Способ дегазации сближенных угольных пластов и выработанного пространства

 

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для борьбы с газом при разработке угольных пластов. Цель повышение эффективности дегазации при восходящем порядке отработки свиты пластов . С дневной поверхности до разрабатываемого пласта бурят дегазационные скважины (С). Бурение С производят раздельно в зону трещин от подработки и в верхнюю часть зоны разгрузки выше зоны трещин. Размещают в С заряды и создают вокруг С дополнительную сеть трещин. Производят обсадку С трубами и тампонаж затрубного пространства. Нижнюю часть С перфорируют. Пробуренные в зону трещин С перфорируют на высоту зоны трещин, а С, пробуренные в зоны трещин, перфорируют на высоту, равную разности высот зоны разгрузки и зоны трещин. При этом С также м.б. пробурены в зону трещин из подготовительных выработок разрабатываемого пласта . При этом длину перфорированной части С определяют из тригонометрических соотношений . Способ позволяет повысить эффективность дегазации.2 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 F 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ х

»

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 46806?3/03 (22) 19.04.89 (46) 15.11,91.Бюл. М 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) А.С.Ведяшкин (53) 622,8.831 (088.8) (56) Временная инструкция по выбору параметров схемы дегазации скважинами с земной поверхности при отработке пологих угольных пластов в Карагандинском бассейне. ИГД АН Каз.ССР, Алма-Ата, 1986, с. 17 — 20, Авторское свидетельство СССР

|Ф 1051320, кл. Е 21 F 7/00, 1983, (54) СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ СБЛИЖЕННЫХ

УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ И ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для борьбы с газом при разработке угольных пластов, Цель—

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для борьбы с газом при разработке угольных пластов преимущественно в восходящем порядке и управлении кровлей методом полного обрушения.

Целью изобретения является повышение эффективности дегазации при восходящем порядке обработки свиты пластов.

На фиг. 1 и 2 пок»заны схемы вертикальных разрезов в направлении движения очистного забоя.

Способ осуществляют следующим образом, нв> « ».Ц.нр 1691540 А1 повышение эффективности дегазации при восходящем порядке отработки свиты пластов. С дневной поверхности до разрабатываемого пласта бурят дегазационные скважины (С). Бурение С производят раздельно в зону трещин от подработки и в верхнюю часть зоны разгрузки выше зоны .трещин. Размещают в С заряды и создают вокруг С дополнительную сеть трещин. Производят обсадку С трубами и тампонаж зэтрубного пространства. Нижнюю часть С перфорируют. Пробуренные в зону трещин

С перфорируют на высоту зоны трещин, а С, пробуренные в зоны трещин, перфорируют на высоту, равную разности высот эоны разгрузки и зоны трещин, При этом С также м.б. пробурены в зону трещин из подготовительных выработок разрабатываемого пласта. При этом длину перфорированной части

С определяют из тригонометрических соотношений. Способ позволяет повысить эффективность дегазации. 2 ил, Впереди очистного забоя 1 (фиг. 1) разрабатываемого пласта 2 бурится скважина

3, вокруг которой в верхней части эоны тре- Q щин создается (например, путем взрывания относительно небольших вврваов, не требу- ) » ющих принятия специальных мер защиты скважины от действия ударных волн, или аппаратом скважинного гидровзрыва — АСГ) сеть трещин 4, Скважина 3 обсаживается колонной труб 5 с перфорированным участком 6 от кровли пласта до верхней границы

7 зоны 8 трещин. Устье 9 скважины 3 герметизируется.

1691540

Следующая скважина 10 бурится до верхней границы 7 зоны 8 трещин, Вокруг скважины в интервале между верхней границей 7 зоны трещин 8 и верхней границей

11 зоны разгрузки 12 от разрабатываемого пласта 2 так же, как и в первой скважине, создают сеть трещин 13, Скважина 10 обсаживается колонной труб 14 с перфорированными участком 15 от верхней границы 7 зоны трещин 8 до верхней границы 11 зоны разгрузки 12. Устье 16 скважины 10 герметиэируется.

С момента подработки скважины, пробуренной в зону трещин, до обрушения пород основной кровли, газ отсасывают из зоны беспорядочного обрушения. При сдвижении пород основной кровли формируется эона 8 трещин, сообщающихся с чыработанным пространством 17, причем наличие сети дополнительных трещин 4 способствует активизации этого процесса, а подработка благоприятствует дальнейшему развитию созданных ранее вокруг скважины трещин, Газ иэ пласта 18 и гаэовоздушная смесь иэ призабойного 19 и выработанного 17 пространства поступает по трещинам к перфорированному участку б обсадных труб 5 и отсасывается по трубопроводу 20, После оборудования скважины 10, пробуренной в верхнюю часть разгруженной от горного давления зоны 12, выше зоны 9 трещин и присоединения к трубопроводу

21, газ из пластов 22 отсасывают через сеть трещин 13, созданных вокруг скважины. С момента подработки пласты 22 разгружаются or горного давления и происходит интенсивный отсос чистого беэ примесей воздуха газа, поскольку скважина 10 не достигает зоны 8 трещин, сообщающихся с выработанным пространством, т,е. с шахтной атмосферой.

