Способ дегазации подрабатываемой угленосной толщи

 

Использование: извлечение газа из подрабатываемого углепородного массива. Сущность изобретения: в пределах границ выемочного участка определяют точку заложения дегазационной скважины и проекции на дневную поверхность боковой границы очистной выработки и вершины области полных сдвижений боковых пород. Бурят направленную скважину, ствол которой состоит из вертикального, криволинейного и наклонного участков. Наклонный участок ствола скважины проводят в той боковой плоскости границы зоны полного сдвижения боковых пород, на которую проецируют точку заложения скважины. Точку заложения скважины располагают от проекции боковой границы очистной выработки на дневную поверхность на расстоянии, меньшем , чем расстояния между проекциями на дневную поверхность вершины области полных сдвижений боковых пород и боковой границы очистной выработки. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 E 21 F 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4756755/03 (22) 09.11.89 (46) 15.08.92,Бюл.¹ 30 (71) Московскйй горный институт и Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (72) А,С,Бурчаков, С.А,Ярунин, А.С.Лукаш, В,В.Конарев, B.В.Пудак и Р.A.Ãàëàçîâ (56) Руководство по дегаэации угольных шахт, M. Недра, 1975, с.106-108, Автооскае свиаетельство СССР

¹ 1011865, кл. Е 21 F 7/00. 1985, (54) СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ ПОДРАБАТЫВАЕМОА УГЛЕНОСНОЙ ТОЛЩИ (57) Использование: извлечение газа из подрабатываемого углепородного массива.

Сущность изобретения: в пределах границ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при дегазации подрабатываемой угленосной толщи и попутной добычи метайа через направленные скважины, пробурейные с поверхности.

Известен способ дегазации угленосной толщи, включающий бурение скважины с поверхности до разрабатываемого угольного пласта, обсадку ее трубами, тампонаж затрубного пространства, перфорацию обсадной колонны в зоне газонасыщенных вышележащих угольных пластов-спутников и породных слоев и отсос газа после подработки скважины разрабатываемым угольным пластом.

Известен также способ дегазации подрабатываемой угленосной толщи, включающий сооружение направленной скважинй, ствол которой состоит из вертикального, „„5U „„1754906 А1

2. выемочного участка определяют точку заложения дегазационной скважины и проекции йа дневнуго noâåðõíîñòü боковой границы очистной выработки и вершины области полных сдвижений боковых пород. Бурят направленную скважину; ствол которой.состоит из вертикального, криволинейного и наклон-ного участков. Наклонный" участок ствола скважины проъодят в той боковой плоскости границы зоны полного сдвижения боковых йород, йа которую проецируют точку заложения скважины. Точку заложе- нйя скважины располагают от проекции боковой границы очистной выработки на дневную поверхность на расстоянии, меньшем, чем расстояния Между проекциями на дневную поверхность" вершины области полных сдвижений боковых пород и боковой границы очистной выработки. 2 ил. криволинейного и наклонного участков, и извлечение через скважйнутаза из подрабатываемого углепородного массива.

Этот способ обладает. существенным недостатком, так как при подработке очистным забоем часть ствола скважины, находящаяся в зоне полных сдвижений, деформируется в основном с поперечным смещением ее продольной оси и йарушением целостности обсадной колонны, что приводит к закупорке газопроводного коллектора и снижению или прекращению газовыделения из скважийы.

Цель изобретения — повышение эффективности и экономичности дегазации угленосной толщи путем создания условий увеличения длительности сохранения ствола скважины в рабочеи состоянии в подрабатываемом массиве горных пород, 1754906

4 ки заложения скважины 1 до боковой границы очистной выработки 6.

