Способ дегазации углевмещающей толщины выработанного пространства — SU 1652620 (original) (raw)

(5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Б. Радько, В. В. ЗабурД. И. Бухны, А, Е. Фи(54) СПОСОБЩЕЙ ТОЛЩИСТРАНСТВА(57) Изобретеи м. б. исполобильности в ЕГАЗАЦИИ И ВЫРАБО ЛЕВМЕЩАЮННОГО ПРОие относится к горному делу эовано для снижения газоемочных участков угольных ающей толва осущестГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБ . ТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт горного дела им. А, А, Скочичского(56) Авторское свидетельство СССРМ 941621, кл, Е 21 Г 7/ОС, 1980.Авторское свидетельство СССР1 Ф 1317161, кл, Е 21 Г 7/00, 1985.Авторское свидетельство СССР(чг 1145160, кл. Е 21 Р 7/00, 1983.Руководство по дегазации угольныхшахт. М.: Недра, 1975, с, 58-62. Изобретение относится к мышленности, преимуществен и может быть использовано д газообильности выемочных уч бы со скоплениями метана на пав с вентиляционными вырабо шения безопасности горных р вому фактору путем искпючени прорывов газов в горные выра Цель изобретения - повы тивности дегазации и пред скоплений метана на сопряж поглощаемой вентиляционнойгорнои проно угольной, ля снижения астков, борь- сопряжениях тками, повыабот по газоя внезапных ботки.шение эффекотвращение ении лавы свыработкой. шахт. Цель изобретения - повышение эффективности дегазации и предотвращение скоплений метана на сопряжении лавы с погашаемой вентиляционной выработкой. На выемочном участке угольного пласта проводят вспомогательные скважины с разворотом в сторону выработанного пространства, Вспомогательные скважины бурят до пересечения с газоотдающими коллекторами, Бурение производят до начала разгрузки горных пород, Вспомогательные скважины изолируют от атмосферы горных выработок, после чего бурят газоотсасывающие скважины перекрестно к вспомогательным скважинам. Перекрещивание скважин происходит в зоне интенсивного трещинообразования, В случае слабого трещинообразования производят торпедирование вмещающих пород, Пробуренные газоотсасывающие скважины герметизируют и подключают к участковому газопроводу. Метан, поступающий в гаэоотсасывающие и вспомогательные скважины, удаляют из вмещающих пород через газоотсасывающие скважины. 1 э. п, ф-лы, 4 ил. На фиг. 1 представлена принципиальная схема расположения газопровода и скважин в лаве по простиранию пласта; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг, 3 - схема расположения газопровода и скважин в лаве по падению пласта; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3,Способ дегазации углевмещщи и выработанного пространствл я ют следующим образом.На участке угольного пласта 1 (фиг. 1, 3) из выработки 2 до начала разгрузки горных пород проводят вспомогательные скважины3 до пересечения ими газоотдающих коллекторов 4 (фиг. 2, 4), Пробуренные скважины 3 изолируют от атмосферы выработки. Затем проводят группами (кустами) газоотсасывающие скважины 5 из той же выработки с таким расчетом, чтобы они функционировали в зоне интенсивного трещинообразования во вмещающих породах 6. Скважины 5 подключают к дегаэационному газопроводу 7,Вспомогательные газопроводящие скважины 3 бурят из выработки 2 на подрабатываемые (фиг. 1, 2) или надрабатываемые (фиг, 3, 4) сближенные пласты с разворотом в сторону выработанного пространства выемочного участка. Скважины 3 проводят параллельно линии пересечения плоскостей разгрузки вмещающих пород, т. е. плоскостей, формируемых на границе выработанного пространства вдоль вентиляционной выработки и на границе выработанного пространства вдоль линии очистного забоя. Расстояние между газопроводящими скважинами 3 определяют по расчету или устанавливают опытным путем.