UA11708U

UA11708U - Method for degassing and methane extraction from the guiding-beds, gas bearing rocks and worked-out space

Info

Publication number: UA11708U
Application number: UAU200504647U
Authority: UA
Inventors: Anatolii Fedorovych Bulat; Yukhum Leonidovych Zviahilskyi; Viacheslav Volodymyrov Lukinov; Borys Vsevolodovych Bokii; Volodymyr Mykolaiovych Sapehin; Viktor Stepanovych Voziianov; Valentyn Borysovych Kovbasenko; Anatolii Tymofiiovych Kurnosov; Serhii Anatoliiovych Kurnosov; Oleh Ivanovych Kasymov
Original assignee: Poliakov Inst Of Geotechnical
Priority date: 2005-05-18
Filing date: 2005-05-18
Publication date: 2006-01-16

Abstract

Method for degassing and methane extraction from by-beds, gas bearing rocks and worked-out space includes laying of technological field working in the gas-bearing rocks of the base of the bed being processed, with drilling degassing and screening wells from it, with methane discharge to the surface.Technological working is made out of the zone of effect of the temporary support pressure from the worked-out bed with lag to the pit-face by distance not less than half of dimension of the unloading zone under the worked-out space. After convergence of the direct roof one drills degassing wells from it to the worked-out space of the face to the zones of unloading of the underworked massif, and discharge of methane to the surface from all the wells is implemented through degassing pipeline network.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до гірничої промисловості і може бути використаний для дегазації вугільних 2 пластів, газоносних порід, виробленого простору та видобутку метану.The useful model refers to the mining industry and can be used for degassing of coal 2 seams, gas-bearing rocks, produced space and methane extraction.

Відомий спосіб дегазації вугленосної товщі, що включає проходку дренажної виробки в покрівлі газоносного пласта на відстані від пласта, що не перевищує семиразової ширини дренажної виробки, установку кріплення у виробці та буріння з неї дренажних свердловин на газоносні пласти-супутники і розроблювальний газоносний пласт (1). 70 Недоліком цього способу є те, що дренажна виробка проходиться в зоні підвищеного гірського тиску, і завдяки цьому має низьку стійкість та малий термін служби, потрапляючи в зону обвалення порід безпосередньої покрівлі від розроблювального пласта. Дегазаційні свердловини пробурені з дренажної виробки перерізаються, передавлюються та каптують метаноповітряну суміш з невисокою концентрацією метану за рахунок аеродинамічного зв'язку каптажної виробки з вентиляційним потоком. 12 Найбільш близьким по технічній сутності і результату, що досягається (прототип), є спосіб каптування метану на виїмковій дільниці що включає проведення каптажної виробки у вміщуючих породах підошви розроблювального пласта, буріння з неї дегазаційних свердловин на розроблювальний пласт, екрануючих свердловин у підошви пласта та відвід метану на поверхню |21.A known method of degassing a coal-bearing layer, which includes the penetration of a drainage working in the roof of a gas-bearing layer at a distance from the layer that does not exceed seven times the width of the drainage working, installing a fastener in the working and drilling drainage wells from it to satellite gas-bearing layers and the developing gas-bearing layer (1) . 70 The disadvantage of this method is that the drainage work takes place in a zone of increased rock pressure, and due to this, it has low stability and a short service life, falling into the zone of rock collapse of the immediate roof from the development layer. Degassing wells drilled from the drainage pit are cut, compressed, and capture the methane-air mixture with a low concentration of methane due to the aerodynamic connection of the catchment pit with the ventilation flow. 12 The closest in terms of technical essence and the result that can be achieved (prototype) is the method of methane capturing at the extraction site, which includes capturing production in the containing rocks of the bottom of the development layer, drilling degassing wells from it to the development layer, shielding wells at the bottom of the layer and diversion methane to the surface |21.

Недоліком цього способу є низька стійкість каптажної виробки і дегазаційних свердловин що зазнають впливу гірського тиску і тимчасового опорного тиску від розроблювального пласта, а також зв'язок (злиття) метано-повітряного потоку каптажної виробки з вентиляційним потоком.The disadvantage of this method is the low stability of the catchment production and degassing wells that are affected by rock pressure and temporary support pressure from the development layer, as well as the connection (merger) of the methane-air flow of the catchment production with the ventilation flow.

В основу корисної моделі поставлена задача забезпечення тривалого терміну служби технологічної польової виробки, підвищення ефективності роботи дегазаційних свердловин, пробурених з неї та якості метану, що видобувається.The basis of the useful model is the task of ensuring a long service life of the technological field production, increasing the efficiency of the degassing wells drilled from it and the quality of the extracted methane.

