SU1145158A1

SU1145158A1 - Способ предотвращени внезапных выбросов угл и газа при вскрытии угольных пластов

Info

Publication number: SU1145158A1
Application number: SU833661017A
Authority: SU
Inventors: Андрей Петрович Тучнин
Original assignee: Днепропетровский Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Проектный Институт "Днепрогипрошахт"
Priority date: 1983-11-11
Filing date: 1983-11-11
Publication date: 1985-03-15

Abstract

СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВНЕЗАПНЫХ ВЫБРОСОВ УГЛЯ И ГАЗА, ПРИ ВСКРЫТИИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ,включающий бурение в направлении на вскрываемый угольный пласт из забо вскрывающей выработки дегазационных скважин, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности предотвращени внезап ных выбросов угл и газа при вскрытии угольных пластов путем увеличени зоны дегазации, устанавливают прот женность зон насыщени пород газом и уплотнени боковых пород вдоль вскрывающей вь аботки и границу разделени этих зон, а дегазационные скважины бур т в породах по мере подвигани вскрывающей выработки на всем прот жении зон насыщени пород газом и уплотнени боковых пород вдоль вскрываккцей выработки за границу разделени этих зон с выходе фильтрационной части дегазационных скважин в зону насыщени пород газом, при этом в процессе бурени скважины через каждый метр производ т замеры дебита -5 газа и рассто ние от усть скважины до интервала с максимальным выделением газа считают границей разделени зон насыщени пород газом и уплотнени боковых пород вдоль вскрывающей выработки, а бурение первой дегазационной скважины производ т в наиболее удаленной от вскрываемого угольного пласта точке зоны насыщени боковых пород метаном .U вдоль вскрывающей выработки. СП :л 00

Description

Изобретение относитс к горной промышленности и может быть использовано при вскрытии угольных пластов , опасных по внезапным выбросам угл ,породы и газа.

Известен способ дегазации выбросоопасных пластов, включающий Гёурение из специально выполненных камер вскрывающей выработки дегазационных скважин, пересекающих угольный пласт на всю мощность l.

Недостатком способа вл етс его низка эффективность, поскольку дегазаци ведетс только угольного пласта, а дл проведени дегазации работы по вскрытию угольного пласта останавливают на врем , необходимое дл дегазации пласта.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ дегазации выбросоопасных угольных пластов перед их вскрытием, включаю ций бурение в направлении на вскрываемый угольный пласт из забо вскрываюоюй выработки дегазационных скважин , пересекающих угольный пласт нп всем его прот жении 2. Недостатком известного способа вл етс удаление только незначительной части метан4, участвующего в выбросе, так как дегазируетс лишь незначительный участок угольного пласта в радиусе действи скважин, в то врем как метан, участвующий в выбросе и содержащийс в боковых породах, из них не кaптиpyeтc J. Кроме того, на проведение способа требуетс специально выделенное врем дл осуществлени дегазации, на прот жении которого работы по вскрытию пласта останавливают .

Цель изобретени - повышение эффективности предо вращени внезапных выбросов угл и газа при вскрыт i гoльныx пластов путем увеличени зоны дегазации.

Поставленна цель достигаетс те что согласно способу, включающему бурение в направлении на вскрываемы угольный пласт из забо вскрывающей выработки дегазационных скважин, устанавливают прот женность зон насщени пород газом и уплотнени боковых .пород вдоль вскрывающей выработки и границу разделени этих зон, а дегазационные скважины бур т в породах по мере подвигани вскрывщей выработки на всем прот жении зо насыщени пород газом и уплотнени боковых пород вдоль вскрывакндей выработки за границу разДелени этих зон с выходом фильтрационной частидегазационных скважин в зону насыщени пород газом, при этом в процесе бурени скважины через каждый метр производ т замеры газа и рассто ние от усть скважины до интервала с максимальным выделением газа считают границей разделени зон (областей) насыщени пород газом и уплотнени боковых пород вдоль вскрвающей выработки, а бурение первой дегазационной скважины производ т в наиболее удаленной от вскрываемого угольного пласта точке зоны насыщени боковых пород метаном вдоль вскрывающей выработки.

На фиг.1 показано расположение дегазационных скважин при вскрытии пласта со стороны его почвы; на фиг.2 - то же, со стороны его кровли; на фиг.З - разрез участка вскрыти вкрест простирани с нанесением основных величин, использованных при расчете положени границы между област ми насыщени пород метаном и уплотненных пород.

Способ осуществл етс следующим образом.

При приближении горной выработки 1 (квершлага,ств(ла) к выбросоопасному пласту 2 в массиве пород, открывающем выработку, возникают деформации и раскрываютс трещины, которые заполн ютс высоконапорным метаном, выдел юшимс из выбросоопасного пласта. Трещины раскрываютс только в некоторой области, где давление метана превышает боко вой отпор, действующий со стороны массива пород, нетронутого воздействием выработки.

