RU2646642C1 - Способ дегазации надрабатываемой угленосной толщи - Google Patents
Способ дегазации надрабатываемой угленосной толщи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2646642C1 RU2646642C1 RU2017103479A RU2017103479A RU2646642C1 RU 2646642 C1 RU2646642 C1 RU 2646642C1 RU 2017103479 A RU2017103479 A RU 2017103479A RU 2017103479 A RU2017103479 A RU 2017103479A RU 2646642 C1 RU2646642 C1 RU 2646642C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rocks
- coal
- length
- rock
- methane
- Prior art date
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000007872 degassing Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 42
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 9
- 238000013517 stratification Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003245 working effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F7/00—Methods or devices for drawing- off gases with or without subsequent use of the gas for any purpose
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для интенсивного извлечения метана через скважины из периодически образующейся полости расслоения под отрабатываемым пластом угля после очередной посадки пород основной кровли. Изобретение включает проведение на выемочном участке выработок, определение состава пород под отрабатываемым пластом угля, измерение протяженности зоны разгрузки пластов в надрабатываемой толще, проведение из участковой выработки скважин в почву пласта, подключение их к газопроводу и извлечение метана. Новизна изобретения состоит в том, что до и после первой посадки пород основной кровли устанавливают датчики напряженного состояния в породах почвы, по измеренным деформациям определяют протяженность изгиба слоя крепких пород в области сопряжения лавы и участковой выработки, при этом последующие на участке дегазационные скважины проводят в образовавшуюся под слоем крепких пород полость расслоения с интервалом, равным ее протяженности после очередной посадки пород основной кровли. Положительный эффект достигается за счет установления места нахождения полости расслоения пород почвы, сокращения времени активного извлечения метана из полости, уменьшения объема бурения дегазационных скважин, повышения эффективности извлечения метана из надрабатываемой углепородной толщи по технологическому и экономическому факторам.
Description
Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для интенсивного извлечения метана через скважины из периодически образующейся полости расслоения под отрабатываемым пластом угля после очередной посадки пород основной кровли.
Известен способ дегазации, включающий проведение выработок на выемочном участке и скважин на надрабатываемые пласты и извлечение метана (Метан в шахтах и рудниках России: прогноз, извлечение и использование / А.Д. Рубан, В.С. Забурдяев, Г.С. Забурдяев, Н.Г. Матвиенко. - М.: ИПКОН РАН, 2006. - 312 с., стр. 133-137).
Недостатком этого способа является то, что в нем не учитывается местонахождение крепкого слоя пород в надрабатываемой углепородной толще между отрабатываемым и надрабатываемым пластами угля, который является экраном для накопления метана и препятствует его равномерному выделению в выработанное пространство лавы.
Известен способ дегазации, включающий проведение на выемочном участке выработок, определение протяженности зоны разгрузки, проведение скважин на надрабатываемые пласты и извлечение метана [И.В. Сергеев, В.С. Забурдяев, А.Д. Рубан, Е.Я. Диколенко, В.И. Экгардт, А.С. Пантелеев, Н.И. Устинов. «Проблемы разработки угольных пластов, извлечение и использование шахтного метана в Печорском бассейне». - ННЦ ГП ИГД им. А.А. Скочинского, М.: 2002. - 350 с., стр. 238-246].
Недостатком данного способа является то, что протяженность зоны разгрузки надрабатываемого пласта устанавливают по величине, измеряемой от начала интенсивного расширения пласта от горного давления, где отсутствует повышенная газоотдача надрабатываемого пласта, тем более при его обводненности при заполнении скважин водой.
Наиболее близким является способ дегазации надрабатываемой угленосной толщи, включающий проведение выработок на выемочном участке, выделение пород различного состава и крепости в надрабатываемой толще, проведение скважин, герметизацию их устьев и извлечение метана [«Инструкция по дегазации угольных шахт». Серия 5. Выпуск 22. - М.: ЗАО «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности», 2012. - 250 с., стр. 139-148].
К недостаткам этого способа дегазации следует отнести то, что в нем не определено место расположения слоя крепких пород относительно отрабатываемого и надрабатываемого угольных пластов, не измерены его параметры.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности дегазации надрабатываемой угленосной толщи за счет установления датчиков напряженного состояния пород почвы, определения по измеренным деформациям протяженности изгиба пород крепкого слоя под отрабатываемым пластом в области сопряжения лавы и участковой выработки (преимущественно с исходящей струей воздуха), определения параметров газонаполненных полостей расслоения пород почвы и их протяженности после очередной посадки пород основной кровли, извлечения из них метана.