Поставлена задача досягається тим, що в способі дегазації та видобутку метану із пластів-супутників, в газоносних вміщуючих порід і виробленого простору, що включає проведення польової технологічної виробки у вміщуючих породах підошов розроблювального пласта, буріння з неї дегазаційних і екрануючих свердловин, відвід метану на поверхню, відповідно до корисної моделі технологічну виробку проводять поза зоною впливу тимчасового опорного тиску від розроблювального пласта з відставанням від вибою лави на відстань не менше со ніж половина розміру зони розвантаження під виробленим простором, і після осідання безпосередньої покрівлі ав бурять з неї дегазаційні свердловини на вироблений простір лави в зони розвантаження підробленого масиву, а відвід метану на поверхню з усіх свердловин здійснюють по дегазаційній трубопровідній мережі. вThe set task is achieved by the fact that in the method of degassing and extraction of methane from satellite formations, in gas-bearing host rocks and produced space, which includes conducting field technological production in the host rocks of the bottom of the development layer, drilling degassing and shielding wells from it, venting methane to the surface , according to a useful model, technological production is carried out outside the zone of influence of the temporary supporting pressure from the development layer with a lag from the lava outcrop at a distance of not less than half the size of the unloading zone under the produced space, and after the subsidence of the immediate roof av, degassing wells are drilled from it to the produced space lava to the unloading zones of the fake massif, and methane is discharged to the surface from all wells through the degassing pipeline network. in

Проведення технологічної польової виробки поза зоною впливу від розроблювального пласта і її відставання «-- від вибою лави дозволить забезпечити тривалий термін її служби та надійну герметизацію свердловин, тому що вона буде знаходитися в зоні розвантаження розроблювального пласта з відставанням від нього на відстань не (7 менше ніж половина розміру зони розвантаження.Conducting technological field production outside the zone of influence from the development layer and its lag "-- from lava blowout will allow to ensure a long service life and reliable sealing of the wells, because it will be located in the unloading zone of the development layer with a lag from it at a distance of no (7 less than half the size of the unloading zone.

Буріння дегазаційних свердловин на вироблений простір лави в зони розвантаження підробленого масиву після осідання безпосередньої покрівлі, дозволить підвищити їхню ефективність за рахунок розташування їх у « зоні мінімального впливу зрушень безпосередньої покрівлі пласта, запобігаючи їхньому зрізанню та З 50 передавлюваню, а, отже, підвищуючи їхню стійкість. При цьому зона герметизації свердловин та газоприймальні с частини свердловин знаходяться в зоні розвантаження від розроблювального пласта і не зазнають впливуDrilling degassing wells on the produced lava space in the unloading zones of the forged massif after the settlement of the immediate roof will allow to increase their efficiency due to their location in the zone of minimal influence of displacements of the immediate roof of the formation, preventing their shearing and C 50 overcompression, and, therefore, increasing their stability . At the same time, the sealing zone of the wells and the gas-receiving part of the wells are in the zone of unloading from the development layer and are not affected

Із» гірського тиску. Для підвищення якості метану необхідно виключити його змішування з вентиляційним потоком і тому варто відводити метан з дегазаційних свердловин на поверхню по дегазаційній трубопровідній мережі.From" mountain pressure. To improve the quality of methane, it is necessary to exclude its mixing with the ventilation flow, and therefore it is necessary to divert methane from the degassing wells to the surface through the degassing pipeline network.

Використання такого способу у вугільній промисловості дозволить організувати ефективну дегазацію вуглепородного масиву і технологію видобутку кондиційного метану. - Сутність корисної моделі пояснюється кресленням, де на фіг.1 показана принципова схема здійснення - способу дегазації та видобутку метану з пластів-супутників, газоносних вміщуючих порід і виробленого простору, на фіг. 2-розріз А-А на фіг.1. і Спосіб включає у собі розроблювальний вугільний пласт 1, безпосередню покрівлю пласта 2, технологічну ав! 20 польову виробку 3, із пробуреними з неї екрануючими свердловинами 4 і дегазаційними свердловинами 5, газоносні пласти-супутники 6, газоносні вміщуючі породи 7, дегазаційну трубопровідну мережу 8. со Спосіб здійснюється наступним чином.The use of this method in the coal industry will make it possible to organize effective degassing of the coal massif and the technology of producing conditioned methane. - The essence of the useful model is explained by the drawing, where Fig. 1 shows the schematic diagram of the method of degassing and extraction of methane from satellite formations, gas-bearing host rocks and the produced space, Fig. 2-section A-A in Fig.1. and The method includes the development coal seam 1, the immediate roof of the seam 2, technological av! 20 field production 3, with screening wells 4 and degassing wells 5 drilled from it, gas-bearing satellite layers 6, gas-bearing host rocks 7, degassing pipeline network 8. The method is carried out as follows.

