RU2666570C1 - Способ дегазации надрабатываемых пластов-спутников - Google Patents
Способ дегазации надрабатываемых пластов-спутников Download PDFInfo
- Publication number
- RU2666570C1 RU2666570C1 RU2017142232A RU2017142232A RU2666570C1 RU 2666570 C1 RU2666570 C1 RU 2666570C1 RU 2017142232 A RU2017142232 A RU 2017142232A RU 2017142232 A RU2017142232 A RU 2017142232A RU 2666570 C1 RU2666570 C1 RU 2666570C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- degassing
- drainage
- excavation
- along
- gas
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000003245 working effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 31
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 3
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 15
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 11
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 5
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
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)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при решении проблем снижения газонасыщенности газоносных надрабатываемых угольных пластов и угленосных толщ. Изобретение решает задачу повышения коэффициента эффективности дегазации надрабатываемых угольных пластов. Способ дегазации надрабатываемых пластов-спутников включает проходку дополнительной дренажной выработки вдоль отрабатываемого выемочного столба по газоносному пласту-спутнику на удалении от отрабатываемого пласта. При этом параллельно дренажной выработке проводят еще одну дренажную выработку, вдоль смежного выемочного участка отрабатываемого пласта. При этом дренажные выработки проводят по нижнему надрабатываемому пласту-спутнику по центру будущих выемочных столбов, соединяют сбойками, далее из выработок бурят восходящие дегазационные скважины. Причем скважины недобуривают до разрабатываемого пласта. 2 ил.
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при решении проблем снижения газонасыщенности газоносных надрабатываемых угольных пластов и угленосных толщ. Изобретение решает задачу повышения коэффициента эффективности дегазации надрабатываемых угольных пластов.
Известен способ дегазации свиты сближенных газоносных пластов (патент РФ №2445462, опубл. 20.03.2012 г.), заключающийся в том, что при бурении газоотсасывающих скважин из выработки первого выемочного столба в углепородный массив подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов, герметизацию скважин, подключение их к магистральному газопроводу и отсос газа.
Недостатком способа является бурение нисходящих скважин для дегазации нижних пластов-спутников, которые имеют низкий уровень каптажа метана за счет затопления скважин подземными водами.
Известен способ дегазации свиты сближенных угольных пластов (патент РФ №2339818, опубл. 27.11.2008 г.), заключающийся в определении зоны наибольшего скопления газа, в которой образуются полости разгрузки в процессе очистной выемки разрабатываемого пласта, бурение с поверхности направленной скважины, рабочую часть которой ориентируют параллельно плоскости пластов и располагают в полостях разгрузки под экранирующими породами, герметизацию устья скважины и разгрузки угленосного массива с последующим отсосом газа из скважины с помощью вакуум-насосов.
Недостатком способа является бурение скважин с поверхности на пласты глубокого залегания, данный способ не всегда технически возможен.
Известен способ дегазации свиты сближенных угольных пластов (патент РФ №2339818, опубл. 27.11.2008 г.), заключающийся в том, что в угленосной толще проходят дренажную выработку в кровле и почве газоносного пласта до начала проведения подготовительных выработок на защищаемом пласте и установку временной крепи в выработке.
Недостатком данного способа является низкая степень извлечения метана без бурения дегазационных скважин.
Известен способ дегазации свиты сближенных угольных пластов (патент РФ №2086773, опубл. 10.08.1997 г.), заключающийся в бурении скважин в породы почвы надрабатываемого пласта навстречу очистному забою вне зоны опорного давления в направлении зоны разгрузки, обсадку, цементацию и герметизацию скважин подключение их к вакуумной сети.
Недостатком способа является бурение нисходящих скважин для дегазации нижних пластов-спутников, которые имеют низкий уровень каптажа метана за счет затопления скважин подземными водами.
Известен способ дегазации свиты сближенных угольных пластов (патент РФ №2086773, опубл. 20.08.2006 г.), заключающийся в том, что этот способ дегазации надрабатываемого пласта-спутника позволяет предотвратить образование местных и слоевых скоплений метана в зоне надрывки, поддерживаемой за очистным забоем выработки вблизи границы выработанного пространства за счет поглощения метана, выделяющегося из углепородной толщи при надработке пласта-спутника.
Недостатком данного способа является низкая эффективность дегазации и большой объем буровых работ.
Известен способ дегазации свиты сближенных газоносных пластов (патент РФ №2487246, опубл. 10.07.2013 г.), принятый за прототип, заключающийся в том, что способ дегазации угленосной толщи включает проходку дренажной выработки вдоль выемочного столба по газоносному пласту-спутнику на удалении от отрабатываемого пласта до начала проведения подготовительных выработок на защищаемом пласте, с использованием ее в качестве дегазационного трубопровода, проветриваемого обособленно. Причем совместно с проходкой дренажных выработок отрабатывают нижний пласт-спутник, лежащий не более чем на расстоянии S по нормали от отрабатываемого пласта. После чего отрабатывают угольный пласт.
Недостатком данного способа является техническая невозможность отработки нижних пластов-спутников из-за горно-геологических факторов.
Техническим результатом является повышение эффективности дегазации надрабатываемых газоносных пластов-спутников.
Технический результат достигается тем, что дополнительную дренажную выработку действующего выемочного столба проводят по нижнему пласту-спутнику по центру действующего выемочного столба отрабатываемого пласта, параллельно дренажной выработке, вдоль смежного выемочного столба отрабатываемого пласта проводят дополнительную дренажную выработку смежного выемочного столба отрабатываемого пласта, при этом дополнительные дренажные выработки соединяют между собой сбойками, а затем бурят восходящие дегазационные скважины для дегазации надрабатываемой угленосной толщи.
Способ дегазации надрабатываемых пластов-спутников поясняется следующими фигурами:
фиг. 1 - Технологическая схема дегазации надрабатываемых пластов-спутников;
фиг. 2 - Схема бурения восходящих дегазационных скважин.
1 - действующий выемочный столб;
2 - смежный выемочный столб;
3 - дополнительная дренажная выработка смежного выемочного столба;
4 - дополнительная дренажная выработка действующего выемочного столба;
5 - нижние пласты-спутники;
6 - восходящие дегазационные скважины;
7 - сбойка.
Способ осуществляется следующим образом. Отрабатывают угольный пласт действующим выемочным участком 1 (фиг. 1) и подготавливают смежный выемочный столб 2. Вдоль действующего выемочного столба 1 проводят дополнительную дренажную выработку действующего выемочного столба 4, а под будущим выемочным столбом проводят дополнительную выработку смежного выемочного столба 3. Дополнительную дренажную выработку смежного выемочного столба 3 и дополнительную дренажную выработку действующего выемочного столба 4 проходят по нижнему пласту-спутнику 5 (фиг. 2).
Выбор нижнего пласта-спутника 5, по которому будут пройдены следующие дренажные выработки: дополнительная дренажная выработка смежного выемочного столба 3 и дополнительная дренажная выработка действующего выемочного столба 4, в первую очередь связан с газоносностью пласта. Приоритетным является пласт с наибольшей газоносностью и повсеместного распространения.
Дополнительная дренажная выработка смежного выемочного столба 3 и дополнительная дренажная выработка действующего выемочного столба 4, имеют уклонные части, пройденные комбайновым способом по породе. Для повышения эффективности управления газовыделением на выемочных участках из дополнительной дренажной выработки смежного выемочного столба 3 и дополнительной дренажной выработки действующего выемочного столба 4 бурят восходящие дегазационные скважины 6 для дегазации надрабатываемой угленосной толщи. Дегазационные скважины 6 бурят как при проведении дополнительной дренажной выработки смежного выемочного столба 3 и дополнительной дренажной выработки действующего выемочного столба 4, для предварительной дегазации, так и вслед за фронтом ведения очистных работ для дегазации выработанного пространства. Для эффективного проветривания дополнительной дренажной выработки смежного выемочного столба 3 и дополнительной дренажной выработки действующего выемочного столба 4, при проходке соединяют их сбойками 7. Дополнительную дренажную выработку смежного выемочного столба 3 и дополнительную дренажную выработку действующего выемочного столба 4 для дегазации нарабатываемых пластов-спутников проводят по центру выемочного столба отрабатываемого пласта.
После отработки действующего выемочного столба 1, дополнительную дренажную выработку смежного выемочного столба 3 герметезируют.
Способ поясняется следующим примером. Конкретное применение предлагаемого технического решения изложено ниже по результатам натурных наблюдений при отработке пласта «Четвертый» шахты «Воркутинская» АО «Воркутауголь». Объектом исследования является выемочный участок 512ю, длина лавы 217 метров, длина выемочного участка 920 метров, вынимаемая мощность 1,54 метра.
Система разработки длинные столбы по простиранию. Схема проветривания выемочного участка прямоточная.
Для определения способа дегазации нижележащей газоносной толщи был проведении комплекс исследований, направленных на установление изменчивости проницаемости вмещающих пород почвы в пространстве и во времени от горно-геологических факторов.
В ходе проведенных исследований была разработана трехмерная геомеханическая модель поведения массива при отработке пласта «Четвертый». Использование разработанных горных и геомеханических моделей позволило рассчитать поля напряжений. Данные поля выделили зоны изменения газопроницаемости надрабатываемой толщи относительно ведения очистных работ на пласте «Четвертый».
По мере подвигания очистного забоя в надрабатываемой толще было веделено 3 зоны с изменением газопроницаемости массива: при отходе от монтажной камеры на расстоянии в 20 метров, в 500-600 метрах от монтажной камеры формируется зона с наибольшей газопроницаемостью, при этом глубина влияния возрастает до 280 метров и при подходе к демонтажной камере.
При этом, применяемая на действующих шахтах АО «Воркутауголь» схема дегазации имеет низкую эффективность каптажа метана из нижних пластов-спутников, в первую очередь это связано с затоплением нисходящих скважин подземными водами.
При применении разработанного способа дегазации повышается уровень управления газовыделением на выемочном участке за счет предварительного проведения дополнительных дренажных выработок по нижнему пласту-спутнику, бурения дегазационных скважин в зоны с наибольшей газопроницаемостью массива, а применение восходящих скважин решает проблему затопления скважин подземными водами.
Применение данного способа дегазации нижних пластов-спутников обеспечиваются следующие преимущества:
- повышение степени извлечения метана из нижних пластов-спутников;
- снижение притечек метана из выработанного пространства;
- уменьшения риска затопления дегазационных скважин водой, при нисходящем бурении;
- повышение безопасности ведения горных работ.
Claims (1)
- Способ дегазации надрабатываемых пластов-спутников, включающий проходку дренажной выработки вдоль выемочного столба по газоносному пласту-спутнику на удалении от отрабатываемого пласта до начала проведения подготовительных выработок на защищаемом пласте, с использованием ее в качестве дегазационного трубопровода, проветриваемого обособленно, отличающийся тем, что дополнительную дренажную выработку действующего выемочного столба проводят по нижнему пласту-спутнику по центру действующего выемочного столба отрабатываемого пласта, параллельно дренажной выработке, вдоль смежного выемочного столба отрабатываемого пласта проводят дополнительную дренажную выработку смежного выемочного столба отрабатываемого пласта, при этом дополнительные дренажные выработки соединяют между собой сбойками, а затем бурят восходящие дегазационные скважины для дегазации надрабатываемой угленосной толщи.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017142232A RU2666570C1 (ru) | 2017-12-04 | 2017-12-04 | Способ дегазации надрабатываемых пластов-спутников |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017142232A RU2666570C1 (ru) | 2017-12-04 | 2017-12-04 | Способ дегазации надрабатываемых пластов-спутников |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2666570C1 true RU2666570C1 (ru) | 2018-09-11 |
Family
ID=63580212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017142232A RU2666570C1 (ru) | 2017-12-04 | 2017-12-04 | Способ дегазации надрабатываемых пластов-спутников |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2666570C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2749707C1 (ru) * | 2020-12-14 | 2021-06-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» | Способ дегазации надрабатываемых пластов-спутников |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4978172A (en) * | 1989-10-26 | 1990-12-18 | Resource Enterprises, Inc. | Gob methane drainage system |
| 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 |
| RU2339818C1 (ru) * | 2007-05-14 | 2008-11-27 | Геннадий Дмитриевич Задавин | Способ дегазации свиты сближенных угольных пластов при столбовой системе разработки |
| RU2487246C1 (ru) * | 2012-02-27 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Способ дегазации угленосной толщи |
-
2017
- 2017-12-04 RU RU2017142232A patent/RU2666570C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4978172A (en) * | 1989-10-26 | 1990-12-18 | Resource Enterprises, Inc. | Gob methane drainage system |
| 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 |
| RU2339818C1 (ru) * | 2007-05-14 | 2008-11-27 | Геннадий Дмитриевич Задавин | Способ дегазации свиты сближенных угольных пластов при столбовой системе разработки |
| RU2487246C1 (ru) * | 2012-02-27 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Способ дегазации угленосной толщи |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СЕРГЕЕВ И.В. и др., Руководство по дегазации угольных шахт. М.: "Недра", 1975, с.76-77, рис.3.11. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2749707C1 (ru) * | 2020-12-14 | 2021-06-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» | Способ дегазации надрабатываемых пластов-спутников |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104863629B (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 | |
| CN110242301A (zh) | 一种顶板含水层两步骤注浆改性保水采煤方法 | |
| US8287050B2 (en) | Method of increasing reservoir permeability | |
| CN103867229B (zh) | 一种煤矿大采深与下组煤开采防治水综合治理方法 | |
| CN102337919B (zh) | “四期五用”钻孔高效抽采瓦斯工艺方法 | |
| 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 | |
| WO2016112771A1 (zh) | 近距离煤层群完全无煤柱连续卸压开采方法 | |
| CN107100625B (zh) | 覆岩注水充填降低导高的保水开采方法 | |
| CN111594258A (zh) | 一种碎软低透突出煤层以孔代巷快速抽采瓦斯达标的技术方法 | |
| CN102116169A (zh) | 被保护层卸压瓦斯底板岩巷抽采方法 | |
| CN102352769A (zh) | 高突矿井煤与瓦斯共采一体化开采方法 | |
| WO2015103861A1 (zh) | 沿空留巷y型通风高位回风巷钻孔抽采瓦斯方法 | |
| CN104481536A (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 | |
| CN111827878B (zh) | 一种快速精准探查煤层底板隐伏突水通道的方法 | |
| CN104895531A (zh) | 单一厚煤层地面采动井抽采工艺 | |
| CN105089493A (zh) | 地面垂直井与井下穿层钻孔联合卸压煤层气抽采方法 | |
| CN105239964A (zh) | 保护层卸压井上下立体化煤与煤层气协调开发方法 | |
| RU2341658C1 (ru) | Способ предотвращения затопления калийных рудников и опасных деформаций земной поверхности при прорывах в рудники подземных вод | |
| CN108266189A (zh) | 一种巷顶完全沿空掘巷采空区隔绝方法 | |
| Shitian | Advanced exploration and control technology of limestone water hazard in coal seam floor in Huainan and Huaibei coalfields | |
| RU2487246C1 (ru) | Способ дегазации угленосной толщи | |
| RU2453705C1 (ru) | Способ дегазации угольных шахт | |
| RU2666570C1 (ru) | Способ дегазации надрабатываемых пластов-спутников | |
| CN108952719A (zh) | 一种综放开采条件下煤层气化复采遗失煤炭的方法 | |
| Han et al. | Exploitation technology of pressure relief coalbed methane in vertical surface wells in the Huainan coal mining area |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201205 |