Способ дегазации выбросоопасных пластов

 

Изобретение относится к горной пром-ти и м.б. использовано при подземной разработке газоносных и выбросоопасных пластов. Цель изобретения - повьштение эффективности дегазации и сокращение ее сроков за счет расширения границ защитного действия зоны разгрузки. Дня этого бурят дегазационные скважины на пласт до начала его разгрузки. Обсаживают скважины перфорированными трубами. При подходе зоны разгрузки к защищаемой зоне на расстояние в проекции на горизонтальную плоскость створа забоя защитного пласта не менее 90 м производят гидроразрыв пласта. Откачивают жидкость гидроразрыва, а также метан из зоны повьшгенного горного давления. Для повьшгения эффективности дегазации при отработке сближенного пласта по простиранию расстояние от створа забоя до защитного пласта вычисляют по ф-ле а , (h + m)ctS , где h - мощность пород между пластами, м; m - мощность дегазируемого пласта, м; - граничный угол сдвижения пород, со стороны простирания, рад. При отработке защитного пласта по восстанию расстояние а а определяют по ф-ле а (h + т)к соз(+ ) : sin Уд, где се,- угол падения пласта, рад; - граничный угол сдвижения пород со стороны восстания, рад, а при отработке по падению расстояние определяют по ф-ле a,(h + + m).cos( ot)sinj, где/5 - граничный угол сдвижения пород со стороны падения, рад. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 E 21 F 7/00, 5/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :,.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4119784/22-03 (22) 30.06.86 (46) 23 ° 03.88. Бюл. ¹ 11 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) И.М. Петухов, Е.В. Гончаров, Э.Н. Работа, А.И. Нимец, Д.M. Шередекин, А.О. Спроге и Е.Ж. Насакаев (53) 628.8.831(088.8) (56) Руководство по дегазации угольных шахт. — M.: Недра, 1975, с. 189.

Перспективные схемы использования защитных пластов на шахтах Кузнецкого- Карагандинского и Печорского бассейнов. Л.,ВНИИИ, 1983, с.13,146. (54) СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ ВЫБРОСООПАСНЫХ

ПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к горной пром-ти и м.б. использовано при подземной разработке газоносных и выбросоопасных пластов. Цель изобретения повьппение эффективности дегазации и сокращение ее сроков за счет расширения границ защитного действия зоны разгрузки. Для этого бурят дегазационные скважины на пласт до начала его разгрузки. Обсаживают скважины перфорированными трубами. При подходе 30 ны разгрузки к защищаемой зоне на расстояние в проекции на горизонтальную плоскость створа забоя защитного пласта не менее 90 м производят гидроразрыв пласта. Откачивают жидкость гидроразрыва, а также метан из зоны повышенного горного давления. Для повьппения эффективности дегазации при отработке сближенного пласта по простиранию расстояние от створа забоя до защитного пласта вычисляют по ф-ле а,= (h + m) ct 8,, где h — мощность по— род между пластами, м; m — мощность дегазируемого пласта, м; — граничный угол сдвижения пород, со стороны простирания, рад. При отработке защитного пласта по восстанию расстояние а z определяют по ф — ле а = ((h + m) x

xcos((,+ g )j: sin g, где (, — угол падения пласта, рад;, — граничный угол сдвижения пород со стороны восстания, рад, а при отработке по падению расстояние определяют по ф-ле а =((h +

+ m) cos(P,+ с(, )1sinP,, где P, — граничный угол сдвижения пород со стороны падения, рад. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1382980 поэтому (h + m) "" Г.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке газоносных и выбросоопасных пластов.

Целью изобретения является повышение эффективности дегазации и сокращение ее сроков за счет расширения границ защитного действия зоны разгрузки, 10

На фиг. 1 изображена схема осуществления способа; на фиг. 2-4 — схемы определения параметров опережения проведения гидроразрыва, план.

Способ осуществляется следующим образом.

Вначале отрабатывают защитный пласт 1. Термин "защитный" относится как к пластам, отработка которых исключает возможность выбросов, так и 20 к пластам, отработка которых оказывает разгружающее от горного давления действие, хотя возможность выбросов полностью не исключена. На защищаемом пласте 2 определяют ширину а зо- 25 ны, перспективную для проведения дегазации. Для этого на план горных, работ защищаемого пласта проектируют контур столба на отрабатываемом за, щитном пласте и расширяют этот контур 30 на ширину динамической зоны повышенного горного давления, величина кото( рой в любом случае составляет не менее 90 м и определяется как расстояние от створа забоя защитного пласта до границы защищаемой зоны.