Из вынесенной на дневную поверхСущность изобретения заключается в том, что при выполнении способа, включающего сооружение направленной скважины, ствол которой состоит иэ вертикального, ность точки-заложения скважины 1 бурят кривтолинейного и наклонного участков, по- 5 направленную скважину, ствол которой соследний проводят в боковой плотскости rpa- стоит из вертикального 2, криволинейного 3 ницы зоны полного сдвижения боковых и наклонного 4участков, причем наклонный

: пород, при этом, когда расстояние от точки участок 4 ствола скважины проводят в той заложения скважины на поверхности до боковой плоскости границы 5 зоны полного проекции на поверпхйость боковой границы 10 сдвижения боковлых пород 7, на которую очистной выработки будет меньше расстоя- проецируют точку заложения скважины 1. ния от этой же проекции до проекции йа Производят бурение вертикального участка поверхность вершины области зоны полных 2 скважины, длину которого определяют из сдвижений боковых пород, наклонный уча- . завиСимоСти сток ствола скважины направлен в плоско- 15: Н 1 сти границы полных сдвижений, на которую b 2 sin . tg (It a) и " Ф *" ". "" """ - """ . —;- j на поверхности.::: .;,:::,.:. -..::- . ";: . -:, 9 2

Таким образом, до. гранйцры зоны пол- . в Случае когда накхлтонйыхй участок 4 направных сдвижений горных пород скважина бу- 20 лен в сторону верхней боковой границы рится вертикальной. Это.обусловлено тем; очистной выработки, и зависимости что на этОм участке ствОл скважйнь1 не под- .;: . 1 - ;.:„: . r + вергается деформациям разрывного харак- ., 2: тере, которые пролеляютсл е еенех полных .. р тЯ -я1-тт обрушений; разломов и активных трещин, 25 . 2 возникающих при подработке-горного мас- в случае, когда наклонный участок 4 направсива, А при бурении скважины вертикаль- лен в сторону нйжней границы очистной выной на всю длину до разрабатываемого: работки. причем Н вЂ” глубина залегания пласта в зоне полных сдвижений горных отрабатываемогло пласта, отсчитываемая по серединедлины очистного забоя; R — радиус пброд, где имеют место подвижки и смеще- 30 йиетолщи, происходитразрыв-стволасква- кривизны криволинейного участка 3 скважины и его смещение относйтельно оси, . жины.

Затем производят бурение криволинейного участка 3 скважины, который заканчиДля сохранения ствола скважиньгот смещения и разрушения необходимо, чтобы учавают при входе в боковую плоскость 5 зоны сток дрейирования газа находился в 35 благоприятных условиях и имел "значитель- полных сдвижений боковых пород 7; Его ную длину, Позтотму эксплуатационный уча- длину определяют из следующих зависимосток скважины проводится по границе зоны стей: полнйх сдвижений боковых пород, . x Ё 90 — . + а

1 к=,м, Йа фиг.1 приведена горизонтальная 40 180 протекцитя:Схемы раСположения нтакправлен-- при направлении наклойного участка 4 в ной схКвйжийлы отнбсительно г айицк очист- сторону верхней боковой границы очистной ной выработки и границ сдвиженипя горных выработки; пород; на фиг.2 — вхертхикальная проекция . > NR 90- 1-а той же схемы;, .::: 45 " 180

Способ осуществляется следующим об- при направлении наклонного участка 4 в разом .. сторону нижней границы очистной выработ- .

Определяют расстояние S по формуле ки.

Вертикальный и криволинейный участS—

1(сов Q tg 1+Q — sin а) 50 ки скважины крепят обсадными трубами с

tg р1 +Q + tg Q — а последующей цементацией., м, где 1- длина лавы, м; . - - Далее производят бурение наклонного а- угол падения пласта, град: участка 4 скважины, располагаемого в плоф,+ — углы полных сдвижений боко- скости 5; являющейся границей, обделяю55 щей зону разгрузки от области зоны вых пород, град полного сдвижения боковых пород 7; в этой