Поставленная цель достигается тем, что в способе дегазации надрабатываемой угленосной толщи, включающем проведение на выемочном участке выработок, определение состава пород под отрабатываемым пластом угля, измерение протяженности зоны разгрузки пластов в надрабатываемой толще, проведение из участковой выработки скважин в почву пласта, подключение их к газопроводу и извлечение метана, что до и после первой посадки пород основной кровли, устанавливают датчики напряженного состояния в породах почвы, определяют по измеренным деформациям протяженность изгиба слоя крепких пород в области сопряжения лавы и участковой выработки (преимущественно с исходящей струей воздуха), при этом последующие на участке дегазационные скважины проводят в образовавшуюся под слоем крепких пород полость расслоения с интервалом, равным их протяженности после очередной посадки пород основной кровли.
Способ реализуется следующим образом.
На выемочном участке шахтного поля, содержащем надрабатываемые пласты угля и слои крепких пород, на сопряжении лавы и выработки (преимущественно с исходящей струей воздуха), определяют состав пород между отрабатываемыми и надрабатываемыми пластами угля, измеряют местонахождение слоя крепких пород в междупластье, например, методом кернового бурения скважины. Затем устанавливают датчики деформаций и по измеренным деформациям слоя крепких пород, подверженного разгрузке без трещинообразования, устанавливают протяженность изгиба слоя крепких пород, его выпуклость в направлении выработанного пространства лавы. Эти виды работ выполняют по стандартным методикам и позволяют определить полость расслоения пород на контакте слабых по прочности пород и пород крепкого слоя.
В образовавшуюся полость направляют под давлением десорбированный метан из надрабатываемых сближенных пластов угля после их разгрузки от горного давления до момента, когда в плите слоя крепких пород создают крупные трещины или часть плиты отламывается от основной массы. Тогда по трещинам (трещине) разлома поток газов под давлением поступает в призабойное пространство лавы или в выработанное пространство, прилегающее к ней. Высокое содержание газов (преимущественно метана) способно загазировать призабойное пространство лавы и прилегающую к ней выработку с исходящей вентиляционной струей, что при определенных обстоятельствах (возникновении теплового импульса) возможен взрыв метановоздушной смеси с тяжелыми последствиями.
Для определения параметров полости (ее протяженности вдоль выработки и ее ширины) используют показания датчиков деформаций слоя крепких пород и/или подвижки реперов, в них установленных. При этом дополнительным признаком является измерение интенсивности метановыделения из дегазационных скважин, либо из серии контрольных скважин, пробуренных в надрабатываемую угленосную толщу. Напорное выделение метана в скважины свидетельствует об их связи с полостью расслоения пород почвы на контакте со слоем крепких пород.
Последующие на участке дегазационные скважины проводят в образовавшиеся под слоем крепких пород полости расслоения с интервалом, равным их протяженности после очередной посадки пород основной кровли.
Преимуществом нового способа дегазации надрабатываемой угленосной толщи при его внедрении является сокращение времени извлечения десорбированного метана, скопившегося в полости расслоения пород почвы под слоем крепких пород, уменьшение объема бурения скважин в почву пласта за счет более коротких скважин, пробуренных в полости расслоения пород, а не на удаленные надрабатываемые пласты угля, повышение эффективности дегазации как по техническому, так и по экономическому фактораму.
Claims (1)
- Способ дегазации надрабатываемой угленосной толщи, включающий проведение на выемочном участке выработок, определение состава пород под отрабатываемым пластом угля, измерение протяженности зоны разгрузки пластов в надрабатываемой толще, проведение из участковой выработки скважин в почву пласта, подключение их к газопроводу и извлечение метана, отличающийся тем, что до и после первой посадки пород основной кровли устанавливают датчики напряженного состояния в породах почвы, по измеренным деформациям определяют протяженность изгиба слоя крепких пород в области сопряжения лавы и участковой выработки, при этом последующие на участке дегазационные скважины проводят в образовавшуюся под слоем крепких пород полость расслоения с интервалом, равным ее протяженности после очередной посадки пород основной кровли.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017103479A RU2646642C1 (ru) | 2017-02-02 | 2017-02-02 | Способ дегазации надрабатываемой угленосной толщи |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017103479A RU2646642C1 (ru) | 2017-02-02 | 2017-02-02 | Способ дегазации надрабатываемой угленосной толщи |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2646642C1 true RU2646642C1 (ru) | 2018-03-06 |
