Способ дегазации выработанного пространства

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для снижения газообильности угольных шахт. Цель - повышение эффективности дегазации выработанного пространства. Из вентиляционного штрека лавы с равзворотом навстречу забою бурят скважину (С) в кровле пласта. В в пробуренной С определяют момент нарушения ее герметичности после очередного цикла посадки кровли. В этот момент в С начинают подавать суспензию метаноокисляющих бактерий. Суспензия проникает по трещинам в массив и образует на поверхности пород кровли штрека увеличивающуюся влажную зону - пятно. После прекращения роста влажного пятна подачу суспензии прекращают. С отключают от агрегата для закачки суспензии и подключают к дегазационной системе. Отсос текучих ведут до момента очередного цикла посадки кровли. После чего операции повторяются. Эффективность способа обусловлена более полным окислением метана на биологическом фильтре. 2 ил.

СВСЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

И .аЪЬЛИН щ) Е 21 Е 7/00. АЙЭН:. л

ЛЙ .".; !;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОВ ЕтЕНИЯМ И ОТИРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4366262/31-03 (22) 20.01.88 (46) 23.04.90. Бюл, № 15 (71) Институт геотехнической механики АН УССР (72) В.H.Ïîòóðàåâ, В.И. Иякенький, Б.Л.Заславский, П.С.Литвинов, В.Б.Демченко, Н.В.Трифонова и Г,Ф.Лосев (53) 622.8.831 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1229330, кл. Е 21 Р 7/00, 1973, Авторское свидетельство СССР № 407059, кл. Е 21 F 7/00, 1971, Руководство по дегазации угольных шахт, — И.: Недра, 1975, с.58-63. (54) СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ ВЬРАБОТАННОГО

ПРОСТРАНСТВА (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для снижения газообильности угольных шахт.

Цель — повышение эффективностй дегаИзобретение относится к горному делу, в частности к дегазации под-! земных горных выработок и может быть использовано для снижения метанообильности угольных шахт.

Целью изобретения является повышение эффективности дегазации выработанного пространства.

На фиг. 1 представлена схема дегазации выработанного пространства, план, на фиг. 2 — то же, вертикальный разрез..

На схеме показаны вентиляционный штрек 1, забой лавы 2, кровля 3 раз„„ЯЦ „„3 559208

2 зации выработанного пространства.

Из вентиляционного штрека лавы с разворотом навстречу забою бурят скважину (С) в кровле пласта. ", пробуренной С определяют момент нарушения ее герметичности после очередного цикла посадки кровли. В этот момент в С начинают подавать суспензию метаноокисляющих бактерий, Суспензия проникает по трепрп;ам в массив и образует на поверхности пород кровли штрека увеличивающуюся влажную зону — пятно, После прекращения роста влажного пятна подачу суспензии прекращают. С отключают от аrpeгата для закачки суспензии и подключают к дегазационной системе. Отсос текучих ведут до момента очередного цикла посадки кровли.

После чего операции повторяются. Эффективность способа обусловлена более полным окислением метана на биологическом фильтре. 2 ил.

М рабатываемого пласта, скважины 4-6, пав газопроводящие трещины 7, подрабоD танные породы 8, трубопровод 9, краны 10, дегазационная система биологический фильтр 12, утечки 13 воздуха, приток метана 14.

Способ реализуется следующим образом.

Для дегазации выработанного прост-. ранства из вентиляционного штрека (фиг. 1) под углом к его оси и к горизонту навстречу забою лавы 2 заблаговременно в кровле 3 разрабатываемого пласта бурят скважины 4-6, 1559208

В пробуренных скважинах при их пересечении границей зоны сдвижения пород определяют нарушение герметичности, например, манометрическими измерениями. При этом границу зоны сдвижения пород определяют на вертикальном разрезе дегазируемого участка лавы с использованием граничных углов сднижения пород. 10

После пересечения скважины границей эонысдвижения пород от выемки пласта .павой 2 после очередного цикла посадки кровли происходит нару1 шение герметизации скважины 6, вызван- 5 ное вскрытием ее трещинами 7, образующимися при сдвижении пород 8 подработанной кровли пласта,С этого момента начинают подачу в скважину 6 суспензии метаноокисляющих бактерий и 2О одновременно наблюдают за увели+ чением размеров формирующейся в лаве на поверхности кровли разрабатываемого пласта зоны увлажнения пород, при прекращении роста которой .прекра- 25 щают подачу суспензии в .скважину.

