RU2814374C1 - Способ дегазации угольного пласта - Google Patents
Способ дегазации угольного пласта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2814374C1 RU2814374C1 RU2023118650A RU2023118650A RU2814374C1 RU 2814374 C1 RU2814374 C1 RU 2814374C1 RU 2023118650 A RU2023118650 A RU 2023118650A RU 2023118650 A RU2023118650 A RU 2023118650A RU 2814374 C1 RU2814374 C1 RU 2814374C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- degassing
- wells
- coal
- seam
- methane
- Prior art date
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 238000007872 degassing Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 230000003245 working effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 14
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к способу дегазации угольного пласта. Техническим результатом является повышение эффективности дегазации угольного пласта. Способ включает определение метаноносности массива угля, показателей газоотдачи пласта в выработки и пластовые скважины. Также способ включает бурение скважин вдоль выемочного столба, герметизацию их устьев от подсосов воздуха. Также включает подключение скважин к дегазационному трубопроводу и извлечение метана. Дополнительно проводят дегазационные скважины вдоль выемочного столба на недегазированной части угольного пласта, которую определяют по ширине выемочного участка за вычетом протяженности зон дегазации пласта подготовительными выработками. После чего определяют метаноносность на недегазированной части угольного пласта, её протяженность, необходимый уровень дегазации массива в зоне пласта. Расстояние между скважинами определяют с учетом показателей газоотдачи угольного пласта в скважины и степени дегазации. Разрежение на устьях скважин переменной длины устанавливают пропорционально первоначальной его величине, но не менее 45-50 мм рт. ст. После завершения очистных работ на участке через устья скважин извлекают метановоздушные смеси из выработанного пространства остановленной лавы.
Description
Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для извлечения метана из угольного пласта при его интенсивной отработке на протяженных выемочных участках.
Известен способ дегазации угольного пласта перекрещивающимися скважинами, пробуренными из пластовой выработки параллельно очистному забою, герметизацию их устьев, подключение скважин к участковому дегазационному трубопроводу и извлечение метана из пласта [«Геотехнологические проблемы разработки опасных по газу и пыли угольных пластов» /А.Д.Рубан, Г.С.Забурдяев, В.С.Забурдяев: Ин-т проблем комплексного освоения недр РАН. – М.: Наука, 2007. – 279с. (стр. 179-183)].
Недостатком способа является излишний объем бурения скважин, герметизации их устьев.
Известен способ дегазации угольного пласта перекрещивающимися скважинами, пробуренными из участковых выработок параллельно линии очистного забоя и вдоль выемочного столба (участка), герметизацию их устьев, подключение к трубопроводу выемочного участка и извлечение метана из пласта [«Методические рекомендации о порядке дегазации угольных шахт, РД-15-09», 2006, серия 05, вып. 14, «НТЦ по безопасности в промышленности», 2007. – 256с.; стр. 70-72)].
К недостаткам способа следует отнести большой объем бурения скважин, излишнее число устьев герметизации скважин.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ дегазации угольного пласта, включающий проведение подготовительных выработок, оконтуривающих выемочный участок, бурение перекрещивающихся скважин из выработок, герметизацию их устьев, подключение скважин к дегазационному трубопроводу выемочного участка и извлечение метана из угольного пласта [«Инструкция по дегазации угольных шахт». Серия 05. Вып. 22. – М.: ЗАО «НТЦ исследований проблем промышленной безопасности», 2012. – 250с.; стр. 90-94 (прототип)].
Недостатками способа являются большой объем бурения скважин и излишнее число герметизации их устьев.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности дегазации угольного пласта, уменьшение числа дегазационных скважин, включая число устьев их герметизации, рациональное размещение схемы скважин на выемочном участке, определение показателей газоотдачи угольного пласта в выработки и скважины, обоснование величины разряжения на устьях скважин, использование комплекса способов извлечения метана угольного пласта.
Поставленная цель достигается тем, что дополнительно определяют метаноносность угольного пласта в недегазированной подготовительными выработками зоне пласта, её протяженность, уровень влияния выработок и скважин на снижение газоносности угля, необходимый уровень дегазации массива угля, проводят бурение скважин направленной трассы вдоль выемочного столба (участка), до начала очистных работ устанавливают показатели газоотдачи угольного пласта в выработки и пластовые скважины, определяют протяженность недегазированной части пласта по ширине выемочного участка, по показателям газоотдачи пласта в скважины устанавливают расстояние между скважинами, пробуренными в плоскости угольного пласта, при этом разрежение на устьях пластовых скважин устанавливают пропорционально их длине в процессе ведения очистных работ и уменьшения протяженности выемочного столба (выемочного участка), извлекают метан из выработанного пространства остановленной лавы.
Способ реализуется следующим образом.
