SU1693264A1 - Method of drainage of satellite seams - Google Patents

Method of drainage of satellite seams Download PDF

Info

Publication number
SU1693264A1
SU1693264A1 SU894716690A SU4716690A SU1693264A1 SU 1693264 A1 SU1693264 A1 SU 1693264A1 SU 894716690 A SU894716690 A SU 894716690A SU 4716690 A SU4716690 A SU 4716690A SU 1693264 A1 SU1693264 A1 SU 1693264A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
well
satellite
degassing
soil
drilled
Prior art date
Application number
SU894716690A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Евгеньевич Разварин
Лев Митрофанович Гусельников
Владимир Александрович Зуев
Анатолий Николаевич Осипов
Original Assignee
Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт с экспериментальным заводом "Печорниипроект"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт с экспериментальным заводом "Печорниипроект" filed Critical Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт с экспериментальным заводом "Печорниипроект"
Priority to SU894716690A priority Critical patent/SU1693264A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1693264A1 publication Critical patent/SU1693264A1/en

Links

Landscapes

  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу и м.б. использовано дл  дегазации пластов- спутников (ПС) и сближенных пластов при отработке свиты пологонаклонных пластов при бесцеликовой системе подготовки выемочных столбов. Цель - повышение эффективности дегазации ПС путем увеличени  срока эксплуатации скважин при интенсификации газовыделени . Первую часть дегазационной скважины ДС бур т в ПС впереди очистного забо  из выработки смежного выемочного столба до границы сдвижени  пород кровли выемочного столба. Вторую часть ДС провод т по ПС до границы обрушени  пород кровли. Переход из первой части ДС во вторую ее часть осуществл ют предварительным выполнением зародышевой трещины из забо  первой части ДС с последующим вымыванием полости второй части ДС. Вымывание полости осуществл ют , подава  жидкости по высоконапорному трубопроводу (ТП). При этом периодически подключают к ДС дегазационный ТП дл  удалени  штыба, жидкости и газа. После создани  полости до подхода очистного забо  производ т гидроразрыв углепородного массива и нагнетание в ДС расклинивающего материала. Каптаж метана осуществл ют по дегазационному ТП После прохода очистным забоем створа ДС производ т повторный гидроразрыв и продолжают каптаж метана из выработанного пространства. При расположении ПС в почве разрабатываемого пласта одну часть ДС бур т в целике до границы разгрузки пород почвы, а другую часть ДС выполн ют по ПС до границы разгрузки пород почвы разрабатываемого столба . 1 з п. ф-лы, 12 ил СО с о о со N) сх ЈьThe invention relates to mining and m. used for the degassing of satellite satellites (PS) and contiguous layers during the development of a suite of gently sloping layers with an objective-free system for preparing excavation pillars. The goal is to increase the efficiency of degassing of the substation by increasing the life of the wells with the intensification of gas release. The first part of the degassing well DS is drilled in the PS ahead of the clearing slab from the production of the adjacent excavation column to the border of the displacement of the roof rocks of the excavation column. The second part of the DW is conducted along the SS to the boundary of the collapse of the roof rocks. The transition from the first part of the DS to the second part is carried out by preliminary execution of a germinal crack from the bottom of the first part of the DS, followed by washing out the cavity of the second part of the DS. Elution of the cavity is carried out by supplying liquids through a high-pressure pipeline (TP). At the same time, a degassing TP is periodically connected to the DC to remove stub, liquid and gas. After the cavity has been created, before the approach of the clearing slab, the coal and rock mass is fractured and the proppant is pumped into the DW. After the passage of the clearing face of the DS section, a repeated hydraulic fracturing is performed and the methane is continued to be collected from the mined-out area. When the PS is located in the soil of the reservoir under development, one part of the DS is drilled in the rear section to the border of the soil rock unloading, and the other part of the DS is performed along the PS to the border of the soil rock discharge of the developed column. 1 з п. Ф-лы, 12 ил СО с о о со N) sk Ј

Description

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано дл  дегазации пластов-спутников и сближенных пластов при отработке свиты пологонаклонных угольных пластов при бесцеликовой системе подготовки выемочных столбов.The invention relates to mining and can be used for the degassing of satellite beds and contiguous layers when working on a suite of gently sloping coal seams with an objective-free system for preparing mining pillars.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности дегазации пластов-спутников путем увеличени  срока эксплуатации скважин при интенсификации газовыделени .The aim of the invention is to increase the efficiency of degassing of satellite formations by increasing the lifetime of the wells during the intensification of gas evolution.

На фиг 1 представлена схема расположени  разрабатываемого угольного пласта и пласта-спутника над ним в горном массиве , вертикальный разрез на фиг 2 - разрез А-А на фиг 1, на фиг .4 разрез Б- Б на фиг. 1 Fig. 1 shows the layout of the coal seam being developed and the satellite formation above it in the mountain massif; the vertical section in Fig. 2 is section A-A in Fig. 1; in Fig. 4, section B-B in Fig. one

на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - размещение в скважине бурового состава со щелеобразователем в момент нарезани  зародышевой щели; на фиг.6- размещение в скважине оборудовани  дл  гидрораэры- ва пород после нарезки зародышевой щели; на фиг.7 - схема размещени  технологического оборудовани  в выемочном штреке дл  производства гидроразрыва и отсос газа; на фиг,8 - разрез Г-Г на фиг.7; на фиг.9figure 4 is a section bb In figure 1; Fig. 5 illustrates the placement in the well of a drilling composition with a creamer at the moment of cutting the germinal gap; 6 shows placement in the well of equipment for hydraraying rocks after cutting the germinal gap; Fig. 7 shows the layout of the process equipment in the excavation drift for fracturing and gas suction; Fig, 8 - section GGD of Fig.7; figure 9

-представлена схема совместного расположени  пластов-спутников над и под разрабатываемым угольным пластом в горном массиве; на фиг.10 - разрез Д-Д на фиг.9; на фиг.11 - разрез Е-Е на фиг.9; на фиг.12- a diagram of the joint arrangement of satellite layers above and below the developed coal seam in the mountain massif is presented; figure 10 is a section dD in figure 9; figure 11 - section EE of figure 9; on Fig

-разрез Ж-Ж на фиг.9.-F-section in Fig.9.

