Способ дегазации углепородной толщи

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для дегазации свит угольных пластов (П) при их подработке . Цель - повышение эффективности дегазации за счет увеличения срока службы скважины (С) и уменьшения объема тампонажных работ С дневной поверхности бурят С на свиту угольных П Производят ее обсадку и тампонаж затрубного пространства Нижний участок С тампонируют в интервале от кровли отрабатываемого П вверх до отметки, равной шести мощностям этого П Обсадную колонну перфорируют в интервале от почвы до ближайшего к П пласта-спутника до отметки, равной сорока мощностям П. При подходе очистного забоя к С ее нижнюю часть перекрывают После пересечения С лавой нижнюю часть С открывают Место перекрытия находится выше интервала перфорации С Момент открывания С определяют из приводимых соотношений. Способ позволяет снизить затраты на дегазацию . 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 F 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, =::

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4711843/03 (22) 29.06.89 (46) 30.10.91. Бюл. М 40 (71) Московский горный институт и Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности Минуглепрома СССР (72) С.А.Ярунин, А.С.Лукаш, В.В.Конарев, В.Г.Ильюшенко, Р.А.Галазов и В.В.Пудак (53) 622.8.831(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1479683, кл. Е 21 F 7/00, 1987.

Временное руководство по дегазации шахтных полей Карагандинского бассейна с гидравлическим расчленением свит угольных пластов. M.: МГИ, 1975, с.130...132. (54) СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ УГЛЕПОРОДНОЙ ТОЛЩИ (57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для дегазации

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при дегазации углепородной толщи, расположенной выше отрабатываемого угольного пласта, до и после ее подработки.

Целью изобретения является повышение эффективности дегазации путем увеличения срока службы скважины и уменьшения объема тампонажных работ.

На чертеже представлена схема реализации способа.

Способ осуществля ют следующим образом.

С дневной поверхности на отрабатываемый пласт 1 бурят скважину 2. Бурение осуществляют с помощью известного бурового оборудования и инструментов. Напри„„« Ы„„1687799 A I. свит угольных пластов (П) при их подработке. Цель — повышение эффективности дегаэации за счет увеличения срока службы скважины (С) и уменьшения объема тампонажных работ. С дневной поверхности бурят С на свиту угольных П. Производят ее обсадку и тампонэж затрубного прострэнства, Нижний участок С тэмпонируют в интервале от кровли отрабатываемого П вверх до отметки, равной шести мощностям этого П.

Обсадную колонну перфорируют в интервале от почвы до ближайшего к П пласта-спутника до отметки, равной сорока мощностям

П. При подходе очистного забоя к С ее нижнюю часть перекрывают. После пересечения С лавой нижнюю часть С открывают.

Место перекрытия находится выше интервала перфорации С. Момент открывания С определяют из приводимых соотношений.

Способ позволяет снизить затраты на дегаээцию. 1 ил. мер, буровые станки ЭИФ-1200, УБР-600 и др„долота шарашечные по ГОСТ 20692-75 и др.; бурильные трубы по ГОСТ 631-75 и др.

Производят крепление скважины 2 стальными трубами 3, например, по ГОСТ 632-64 и др. с цементацией затрубного пространства. Затем образовывают с плоскостях отрабатываемого угольного пласта 1, а также газонасыщенных породных слоев и угольных пластов-спутников 4 перфорационные отверстия 5 и эакачивают в них расчетный объем рабочей жидкости с темпом, превышающим приемистость обрабатываемого пласта. Далее откачивают рабочую жидкость и извлекают газ из обработанных пластов. При подходе очистного забоя 6 к створу со скважиной на расстояние не ме1687799 нее расчетного радиуса барьерного целика устанавливают мост 7 (например, из цементного раствора) в интервале шести мощностей пласта (áh) от кровли угольного пласта

1. Перфорируют обсадную колонну 8 в плоскостях газоносных угольных пропластков 9 и породных слоев 10, Перфорацию осуществляют с помощью известных средств, например, гидропескоструйного перфоратора АП-6М, кумулятивного перфоратора ПК и др.

Затем в интервале 40И от кровли отрабатываемого угольного пласта 1 в обсадной колонне 3 скважины 2 устанавливают муфту-седло 11, которая может представлять собой проходной пакер со сквозным отверстием(например, пакер КВП) и на муфту-седло 11 при помощи штанг 12 (можно использовать также трос, бурильные или насосно-компрессорные трубы) посылают заглушку 13, перекрывая проходное сечение муфты-седла 11. Заглушка может быть выполнена из любого материала (металл, пластмасса, дерево и др.).