В метанообильной шахте на выемочном участке проводят подготовительные выработки в плоскости отрабатываемого угольного пласта, оконтуривающие выемочный участок. До начала очистных работ определяют метаноносность угольного пласта путём отбора проб угля (кернов) в соответствии с положениями «Инструкции по определению и прогнозу газоносности угольных пластов и вмещающих пород при геологоразведочных работах» – М.: Недра, 1977г. Возможен способ отбора проб угля в условиях отработки угольного пласта подземным способом с последующим исследованием содержания газов в отобранной пробе в лабораторных условиях, либо аналитическим методом с использованием исходных данных об угле (глубина залегания, марка угля, выход летучих веществ, петрографические особенности строения угля и пр.), показателях газоотдачи угольного массива в подготовительные выработки и дегазационные скважины, содержания метана в отбитом угле. Пробы угля отбирают в условиях природного его залегания для оценки необходимой степени уровня дегазации угольного массива.
Показатели газоотдачи пластов угля в подготовительные выработки и дегазационные скважины устанавливают опытным путём или расчётом согласно положениям «Инструкции по дегазации угольных шахт» М.: ЗАО «НТЦ исследований проблем промышленной безопасности», 2012г.
Пластовые дегазационные скважины проводят направленной трассы вдоль выемочного столба (участка) на недегазированной части угольного пласта, которую определяют по ширине выемочного участка за вычетом протяженности зон дегазации пласта подготовительными выработками, оконтуривающими выемочный участок. При этом расстояние между скважинами определяют с учётом показателей газоотдачи угольного пласта в скважины и необходимой степени его дегазации до величины, допустимой по содержанию метана в угле по газовому фактору.
В процессе отработки угольного пласта очистным забоем (лавой) дополнительно извлекают метан из выработанного пространства остановленной лавы. По мере уменьшения длины скважин, находящихся в работе в пределах выемочного участка, уменьшают разрежение на устьях скважин пропорционально их длине по сравнению с плановой величиной по проекту. На конечном периоде функционирования скважин, разрежение на устьях скважин должно быть не менее 45-50 мм рт. ст.
Все положения, касающиеся технологии ведения дегазационных работ по бурению скважин, их герметизации и технической эксплуатации, выполняют в соответствии с требованиями Правил безопасности в угольных шахтах и Инструкции по дегазации угольных шахт.
Положительный эффект достигается за счёт рациональной схемы размещения и параметров пластовых дегазационных скважин на выемочном участке, дополнительного извлечения метана из разгружаемого от горного давления массива угля, оптимального режима работы скважин по величине разрежения на устьях скважин.
По опытным данным метаноносность угольного пласта средней мощности составила 15,5-15,8 м 3 /т с.б.м. , показатели газоотдачи пласта в скважины – 0,24 м 3 /(м 2 ·сут) и 0,009 сут. -1 , степень снижения метаноносности массива угля скважинами предварительной дегазации– 0,2, подготовительной выработкой – 0,6 (среднее по зоне дегазации). При длине лавы на выемочном участке 240 м, зоне дегазации массива угля выработкой – 20м, ширина полосы для проведения скважинной дегазации составит 200 м, число скважин – 10-15 штук в зависимости уровня дегазации. Производят бурение скважин, например установкой VLD-1000 , при этом число устьев скважин, подверженных герметизации, сокращается в 1,5-2 раза . Процесс скважинной дегазации на участке природной газопроницаемости сопровождают извлечением метана из выработанного пространства остановленной лавы.