Газоотсасывающие скважины 5 (фиг. 1 - 4) проводят из выработки 2 также с разворотом в сторону выработанного пространства выемочного участка, Скважины 5 бурят кустами по 2 - 3 в кусте, Расстояние между кустами скважин предпочтительно выбирать кратным расстоянию между газопроводящими скважинами с перекрытием проекций на ось выработки предыдущих и последующих гаэоотсасывающих скважин менее чем на 10-15 м, При дегазации подрабатываемой толщи газоотсасывающие скважины 5 проводят с расположением их забоев над пластом в зоне формирования трещин.Одну из газоотсасывающих скважин проводят с расположением в плоскости разгрузки вмещающих пород относительно неподвижной границы выработанного пространства (вдоль вентиляционной выработки), а другие располагают в зонах трещинообразования в окрестности этой плоскости, т. е, отклоняют на 2-3 градуса в горизонтальной плоскости от средней скважины в обе стороны. Это улучшает аэродинамическую связь вспомогательной скважины 3 с газоотсасывающими скважинами 5. Скважины 5 герметизируют и подключают к газопроводу.При дегаэации надрабатываемой толщи забои скважин 5 располагают в зоне формирования трещин под пластом 1, Газоотсасывающие и вспомогательные скважины исключают накопление больших объемов метана в надрабатываемой толще, внезапные прорывы газа не происходят.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Если на выемочном участке содержатся монолитные вмещающие породы, которые препятствуют разгрузке газоотдающих коллекторов, процесс трещинообразования в этих породах интенсифицируют, например, путем торпедирования.Торпедирование осуществляют через гаэоотсасывающие скважины 5 до подхода к ним зоны разгрузки пород очистным забоем, Торпедируют массив по всей активной длине газоотсасывающих скважин или напротив каждой из перекрестных или вспомогательиых скважин 3, Опытным путем устанавливают целесообразность применения в конкретных горно-геологических условиях варианта торпедирования всех газоотсасывающих скважин 5 в кусте или только центральной из них, расположенной в г лоскост: разгрузки вмещающих породотносительно непод ижной границы выработанного пространства, с последующим бурением в кусте соседих с ней газоотсасывающих скважин.Порядок выполнения работ и параметры торпедирования скважин устанавливают в соответствии с известными методиками по торпедированию горного массива, В случае нарушения целостности газоотсасывающих скважин при торпедировании, их восстанавливают повторным разбуриванием.В процессе ведения очистных работ газовые коллекторы разгружаются от горного давления, Метан, выделяющийся из разгруженных коллекторов, расположенных за зоной интенсивного трещинообраэования, поступает по вспомогательным скважинам 3 в сторону очистного забоя, В зоне влияния очистного забоя с интенсивным трещинообразованием между перекрещивающимися вспомогательными 3 и гаэоотсасывающими 5 сква кинами образуется аэродинамическая связь. В области аэродинамического влияния га:отсасывающих скважин 5 метан, поступающий по вспомогательным скважинам 3 иэ гаэоотдающих коллекторов, улавливают скважинами 5 и по ним отводят в газопровод 7,П р и м е р. В условиях пласта 1, отрабатываемого длинными столбами по прости- ранив с погашением выработок вслед за лавой и имеющего в подрабатываемой толще сй,иженные пласты на расстояниях 15 и 45 м соответственно, использовалась схема дегазации согласно фиг. 1. Угол падения пласта 7, мощность непосредственной кровли 17 м; вынимаемая мощность пласта 1,8 м; угол разгрузки подрабатываемых пород 65,Вспомогательные скважины бурили из вентиляционной выработки участка параллельно линии пересечения плоскостей раз 1 ": 20рузки вмешающих пород, формируемых наоани,(,.х выработа:(ного оространствл вдоль вентиляционной Рырабэтки и здэпь линии очистного забоя,Ч(ол между проекциями на горизон тальну,о плоскость линии падения пласта и линии пересечения плоскостей разгрузки вмещающих пород на границах выработанного пространства определяли из выражения 10сов (/ - а 1ст 9 ай(всоз(,.