Переключают помещенным на трубопроводе 9 краном 10 скважину 6 к дегазационной системе 11 и производят откачку поступающих в скважину из зо- уО ны биологического фильтра 12 текУчих до момента очередного цикла посадки кровли. Откачка текучих, поступающих в скважину из массива, способствует удаленжо выделяемого бактериями углекислого газа и снабжению их кислородом за счет подсоса воздуха из утечек 13.

Выделяющийся из подработанных пороп, 8 метан 14 при прохождении через 40 биологический фильтр 12 окисляется, что ведет к значительному повышению эффективности дегазации выработанно" го пространства.

Пример. Для .реализации спосо- 45 ,ба выбрана лава длиной 180 м, отрабатываемая по восстанию пласта С 8

В мощностью 0,85 и с углом восстания до 2». Способ управления кровлей— полное обрушение.,Газообильность добычного участка до применения предложенного способа дегазации выработанного пространства составляла

25,2 м /т, В кровле пласта из вентиляционного штрека 1 были пробурены скважины 4 — 6. Исходя иэ горно-геологических условий отработки пласта (параметров разработки, условий залегания, свойств пород и др. ) и возможностей буровой техники скважины бурили длиной 80-85 м при расстояниях между ними 15-20 м. С учетом этого углы разворота скважин к оси штрека и наклона к горизонту составили 15-20, Указанные параметры расположения скважин 4-6 обеспечили создание в выработанном пространстве лавы цельного микробиологическиго фильтра 12 шириной 35-40 м, что равняется ширине зоны выработанного пространства с максимальной концентрацией метана.

После бурения герметизируют скважины и подключают к ним манометры.

Через 1-2 ч давление газа в скважинах стабилизировалось (на уровне

0,7-0,8 ИПаЭ.

При приближении забоя лавы 2 к скважинам 4-6 после каждого цикла посадки кровли по резкому падению давления на манометрах определяли нарушение герметичности скважин, после чего в скважину с нарушенной герметичностью (скважина 6 на фиг. 1) подавали суспензию метаноокисляющнх бактерий. При этом визуально наблюдали на поверхности кровли лавы разрабатываемого пласта рост размеров зоны увлажнения пород. После прекращения роста размеров этой зоны, свидетельствующего об окончании формирования биофильтра в направлении вдоль лавы, подачу и скважину 6 суспензии метаноокисляющих бактерий прекратили. Время подачи суспензии для условий лавы составляло 8-15 мин.

После окончания подачи суспензии в скважину 6 ее подсоединили к об-щешахтной дегазационной сети. Затем, откачали из скважины поступающие в нее иэ массива текучие. Откачку осуществляли до очередного цикла посадки кровли в лаве. г

После этого повторяют весь цикл работ по микробиологической дегаэации выработанного пространства лавы с использованием всех разгерметизированных скважин.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ дегазации выработанного пространства, включающий бурение скважин из вентиляционного штрека в породах кровли пласта с разворотом навстречу забою лавы, отккчку текучих

9208

155

114 Ю УХ Щ 82

ФИГ

Сеставитель И.Федяева

Техред Л „Сердюк о ва

Редактор О,Юрковецкая

Корректор R.ÊàáàöèH:

Заказ 831 Тираж 375 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, yet, Гагарина, 101 из скважин до момента нарушения герметизации скважин, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности дегазации выработанного пространства, перед откачкой текучих в скважины, потерявшие герметичность, подают суспензию метаноокисляющих бактерйй после каждого цикла посадки кровли, контролируют изменение размеров эоны увлажнения по6 род на поверхности кровли, разраба ы— ваемого пласта, причем подачу суспен-. зни метаноокисляющих бактерий осуществляют до момента стабилизации размеров упомянутой зоны увлажнения, а откачку текучих, поступающих в скважины из массива, производят в период после прекращения подачи сус— пензии до очередного цикла посадки кровли.