Пласт-спутник 1 дегазируют в процессе гюдвигани  очистного забо  2 между конвейерным штреком 3 и вентил ционным штреком 4, пройденными по разрабатываемому угольному пласту 5 и образующими выемочный столб 6. Смежный выемочный столб 7 оконтуривают штреком 8 (фиг.1 и 2).The satellite layer 1 is degassed during the process of lifting the cleaning hole 2 between the conveyor drift 3 and the ventilation drift 4, passed along the coal seam 5 under development and forming the extraction pole 6. The adjacent extraction pole 7 is contoured with the drift 8 (Figures 1 and 2).

Над угольным пластом 5 впереди очистного забо  2 расположена зона 9 геостатических напр жений, зона 10 опорного горного давлени , а над подрабатываемым пластом-спутником 1 - зона 11 вли ни  опорного горного давлени  от отрабатываемого выемочного столба 6. Позади очистного забо  2 в породах почвы 12 угольного пласта 5 расположена зона 13 разгрузки, а в породах кровли 14 - зона 15 обрушени , зона 16 трещин и зона 17 изгиба пород кровли. За зоной 13 разгрузки расположена зона 18 возрастани  давлени  с переходом в зону 19 восстановленных напр жений.Above the coal seam 5 in front of the clearing hole 2 there is a zone 9 of geostatic stresses, a zone 10 of the reference rock pressure, and above the undermined satellite 1, there is a zone 11 influenced by the supporting rock pressure from the mining excavation column 6. Behind the clearing slab 2 in soil rocks 12 The coal seam 5 has a discharge zone 13, and in the roof rocks 14 there is a zone 15 of collapse, a zone 16 of cracks and a zone 17 of the curvature of the roof rocks. Behind the discharge zone 13, a pressure increase zone 18 is located with a transition to the zone 19 of the recovered stresses.

На чертежах обозначены перва  часть 20 скважины, пробуренна  из штрека 8 смежного выемочного столба 7 в сторону восстани  пласта 5, граница 21 сдвижени  пород кровли 14 отрабатываемого выемочного столба 6 со смежным выемочным столбом 7, зона 22 перехода, расположенна  на контакте 23 пород кровли 14с пластом-спутником 1 и одновременно на границе 21 сдвижени  пород кровли 14 отрабатываемого выемочного столба 6, втора  часть 24 скважины, расположенна  на контакте 23 пород кровли 14с пластом-спутником 1, буровой став 25, щелеобразователь 26, зародышева  трещина 27, пакер 28 с набором уплотнительных колец 29, высоконапорный трубопровод 30, устье 31 первой части 20 скважины, высоконапорный насос 32, емкость 33 с расклинивающим материалом, смеситель 34, запорный вентиль 35 высоконапорного трубопровода 30, дегазационный трубопровод 36. шламоотделитель 37, водоотделитель 38, запорный вентиль 39 дегазационного трубопровода 36, низконапорный трубопровод 40, манометр 41, граница 42 обрушени  пород Кровли 14, раздел юща  отрабатываемый выемочныйIn the drawings, the first part 20 of the well is drilled, drilled from the drift 8 of the adjacent excavation column 7 towards the reservoir uprising 5, the boundary 21 of displacement of the roof rocks 14 of the excavation pole 6 being processed with the adjacent extraction column 7, the transition zone 22 is located at the contact 23 of the roof rocks 14 with the reservoir -satellite 1 and at the same time on the border 21 of displacement of the roof rocks 14 of the excavation column 6 being worked out, the second part 24 of the well, located at the contact 23 of the roof rocks 14 with the satellite-companion 1, the drilling became 25, the explorer 26, embryonic thre ina 27, packer 28 with a set of sealing rings 29, high-pressure pipeline 30, mouth 31 of the first part 20 of the well, high-pressure pump 32, tank 33 with propping material, mixer 34, shut-off valve 35 of high-pressure pipeline 30, degassing pipe 36. slurry separator 37, water separator 38, shut-off valve 39 of the degassing pipeline 36, low-pressure pipeline 40, pressure gauge 41, boundary 42 of the caving of Roofs 14, dividing the excavation work

столб 6 и ранее отработанный выемочный столб 43, трещины 44 расслоений вокруг первой части 20 скважины, зона 45 повышенной трещиноватости и выработанное пространство 46 выемочного столба 6.pillar 6 and previously spent extraction column 43, fractures of the bundles around the first part 20 of the well, zone 45 of increased fracturing and the space 46 of the excavation column 6.

0 Способ осуществл ют следующим образом .0 The method is carried out as follows.

Впереди очистного забо  2 вне зоны 10 опорного горного давлени  в породы кровли 14 бур т первую часть 20 скважины из штре5 ка 8 смежного выемочного столба 7 в сторону восстани  угольного пласта 5 до границы 21 сдвижени  пород кровли 14 выемочного столба 6. Забой первой части 20 скважины располагают на этой границе, т.е. в целикеIn front of the clearing slab 2 outside the zone 10 of the reference rock pressure in the rock of the roof 14, the first part 20 of the well is drilled from the drift 8 of the adjacent excavation column 7 towards the rising of the coal seam 5 to the border 21 of displacement of the roof rocks 14 of the excavation column 6. The bottom of the first part 20 of the well located on this border, i.e. in the pillar

0 и до контакта 23 пород кровли 14 с пластом- спутником 1.0 and up to the contact of 23 roof rocks 14 with the satellite 1.

