SU1481432A1

SU1481432A1 - Способ дегазации надрабатываемой толщи на пластах, отрабатываемых лавами по падению

Info

Publication number: SU1481432A1
Application number: SU874182353A
Authority: SU
Inventors: Виктор Семенович Забурдяев; Иван Владимирович Сергеев; Давид Иосифович Бухны; Борис Евгеньевич Рудаков; Александр Владимирович Вильчицкий; Сергей Борисович Радько; Анатолий Симонович Пантелеев
Original assignee: Институт горного дела им.А.А.Скочинского
Priority date: 1987-01-15
Filing date: 1987-01-15
Publication date: 1989-05-23

Abstract

Изобретение относитс к горной промышленности и может быть использовано дл снижени газообильности выемочных участков. Цель изобретени - повышение эффективности дегазации путем увеличени продуктивности скважин (С). Определ ют шаг посадки основной кровли. Провод т серию С в направлении зоны разгрузки. Рабочую часть каждой С располагают в массиве, подвергаемом последовательной разгрузке не менее двух посадок основной кровли. В месте формировани трещин в почве выработки производ т герметизацию С. Устье нижней С в серии С, наход щихс в разгрузочной зоне, располагают ниже забо верхней в этой серии С. При этом верхнюю С периодически отключают от вакуумной сети. Расположенную ниже разгруженной зоны С подключают к газопроводу с опережением по времени не менее, чем на период отработки пласта на величину шага посадки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс к горной промышленности и может быть использовано дл снижени газообильности выемочных участков, преимущественно на угольных шахтах с

Цель изобретени - повышение эффективности дегазации путем увеличени продуктивности скважин.

На фиг.1 приведена принципиальна схема дегазации надрабатываемого пласта скважинами; на фиг„2 - разрез А-А на фиг. 1,- на фиг.З - схема расположени скважин на участке пласта, отрабатываемого с погашением выработок за лавой.

Способ дегазации надрабатываемой толщи осуществл ют следующим образом.

На участке пласта 1 (фиг.1), оконтуренном выработками 2 и 3, на над- рабатываемый пласт 4 (фиг.2) провод т скважины 5 с разворотом в направлении зоны разгрузки, формируемой при ведении очистных работ. Скважины провод т на рассто нии друг от друга, равном 1П - шагу посадки основной кровли, который устанавливают экспериментально или расчетом. Скважины должны пересечь надрабатываемый пласт и из них тщательным промыванием удал ют буровой штыб. Усть скважин

4 СЮ

.

Ј

СО

ю

5 (фиг.2 и 3) располагают таким об- ра ом, чтобы загерметизированный обсадными трубами с цементным или иным заполнителем участок 6 скважины перекрывал основную, наиболее крупную систему трещин, формируемых в почве пласта 1 после очередной посадки основной кровли (пунктирные линии на фиг.2 и 3). Такое расположение за- герметизированной части скважины 5 позвол ет значительно снизить или полностью исключить подсосы воздуха через скважины 5 в дегазационный трубопровод 7, к которому подключают скважины. Снижение подсосов воздуха приводит к повышению продуктивности скважин о

Параметры скважин устанавливают опытным путем или расчетом исход из мощности междупласть между разрабатываемым пластом 1 и надрабатываемым 4 (фиг,2 и 3), величины шага посадки основной кровли, углов разгрузки над рабатываемой толщи, прот женности рабочей части скважины в массиве, подверженном последовательной раз

Т MHH(arctg----, r),

П 1п

farctg Јtgc(/(1 - . при 1 - ip in-tgC 0, (2) г 11

kiln

90

где 1„ - шаг посадки основной кровли , м,

n 2,5 (рекомендуетс принимать ,5),

1р - длина зоны разгрузки, м

(фиг„2 и 3),

- угол падени пласта, град, Определ ют угол наклона оси скважины к плоскости пласта ft

Varcsin

М

м.

V Л (1+ctgy)+M (3 j Определ ют длину скважины 1С 1с 1| Д O+ctg fOr+M1, м, (4)

Определ ют угол наклона оси скважины к горизонтальной плоскости fo

fc arc s in (s info со so/- cos ft cos4i . sinoO .(5)

грузке не менее двух посадок основной кровли, причем должно соблюдатьс следующее условие: устье нижней скважины в серии скважин, охваченных разгруженной зоной 1р и надрабатываемой толще, размещаетс ниже забо верхней в этой серии скважиньи Это наоб- ходимо дл исключени отрицательного вли ни жидкости, скапливающейс в скважинах.

Узлы разворота и длины скважин определ ют следующим образом: вычис- л ют рассто ние от проекции забо скважины на плоскость пласта до оси выработки

Д M-ctg + С + 5, м

(1)

где С - ширина охранного целика угл или бутовой полосы, М - мощность междупласть , м, V - угол разгрузки, град. Определ ют угол между проекцией оси скважины на плрскость пласта и осью подготовительной выработки у i .

1 - ip in-tgC 0, 11

kiln

м

tgrf Ј О,

Определ ют угол между проекцией оси скважины и перпендикул ром к оси выработки на горизонтальную плоскость V

W 90° - arcctg(ctgli - cosat +

, . „ i s in o ч + tgfb

sin

Г

(6)

5

0 I

Параметры скважин, определенные по расчетным формулам или графическим методом, корректируют в процессе ведени очистных работ

Скважины провод т заблаговременно , оборудуют и подключают к дегазационному трубопроводу до очередной посадки основной кровли, привод щей к разгрузке забойную часть скважины.

На участке пласта, отрабатываемом с поддержанием выработки, из которой пробурены скважины, все пробуренные скважины, оказавшиес в выработанном

пространстве, оставл ют подключенными к газопроводу, но вакуум на них уменьшают до величины, при которой исключаютс подсосы воздуха, разбавл ющие концентрацию метана ниже допустимой ПБ нормы.