На глибині Н-10-15м, у підошві розроблювального пласта 1, після початку ведення очисних робіт проходиться технологічна польова виробка 3. Величина відставання І польової виробки З від очисного вибою 22 лави повинна дорівнювати не менше половини розміру зони розвантаження під виробленим простором |З) і с визначається по формулі:At a depth of H-10-15m, in the sole of development layer 1, after the start of cleaning operations, technological field production 3 is carried out. The size of the lag of field production З from the cleaning pit 22 of lava should be equal to at least half the size of the unloading zone under the produced space |З) and c is determined by the formula:

І -11-0,04 Н де Н-глибина розробки, мAnd -11-0.04 N where N is the depth of development, m

З польової технологічної виробки З, після посадки безпосередньої покрівлі 2 бурять дегазаційні екрануючі 60 свердловини 4 у підошву розроблювального пласта 1 і дегазаційні свердловини 5 у покрівлю пласта 1 на газоносні пласти-супутники 6 і газоносні вміщуючі породи 7. Усі дегазаційні свердловини бурять у два етапи.From the field process production Z, after planting the direct roof 2, degassing shielding wells 60 are drilled in the bottom of development layer 1 and degassing wells 5 in the roof of layer 1 on gas-bearing satellite layers 6 and gas-bearing host rocks 7. All degassing wells are drilled in two stages.

На першому етапі їх герметизують, а на другому етапі буріння здійснюють через загерметизований простір, застосовуючи пристрої для відводу води із свердловин у виробку і газу в дегазаційну трубопровідну мережу 8.At the first stage, they are sealed, and at the second stage, drilling is carried out through the sealed space, using devices for draining water from the wells into production and gas into the degassing pipeline network 8.

Швидкість проведення технологічної польової виробки З визначається темпами відпрацьовування вугільного бо пласта 1. Вибій технологічної польової виробки З повинен знаходитися поза зоною впливу опорного тиску 9 за граничною площиною 10, що складає кут А-452 з нормаллю до пласта 1.(2). Для польової виробки З необхідно передбачити незалежне провітрювання з відводом вихідного струменя за межі виїмкової дільниці.The speed of carrying out technological field production Z is determined by the rate of working out of coal seam 1. The outcrop of technological field production Z must be outside the zone of influence of the supporting pressure 9 along the boundary plane 10, which makes the angle A-452 with the normal to the seam 1.(2). For field production Z, it is necessary to provide independent ventilation with the removal of the output stream outside the excavation area.

Усі свердловини приєднують до єдиної дегазаційної трубопровідної мережі з виходом на поверхню, що значно підвищує якість метану, що видобувається.All wells are connected to a single degassing pipeline network with access to the surface, which significantly increases the quality of methane produced.

Джерела інформації: 1. А. С. СРСР, Мо1584486, кл. Е 21 Е 7/00, ДСК Мо000041, 1983 р. 2. А. С. СРСР, Мо1802165, кл. Е 21 Е 7/00, бюл. Мо 10, 1993 р.Sources of information: 1. AS USSR, Mo1584486, cl. E 21 E 7/00, DSK Mo000041, 1983. 2. AS USSR, Mo1802165, cl. E 21 E 7/00, Bul. May 10, 1993

З. Кузьмич А.С., Калюжний Н.Т., Відулін А. Е. Розташування польових виробок при розробці вугільних 70 родовищ. М., Надра, 1981. - 188 с.Z. Kuzmych A.S., Kalyuzhnyi N.T., Vidulin A.E. Location of field works during the development of 70 coal deposits. M., Nadra, 1981. - 188 p.

Claims

The formula of the invention is the method of degassing and extraction of methane from satellite formations, gas-bearing rocks and produced space, which includes the laying of a technological field production in the gas-bearing rocks of the sole of the developed formation, drilling degassing and shielding wells from it, removal of methane to the surface, which differs in that the technological production is carried out outside the zone of influence of the temporary supporting pressure from the developed layer with a lag from the lava outcrop at a distance of not less than half the size of the unloading zone under the produced 2o space, and after the subsidence of the immediate roof, degassing wells are drilled from it into the produced lava space into the unloading zones of the forged massif , and the removal of methane to the surface from all wells is carried out through the degassing pipeline network. - c «c) cha «- h- -

with . and? - - -I o 50 IR e) c 60 b5