Затем приступают к выполнению второй части 24 скважины. Дл  этого в первую часть 20 скважины ввод т буровой став 25Then proceed to the implementation of the second part 24 of the well. To do this, the first part 20 of the well is drilled to become 25

5 со щелеобразователем 26, с помощью которых из забо  первой части 20 скважины нарезают зародышевую трещину 27 в сторону восстани  угольного пласта 5 на контакте 23 с пластом-спутником 1. После нарезки заро0 дышевой трещины 27 буровой став 25 со щелеобразователем 26 извлекают из первой части 20 скважины. Ниже зародышевой- трещины 27 в первой части 20 скважины устанавливают пакер 28 с набором уплотни5 тельных колец 29, чреез которые пропускают высоконапорный трубопровод 30.5 with a slicer 26, with which a germinal crack 27 is cut from the bottom of the first part 20 of the well to the side of the coal bed 5 rising up at the contact 23 with the satellite layer 1. After cutting the breathing crack 27, the drill rod 25 with the slot generator 26 is removed from the first part 20 wells. Below the germinal-crack 27 in the first part 20 of the well, a packer 28 is installed with a set of sealing rings 29, which pass through the high-pressure pipeline 30.

Устье 31 первой части 20 скважины обсаживают , цементируют и подсоедин ют к нему высоконапорный трубопровод 30 с еы0 соконапорным насосом 32, емкостью 33 сThe mouth 31 of the first part 20 of the well is cased, cemented and connected to it is a high-pressure pipeline 30 with a single-head pump 32 with a capacity of 33 seconds

расклинивающим материалом, смесителемpropping material

34 и дегазационный трубопровод 36 со шламоотделителем 37 и водоотделителем 38.34 and degassing pipe 36 with a sludge separator 37 and a water separator 38.

Вторую часть 24 скважины выполн ютThe second part 24 of the well is made

5 из зародышевой трещины 27 вымыванием полости в пласте-спутнике 1 путем подачи жидкости под высоким давлением и быстрым ее сбросом. Полость второй части 24 скважины создают направленно из зоны 225 from the germinal crack 27 by washing out the cavity in the satellite 1 by supplying fluid under high pressure and quickly dumping it. The cavity of the second part 24 wells create directed from zone 22

0 перехода, т.е. по напластованию на контакте 23 пород кровли 14 с пластом-спутником 1, ориентиру  ее параллельно основной системе эндокливажа горного массива до границы 42 обрушени  пород кровли 14.0 transition, i.e. on the bedding on the contact 23 of the roof rocks 14 with the satellite layer 1, orienting it parallel to the main endocoupling system of the mountain massif to the border 42 of the roof rocks collapse 14.

5 Резкий сброс рабочей жидкости сопровождаетс  интенсивным выносом угольного штыба пласта-спутника 1 по первой части 20 скважины и далее по дегазационному трубопроводу 36 в шламоотделитель 37 и водоотделитель 38 с образованием вымытой5 A sharp discharge of the working fluid is accompanied by intensive removal of the coal stub of the satellite-1 formation through the first part 20 of the well and then through the degassing pipeline 36 to the sludge separator 37 and the water separator 38 to form the washed

полости. Неоднократно повыша  и резко сбрасыва  давление производитс  дальнейшее вымывание полости, в результате чего образуетс  втора  часть 24 скважины. Нагнетание и сброс рабочей жидкости производитс  открытием и закрытием запорного вентил  35 высоконапорного трубопровода 30, при этом, запорный вентиль 39 дегазационного трубопровода 36 находитс  в закрытом положении; По окончании циклов нагнетани  и сброса путем открыти  запорного вентил  39 .подключаетс  дегазационный трубопровод 36, по которому производитс  удаление штыба, воды и каптаж газа.cavities. Repeatedly increasing and dramatically depressurizing further elution of the cavity occurs, as a result of which a second part 24 of the well is formed. The injection and discharge of the working fluid is performed by opening and closing the shut-off valve 35 of the high-pressure pipeline 30, while the shut-off valve 39 of the degassing pipeline 36 is in the closed position; At the end of the injection and discharge cycles, the shut-off valve 39 is opened. A degassing pipe 36 is connected, through which the stub, water and gas are removed.

Так как после сброса жидкости под действием горного давлени  происходит смыкание вымытой полости, то дл  сохранени  ее раскрытое™ и создани  трещин 44 расслоений производ т гидроразрыв углепо- родного массива.Since after the discharge of the fluid under the action of rock pressure, the washed cavity closes, then to preserve its open ™ and to create splitting cracks 44, the carbon formation is fractured.

Гидроразрыв углепородного массива производ т по мере подвигани  очистного забо  2 к первой части 20 скважины и осуществл ют его между границей 21 сдвижени  и противоположной ей границей 42 обрушени  пород кровли 14 над выемочным столбом 6. .Hydraulic fracturing of the coal massif is carried out as the refining bottom 2 moves to the first part 20 of the well and makes it between the displacement boundary 21 and the opposite edge 42 of the roof collapse 14 above the extraction column 6..

Гидроразрыв углепородного массива производ т при открытом запорном вентиле 35 высоконапорного трубопровода 30 и закрытом на дегазационном трубопроводе 36 запорного вентил  39, который преп тствует попаданию рабочей жидкости при нагнетании в дегазационный трубопровод 36.The fracture of the coal massif is carried out with the shutoff valve 35 of the high-pressure pipeline 30 open and the shut-off valve 39 closed on the degassing pipeline 36, which prevents the working fluid from entering the degassing pipeline 36 when injected.