На пластах, отрабатываемых с по- гашением выработок за лавой, в работе с максимально возможным вакуумом оставл ют ближайшие к лаве скважины, расположенные в разгруженном (надра- ботанном) массиве. На фиг„3 такими скважинами вл ютс три скважины, кроме первой от забо , котора своей забойной частью попала в зону начинающегос уплотнени пород, а ее устье расположено вблизи выработанного пространства, через которое возможны значительные подсосы воздуха На ближайшей к лаве скважине вакуум устанавливают таким, чтобы концентраци метана в каптируемой ею смеси была не ниже допустимой ПБ (не менее 25%)„

I

Об зательным условием вл етс размещение забо верхней скважины в серии, охваченной зоной разгрузки, выше усть самой нижней, в серии скважин, функционирующей в разгруженной зоне надрабатываемого пласта„ На фиГоЗ такой серией скважин вл ютс три скважины, забойные части которых расположены на участке 1р, Выполнением этого услови обеспечивают эффективное удаление жидкости, котора может быть в скважинах (промывочна или природна )о Обеспечиваетс самоизлив жидкости через третью самую нижнюю скважину в серии эффективно функционирующих скважин о

Верхнюю скважину () периодически отключают от вакуумной сети,

газопровода, а метан, выдел ющийс в нее, отводить через следующую (вторую ) скважинуD В этом случае повышаетс продуктивность скважин, концентраци метана в каптируемой смеси, эффективность дегазации,,

Временем отключени верхней скважины (фиГоЗ) может служить момент IQ снижени концентрации метана в каптируемой смеси ниже допустимой ПБ нормыо f

Если на участке пласта, отрабатываемом с погашением выработок за ла- 15 вой (фиГоЗ), наблюдаютс превышение концентрации метана на сопр жении лавы с вентил циошюй выработкой, то за врем отключени верхней скважины от газопровода принимают мо- 2Q мент, когда дебит второй скважины

при отключенной первой (верхней) становитс равным суммарному дебиту второй и первой скважины Момент отключени верхней скважины в этом 25 случае устанавливают опытным путем применительно к типовым или конкретным услови м разработки пластов угл „Скважину , расположенную ниже разгруженной зоны (1р), подключают к 30 газопроводу с опережением времени не менее, чем на период отработки пласта на величину шага посадки Это вызвано тем, что на участке 1П (фиГоЗ) надрабатываемого пласта к

Зг этому времени процесс формировани трещин уже протекает, газ в трещины начинает выдел тьс

Claims

Формула изобретени

40

1 Способ дегазации надрабатывае- мой толщи на пластах, отрабатываемых лавами по падению, включающий определение шага посадки основной кровли, чтобы за счет дополнительного перепа- 45 проведение серии скважин из выработ- да давлений освободить от жидкости ки на надрабатываемый пласт, их герсв зующие каналы (трещины), направив ее во вторую от забо скважину, в которой поддерживаетс высокий вакуум Врем , на которое отключают верхнюю скважину, устанавливают опытным путем . Так, например, его можно определить по периоду времени, в течение которого концентраци метана во второй от очистного забо скважине начнет снижатьс Если дебит метана из верхней (первой от лавы) скважины невысокий или имеютс большие подсосы воздуха, то ее можно отключить от

метизацию, подключение к вакуумной сети и отсос газа, отличающийс тем, что, с целью повы5о шени эффективности дегазации путем увеличени продуктивности скважин, последние провод т в направлении зоны разгрузки, при этом рабочую часть каждой скважины располагают в массиес ве, подвергаемом последовательной разгрузке не менее двух посадок основной кровли, а герметизацию скважин производ т в месте формировани трещин в почве выработки.

газопровода, а метан, выдел ющийс в нее, отводить через следующую (вторую ) скважинуD В этом случае повышаетс продуктивность скважин, концентраци метана в каптируемой смеси, эффективность дегазации,,

Временем отключени верхней скважины (фиГоЗ) может служить момент Q снижени концентрации метана в каптируемой смеси ниже допустимой ПБ нормыо f

Если на участке пласта, отрабатываемом с погашением выработок за ла- 5 вой (фиГоЗ), наблюдаютс превышение концентрации метана на сопр жении лавы с вентил циошюй выработкой, то за врем отключени верхней скважины от газопровода принимают мо- Q мент, когда дебит второй скважины

при отключенной первой (верхней) становитс равным суммарному дебиту второй и первой скважины Момент отключени верхней скважины в этом 5 случае устанавливают опытным путем применительно к типовым или конкретным услови м разработки пластов угл „Скважину , расположенную ниже разгруженной зоны (1р), подключают к 0 газопроводу с опережением времени не менее, чем на период отработки пласта на величину шага посадки Это вызвано тем, что на участке 1П (фиГоЗ) надрабатываемого пласта к

г этому времени процесс формировани трещин уже протекает, газ в трещины начинает выдел тьс

Формула изобретени

метизацию, подключение к вакуумной сети и отсос газа, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности дегазации путем увеличени продуктивности скважин, последние провод т в направлении зоны разгрузки, при этом рабочую часть каждой скважины располагают в массиве , подвергаемом последовательной разгрузке не менее двух посадок основной кровли, а герметизацию скважин производ т в месте формировани трещин в почве выработки.

71481432
2. Способ по п. 1, о т л°и ч а - ю щ и и с тем, что устье нижней скважины в серии скважин, наход щихс в разгруженной зоне, располагают

8

ниже забо верхней в этой серии скважин , при этом верхнюю скважину периодически отключают от вакуумной сети.

А

Фиг.1

Фиг.2

,

Фиг.З