Длину перфорированной части скважины Inepлр., пробуренной в зону 8 трещин, определяют из соотношения пер.тр.= Нтр., м где Нтр — высота зоны трещин, сообщающихся с выработанным пространством, м, Длину перфорированной части скважины пер.раз., пробуренной В вepxHlolo часть эоны разгрузки 12 выше зоны трещин, определяют из соотношения пер.раз.= Нраз. Нтр., м, где Hp». — высота зоны эффективной разгрузки подработан ных слоев от горного давления.

Пример. На шахте для предотвращения внезапных выбросов угля и газа был принят восходящий порядок разработки пластов, при котором в первую очередь вынимался защитный пласт к7-2 (фиг, 2) мощностью 2,0 м. Затем отрабатывались опасные по внезапным выбросам угля и газа пласты 18 и 22 к1о (мощностью 4,0 м, междупластье к7 — к1о -70 м) и к12 (мощность 7,0 м. междупластье к7 — к12 — 130 м соответственно). Высота эоны трещин 8 над разрабаты ваемым пластом 1 составляла 85 м, а высота зоны эффективной разгрузки при длине лавы 140 м и глубине разработки 460 м равна

195 м, Для дегазации выработанного пространства пласта к7 — 2 и попадающего в зону

8 сообщающихся с выработанным пространством трещин пласта к1О-18 бурят восстающую под углом 35 к горизонту скважину 3 из ниши 23 в вентиляционном штреке пласта к7 — 2. Забой скважины 3 останавливают у верхней границы 7 зоны 8 трещин, удаленной на 85 м от кровли пласта к7-2, В скважине 3 верхней половине эоны

8 трещин производят камуфлетное взрывание и создают сеть трещин 4. Скважину 3 обсаживают колонной труб 4 с перфорированным участком в интервале от 5 м (длйна герметизации устья скважины) до 85 м, считая от кровли пласта (или от 148 до 9 м по длине скважины). Устье 9 скважины 3 герметизируют, Оборудованную скважину подсоединяют к трубопроводу 20, который через скважину 24 или ствол (не показан) выводят на поверхность и подсоединяют к вакуумнасосной станции и производят отсос газа иэ выработанного пространства пласта к7 2

И Иэ ПЛаета К1О ПОПадаЮщЕгО В ЗОНУ 8 СООбщающихся с выработанным пространством трещин.

Длину перфорированных частей скважин 3, через которые раздельно производят отсос газа после их переработки разрабатываемым пластом, определяют из соотношения

HTï

Inep.тр.= — Iã.

sIn a

Нраз Нт

Ipep.ð я. э!и G где c — угол наклона в дегазационной скважине, рад;

1г — длина герметизатора, м, Для дегазации пласта ки, расположенного выше зоны 8 трещин, но попадающего в зону эффективной разгрузки 12, бурят вертикальную скважину 10 (фиг", 2) с поверхности. останавливая ее забой на расстоянии

85 м от кровли пласта к7, На пересечении скважины с пластом к12 — 22 на участке между верхней границей 7 зоны 8 трещин и верхней границей 11 зоны эффективной разгрузки 12 производят камуфлетное взрывание для создания сети трещин 13. Сква1691540

17 жину 10 обсаживают колонной труб 14 с перфорированным участком 85-195 м (граница зоны эффективной разгрузки) от кровли пласта к7. Устье 16 скважины 10 герметизируют. Скважину подсоединяют к поверхностному трубопроводу 21, через который производится отсос газа.

©ормула изобретения

Способ дегазации сближенных угольных пластов и выработанного пространства, включающий определение высоты эоны сообщающихся с выработанным пространством трещин, бурение скважины с поверхности до разрабатываемого пласта, создание вокруг скважины дополнительной сети трещин путем камуфлетного взрывания, обсадку ее трубами, тампонаж затрубного пространства, перфорацию нижней части обсадной колонны и тампонажного кольца и отсос газа, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности дегазации при восходящем порядке отработки свиты пластов, выполняют определение высоты зоны эффективной разгрузки, производят бурение скважины раздельно в

15 зону трещин от подработки и в верхнюю часть зоны эффективной разгрузки выше зоны трещин, а длину перфорированных частей скважин, через которые раздельно производят отсос газа после их подработки

20 разрабатываемым пластом, определяют иэ соотношений: пер.тр= Нтр. М, пер.раз= Нраз Нтр. ° м, где Inep.тр. — длина перфорированной части скважин, пробуренных в зону трещин, м, 25 Н р. — высота зоны трещин, м;

1пер.раз. длина перфорированной части скважин, пробуренных в верхнюю часть зоны эффективной разгрузки выше зоны трещин, м;

30 Нр,, — высота зоны эффективной разгрузки при подработке. м.

1691540

Составитель И. Федяева

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M. Шароши

Редактор Н, Горват

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3914 Тираж Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, >I(-35, Раушская наб„4/5