Гидроразрыв углепородного массива с образованием трещин 44 расслоений сопровождаетс  повышенным газовыделением из пласта-спутника 1. В момент поступлени  газа в первую часть 20 скважины последнюю подключают к дегазационному трубопроводу 36. открыв запорный вентиль 39 дл  каптажа газа из заполненных газом трещин 44 расслоений и полости второй части 24 скважины. При отсосе газа запорный вентиль 35 высоконапорного трубопровода 30 перекрыт. При очередном резком сбросе рабочей жидкости и газа, поступающих из полостей, происходит дальнейшее вымывание с помощью рабочей жидкости углепородного шлама из трещин 44 расслоений и полости второй части 24 скважины. Углепородный шлам транспортируетс  по дегазационному трубопроводу 36 в шламоотделитель 37, а рабоча  жидкость - соответственно в водоотделитель 38, газ транспортируетс  далее по трубопроводу,Hydraulic fracturing of the coal mass array with the formation of cracks 44 stratifications is accompanied by increased gas emission from satellite 1. At the moment gas enters the first part 20 of the well, the latter is connected to the degassing pipeline 36. opening a stop valve 39 for capturing gas from the gas-filled cracks 44 stratifications and cavities of the second part 24 wells. When gas suction stop valve 35 high-pressure pipeline 30 is closed. At the next abrupt discharge of the working fluid and gas coming from the cavities, the coal-bearing sludge from the fractures 44 of the bundles and the cavity of the second part 24 of the well is further washed out with the help of the working fluid. Coal sludge is transported through a degassing pipe 36 to the sludge separator 37, and the working fluid is respectively to the water separator 38, the gas is transported further along the pipeline,

По мере засорени  шламоотделител  37 его периодически очищают от шлама, а рабочую жидкость с водоотделител  38 сбрасывают в водосточную канавку. Пор док открыти  и закрыти  запорных вентилей 35 и 39 аналогичен выше описанному.As the sludge separator 37 becomes clogged, it is periodically cleaned of the sludge, and the working fluid from the water separator 38 is discharged into the drainage channel. The order of opening and closing the shut-off valves 35 and 39 is similar to that described above.

По мере подвигани  очистного забо  2.As far as the clearing of the slaughter surface 2.

5 когда полость второй части 24 скважины оказываетс  в зоне 10 опорного горного давлени , в нее нагнетают расклинивающий материал, который преп тствует закрытию (смыканию) полости второй части5 when the cavity of the second part 24 of the well is in the zone 10 of the reference rock pressure, projection material is injected into it, which prevents the second part of the cavity from closing (closing)

0 24 скважины. Расклинивающий материал подают в скважину по высоконапорному трубопроводу 30 посредством высоконапорного насоса 32 с емкости 33 через смеситель 34. Нагнетание расклинивающего0 24 wells. The proppant is fed into the well through a high-pressure pipeline 30 by means of a high-pressure pump 32 from the tank 33 through the mixer 34. The injection of the proppant

5 материала производ т по известной технологии гидроразрыва угольных пластов, .предварительно перекрыв запорный вентиль 39 дегазационного трубопровода 36. После креплени  трещин и полости рас0 клинивающим материалом переключение скважины на каптаж газа производитс  закрытием запорного вентил  35 высоконапорного трубопровода 30 и открытием запорного вентил  39 дегазационного тру5 бопровода 36. Каптаж выдел ющегос  газа продолжают вести и после прохода очистным забоем 2 створа второй части 24 скважины , т.е. когда ее втора  часть 24 остаетс  в выработанном пространстве 46 выемочно0 го столба 6.5 of the material produced by the known technology of fracturing coal seams, having previously shut off the shut-off valve 39 of the degassing pipeline 36. After the cracks and cavity have been fixed with an elimination material, the well is switched to gas drainage by closing the shut-off valve 35 of the high-pressure pipeline 30 and opening the shut-off valve 39 of the degassing pipe 5 36. The capturing of the released gas continues to continue even after the passage by the cleaning face 2 of the second section 24 of the well, i.e. when its second part 24 remains in the worked-out space 46 of the excavation column 6.

По мере дальнейшего подвигани  очистного забо  2 интенсивность газовыделени  из второй части 24 скважины в зонах разгрузки 13 и возрастающих напр женийAs the clearing inlet 2 continues to move, the gas release rate from the second part 24 of the well in the discharge zones 13 and increasing stresses

5 18 снижаетс , что обусловлено уплотнением пород кровли 14 и снижением их газопроницаемости . В зоне 19 восстановленных напр жений интенсивность газовыделени  снижаетс  до уровн  газовыделени  пород,.5 18 decreases due to compaction of roof rocks 14 and a decrease in their gas permeability. In zone 19 of the recovered stresses, the intensity of gas release decreases to the level of gas release of rocks.

0 имеющего место при естественном состо нии массива. Поэтому дл  увеличени  газовыделени  за зоной 13 разгрузки производ т повторный гидроразрыв вмещающих пород кровли 14 второй части 24 сква5 жины по ширине отрабатываемого выемочного столба 6 между границами сдвижени  21 и обрушени  42 пород кровли 14. Повторный гидроразрыв производ т с помощью высоконапорного насоса 32 по0 occurring in the natural state of the array. Therefore, in order to increase gas release beyond the discharge zone 13, a re-fracturing of the enclosing roof rocks 14 of the second part 24 of the well 5 across the width of the excavation column 6 being worked out between the boundaries of the displacement 21 and the collapse of the 42 roofs of the roof 14 is performed.

0 высоконапорному трубопроводу 30, предварительно закрыв запорный вентиль 39 дегазационного трубопровода 36 и открыв запорный вентиль 35 высоконапорного трубопровода 30.0 high-pressure pipeline 30, pre-closing the stop valve 39 degassing pipeline 36 and opening the stop valve 35 high-pressure pipeline 30.