Family
ID=61568338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017103479A RU2646642C1 (ru) | 2017-02-02 | 2017-02-02 | Способ дегазации надрабатываемой угленосной толщи |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2646642C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112012783A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-12-01 | 太原理工大学 | 一种防破坏地面钻井瓦斯抽采方法 |
| CN113062762A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-02 | 太原理工大学 | 一种提高高抽巷瓦斯抽采效率的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1145160A1 (ru) * | 1983-03-31 | 1985-03-15 | Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Горного Дела Им.А.А.Скочинского | Способ дегазации надрабатываемой толщи |
| SU1434134A1 (ru) * | 1987-01-15 | 1988-10-30 | Институт горного дела им.А.А.Скочинского | Способ дегазации угольного пласта при его отработке |
| RU2086773C1 (ru) * | 1995-04-24 | 1997-08-10 | Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт с экспериментальным заводом "Печорниипроект" | Способ дегазации надрабатываемого пласта-спутника |
| CN102635392A (zh) * | 2012-05-04 | 2012-08-15 | 中国矿业大学 | 超前留巷施工抽采工程的无煤柱煤与瓦斯共采方法 |
| RU2571464C1 (ru) * | 2014-12-12 | 2015-12-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ предварительной дегазации свиты угольных пластов и выработанного пространства |
-
2017
- 2017-02-02 RU RU2017103479A patent/RU2646642C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1145160A1 (ru) * | 1983-03-31 | 1985-03-15 | Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Горного Дела Им.А.А.Скочинского | Способ дегазации надрабатываемой толщи |
| SU1434134A1 (ru) * | 1987-01-15 | 1988-10-30 | Институт горного дела им.А.А.Скочинского | Способ дегазации угольного пласта при его отработке |
| RU2086773C1 (ru) * | 1995-04-24 | 1997-08-10 | Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт с экспериментальным заводом "Печорниипроект" | Способ дегазации надрабатываемого пласта-спутника |
| CN102635392A (zh) * | 2012-05-04 | 2012-08-15 | 中国矿业大学 | 超前留巷施工抽采工程的无煤柱煤与瓦斯共采方法 |
| RU2571464C1 (ru) * | 2014-12-12 | 2015-12-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ предварительной дегазации свиты угольных пластов и выработанного пространства |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Инструкция по дегазации угольных шахт, серия 5, выпуск 22.-М.: ЗАО "Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности", 2012, с.139-148. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112012783A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-12-01 | 太原理工大学 | 一种防破坏地面钻井瓦斯抽采方法 |
| CN113062762A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-02 | 太原理工大学 | 一种提高高抽巷瓦斯抽采效率的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Huang et al. | Cavability control by hydraulic fracturing for top coal caving in hard thick coal seams | |
| CN108661643B (zh) | 一种采煤工作面末采回撤通道切顶卸压护巷方法 | |
| CN102678120B (zh) | 冲击地压卸压解危方法 | |
| CN105545307A (zh) | 特大采场空间远近场井上下协同顶板控制方法 | |
| CN104481540A (zh) | 一种利用高位钻孔注浆控制多种煤矿开采灾害的方法 | |
| CN103670496A (zh) | 单一低透气性突出煤层沿空留巷与预抽区段煤层瓦斯方法 | |
| CN110067592B (zh) | 基于坚硬顶板地面压裂的顶板瓦斯协同控制方法 | |
| CN104863629A (zh) | 一种利用复合钻孔抽覆岩下离层瓦斯及排水注浆的方法 | |
| CN103821558A (zh) | 煤矿采空区充填采矿系统及沿空留巷充填工艺 | |
| CN115749713B (zh) | 岩层变频脉冲缝网压裂方法与装备 | |
| WO2016074456A1 (zh) | 控制覆岩裂隙与地表沉陷的掘采充平行作业的采煤方法 | |
| CN107448214A (zh) | 大型地质构造裂隙煤岩体超深孔高压两巷预注浆方法 | |
| WO2016150188A1 (zh) | 一种致裂相邻采煤工作面遗留充填墙体的方法 | |
| CN110966002B (zh) | 一种基于密集钻孔的切顶卸压方法 | |
| CN102777180A (zh) | 一种煤矿主动式区域性防治冲击地压的方法 | |
| CN110344831A (zh) | 切顶卸压无煤柱沿空自成巷留巷方法 | |
| CN103216264A (zh) | 预裂爆破回采巷道基本顶岩层控制围岩变形的方法 | |
| CN105351001A (zh) | 一种基于沿空留巷区域加固瓦斯抽采的方法 | |
| CN102900449A (zh) | 一种煤矿井下采空区顶板的支护方法 | |
| Cao et al. | Protection scope and gas extraction of the low-protective layer in a thin coal seam: lessons from the DaHe coalfield, China | |
| Li et al. | Trial of small gateroad pillar in top coal caving longwall mining of large mining height | |
| RU2646642C1 (ru) | Способ дегазации надрабатываемой угленосной толщи | |
| CN112922598A (zh) | 一种通过切顶卸压减小沿空掘巷顶板压力的方法 | |
| CN115749855A (zh) | 一种基于超前预注浆回收断层煤柱资源的方法 | |
| CN105822305A (zh) | 一种用于煤矿开采的覆岩隔离柱将充填减沉方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190203 |