Способ дегазации выемочных полей при столбовой системе разработки

 

Изобретение относится к области горной промьгашенности и предназначено для снижения газообильности выработок (В) и повышения безопасности горных работ по газовому фактору. Цель изобретения - повышение эффективности и экономичности способа за счет обеспечения возможности использования для дегазации выработанного пространства (ВП) отработанной лавы скважин (С), дегазировавших ранее разрабатываемый пласт. Из горной В 1 в плоскости пласта 2 поперек столба проводят параллельные С 3. У устья, их гермети (Л зируют и подключают к дегазационному трубопроводу 4, сообщенному с вакуумной системой. На концевом участке ю О) оо 4 сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК оп 4 Е 21 F 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOlVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3777552/22-03 (22) 01.08.84 (46) 07.11.86. Бюл. Ф 41 (7 1) Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А.А.Скочинского (72) В.С.Забурдяев, И.В.Сергеев, Б.Е.Рудаков, Д.И.Бухны и А.B.Âèëüчицкий (53) 622.817(088.8) (56) Эффективность применения дегазации угольных пластов и использования каптируемого метана. Сер. Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело. — M. ЦНИЭИуголь, 1982, с. 10-13.

Руководство bio дегазации угольных шахт. — M. Недра, 1975, с 20-25.

„,SU,» 1268745 Ai (54) СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ ВЫЕМОЧНЫХ ПО-.

ЛЕЙ ПРИ СТОЛБОВОЙ СИСТЕМЕ РАЗРАБОТКИ (57) Изобретение относится к области горной промышленности и предназначено для снижения газообильности выработок (В) и повышения безопасности горных работ по газовому фактору. Цель изобретения — повышение эффективности и экономичности способа за счет обеспечения возможности использования для дегазации выработанного пространства (ВП) отработанной лавы скважин (С), дегаэировавших ранее разрабатываемый пласт. Из горной В 1 в плоскости пласта 2 поперек столба проводят параллельные С 3. У устья их герметизируют и подключают к дегазационному трубопроводу 4, сообщенному с вакуумной системой. На концевом участке

12687 выемочного поля из фланговой В 5 бурят С 6 вдоль отрабатываемого столба.

Через участки С 6, оставляемые в целиках по завершении работы лавы, осуществляют отсос газа из ВП и измеряют его дебит. На пластах с низкой проницаемостью С 3 бурят иэ откаточного ! и/или вентиляционного штреков с разворотом на очистной забой.Вдоль столба С 6 бурят переменной длины и не45 добуривают их до последней С 3 на расстояние, равное расстоянию между С 3.

По мере подвигания лавы С З,а затем и

С 6 вскрываются очистным забоем.Для уменьшения подсосов воздуха в трубопровод 4 при возникновении аэродинамической связи С с призабойным пространством действующей лавы вакуум на устьях С распределяют пропорционально дебитам газа. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использо1 вано для снижения газообильности выработок и повышения безопасности горных работ по газовому фактору.

Цель изобретения — повышение эффективности и экономичности способа дегазации за счет обеспечения возможности использования для дегазации выработанного пространства отработанной лавы скважин, дегазировавших ранее разрабатываемый пласт.

На фиг.1 приведена прИнципиальная схема дегазации выемочных полей скважинами; на фиг. 2 — то же, принципиальная выемочных полей на пластах с " низкой газопроницаемостью; на фиг.3—

,то же, выемочного столба, отрабатываемого по восстанию длинной лавой; на фиг.4 — то же,, выемочного столба на пласте с низкой газопроницаемостью, отрабатываемого по восстанию длинной лавой.

Способ дегазации выемочных полей осуществляют следующим образом.

Из горной выработки 1 (фиг.1) в плоскости пласта 2 поперек выемочного столба проводят скважины 3, которые у устья обсаживают трубами (или repQ метизаторами) и подсоединяют к дега- ЗО зационному трубопроводу 4, сообщенному с вакуумной системой шахты (кры- ° ла, блока, участка).

На концевИм участке выемочного поля из фланговой выработки 5 (фиг.1)

35 проводят скважины 6 вдоль отрабатываемого столба, которые после изоляции от рудничной атмосферЫ подсоединяют к дегазационному трубопроводу 7.

Скважины 6 не добуривают до последней скважины 3 на расстояние, равное расстоянию между скважинами 3.

Устанавливают параметры скважин

3 (фиг.1). Расстояние между скважи— нами 6 принимают в 1,5-2,5 раза больше, чем расстояние между скважинами

3, что обусловлено высокой гаэопроницаемостью массива угля впереди лавы в зоне техногенного трещинообразования. Длину скважин 6 определяют воз— можностями буровой техники. Скважины

6, примыкающие к откаточному 1 и вентиляционному 8 штрекам, размещают от последних на расстоянии, равном сумме радиусов дренирования массива угля подготовительной выработки и скважиной.

На пластах с низкой газопроницаемостью скважины 3 (фиг.2) проводят под углом к линии очистного забоя за

2-3 мес до подхода к ним лавы. Расстояние между ними принимают равным полутора или двухкратному расстоянию между параллельно-одиночными скважинами. Эти скважины весьма продуктивны в зоне техногенного трещинообразования впереди .павы. Угол разворота таких скважин устанавливают опытным ,:путем (ориентировочно он равен 50-70 .