5 В результате повторного гидроразрыва в районе забо  второй части 24 скважины в породах кровли 14 образуютс  зоны 45 по- вышенной трещиноватости. Повторный гидроразрыв интенсифицирует процесс газовыделени  не только пласта-спутника 1,5 As a result of re-fracturing in the area of the bottom of the second part 24 of the well, in the rocks of the roof 14, zones 45 of increased fracturing are formed. Re-hydraulic fracturing intensifies the process of gassing not only of Satellite 1,

но и выработанного пространства 46 выемочного столба 6 за счет повторного раскрыти  трещин 44 расслоений и сообщени  зон 45 повышенной трещиноватости с системами трещин 16 и 17 пород кровли 14 в районе границы 21 сдвижени  ниже пласта- спутника 1. Это позвол ет поддерживать интенсивность газовыделени  на высоком уровне до конца отработки выемочного столба 6.but also of the excavated space 46 of the excavation column 6 due to the re-opening of the cracks 44 of the bundles and communication of the zones 45 of the increased fracturing with the systems of cracks 16 and 17 of the roof rocks 14 in the region of the displacement border 21 below the formation 1 satellite. This allows maintaining the gas release rate at a high level until the end of mining the extraction pole 6.

Повторный гидроразрыв производ т до тех пор, пока не произойдет резкое устойчивое падение давлени  рабочей жидкости и невозможность подн ти  давлени  до требуемых значений. После повторного гидроразрыва рабочую жидкость сбрасывают из скважины и производ т каптаж газа.Re-fracturing is carried out until a sharp steady drop in pressure of the working fluid occurs and the impossibility of raising the pressure to the required values. After re-fracturing, the working fluid is discharged from the well and gas is drained.

Дальнейшие технологические операции по дегазации пласта-спутника 1 по другим скважинам производ т в аналогичном пор дке по мере подвигани  очистного забо  2 до границы отработки выемочного столба 6.Further technological operations on the degassing of the satellite bed 1 through other wells are carried out in a similar order as the refining slab 2 is pushed up to the end of mining of the extraction column 6.

Бурение первой части 20 скважины производ т в целике буровыми станками до границы 21 сдвижени  пород кровли 14. В качестве рабочей жидкости при гидроразрыве и вымывании полостей используют воду с добавлением химически активных веществ, а в качестве расклинивающего материала дл  креплени  вторых частей 24 . скважин используют песок. Высоконапорное оборудование (насос, смеситель, емкость с расклинивающим материалом) по мере подвигани  очистного забо  перенос т с одной скважины на другую. Скважины оборудуют дегезационными устройствами дл  каптажа газа. Высоконапорный трубопровод заглушают с помощью запорного вентил .The drilling of the first part 20 of the well is carried out in the pillar by drilling machines up to the border 21 of displacing roof rocks 14. Water with the addition of chemically active substances is used as a working fluid during hydraulic fracturing and leaching, and as a proppant for securing the second parts 24. wells use sand. The high-pressure equipment (pump, mixer, reservoir with proppant material) is transferred from one well to another as the cleaning hole moves. Wells equip degassing devices for capturing gas. The high-pressure pipe is plugged with a shut-off valve.

При совместном расположении пластов-спутников над и под разрабатываемым пластом 5, дегазацию нижнего пласта-спутника 47 производ т так же. как и пласта- спутника, 1. Из выработки 8 смежно со столбом 7 впереди очистного забо  2 вне зоны 10 опорного горного давлени  в породы почвы 12 бур т первую часть 48 скважины в сторону восстани  пласта 5 до границы 49 разгрузки пород почвы 12 выемочного столба 6. Забой 50 первой части 48 скважины располагают на этой границе, т.е. в целике на контакте 51 пород почвы 12 с пластом-спутником 47. Над надрабатывае- мым пластом-спутником 47 так же, как и над подрабатываемым пластом-спутником 1, располагаетс  зона 52 повышенного горного давлени , образующа с  в результате вли ни  опорного горного давлени  разрабатываемого пласта 5 в процессе его отработки .With a joint arrangement of satellite layers above and below the layer 5 under development, the degassing of the lower satellite layer 47 is also performed. as well as a plast-companion, 1. From generation 8 adjacent to column 7 in front of the clearing slab 2 outside zone 10 of reference rock pressure, soil rocks 12 drill first part 48 of the well towards reservoir 5 up to border 49 unloading soil rocks 12 excavation column 6 The bottom 50 of the first part 48 of the well is located at this boundary, i.e. in the pillar, on the contact 51 of the soil rock 12 with the satellite layer 47. Over the satellite bed 47 under development, as well as above the satellite bed 1, there is a zone of increased rock pressure resulting from the influence of the reference rock pressure developed layer 5 in the process of its development.

Создание вторых частей 53 скважины, расположенных над надрабатываемымThe creation of the second parts of the 53 wells located above working on

пластом-спутником 47 под отрабатываемым выемочным столбом 6, осуществл ют описанным способом и с использованием того же оборудовани .the satellite layer 47 under the workout extraction column 6 is carried out in the described manner and using the same equipment.

В забое 50 первой части 48 скважиныIn the bottom 50 of the first part of the 48 well

посредством щелеобразовател  26 на контакте 51 пород почвы 12 с пластом-спутником 47 нарезают зародышевую трещину, аналогичную зародышевой трещине 27, из которой вымыванием полостей в пластеспутнике 47 создают вторую часть 53 скважины . Дополнительные трещины 54 расслоени  вокруг забо  50 первой части 48 скважины создают гидроразрывом углепо- родного массива, осуществл емого междуusing the slider 26, on the contact 51 of the soil rocks 12 with the satellite layer 47, a germinal crack similar to the germinal crack 27 is cut, from which the second part 53 of the well is washed out of the cavities in the plastic satellite 47. Additional fractures 54 of the delamination around the bottom 50 of the first part 48 of the well are created by hydraulic fracturing of the carbon-rock mass between

границами 49 и 55 разгрузки пород почвы 12 под выемочным столбом 6. Повторный гидроразрыв осуществл ют в зоне 13 разгрузки с образованием в породах почвы 12 зон 56 повышенной трещиноватости, расположенных выше надрабатываемрго пласта-спутника 47 между границами 49 и 55 разгрузки пород почвы 12 выемочного столба 6,boundaries 49 and 55 unloading of soil rocks 12 under the excavation column 6. Re-fracturing is carried out in zone 13 unloading with formation in soil rocks 12 zones 56 of increased fracturing located above the working bed of satellite 47 between the boundaries 49 and 55 of soil rock unloading 12 of the excavation column 6,

Каптаж газа, выдел ющегос  в процессе вымывани  полостей и производства гидроразрыва до и после прохода очистным забоем 2 створа второй части 53 скважины, производ т аналогично каптажу газа по пла- сту-спутнику 1. При этом соблюдают все технологические приемы по всем скважинам доThe gas drawn during the washing out of the cavities and the production of hydraulic fracturing before and after clearing the borehole 2 of the section of the second part 53 of the well is carried out in the same way as the gas was dragged through the satellite 1. All of the well procedures are followed.