На плане горных работ наносят вершину области зоны полных сдвижений 7 и точ- п скости массив имеет большую сеть треку заложения скважины 1 и определяют щин и, следовательно, повышеннуюспособмасштабнымэамером расстояние S отточ- ность к газоотдаче, но уже не подвержен подвижкам разрывного характера, харак1754906 при направлений в сторону верхней боко- в вой границы очистной выработки и завйси-. 10 б мости

) . при направлении в сторону нижней боковой

15 м границы очистной выработки, причем h— п мощность отрабатываемого угольного пласта, м; Р- угол, измеряемый в боковой плоскости 5 границы области зоны полйого . :сдвижения боковых пород 7, между перпендикуляром; направленным от начала нато клонного участка 4 скважйны к боковой н границе очистной выработки, и осью нав клон oro участка 4. с

Наклонный участок скважины по асей ,длине крепится перфорированными трубас ми без последующей цементации для обесп печения дренажа газа из угленоСной толщи л и всквэкину .. — . ": .: "З0

После подработки наклонного участка 4 с скважины очистной выработкой 8 из скважины в течение 2.,;5 лет извлекаюттаз. с

Пример. На поле шахты необходимо и произвести дегэзацию углепОрОднОГО мэссйва при отработке пласта вз.

35 и

Угольный пласт вз залегает под углом 11 к горизонту на глубине Н=1000 м, име-. . н ет мощйость h=1,5 м, н

Система разработки — столбовая (лава- 40

40 н столб) по простйранию пласта, длина очистного забоя лавы I=250 м. Из известной п таблицы найдены величины углов полных сдвижений pt= = 60 . к

Радиус криволинейного участка принят 45 равным R--100 м.

45 н

По данным поверхности скважину наметили заложить на расстоянии S =100 м от .и ж . проектируемой на поверхность верхней боо ковой границы столбовой лавы. Для увели- 50 терчым для зоны полного сдвижения 7, что определяет длительную сохранность наклонного участка 4 скважины.

Его длину определяют и з зависимо сти

4! — (R tg Х

S. чения эксплуатационной длины наклонного участка скважины прйнят угол Р =ЗОО. ,Нэ оСнованйи приведенных показате 1 лей определяли S=164 м, S>S, 1,=824 м, Lg=72 м, Ь=122 м, Пользуясь этими параметрами, пробурили скважину, наклонйый асток которой проведен в боковой плоскои границй зоны полного сдвижения бокоых пород, примыкающей к верхней оковой границе столбовой лавы. По мере

Одработки скважины очистным забоем ее аклоннйй участок попадал в зону разгруз- . углепородного ма)секла, из которого в аклойный участок скважины-дренировался етан, извлекаемый далее по скважине на оверхность в течение года.

Формула изобретения, Способ дегазации подрабатываемой угеносной толщи, включающий определение чки заложения дегазационной скважины э дневной поверхности в пределах границ

ыемочного участка, бурение направленной кважины, ствол которой состоит из верти-: ального, криволинейного и йаклонногоучатков, извлечение через скважину газа из одработанного углепородного массива, о ти ч а ю шийся тем, что, с.целью овышения эффективности и экономичноти дегазации угленосной толщи путем содания условий увеличения длительности охранения ствола скважины в рабочем сотоянии в подработанном массиве горных ород, определяют проекцию на дневную оверхность боковой границы очистной выаботки и проекцию вершины области пол- .

ых сдвижений боковых пород, при этом аклонный участок ствола скважины провоят в боковой плоскости границы зоны полого сдвижения боковых пород, на которую роецируют точку заложения скважины на .... невной поверхности, причем располагают очку заложения скважины от проекции боовой гранйцй очистной выработки на дневую поверхность на расстоянии, меньшем эсстояния "между проекциями на"дневную оверхность вершины области полных сдвиений боковых пород и боковой границы чистной выработки.

1754906

Фиг. 1

Составитель И, Федяева

Редактор Л, Веселовская Техред М.Моргентал Корректор 3. Салко

Заказ 2875 Тира к Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101