Claims (1)
- Способ дегазации угольного пласта, включающий определение метаноносности массива угля, показателей газоотдачи пласта в выработки и пластовые скважины, бурение скважин вдоль выемочного столба, герметизацию их устьев от подсосов воздуха, подключение скважин к дегазационному трубопроводу и извлечение метана, отличающийся тем, что дополнительно проводят дегазационные скважины вдоль выемочного столба на недегазированной части угольного пласта, которую определяют по ширине выемочного участка за вычетом протяженности зон дегазации пласта подготовительными выработками, после чего определяют метаноносность на недегазированной части угольного пласта, её протяженность, необходимый уровень дегазации массива в зоне пласта, при этом расстояние между скважинами определяют с учетом показателей газоотдачи угольного пласта в скважины и степени дегазации, при этом разрежение на устьях скважин переменной длины устанавливают пропорционально первоначальной его величине, но не менее 45-50 мм рт. ст., после завершения очистных работ на участке через устья скважин извлекают метановоздушные смеси из выработанного пространства остановленной лавы.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2814374C1 true RU2814374C1 (ru) | 2024-02-28 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU836365A1 (ru) * | 1979-07-06 | 1981-06-07 | Ордена Октябрьской Революции Иордена Трудового Красного Знамениинститут Горного Дела Им. A.A.Скочинского | Способ определени газоносностиугОльНОгО плАСТА |
| SU1402678A1 (ru) * | 1987-01-15 | 1988-06-15 | Институт горного дела им.А.А.Скочинского | Способ дегазации при проходке выработок |
| SU1439266A1 (ru) * | 1987-01-15 | 1988-11-23 | Институт горного дела им.А.А.Скочинского | Способ дегазации угольного пласта |
| SU1481403A1 (ru) * | 1987-01-15 | 1989-05-23 | Институт горного дела им.А.А.Скочинского | Способ подготовки выбросоопасного пласта к отработке |
| RU2453704C1 (ru) * | 2010-10-25 | 2012-06-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (УРАН ИПКОН РАН) | Способ определения метаноносности угольного пласта |
| CN104832176A (zh) * | 2015-03-18 | 2015-08-12 | 西安科技大学 | 一种低透气性煤层群卸压瓦斯抽采高抽巷的一巷多用布置方法 |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU836365A1 (ru) * | 1979-07-06 | 1981-06-07 | Ордена Октябрьской Революции Иордена Трудового Красного Знамениинститут Горного Дела Им. A.A.Скочинского | Способ определени газоносностиугОльНОгО плАСТА |
| SU1402678A1 (ru) * | 1987-01-15 | 1988-06-15 | Институт горного дела им.А.А.Скочинского | Способ дегазации при проходке выработок |
| SU1439266A1 (ru) * | 1987-01-15 | 1988-11-23 | Институт горного дела им.А.А.Скочинского | Способ дегазации угольного пласта |
| SU1481403A1 (ru) * | 1987-01-15 | 1989-05-23 | Институт горного дела им.А.А.Скочинского | Способ подготовки выбросоопасного пласта к отработке |
| RU2453704C1 (ru) * | 2010-10-25 | 2012-06-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (УРАН ИПКОН РАН) | Способ определения метаноносности угольного пласта |
| CN104832176A (zh) * | 2015-03-18 | 2015-08-12 | 西安科技大学 | 一种低透气性煤层群卸压瓦斯抽采高抽巷的一巷多用布置方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112253114B (zh) | 煤矿井下深孔水力预裂弱化煤层中坚硬夹矸层的方法 | |
| CN112253113B (zh) | 煤矿井下定向长钻孔分段水力压裂弱化坚硬夹矸层的方法 | |
| CN107083988A (zh) | 基于千米定向钻孔的采动裂隙带瓦斯抽采技术方法 | |
| Kazanin et al. | Numerical study of the air-gas dynamic processes when working out the Mosshny seam with longwall faces | |
| RU2333363C1 (ru) | Способ управления газовыделением при разработке свиты высокогазоносных угольных пластов | |
| CN110645040A (zh) | 一种基于定向钻机的突出煤层“五定”瓦斯治理方法 | |
| Kazanin et al. | Assessment of the influence of the first established and identification of critical steps in main roof caving | |
| Kazanin et al. | Interaction between gas dynamic and geomechanical processes in coal mines | |
| CN114017106A (zh) | 一种矸石井下邻位注浆充填能力计算方法 | |
| CN109236353A (zh) | 一种高瓦斯隧道穿越煤层的揭煤防突施工方法 | |
| Meshkov et al. | Methane emission control at the high-productive longwall panels of the Yalevsky coal mine | |
| RU2117764C1 (ru) | Способ дегазации угольных пластов | |
| Qu et al. | Specific gas emissions in Bowen Basin longwall mines, Australia | |
| RU2814374C1 (ru) | Способ дегазации угольного пласта | |
| CN107461208B (zh) | 一种用于倾斜矿体上的联络管线井及施工方法 | |
| CN112943347B (zh) | 中层遗煤复采掘进过程中多源瓦斯高效预抽快速消突方法 | |
| RU2136890C1 (ru) | Способ дегазации угольных пластов | |
| RU2388911C2 (ru) | Комплексный способ разработки пластов опасных по газу и пыли, склонных к горным ударам и внезапным выбросам | |
| RU2097568C1 (ru) | Способ дегазации выработанных пространств шахтных полей | |
| Wang et al. | Analysis of proper position of extraction roadway on roof in high-strength gas emission workface: A case study of Zhaozhuang coal mine in southern Qinshui Basin | |
| Ren et al. | Firedamp drainage optimization using geotechnical and CFD modelling techniques | |
| RU2807283C1 (ru) | Способ дегазации выемочного угольного поля | |
| RU2814072C1 (ru) | Способ прогноза ресурсов шахтного метана на выемочном участке газообильной шахты | |
| RU2813416C1 (ru) | Способ бурения направленной трассы скважины в угольной шахте | |
| Tang et al. | Rapid co-extraction of coal and coalbed methane techniques: a case study in Zhangji coal mine, China |