Способ дегазации угленосной толщи


 


Владельцы патента RU 2565311:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН) (RU)

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности. Предложен способ дегазации угленосной толщи, включающий оконтуривание участка угольного пласта подготовительными выработками и его отработку очистным забоем, определение метанообильности участка из сближенных пластов угля в зонах разгрузки, проведение скважин на сближенные пласты, измерение интенсивности метановыделения из скважин и установление удаленности от линии очистного забоя зон начального и максимального метановыделения из сближенных пластов и параметры заложения скважин. При этом расстояния активной разгрузки углевмещающих толщ кровли и почвы отрабатываемого пласта и метанообильность участка устанавливают в зависимости от заданной скорости подвигания очистного забоя. По данным измерений интенсивности метановыделения из скважин и удаленности зон максимального метановыделения из сближенных пластов угля определяют газодинамический показатель интенсивности метановыделения из сближенных пластов в скважины соответствующих угленосных толщ. Причем параметры заложения скважин и расстояния между ними определяют по интенсивности метановыделения из сближенных пластов угля на участке, величинам газодинамического показателя и междупластья до наиболее метанообильного сближенного пласта в подрабатываемой и/или надрабатываемой угленосной толще и обеспечивают заданный расход каптируемого метана регулированием числа работающих скважин и разрежения на их устьях. Внедрение способа позволит установить параметры заложения скважин и режима их работы с учетом влияния скорости подвигания очистного забоя в течение времени отработки выемочного участка.

 

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности, и может быть использовано для рекомендаций по выбору способов и параметров дегазации сближенных угольных пластов в разгружаемой свите.

Известен способ дегазации подрабатываемой и надрабатываемой угленосных толщ, включающий бурение скважин из участковых выработок на разгружаемые от горного давления сближенные пласты угля, подключение скважин к дегазационному трубопроводу и измерение из них интенсивности газовыделения (Проблемы разработки угольных пластов, извлечения и использования шахтного метана в Печорском бассейне / И.В. Сергеев, В.С. Забурдяев, А.Д. Рубан и др. - М.: ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского, 2002. - 350 с.).

Недостатком этого способа является то, что технология ведения дегазационных работ и параметры заложения скважин не увязаны со скоростью подвигания очистного забоя, местоположением зон начала газовыделения и его максимума в дегазационные скважины.

Известен способ дегазации сближенных угольных пластов, включающий бурение скважин, сообщение их с дегазационным трубопроводом, измерение интенсивности метановыделения из скважин на различных расстояниях от линии очистного забоя и выявление зон максимального газовыделения из сближенных угольных пластов в скважины (Рубан А.Д., Забурдяев B.C., Артемьев В.Б. и др. Подготовка и разработка высокогазоносных угольных пластов. Справочное пособие / Под общ. ред. А.Д. Рубана, М.И. Щадова. - М.: Издательство «Горная книга», 2010. - 500 с.).

Недостатком этого способа является то, что при определении параметров заложения скважин не учитывают местоположение в сближенных пластах зон начала газовыделения в скважины и снижение интенсивности газовыделения в более удаленных от разрабатываемого пласта сближенных пластах угля.

Наиболее близким способом дегазации угленосной толщи является способ, включающий оконтуривание участка угольного пласта подготовительными выработками и его отработку очистным забоем, определение метанообильности участка из сближенных пластов угля в зонах разгрузки, проведение скважин на сближенные пласты, измерение интенсивности метановыделения из скважин и установление удаленности от линии очистного забоя зон начального и максимального метановыделения из сближенных пластов подрабатываемой и надрабатываемой толщ и параметры заложения скважин (Проблемы обеспечения высокой производительности очистных забоев в метанообильных шахтах / А.Д. Рубан, В.Б. Артемьев, В.С. Забурдяев и др. - М.: УРАН ИПКОН РАН, 2009. - 396 с.).