конца отработки выемочного столба 6.the end of the mining excavation column 6.

Пример. Провод т дегазацию пласта- спутника, залегающего выше разрабатываемого пласта на рассто нии 25 м.Example. The outgassing of the reservoir satellite, located above the developed reservoir at a distance of 25 m, is carried out.

Способ подготовки разрабытываемогоThe method of preparation of the developed

пласта - погоризонтный, система разработки - длинные столбы по простиранию. Длина лав или ширина выемочных столбов по этому пласту составл ет 250 м. Глубина ведени  горных работ 750 м. Прочность породlayer - horizontally, the development system - long columns along the strike. The length of the lavas or the width of the excavation pillars along this stratum is 250 m. The depth of mining operations is 750 m. Rock strength

коовли междупласть  на сжатие 70-90 МПа. Прочность угл  пласта-спутника на сжатие 10-20 МПа. Внутрипластовое давление газа пласта-спутника 4 МПа.Coils between 70–90 MPa. The strength of the coal seam satellite compressed 10-20 MPa. In-situ gas pressure of the satellite 4 MPa.

0В период подготовки смежного выемочного столба 7 из проводимого штрека 8 в породы кровли 14 в сторону отрабатываемого выемочного столба 6 бур т первую часть 20 скважины до границ 21 сдвижени  пород0In the period of preparation of the adjacent excavation column 7, from the conducted drift 8 in the rock of the roof 14, the first part 20 of the well is drilled in the direction of the excavation column 6 to be drilled to the displacement borders 21

5 кровли 14. Границу 21 сдвижени  расчитывают по формуле (70°-0,6 а), где а - угол залегани . Согласно расчетам приа 0 границу 21 сдвижени  расчитывают под углом 70° к горизонту.5 roofs 14. The boundary of 21 displacements is calculated according to the formula (70 ° -0.6 a), where a is the angle of incidence. According to the calculations, near 0 displacement boundary 21 is calculated at an angle of 70 ° to the horizon.

Забой первой части 20 скважины располагают на границе 21 сдвижени  пород кровли 14 и одновременно вблизи контакта 23 его с почвой пласта-спутника. Первую часть 20 скважины выполн ют серийным бу- ровым станком типа СБГ-1 диаметром снар да 93 мм.The bottom of the first part 20 of the well is located at the boundary 21 of displacement of the rocks of the roof 14 and at the same time near its contact 23 with the soil of the satellite formation. The first part 20 of the well is made with a standard SBG-1 type drilling machine with a 93 mm projectile diameter.

После создани  первой части 20 скважины буровой став 25 оснащают щелеобра- зователем 26 и ввод т в скважину дл  выполнени  зародышевой трещины 27, глубина которой должна быть не менее половины диаметра скважины, а длина по оси скважины 0,6-0,7 м. Местоположение зародышевой трещины 27 по длине первой части 20 скважины контролируют по данным геолого-разведочных работ, например, по предварительно пробуренным скважинам с керном.After the creation of the first part 20 of the borehole, the rig 25 is equipped with a selector 26 and injected into the borehole to create a germinal crack 27, the depth of which must be at least half the borehole diameter and 0.6–0.7 m long. germ cracks 27 along the length of the first part 20 of the well are monitored according to geological exploration data, for example, from pre-drilled wells with a core.

После извлечени  из скважины буро- вого става 25 с щелеобразователем 26 в скважину ввод т пакер 28 с набором уплот- нительных колец 29. Пакер 28 устанавливают ниже зародышевой трещины 27 и приступают к выполнению второй части 24 скважины.After removing the drill rod 25 from the well with the slotter 26, a packer 28 with a set of sealing rings 29 is introduced into the well. Packer 28 is installed below the germinal crack 27 and proceeds to the second part 24 of the well.

Вторую часть 24 скважины выполн ют вымыванием с использованием гидроимпульсного воздействи  на массив путем нагнетани  рабочей жидкости через первую часть 20 скважины под давлением, равным геостатическому, yi последующим резким сбросом его до уровн  гидростатического. The second part 24 of the well is eluted using a hydroimpulse effect on the massif by injecting the working fluid through the first part 20 of the well under a pressure equal to the geostatic, yi, followed by abrupt discharge to the hydrostatic level.

Полость второй части 24 скважины образуетс  следующим процессом. При нагне- тании рабочей жидкости в пласт-спутник 1 напр женное состо ние угл , обусловленное геостатическим напр жением и внутри- пластовым давлением газа, усиливаетс  в результате высоконапорного нагнетани  рабочей жидкости. При резком сбросе давлени  возникает волна разгрузки, котора  совместно с запасами энергии газа и упругих деформаций реализуетс  в разрушении угл . В результате разрушени  угл  образу- етс  полость и разрушенный уголь под скоростным напором воды и газа выдел етс  через скважину в виде пульпы.The cavity of the second part 24 of the well is formed by the following process. When the working fluid is injected into the satellite 1, the stress state of the coal due to the geostatic stress and the in-situ gas pressure is increased as a result of the high-pressure injection of the working fluid. With a sharp depressurization, a discharge wave arises, which, together with the energy reserves of gas and elastic deformations, is realized in the destruction of the coal. As a result of the destruction of coal, a cavity is formed and the destroyed coal under the velocity pressure of water and gas is released through the well in the form of pulp.