После пересечения ствола скважины 2

Очистным забоем 6 и отхода его от скважины на некоторое расстояние извлекают заглушку 13 и продолжают откачку газа из выработанного пространства. При этом величина расстояния I между скважиной и линией очистного забоя находится в интервале, границы которого определяют из соотношений;

1к н = 1, M ! макс = 40h 19(90 — ф) — 5, м, где L — расстояние от кровли отрабатываемого пласта до почвы первого вышележащего пласта-спутника или газоносного породного слоя, м:

h — мощность отрабатываемого угольного пласта, м;, 7 ф — угол полных сдвижений горных пород при отработке пласта, рад;

5 — допускаемое отклонение оси скважины при бурении, м.

Пример. Проводилась дегаэация угольного пласта !!, эалегагсщего на глубине 797 м. и подрабатыв".„å";ìîé им газоносной углепородной толщи. Мощность пласта 1,8 м, угол падения 12" Длина лавы, Отрабатывающей пласт,200 м.

В кровле угольного пласта 1! залегали аргиллит мОщнос ькэ 1, 1 м, песчаник средней устойчивости мощностью 3,4 м, далее !,2 м алевролита — IiI,I..ro 7Ci,7 м, В,!яше находился слой ГаэоноснОГО песчаника мощнОстью до 30 м. У, Ольньн пласты l,, Iz 1з и !4 были расг1оло."енч н л Ънах соответственно 757. . .. Г 7 . ""1: f,",- луугольными пластами также залегали аргиллиты, алевролиты и газоносные песчаники, На угольный пласт I< бурили скважину диаметром 214 мм, закрепили ее стальными

5 трубами диаметром 146 мм (внутренний диаметр составлял 130 мм) с цементацией затрубного пространства. Затем производили поочередную перфорацию обсадной колонны в плоскостях угольных пластов !1

10 и !4 и поочередное нагнетание расчетного объема рабочей жидкости с темпом, превышающим естественную приемистость пластов. После отработки осуществляли откачку воды и газа через скважину из пла15 стов II и !4. Расчетный радиус барьерного целика для данной скважины составлял 55 м. При подходе лавы к скважине на 55 м производили тампонаж нижнего участка скважины на длину 10,8 м от кровли пла20 ста. Верхняя граница тампонажного моста находилась на отметке 784,4 м. С отметки

780 м производили перфорацию по всей мощности песчаника и угольных пластов Iz, lz, !э, т,е. до отметки 737 м, 25 На отметке 723,2 м был установлен пакер КВП-110 длиной 0,5 м, служащий муфтой-седлом, Проходное сечение пакера после установки 110 мм. Затем на штангах опустили и установили коническую металли30 ческую заглушку, у которой диаметр передней части составлял 90 мм, а диаметр задней части 120 мм, общая длина заглушки

0,30 м.

После встречи ствола скважины с лавой

35 и отхода ее на расстояние не менее 14 м заглушку из скважины извлекали и продолжали отсос газа.

Максимальный отход лавы От скважины до извлечения заглушки не должен быть бо40 лее

1чакс = 40 1,8 tg(90 — 60 ) — 5 = 36,6 (м).

Формула изобретения

Способ дегаэации углепородной толщи, 45 включающий бурение скважины с поверхности с перебуриванием отрабатываемого угольного пласта, обсадку ее трубами, тампонаж затрубного пространства, перфорацию обсадной колонны в плоскостях

50 обрабатываемого пласта и пластов-спутников, закачку в них рабочей жидкости с темпом, превышающим естественную приемистость углепородного массива, откачку рабочей жидкости, извлечение газа иэ

55 скважины и ликвидация скважины, о т л и ч а ю шийся тем. что, с целью повышения эффективности дегазации эа счет увеличе ния срока службы скважины и уменьшени объема тампонажных работ при подработк ее очистным забоем. производят тампона

1б87799

Составитель И. Федяева

Техред М,Моргентал Корректор M. Максимишинец

Редактор С. Лисина

Заказ 3687 Тираж Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Г1роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул Гагарина, 101 затрубного пространства нижнего участка скважины в интервале от кровли отрабатываемого пласта вверх до отметки, равной шести мощностям этого пласта, осуществляют перфорацию обсадной колонны в интервале от почвы ближайшего к отрабатываемому угольного пласта-спутника до отметки, равной сорока мощностям отрабатываемого пласта, перекрывают обсадную колонну выше интервала перфорации при подходе очистного забоя к скважине и открывают колонну после пересечения скважины очистным забоем. при чем открывание колонны производя в период, когда расстояние между осью скважины и линией очистного забоя нахо5 дится в интервале от I до 40h.tg(90- go)—

-5, м, где L — расстояние от кровли отраба тываемого пласта до почвы ближайшего к нему спутника, м; h — мощность отрабатываемого пласта, м; + — угол полных сдвиже10 ний пород при отработке пласта, град; 5 м— допускаемое отклонение оси скважины.