Недостатком этого способа является то, что предельные расстояния разгрузки углевмещающих толщ кровли и почвы устанавливают, не учитывая скорость подвигания очистного забоя, а параметры заложения скважин, буримых на сближенные пласты угля, устанавливают без учета местоположения зон начала газовыделения из скважины, не учитывают и снижение интенсивности газовыделения в скважины из более удаленных от разрабатываемого пласта сближенных пластов угля.

Целью изобретения является установление параметров заложения скважин и режима их работы с учетом влияния скорости подвигания очистного забоя в течение времени отработки выемочного участка.

Поставленная цель достигается тем, что в способе дегазации угленосной толщи, включающем оконтуривание участка угольного пласта подготовительными выработками и его отработку очистным забоем, определение метанообильности участка из сближенных пластов угля в зонах разгрузки, проведение скважин на сближенные пласты, измерение интенсивности метановыделения из скважин, установление удаленности от линии очистного забоя зон начального и максимального метановыделения из сближенных пластов и параметры заложения скважин, расстояния активной разгрузки углевмещающих толщ кровли и почвы отрабатываемого пласта и метанообильность участка устанавливают в зависимости от заданной скорости подвигания очистного забоя, по данным измерений интенсивности метановыделения из скважин и удаленности зон максимального метановыделения из сближенных пластов угля определяют газодинамический показатель интенсивности метановыделения из сближенных пластов в скважины соответствующих угленосных толщ, при этом параметры заложения скважин и расстояния между ними определяют по интенсивности метановыделения из сближенных пластов угля на участке, величинам газодинамического показателя и междупластья до наиболее метанообильного сближенного пласта в подрабатываемой и(или) надрабатываемой угленосной толще и обеспечивают заданный расход каптируемого метана регулированием числа работающих скважин и разрежения на их устьях.

Способ дегазации угленосной толщи осуществляют следующим образом.

В пределах угольного пласта оконтуривают подготовительными выработками участок, отрабатывают его очистным забоем, определяют метановыделение из сближенных пластов угля в зонах их разгрузки очистными работами, проводят дегазационные скважины на сближенные пласты в кровле отрабатываемого пласта и(или) в его почве, измеряют из них интенсивность метановыделения и устанавливают удаленность от линии очистного забоя зон начального и максимального метановыделения из сближенных пластов по динамике метановыделения из скважин. При этом используют стандартные или нормативные методы измерений и установления местоположений зон начального и максимального метановыделения из сближенных пластов в скважины. Измерение интенсивности метановыделения в выработки выемочного участка производят известными методами, используя при этом результаты газовоздушных съемок или данные аэрогазового контроля системы АГК.

Установив местоположение зоны максимального газовыделения из сближенного пласта в скважины, то есть удаленность (расстояние в плоскости пласта) этой зоны от линии очистного забоя при заданной скорости подвигания лавы, определяют газодинамический показатель, то есть величину коэффициента, характеризующего тангенс угля наклона прямой к оси абсцисс (оси местоположения зоны максимального газовыделения), применительно к подрабатываемому и(или) надрабатываемому угленосным массивам. Числовое значение газодинамического показателя устанавливают отношением расстояния от линии очистного забоя зоны максимального газовыделения в дегазационные скважины и мощности междупластья (по нормали) между отрабатываемым и сближенным пластами угля. Место пересечения сближенных пластов угля в свите полученными линейными зависимостями для кровли и(или) почвы отрабатываемого пласта определяет расстояния от линии очистного забоя до зоны максимального газовыделения в конкретном сближенном пласте угля.

Параметры заложения дегазационных скважин устанавливают из расчета готовности их ко времени начала интенсивного газовыделения из сближенного пласта в скважину, а расстояние между скважинами принимают кратным шагу посадки пород основной кровли при дегазации подрабатываемых пластов угля и равным величине удаленности зоны максимального газовыделения от линии очистного забоя - при дегазации надрабатываемых угольных пластов. При этом режим работы скважин устанавливают исходя из динамики метановыделения путем регулирования числа работающих скважин и разрежения на их устьях в конкретный момент их функционирования, обеспечивая данный расход каптируемого метана в участковом дегазационном трубопроводе, преимущественно за счет метановыделения из активных скважин, пробуренных на подрабатываемые пласты угля.