При фильтрации метана в направлении выработки давление его падает . На некотором рассто нии от пласта давление метана падает настолько , что боковой отпор закрывает трещины.

Таким образом, при приближении выработки возникает область 3 насыщени пород метаном и область 4 уплотненных пород, преп тствующа естественной дегазации пласта 2 из области 3 насыщени пород метаном. Поэтому перед началом работ по дегазации угольного пласта и пород междупласть производ т определение п рот женности областей 3 и 4 и положени границы 5 их разделени . .

С учетом существующего в породах давлени газа и бокового отпора ПОРОД при проведении вскрывающей выработки известными методами Определ ют напр жени , вызванные давлением газа и боковым отпором массива пород, и стро т эпюру результирующего их воздействи с учетомнаправлени действи напр жений. Поверхность нулевьах напр жений на результирующей эпюре вл етс границей разделени областей 3 и 4,

В период проходки положение границы между област ми может быть определено путем систематических

замеров дебита метана в процессе бурени скважин: при пересечении гранихда между област ми дебит метана в ней резко возрастает. Следовательно , длина скважины, при которой происходит существенное повышение дебита метана может быть прин та в качестве рассто ни от выработки до границы области насыщени пород метаном.

Рассто ние от крайней точки области насыщени пород метаном до /точки вскрыти пласта выработкой {(квершлагом) U. или Ln определ етс по аналогии с процессом создани защитной зоны путем отработки защитного пласта по формулам: V при вскрытии пласта со стороны почвы пласта

rp п sinoi. siny Ч Т

вскрытии пласта со стороны ли пласта

, - - : , /

К eihci Slnjf -t у

5 и 5 - размеры разгруженной (защищенной) области дл минимальной ширины подрабатывающей выработки , м, с некоторым запасом в сторону увеличени эти размеры могут быть прин ты равными г„ (фиг.З); ci- - угол залегани пласта; у угол сдвижени пород; fp - рассто ние от выработки до границы области насыщени пород газом, м;

После установлени параметров зон 3 и 4 осуществл ют дегазацию массива, при этом способ предусматривает дегазацию области 3 насыщени пород метаном.

Дегазаци осуществл етс следующим образом.

При подходе выработки к началу области 3 из выработки начинают бурить дегазационные скважины 6 в

область 3 и продолжают бурение по мере прохождени выработки. Интервал между скважинами принимают вначале равным двум радиусам действи скважин. Вблизи пласта скважины

сгущают, например, до интервала,

равного одному радиусу действи скважины , и перебуривают пласт 2. Поступающий из скважин метан отвод т .по трубопроводу 7.

Предлагаемый способ обеспечивает посто нную и Практически полную дегазацию области насыщени пород метаном еще до подхода выработки к угольному пласту, что, в свою оче-. редь, обеспечивает безопасность работ при вскрытии пласта выработкой, так как исключаютс услови ,вызывающие выбросы.

Своевременна дегазаци области 30 насыщени пород метаном позвол ет полностью, ликвидировать опасность внезапных выбросов при вскрытии угольных пластов, значительно ускорить вскрытие угольных -пластов 25 (с 10-20 до 1-2 сут).

Внедрение предлагаемого способа кроме повышени безопасности работ сокращает врем на проведение спосо в 10 раз.

40 Суммарна расчетна экономи , на одно вскрытие составл ет 22,35 тыс. руб.

Claims

СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВНЕЗАПНЫХ ВЫБРОСОВ УГЛЯ И ГАЗА, ПРИ ВСКРЫТИИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ,включающий бурение в направлении на вскрываемый угольный пласт из забоя вскрывающей выработки дегазационных скважин, отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности предотвращения внезапных выбросов угля и газа при вскры- тии угольных пластов путем увеличения зоны дегазации, устанавливают протяженность зон насыщения пород газом и уплотнения боковых пород вдоль вскрывающей выработки и границу разделения этих зон, а дегазационные скважины бурят в породах по мере подвигания вскрывающей выработки на всем протяжении зон насыщения пород газом и уплотнения боковых пород вдоль вскрывающей выработки за границу разделения этих зон с выходом фильтрационной части дегазационных скважин в зону насыщения пород газом, при этом в процессе бурения скважины через каждай метр производят замеры дебита 3 газа и расстояние от устья скважины до интервала с максимальным выделением' газа считают границей разделения зон насыщения пород газом и уплотнения боковых пород вдоль вскры вающей выработки, а бурение первой дегазационной скважины производят в наиболее удаленной от вскрываемого угольного пласта точке зоны насыщения боковых пород метаном вдоль вскрывающей выработки.

SU ,.,1145158 »