При отработке сближенного пласта по простиранию а,= (h + m)ctgP,, где h мОЩНОсть порОД междупластья 40 м;

m — мощность дегазируемого пласта, м; граничный угол сдвижения пород со стороны простирания рад.

При отработке защитного пласта по восстанию ()(Х ) х з п, 50 где о — угол падения пласта, рад;

, — граничный угол сдвижения пород со стороны восстания, рад. 55

При отработке защитного пласта по падению (h + m) cos(5o — ж ) а

Ъ

sin P где Р граничный угол сдвижения пород со стороны падения, рад.

Указанные соотношения представляют собой параметры опережения проведения гидроразрыва в плановой проекции и выводятся следующим образом.

Формула для определения а,, (фиг.2) выводится из прямоугольного треугольника АВС

АС = а,= (h + m)ctg8, .

Формула для определения а (фиг.3) выводится следующим образом.

Из прямоугольного треугольника

ABD определяется сторона АВ

BD

АВ = —., BD- =h + m, з п00

Из прямоугольного треугольника

ABC определяется сторона АС

AC =а =АВ соз(с,+ oL)—

Формула для определения а (фиг.4) выводится из прямоугольного трегуольника ABD

АВ = . ; AD = h + m, AD

sin(3, поэтому (h + m)

АВ—

Из треугольника АВС определяется (, ) (. )(Е=) Заблаговременно, до начала формирования зоны повышенного горного давления (доподхода забоя на защитном пласте), проводят скважины на защищаемый пласт и располагают их внутри определенного по соотношениям контура зоны повышенного горного давления. Скважины 4-8 проводят либо из пластовых выработок защищаемого плас— та, либо из полевых выработок 3, либо из выработок защитного пласта, обсаживают трубами и проводят гидроразрыв пласта. Операции гидроразрыва проводят при приближении створа забоя на защитном пласте к границе защищаемой зоны на расстояние а,, а, а 90 м. ь—

Геомеханические основы способа следующие.

При подработке массива горных пород, содержащих газоносные пласты, 1382980 влияние подрабатывающей выработки распроСтраняется на гораздо большем протяжении, чем зона защитного действия, как по площади подрабатываемого пласта, так и от удаления его по нормали к плоскости выработки.

В сдвижение вовлекаются породы кровли, примыкающие к контуру подрабатывающей- выработки на удаление, огра- 10 ниченному граничными углами и не меньше чем 90-100 м уже при сравнительно небольшом удалении от нее (35-45 м).

Формула и з обретения

1. Способ дегазации выбросоопасных пластов, включающий разгрузку выбросоопасного пласта путем подработки защитного пласта, бурение дегазацион- Zp ных скважин на пласт, их подключение к газопроводу и откачивание метана из выбросоопасного пласта, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности дегазации и 25 сокращения ее сроков за счет расширения границ защитного действия зоны разгрузки, дегазационные скважины бурят на пласт до начала его разгрузки, обсаживают скважины перфорированными 30 трубами и осуществляют гидроразрыв пласта при подходе зоны разгрузки к защищаемой зоне на расстояние в проекции на горизонтальную плоскость створа забоя защитного пласта не менее 90 м, откачивают жидкость гидроразрыва и производят откачивание метана из зоны повышенного горного давления.

2. Способ по и. 1, отличаю- 40 шийся тем, что, с целью повышения эффективности дегазации при отработке сближенного пласта по простиранию, расстояние от створа забоя защитного пласта до границы защищаемой зоны определяют из соотношения где h — мощность пород между пластами, м;

m — мощность дегазируемого пласта, м;

E, — граничный угол сдвижения пород со стороны простирания, рад.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффективности дегазации при отработке защитного пласта по восстанию, расстояние от створа забоя защитного пласта до границы защищаемой зоны определяют из соотношения (h + m)cps(gΠ— М ) а = з п, где о — угол падения пласта, рад;

, — граничный угол сдвижения пород со стороны восстания, рад.

4. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности дегазации при отработке защитного пласта по падению, расстояние от створа забоя защитного пласта до границы защищаемой зоны определяют из соотношения (h + m)cos(Po — a) азsin Po где P — граничный угол сдвижения пород со стороны падения, рад.

, 1382980

Фиг. 2

1382980

Составитель И. Федяева

Техред А.Кравчук

Корректор B. Бутяга

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 1272/29 Тираж 426

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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