Внедрение способа позволит установить параметры заложения скважин и расстояния между ними для дегазации сближенных пластов угля на выемочном участке с заданной скоростью подвигания лавы при фактических (прогнозных) расстояниях разгрузки углевмещающих толщ кровли и почвы отрабатываемого пласта, метановыделениях из сближенных пластов угля в выработки выемочного участка, местоположениях зон начального и максимального метановыделения в дегазационные скважины.

Способ дегазации угленосной толщи, включающий оконтуривание участка угольного пласта подготовительными выработками и его отработку очистным забоем, определение метанообильности участка из сближенных пластов угля в зонах разгрузки, проведение скважин на сближенные пласты, измерение интенсивности метановыделения из скважин и установление удаленности от линии очистного забоя зон начального и максимального метановыделения из сближенных пластов и параметры заложения скважин, отличающийся тем, что расстояния активной разгрузки углевмещающих толщ кровли и почвы отрабатываемого пласта и метанообильность участка устанавливают в зависимости от заданной скорости подвигания очистного забоя, по данным измерений интенсивности метановыделения из скважин и удаленности зон максимального метановыделения из сближенных пластов угля определяют газодинамический показатель интенсивности метановыделения из сближенных пластов в скважины соответствующих угленосных толщ, при этом параметры заложения скважин и расстояния между ними определяют по интенсивности метановыделения из сближенных пластов угля на участке, величинам газодинамического показателя и междупластья до наиболее метанообильного сближенного пласта в подрабатываемой и(или) надрабатываемой угленосной толще и обеспечивают заданный расход каптируемого метана регулированием числа работающих скважин и разрежения на их устьях.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к подземной разработке месторождений полезных ископаемых, склонных к внезапным выбросам угля и газа, и в частности к скважинной разработке угольных месторождений.
Изобретение относится к горному делу, в частности к угольной промышленности, и может быть использовано для рекомендаций по повышению содержания метана в каптируемых газовоздушных смесях, пригодных для утилизации.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки мощных пологих пластов угля. Способ разработки мощных пологих угольных пластов включает подготовку выемочного столба, монтаж механизированного комплекса, подрезку нижнего слоя пласта очистным комбайном, разрушение подкровельной толщи тонкими гидравлическими струями, выпуск горной массы на подзавальный конвейер.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для извлечения метана из угольного пласта. Способ включает вскрытие угольного пласта скважиной с поверхности, обсадку ее трубами, тампонаж затрубного пространства, перфорацию обсадной колонны, гидрорасчленение пласта, выдержку рабочей жидкости в пласте и оттеснение ее из фильтрующих трещин в дальнюю зону пласта, извлечение метана в режиме самоистечения до истощения скважины.