Процесс нагнетани  и сброса повтор ют многократно пока не образуетс  втора  часть 24 скважины.The injection and discharge process is repeated many times until a second part 24 of the well is formed.

Дл  выполнени  второй части 24 скважины используют оборудование и насосы, примен емые при нагнетании жидкости в горный массив.In order to perform the second part 24 of the well, equipment and pumps are used to inject fluid into the mountain range.

При реализации способа дл  выполнени  второй части 24 скважины, а также дл  гидроразрыва используют высоконапорные насосы типа 2УГН с производительностью 94 л/мин и максимальным давлением 40When implementing the method for performing the second part 24 of the well, as well as for fracturing, use of high-pressure pumps of type 2 UGN with a capacity of 94 l / min and a maximum pressure of 40

МПа. В качестве рабочей жидкости примен ют воду с добавками ПАВ Д010 концентрации 0,06-0,1%.MPa. Water with the addition of surfactant D010 with a concentration of 0.06-0.1% is used as a working fluid.

Дл  выполнени  второй части 24 скважины после установки пакера 28 к зародышевой треЧцине 27 по высоконапорному трубопроводу 30 подают рабочую жидкость под давлением 19 МПа, после стабилизации его в скважине производ т резкий сброс давлени  до 7,5 МПа и разрушенный уголь в виде пульпы и газа выбрасываетс  через первую часть 20 скважины.To install the second part 24 of the well, after installing the packer 28, the working fluid under pressure of 19 MPa is supplied through the high-pressure pipeline 30 to the embryonic treChen 27, after stabilizing it in the well, a sharp pressure is released to 7.5 MPa and the broken coal in the form of pulp and gas is thrown out through the first part of the well 20.

Процесс нагнетани , сброса, удалени  пульпы и газа повтор ют многократно и заканчивают после стабилизации давлени  в скважине ниже уровн  газового давлени  в лласте, равного 4 МПа, что означает выход второй части 24 скважины в выработанное пространство 46 ранее отработанного выемочного столба, т.е. она выполнена на полную, длину до границы 42 обрушени  пород кровли 14, пространственное положение которой задано углом, равным 53°. Рассто ние между скважинами составл ет 80-100 м.The process of injection, discharge, removal of pulp and gas is repeated many times and is completed after stabilization of the pressure in the well below the level of gas pressure in the area of 4 MPa, which means that the second part 24 of the well leaves the depleted space 46 of the previously spent extraction column, i.e. it is made to the full, up to the border 42 of the collapse of the roof rocks 14, the spatial position of which is given by an angle of 53 °. The distance between the wells is 80-100 m.

После создани  второй части 24 скважины и сброса жидкости дл  сохранени  рас- крытости полости и создани  трещин 44 расслоени  производ т гидроразрыв и нагнетание расклинивающего материала.After creating the second part 24 of the well and flushing the fluid, the proppant material is fractured and injected to maintain the openness of the cavity and create fractures 44.

Давление нагнетани  рабочей жидкости при гидроразрыве определ ют по формулеThe fluid injection pressure during hydraulic fracturing is determined by the formula

Р 0,25Н- Рпл+ Ор. 0,25x750-4.0+2 16 МПа, где Рпл - давление газа в пласте, МПа.Р 0,25Н- Рпл + Ор. 0.25x750-4.0 + 2 16 MPa, where Rpl is the gas pressure in the reservoir, MPa.

Ор - предел прочности угл  на раст жение , МПа;Op is the tensile strength of coal, MPa;

Н - глубина ведени  работ, м.H - depth of maintenance of work, m.

В качестве расклинивающего материала используют кварцевый песок крупностью 0,5-1,0 мм.Quartz sand with a particle size of 0.5-1.0 mm is used as a proppant.

Повторный гидроразрыв производ т по мере подвигани  очистного забо  2 к первой части 20 скважины. Необходимость и периодичность проведени  гидроразрыва углепородного массива определ ют на основании контрол  за газовым давлением и количеством каптируемого газа из пласта- спутника 1 и вмещающих его пород.Re-fracturing is performed as the striker 2 moves toward the first part 20 of the well. The necessity and frequency of hydraulic fracturing of the coal-bearing massif is determined on the basis of monitoring the gas pressure and the amount of gas being absorbed from the reservoir satellite 1 and its host rocks.

Claims (2)