лгде 1/ - угол разгрузки подрабатываемыхпород, отсчитываемый от плоскости напластования, градус; 15а - угол г,адеия пласта, градус,откуда угол .д ( составляет 39 .сУгол между линией пересечения плоскостей раз рузки вмещающих пород на(ранице вырэботэнного г(оосранства и се 20проекцией на горизонтальную плоскостьопределяли иэ выраженият 9 81 =- 191/( - а ) сов р;,откуда угол /и = 51 О,Длину вспомогательных скважинрассчи 1 ы вали по формулеМ зи (/ - а)ви (/( зэ /) 1где М - расстояние до наибг;ее удаленно-одегазируемого пласта, отдающего газ в в работан;(ое пространство участка, м,Длина вспсм гателы ь(х скважин 3 сосавила 54 м, Угол наклона гаэоотсасывающих скважин к горизонту/(", определяли поформуле5п + Я)ии д: - а)скв 2 Зи цгде э -ощность непосредственной кровли, м;1/(- угол разгрузки подрабатываемых пород, отсчитываемый от плоскости напластоВания, градус;а - угол п дения пласта. градус;скв 2 - длина скважины, м.г 1 ри Ь= 17 м; 1/(= б 5;ю О:с =-100 м:о 45уол наклона скважин к горизону /3 2= 14,Углы разворота гаэоотсасывающихскважин, отсчитываемыв в горизонтальнойплоскости между проекциями скважин и линии падения пласта, определяли следующим образом. Угол разворота среднейскважины в кусте рассчитывают по формулесов уев, п 1 + 8 ) сов , т/( - а )скв 2 з(п 1/(соз Д 2 У.-ол (э 2 составляет 81 О, Углы разворота боковых газоотсасывающих скважин составляют 78 и 84,(ким ойразом, для вспомогательных скважин 3 угон разворота в горизонтальной плоскости составлял "9, угол наклона к горизонту 51, длина скважин 54 м; расстояние между скважинами, определенное по опытным данным 15 м, Для газоотсасывающих скважин 5 углы разворота были равны 78, 81 и 84 О, угол наклона к горизонту 14 О, длина скважин 100 м; расстояние между кустами сква,кин 60 м Разрежение на устьях газоотсасывающих скважин 80-100 мм,рт,ст,Г,осле бурения вспомогательных скважин их гостья геометизировались,В процессе ведения очистных работ гэзовье коллекторы разгружались от горного давления и 1 етан, выделяющийся из сближенных пластов и вмещающих пород, постуг(ал по вспомогательным скважинам в сторону очистного забоя. В области аэродинамического влияния газоотсасывающих скважин 5 метан, поступающии по скважинам 3, улавливали скважинами 5 и по ним отводили в дегазационный газопровод 7.Формула изобретения 1, Способ дегазации углевмещающей толщивыработанного пространства, включэющии бурение газоотсасывающих скважин с разворотом в сторону выработанного пространства лавы. их герметизац о, подключение к делазационному газопроводу и отсос газа. о тл и на ю щи й с я тем, чтос целью повышения эффективности дегазации и предотвращения скоплений метана на сопряжении вавы с погашаемой вентиляционной выработкой, до момента разгрузки углевмеща 1 още, толщи дополнительно бурят вспомогательные скважины до пересечения ими газоотдающих коллекторов, изолируют вспомогате нные скважины от атмосферы выработки, а газоотсасывающие скважины бурят перекрестно к вспомогательным, при этом метан, поступающий во все скважины, удаляют через газоотсасывающие скважины.2, Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения аэродинамической связи между газоотсасывающими и вспомогательными скважинами на участках, включающих монолитные вмещающие породы. интенсифицируют процесс трещинообразования путем торпедирования вмещающих пород.1652620 Составитель И. ФедяеваТехред М.Моргентал дактор С. Лиси акаэ 1757 ВНИИП Тираж 289осударственного комитета по иэоОретени 113035, Москва, Ж, Раушская.,4 мОинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,роиэводственно-иэдательс 7 2 Корректор И, Муска,. Подписноем и открытиям при ГКНТ С

Смотреть

Способ дегазации углевмещающей толщины выработанного пространства