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при подготовке шахтного метана к утилизации различными потребителями. Техническим результатом является повышение эффективности работы установки подготовки шахтного метана к утилизации, путем обеспечения возможности предварительного разделения утилизируемых каптируемых метановоздушных смесей, и повышение безопасности работы установки.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке полезного ископаемого. Способ улавливания метана при отработке угольных пластов с помощью механизированного комплекса включает отработку угольного пласта с использованием секций механизированной крепи с коробчатыми верхними перекрытиями забойного конвейера и комбайна.
Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности. Техническим результатом является повышение точности определения газоотдачи разрабатываемого пласта.
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для извлечения шахтного метана в процессе и после ликвидации метанообильной шахты. Техническим результатом является увеличение срока работы дегазационных скважин и повышение объемов извлекаемого метана, пригодного для утилизации.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для дегазации угольных пластов. Техническим результатом является повышение эффективности дегазации угольного пласта.
Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности. Техническим результатом является повышение точности определения протяженности зоны опорного давления от очистного забоя.
Предложенное изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для дегазации угольных пластов. Техническим результатом изобретения является обеспечение создания равномерной сети трещин для повышения эффективности газоотдачи пласта. Предложен способ гидравлической обработки угольного пласта, включающий периодически повторяющиеся подачу жидкости через скважину в пласт с максимально быстрым увеличением давления на устье скважины, гидроимпульсное воздействие жидкости на пласт с поддержанием давления в течение времени, необходимого для формирования заданных размеров и конфигурации трещин пласта, и сброс устьевого давления жидкости с максимально быстрым снижением до атмосферного с последующим истечением жидкости из скважины. При этом дополнительно пробуривают радиальные каналы и создают гидроударное импульсное воздействие в этих каналах, а затем изменяют движение потока жидкости. Причем гидроимпульсные воздействия производят одновременно во всех радиально пробуренных каналах или последовательно в каждом радиальном канале с последующим гидроразрывом пласта.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной угледобыче, и предназначено для предварительной дегазации зоны повышенного горного давления со стороны погашенной лавы при отработке свиты пластов с прочной и слабопроницаемой кровлей/почвой и выработанного пространства. Техническим результатом является увеличение производительности лавы за счет эффективной подземной дегазации и разгрузки свиты отрабатываемых пластов и повышение безопасности горных работ. Предложен способ предварительной дегазации свиты угольных пластов и выработанного пространства, в котором из передовой подземной выработки бурят скважины, подают через них обсадную перфорированную трубу, через которую осуществляют гидрорасщепление. При этом предварительно производят надработку/подработку угольного пласта для разгрузки и создания порово-трещинного объема массива прочных и слабопроницаемых пород. Наклонные скважины с горизонтальным окончанием бурят во вмещающие угольный пласт породы и далее в выработанное пространство с обеспечением буровых дегазирующих заходок на пласт шпурами меньшего диаметра. Через перфорированную трубу при отступающем в направлении от лавы к устью скважин порядке образуют продольные трещины и разгружающие массив от горизонтальной тектонической составляющей горного давления поперечные трещины, подают флюид с поверхностно-активным веществом для расщепления пород почвы и кровли и устанавливают пропантовую заглушку, тем самым предотвращают преждевременное метаноудаление, впоследствии заглушку размывают водой. При этом сначала через нагнетательные скважины оттесняют метан к добычным скважинам, по завершении цикла метан оттесняют через добычные скважины к нагнетательным. Для получения объективной информации о разгрузке массива и безопасности проводят контрольно-мониторинговые мероприятия. 3 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для дегазации угольных пластов. Способ включает сооружение взрывной скважины в угольном слое и выполнение операции резки слоя угля струей воды под давлением во взрывной скважине с интервалом, так, что ведущая канавка слоя образуется в угольном массиве вокруг взрывного пробуренного отверстия; подачу взрывной стальной трубы с закрытой пробкой верхней частью во взрывную скважину, образование множества воздушных выпусков на передней части взрывной стальной трубы и герметизация участка внутри проема отверстия скважины на 8-10 м, так, чтобы образовать цементную пробку; и соединение взрывной стальной трубы со станцией высокого давления воздуха через трубопровод на обнаженном конце стальной взрывной трубы и открывание клапана, устроенного на трубопроводе для инжектирования газа под высоким давлением. Газ под высоким давлением выбрасывается струей взрывной стальной трубой из воздушных выпусков. На основе образования трещин и разрывов, образованных в разрывах и прорезанных канавках первоначального угольного массива, газ под высоким давлением мгновенно воздействует взрывным эффектом, так что трещины и разрывы могут непрерывно расширяться, и может быть образовано множество новых разрывов. Технический результат заключается в повышении эффективности дегазации пласта. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх