RU2781586C1 - Method for controlling methane release at the reclamation area of a gas-filled mine - Google Patents
Method for controlling methane release at the reclamation area of a gas-filled mine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2781586C1 RU2781586C1 RU2021130929A RU2021130929A RU2781586C1 RU 2781586 C1 RU2781586 C1 RU 2781586C1 RU 2021130929 A RU2021130929 A RU 2021130929A RU 2021130929 A RU2021130929 A RU 2021130929A RU 2781586 C1 RU2781586 C1 RU 2781586C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- coal
- methane
- site
- content
- Prior art date
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 48
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 title claims abstract description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 55
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000003245 working Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 30
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для повышения безопасности ведения горных работ при отработке свиты газоносных пластов угля.The invention relates to mining, mainly to the coal industry, and can be used to improve the safety of mining operations when mining a suite of gas-bearing coal seams.
Известен способ управления метановыделением на выемочном участке, включающий добычу угля подземным способом, проветривание выработок выемочного участка, установление газового баланса по величине относительного выделения метана из угольных пластов в вентиляционную сеть участка, измерение расхода воздуха и концентрации метана в потоке воздуха, исходящего из участка [Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. Макеевка-Донбасс, 1989. - 319 с., стр. 16-20].A known method of controlling methane release in the extraction area, including underground coal mining, ventilation of the workings of the extraction area, establishing a gas balance in terms of the relative release of methane from coal seams into the ventilation network of the area, measuring air flow and methane concentration in the air flow emanating from the area [Guide on the design of ventilation of coal mines. Makeevka-Donbass, 1989. - 319 p., pp. 16-20].
Недостатком способа является то, что за основу принята относительная величина метанообильности выработок по источникам выделения метана из угольных пластов, которая не может характеризовать газовую ситуацию на выемочном участке при высоких объемах добычи угля.The disadvantage of this method is that the relative value of the methane abundance of workings according to the sources of methane release from coal seams is taken as the basis, which cannot characterize the gas situation in the extraction area at high volumes of coal production.
Известен способ управления газовыделением в угольных шахтах при ведении очистных работ, включающий применение комбайновой технологии добычи угля, проветривание выработок выемочного участка в совокупности с дегазацией угольных пластов, распределение воздуха, изменение дебита метана и его концентрации в вентиляционной сети выемочного участка [Управление газовыделением в угольных шахтах при ведении очистных работ / И.В. Сергеев, В.С. Забурдяев и др. - М.: Недра, 1992. - 256 с., стр. 6-21].A known method of controlling gas release in coal mines during mining operations, including the use of combine technology for coal mining, ventilation of the workings of the excavation area in conjunction with degassing of coal seams, air distribution, change in the flow rate of methane and its concentration in the ventilation network of the excavation area [Gas emission control in coal mines in the conduct of clearing works / I.V. Sergeev, V.S. Zaburdyaev and others - M.: Nedra, 1992. - 256 p., pp. 6-21].
К недостаткам способа следует отнести отсутствие связи показателей технологических схем управления газовыделением с метаноносностью угольных пластов, его газовом балансе по потенциальному содержанию метана в угольных пластах.The disadvantages of the method include the lack of connection between the indicators of technological schemes for controlling gas release with the methane content of coal seams, its gas balance in terms of the potential content of methane in coal seams.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способом управления газовыделением на выемочном участке является способ, включающий определение газоносности угольных пластов, газообильности выемочных участков, управление метановыделением средствами вентиляции и дегазации применительно к подземной добыче угля с использованием углеразрушающего комбайна, измерение объемов добычи угля, расхода воздуха, дебита метана и его концентрации в рудничном воздухе и дегазационной сети выемочного участка [Проблемы разработки угольных пластов, извлечения и использования шахтного метана в Печерском бассейне 
Недостатком способа является то, что газовый баланс выработок участка определяется по их относительной метанообильности, а не по газосодержанию метана в угольных пластах, являющихся первоисточниками газа и потенциальными показателями природного газового баланса, предопределяющего параметры управления газовыделением средствами дегазации.The disadvantage of this method is that the gas balance of the workings of the site is determined by their relative methane abundance, and not by the gas content of methane in coal seams, which are the primary sources of gas and potential indicators of the natural gas balance, which determines the parameters for controlling gas release by means of degassing.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности способа управления метановыделением на выемочном участке газообильной шахты при разработке свиты газоносных пластов угля.The technical objective of the invention is to improve the efficiency of the method for controlling methane release in the extraction area of a gas-rich mine when developing a suite of gas-bearing coal seams.
Поставленная цель достигается за счет бурения разведочных скважин на горном отводе шахты, определения структуры углегазового массива, метаноносности пластов угля и расстояний их залегания, относительно отрабатываемого в первую очередь угольного пласта, потенциальных составляющих газового баланса по метану, заключенному в пластах угля, прогноза дальнейшего повышения объемов добываемого угля по газовому фактору и мероприятий по улучшению газовой ситуации на выемочном участке путем применения дополнительных технологий, снижающих интенсивность выделения метана на выемочном участке.The goal is achieved by drilling exploratory wells on the mining allotment of the mine, determining the structure of the coal and gas massif, the methane content of coal seams and their distances, relative to the coal seam being mined in the first place, potential components of the gas balance for methane contained in coal seams, forecasting a further increase in volumes of mined coal in terms of gas factor and measures to improve the gas situation in the extraction area through the use of additional technologies that reduce the intensity of methane emission in the extraction area.
Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.
На горном отводе шахты проводят разведочные скважины с охватом области залегания свиты угольных пластов по глубине и площади месторождения, анализируют структуру углегазового массива, определяют метаноносность пластов угля, их геометрическое расположение относительно разрабатываемого пласта.On the mining allotment of the mine, exploratory wells are carried out covering the area of occurrence of the suite of coal seams in depth and area of the deposit, the structure of the coal and gas massif is analyzed, the methane content of coal seams is determined, their geometric location relative to the seam being developed.
В соответствии с планом потребных объемов добычи угля и проектными решениями проводят горные выработки на выемочном участке, устанавливают параметры их проветривания с учетом объемов добываемого угля, показателей интенсивности метановыделения на выемочном участке при комбайновом разрушении угля, параметров разгрузочного влияния очистных работ на углегазовый массив в кровле и почве отрабатываемого пласта.In accordance with the plan of the required volumes of coal mining and design solutions, mine workings are carried out at the excavation site, the parameters of their ventilation are set taking into account the volumes of coal mined, the intensity of methane emission at the excavation site during the shearer destruction of coal, the parameters of the unloading effect of cleaning operations on the coal-gas array in the roof and the soil of the worked formation.
Предварительно по метаноносности угольных пластов в зонах их разгрузки определяют потенциальные составляющие газового баланса по содержанию метана в пластах угля, оценивают потребность искусственного снижения их газоносности средствами дегазации дополнительно к схеме управления газовыделением средствами дегазации.Preliminarily, according to the methane content of coal seams in their discharge zones, potential components of the gas balance are determined by the content of methane in coal seams, the need for artificial reduction of their gas content by means of degassing is estimated in addition to the scheme for controlling gas release by means of degassing.
В процессе ведения очистных работ на участке посуточно измеряют объемы добываемого угля, интенсивность выделения метана в горные выработки и дегазационные скважины, показатели которых используют для определения газодинамической связи интенсивности метановыделения на участке от объемов добываемого угля. Построенные эпюры почасового изменения угледобычи, интенсивности метановыделения и концентрации метана в исходящем из участка потоке воздуха прогнозируют повышение объемов добываемого угля по газовому фактору, возможность применения дополнительных мероприятий по улучшению газовой ситуации на участке.In the process of cleaning operations at the site, the volumes of mined coal, the intensity of methane release into mine workings and degassing wells are daily measured, the indicators of which are used to determine the gas-dynamic relationship between the intensity of methane release at the site and the volumes of coal mined. The constructed diagrams of the hourly change in coal production, the intensity of methane emission and the concentration of methane in the outgoing air flow from the site predict an increase in the volume of coal produced by the gas factor, the possibility of applying additional measures to improve the gas situation at the site.
Все технологические операции по добыче угля, определению метаноносности пластов угля, изменению интенсивности выделения метана в выработки участка и дегазационные скважины выполняют стандартными методами в соответствии с положениями нормативного документа.All technological operations for coal mining, determining the methane content of coal seams, changing the intensity of methane release into the workings of the site and degassing wells are performed by standard methods in accordance with the provisions of the regulatory document.
Положительный эффект от внедрения способа управления метановыделением на выемочном участке достигают за счет определения исходных данных по метаноносности пластов угля, залегающих в области разгрузочного действия очистных работ на углевородные массивы, определения потенциальных составляющих газового баланса по содержанию метана в пластах угля, установления газодинамической связи между показателями газовыделения в сети выработок участка и объемами добываемого угля, прогноза дальнейшего повышения добычи угля по газовому фактору, возможности применения дополнительных мероприятий по улучшению газовой ситуации на участке.A positive effect from the introduction of a method for controlling methane release in the extraction area is achieved by determining the initial data on the methane content of coal seams occurring in the area of unloading action of cleaning operations on hydrocarbon arrays, determining the potential components of the gas balance in terms of methane content in coal seams, establishing a gas-dynamic relationship between gas emission indicators in the working network of the site and the volume of coal mined, the forecast for a further increase in coal production in terms of the gas factor, the possibility of applying additional measures to improve the gas situation at the site.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2781586C1 true RU2781586C1 (en) | 2022-10-14 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2814241C1 (en) * | 2023-07-11 | 2024-02-28 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Method for prediction of absolute methane content of working area |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1481434A1 (en) * | 1987-03-30 | 1989-05-23 | Коммунарский горно-металлургический институт | Method of controlling gas release in mined areas |
| CN201794617U (en) * | 2009-12-30 | 2011-04-13 | 西安西科测控设备有限责任公司 | System for predicting outburst risk of coal and gas in mine in real time |
| RU2527096C1 (en) * | 2013-04-05 | 2014-08-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Method of predicting methane hazard in mine |
| CN102691522B (en) * | 2012-05-31 | 2014-11-12 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | Method for forming dynamic salient danger prognostic map of working face |
| RU2594917C1 (en) * | 2014-10-30 | 2016-08-20 | Инстытут Техник Инновацыйных Эмаг | Method and circuit for detecting and minimizing methane hazard in area of mining face |
| RU2600000C1 (en) * | 2015-04-02 | 2016-10-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Method of stope ore methane balance predicting |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1481434A1 (en) * | 1987-03-30 | 1989-05-23 | Коммунарский горно-металлургический институт | Method of controlling gas release in mined areas |
| CN201794617U (en) * | 2009-12-30 | 2011-04-13 | 西安西科测控设备有限责任公司 | System for predicting outburst risk of coal and gas in mine in real time |
| CN102691522B (en) * | 2012-05-31 | 2014-11-12 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | Method for forming dynamic salient danger prognostic map of working face |
| RU2527096C1 (en) * | 2013-04-05 | 2014-08-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Method of predicting methane hazard in mine |
| RU2594917C1 (en) * | 2014-10-30 | 2016-08-20 | Инстытут Техник Инновацыйных Эмаг | Method and circuit for detecting and minimizing methane hazard in area of mining face |
| RU2600000C1 (en) * | 2015-04-02 | 2016-10-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Method of stope ore methane balance predicting |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2814241C1 (en) * | 2023-07-11 | 2024-02-28 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Method for prediction of absolute methane content of working area |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11143025B2 (en) | Mine exploitation based on stoping, separation and filling control | |
| Liu et al. | Gas flow analysis for the impact of gob gas ventholes on coalbed methane drainage from a longwall gob | |
| CN106246141B (en) | Drilling based on coal mine gas drainage capability forecasting quantifies subregion optimizing method for disposing | |
| RU2604533C2 (en) | Method for prediction of coal methane resources at area of abandoned mine | |
| Dougherty et al. | A new methane control and prediction software suite for longwall mines | |
| CN110645040A (en) | Outburst coal seam 'Wuding' gas treatment method based on directional drilling machine | |
| Karacan | Reconciling longwall gob gas reservoirs and venthole production performances using multiple rate drawdown well test analysis | |
| Qu et al. | Methane emissions and dynamics from adjacent coal seams in a high permeability multi-seam mining environment | |
| Saki et al. | Optimization of gob ventilation boreholes design in longwall mining | |
| Karacan et al. | Probabilistic modeling using bivariate normal distributions for identification of flow and displacement intervals in longwall overburden | |
| CN109236353A (en) | A kind of exposed coal protrusion-dispelling construction method in high methane Tunnel Passing coal seam | |
| Meshkov et al. | Methane emission control at the high-productive longwall panels of the Yalevsky coal mine | |
| Qu et al. | Specific gas emissions in Bowen Basin longwall mines, Australia | |
| RU2781586C1 (en) | Method for controlling methane release at the reclamation area of a gas-filled mine | |
| RU2527096C1 (en) | Method of predicting methane hazard in mine | |
| Ataei et al. | Determination of coal mine mechanization using fuzzy logic | |
| CN115796573A (en) | Multi-factor safety grade evaluation method for underground excavation section of mine | |
| CN112211666B (en) | Coal face blind area distinguishing method | |
| Dougherty et al. | Reservoir diagnosis of longwall gobs through drawdown tests and decline curve analyses of gob gas venthole productions | |
| RU2814072C1 (en) | Method for forecasting resources of mine methane on extraction section of gas-rich mine | |
| RU2814374C1 (en) | Method of coal bed degassing | |
| Lowndes et al. | Improved modelling to support the prediction of gas migration and emission from active longwall workings | |
| Lunarzewski | The australian black coal mining industry | |
| RU2813009C1 (en) | Method for predicting methane abundance for excavation sites | |
| Mahdavian et al. | Study of hydraulic fracturing for gas drainage in a coal mine in Iran |