На участках пласта, отрабатываемых длинными лавами (более 200 м), скважины 3 проводят из откаточной выработки 1,а скважины 3 — из вентиляционной 8. Скважины 3 подключают к газопроводу 4 (фиг. 3 и 4).

В случае, когда скважины 3 проводят с разворотом на очистной забой, скважины 6 вдоль столба бурят переменной длины и не добуривают их до последней скважины 3 (фиг.2) или

1 скважин 3 и 3 (фиг.4) на расстояние, равное расстоянию между параллельными скважинами 3 и 3

В лавах, работающих по простиранию

1 пласта, нисходящие скважины 3 проводят с меньшим интервалом, чем восходящие скважины 3, поскольку дебиты нисходящих скважин обычно в 1,3-2,0 раза ниже. Определяют параметры скважин.

В лавах, работающих по падению, скважины 3 и 3 должны проводиться с подъемом относительно падения пласта на угол 1-3 .

По мере подвигания лавы сначала скважины 3 (фиг.2) или скважины 3 и 3 (фиг.4), а затем и скважины 6

l (фиг.1-4) вскрываются очистным забоем. С целью уменьшения подсосов воздуха вакуум на устьях скважин, имеющих аэродинамическую связь с призабойным пространством действуюшей лавы, распределяют пропорционально дебитам метана. Вскрытие лавой скважины заштыбовываются отбиваемым в процессе работы комбайна углем. С призабойным пространством лавы эти скважины сообщаются через сеть трещин. Поэтому их продуктивность оценивают по деби1у метана известными методами. При этом вакуум на таких скважинах поддерживают, исходя из обеспечения концентрации метана в каптируемой газовоздушной смеси, не менее 307 по объему.

После остановки лавы устья скважин 6 прикрывают настолько, что газ, выделяющийся в скважину из оставшегося целика угля, сводится в дегазационную систему и нет подсосов воздуха, снижающих концентрацию метана в каптируемой смеси. Скважины 6, выходящие своими забоями в призабойное пространство лавы, могут быть на время изолированы со стороны лавы (например, переносными герметизаторами, пробками — заполнителями и т.д.). После демонтажа оборудования, к моменту завершения изоляции обработанного участка пласта гермеризирующее приспособление из скважин со стороны лавы убирают. Скважины 9 (фиг. 1-4) используют для отсоса газовоздушной смеси из выработанного пространства 10 отработанного участка (ранее отработанных полей). Вакуум на скважинах 9 распределяют пропорць онально дебитам метана.

Величину вакуума на скважинах, имеющих аэродинамическую связь с призабойным пространством действующей лавы, а также на скважинах, пробурен5 ных из фланговой выработки, регулируют известными в горной практике методами. Основным из них является метод уменьшения (или увеличения) сечения канала в обсадной трубе сква1О жины за счет изменения положения шибера. Возможны автоматические или ручные способы изменения положения шибера в обсадной трубе скважины или в трубе, отводящей газ из сква15 жины в участковый (или магистральный) трубопровод.

С помощью скважин 9, пробуренных на фланге выемочного столба ло пласту навстречу лаве при бесцеликовой

20 технологии, снижают газообильность лавы на соседнем выемочном поле, а отсасываемый метан направляют на утилизацию. При охране выработок целиками скважинами 9 дополнительно изв25 лекавт метан, что позволяет устранять скопления метана в выработанном пространстве, уменьшать газообильность горизонта, крыла и также добывать попутный газ для утилизации. И в этом, и в другом случаях дополнительное извлечение метана способствует повышению безопасности горных работ. формула изобретения

1. Способ дегазации выемочных полей при столбовой системе разработки, l включающий бурение в плоскости пласта из откаточного и/или вентиляционного штреков параллельных скважин перед проведением очистных работ, герметизацию скважин и их подключение к дегазационному трубопроводу, сообщенному с вакуумной системой, отсос газа из пласта и измерение его дебита, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности способа дегазации за счет обеспечения воэможности использования для дегазации выработанного пространства отработанной лавы скважин, дегазировавших ранее разрабатываемый пласт, на концевом участке выемочного поля скважины бурят из фланговой выработки вдоль отрабаты— ваемого столба,.при этом через участки.скважин, проведенных вдоль отрабатываемого столба, оставляемые в

1268745

5 .целиках,по завершении работы лавы осуществляют отсос газа из вырабо- . танного пространства, 2. Способ по п.1, о т л н ч а ю— шийся тем, что, с целью повьлпе. ния эффективности дегазации пластов с низкой газопроницаемостью, бурение параллельных скважин из откаточного и/или вентиляционного штреков осуществляют с разворотом на очистной забой, при этом скважины, проводимые вдоль столба фланговой выработки, бурят переменной длины с недобуром до последней скважины из системы ра нее упомянутых скважин на расстояни» равное расстоянию между скважинами, проводимыми из вентиляционного и!или откаточного штреков, 3, Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения подсосов воздуха в дегазационный трубопровод при возникноIO вении аэродинамической связи скважин с призабойным пространством действующей лавы, вакуум на устьях скважин рас пределяют пропорциональнодебнтам газа

Составитель И.Федяева

Техред H. Поповрщ Корректор Е. Сирохман

Редактор Н.Марголина

Закаэ 6008/32 Тираж 436 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4