1. Способ дегазации пластов-спутников , включающий бурение скважин впереди очистного забо  в зону расположени  пласта-спутника , обсадку, цементацию и герметизацию скважин, подключение скважин к дегазационному трубопроводу и отсос газа, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности дегазации пластов-спутников путем увеличени  срока эксплуатации скважин при интенсификации газовыделени , часть скважины бур т в целике из выработки смежного выемочного столба до границы сдвижени  пород отрабатываемого выемочного столба, а другую часть скважины выполн ют вдоль пласта- спутника, по контактам его с почвой, до границы обрушени  пород, раздел ющей отрабатываемый и отработанный ранее выемочные столбы, при этом переход из одной части скважины и другую осуществл ют предварительным выполнением зародышевой трещины щелеобразователем из забо  скважины, пробуренной в целике, затем ще- леобразователь извлекают, подключают эту1. A method of degassing satellite formations, including drilling wells ahead of a clearing hole in the satellite formation area, casing, cementation and sealing of wells, connecting wells to a degassing pipeline and gas suction, characterized in that, in order to increase the efficiency of degassing satellite formations by increasing the life of the wells during the intensification of gas evolution, a part of the well is drilled in the pillar from the production of the adjacent excavation column to the displacement boundary of the rocks of the excavation column being worked, and The part of the well is made along the satellite formation, along its contacts with the soil, to the boundary of the rock breakdown, which separates previously worked out and excavation poles, while passing from one part of the well and the other is accomplished by preliminarily performing a germinal crack with a slot generator from the bottom of the well, drilled in the rear sight, then the starter is removed, connect this II Li.Li. 5five часть скважины к ставу, по которому подают жидкость под высоким давлением и вымывают полость части скважины, расположенной вдоль пласта-спутника.the part of the well to the stand, which serves the fluid under high pressure and flushes out the cavity of the part of the well located along the satellite formation. 2. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что при расположении пласта-спутника в почве разрабатываемого пласта бур т дополнительную скважину, при этом часть скважины бур т в целике до границы разгрузки пород почвы, а другую часть скважины проход т в направлении залегани  пласта-спутника, причем конец этой части располагают на противоположной границе разгрузки пород почвы разрабатываемого выемочного столба.2. The method according to claim 1, characterized in that when the satellite bed is located in the soil of the reservoir under development, an additional well is drilled, while a part of the well is drilled in the pillar to the boundary of the soil rock unloading, and the other part of the well goes in the direction of the bed -satellite, and the end of this part is located on the opposite border of the soil rock unloading developed mining station. 1ШШШ.Ш ГГГПП1ShShSh.SHGGPP -13 . 18 -12-13 . 18 -12 itemitem фиг. iFIG. i А-1A-1 2222 bpzf I т 2 bpzf I t 2 4343 В - ВB - B Фиг. 4FIG. four Фиг. 5FIG. five // У У XКWu HK :/Ш-45 ///.: / Sh-45 ///. 4545 % /7 / 7 Фиг. 6FIG. 6 СО О С- 00 СО СОCO O S-00 CO CO INVч (ОINVch (About см со оsee with (ABOUT 0000 && соwith (ABOUT гg S:-6S: -6 fr92E69tfr92E69t «ИГ. 10“IG. ten . II. II ,0-JIU ,0-1, 0-JIU, 0-1 /4/four 1212 5555 // 77 К- ВK-B 50535053
SU894716690A 1989-07-10 1989-07-10 Method of drainage of satellite seams SU1693264A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894716690A SU1693264A1 (en) 1989-07-10 1989-07-10 Method of drainage of satellite seams

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894716690A SU1693264A1 (en) 1989-07-10 1989-07-10 Method of drainage of satellite seams

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1693264A1 true SU1693264A1 (en) 1991-11-23

Family

ID=21459748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894716690A SU1693264A1 (en) 1989-07-10 1989-07-10 Method of drainage of satellite seams

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1693264A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541343C1 (en) * 2014-04-10 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) Method of determining length of bearing pressure zone from breakage face
RU2571464C1 (en) * 2014-12-12 2015-12-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Preliminary degassing of coal series and worked-out area
CN111287709A (en) * 2020-03-12 2020-06-16 徐州工程学院 Method for drilling protection of soft coal seam and improving gas extraction efficiency
RU2749707C1 (en) * 2020-12-14 2021-06-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» Method for degassing of overworked adjacent seams
RU2807283C1 (en) * 2022-09-26 2023-11-13 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) Method for degassing excavated coal field

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Руководство по дегазации угольных шахт. ИГД им. А.А.Скочинского, - Люберцы, 1985. Гайбович Ф.М.. Дианов Г.М., Дубов Г.П. и др. Дегазаци -на шахтах Ленинского и Беловского районов Кузбасса. Обзор, М.: ЦНИЭИуголь, 1988, с.29-31. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541343C1 (en) * 2014-04-10 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) Method of determining length of bearing pressure zone from breakage face
RU2571464C1 (en) * 2014-12-12 2015-12-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Preliminary degassing of coal series and worked-out area
CN111287709A (en) * 2020-03-12 2020-06-16 徐州工程学院 Method for drilling protection of soft coal seam and improving gas extraction efficiency
RU2749707C1 (en) * 2020-12-14 2021-06-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» Method for degassing of overworked adjacent seams
RU2807283C1 (en) * 2022-09-26 2023-11-13 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) Method for degassing excavated coal field

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108643877B (en) Coal mine underground coal seam long drilling staged fracturing permeability-increasing and gas extraction method
US6123394A (en) Hydraulic fracturing of ore bodies
AU2012272545B2 (en) Mining method for gassy and low permeability coal seams
WO2019029178A1 (en) New gas control technology for ground pressure-relief borehole in abandoned coal mine
CN111764960B (en) Coal mining separation layer water damage prevention and control method
RU2065973C1 (en) Method for degassing accompanying seams
CA2025996C (en) Borehole mining process for recovery of petroleum from unconsolidated heavy oil formations
CN112593912B (en) Coal bed gas horizontal well power expanding, pressure relief and permeability increase extraction method
SU1693264A1 (en) Method of drainage of satellite seams
RU2571464C1 (en) Preliminary degassing of coal series and worked-out area
RU2626104C1 (en) Method for prliminary degassing of coal beds
CA2896812A1 (en) In-situ leaching of ore deposits located in impermeable underground formations
RU2664281C1 (en) Method for developing kimberlite deposits
CN114352277B (en) Coal mine composite dynamic disaster prevention and control method based on controllable shock waves
CN111894672B (en) Method for advanced treatment of roof separation water damage of stope by adopting ground drainage drilling
RU2394991C1 (en) Procedure for solid coal weakening
RU2517728C1 (en) Hydraulic borehole mining of hard minerals
RU2059073C1 (en) Method for development of mineral deposits
SU1145160A1 (en) Method of degassing top-worked wide seam
RU2129660C1 (en) Method of degassing coal seams
SU1071003A1 (en) Method of underground leaching of useful minerals from ore bodies
SU1413245A1 (en) Method of erosion of rock in hydraulic mining by holes
RU2068960C1 (en) Method for exploration, test mining and exploitation of mineral resources and a system to implement the same
RU2125160C1 (en) Method for bore-hole hydraulic mining of solid minerals
RU2039258C1 (en) Method for preparation of extraction pillar