Способ дегазации угольного пласта
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
<в968476
Союз Советских
Социалистических
Республик.! ,ф
// ».
Ъ
Ф
ГК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.01.81(21) 3234320/22-03 ($g) М Кд 3
E 21 F 7/00 с присоединением заявки ¹â€”
Государственный комитет
СС:СР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—
Опубликовано23,10.82. Бюллетень Мо 39
Дата опубликования опйсания 231082 (Щ УДК 622. 807..4(088.8) C
{72) Авторы изобретения
А. С. Бурчаков, С.А. Ярунин, Ю. С. Гуревич, В.И.Липа
С.К.Баймухаметов, П.П.Нефедов, В.A.Ñàä÷èêoâ, Н.Х.Шарщ дд„
И.A.Èâåö, Н.Л.Гладкий, М.Х.Хамиев и М.С.Усен еков и М ™
° АТЕН1НР.
Московский ордена Трудового Красного Знамени 1 1(11Ит1ЕГ1 АЯ горный институт и Всесоюзный научно-исследов тельский и проектно-конструкторский угольный институт
«вк Ы ййОТЫ
"КНИУИ" (71) Заявители (54). СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА
Изобретение. относится к горной промышленности, преимущественно к угольной,. и может быть использовано для дегаэации высокогазоносных выбросоопасных угольных пластов с низкой естественной проницаемостью.
Известен способ дегазации угольногб пласта, включающий бурение скважины с дневной поверхности .на угольный пласт, нагнетание в нее рабочей жидкости с темпом, превышающим естественную приемистость пласта, выдержку. рабочей жидкости в пласте в.течение З-б месяцев, ее откачку и отсос газа из пласта (13, 15
Этот способ обладает тем недостатком, что извлечение газа иэ участка пласта, залегающего ниже места .вскрытия, вследствие низкой фаэовой проницаемости весьма затруднено.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ дегазации угольного пласта, со- гласно которому (кроме обработки пласта по ранее указанному .способу) в обработанную зону пласта бурят серию восстающих скважин из подземных выработок, соединяют их с гаэоотсасы9 вающей системой и отсасывают газ через подземные и поверхностную скважины (2 3.
Недостатком известного способа является отсутствие учетом времени релаксации напряжений в пласте после гидрообработки, что затрудняет выбор параметров бурения подземных скважин и снижает эффективность извлечения газа иэ обработанной зоны пласта.
Цель изобретения -"повышение нагрузки на лаву по газовому фактору при разработке низкопроницаемых высокогазоиосных выбросоопасных угольных пластов и эффективности извлечения газа из зон обработки за счет целенаправленного бурения подземных дегаэационных скважин.
Укаэанная цель достигается тем, что серию подземных скважин бурят вкрест азимуту простирания системы гидропроводных трещин с наибольшей гидропроводностью в период от завершения нагнетания жидкости до начала смыкания системы гидропроводных тре.щин в зоне гидрообработки пласта, а количество скважин, азимуты и ин968476.тервал бурения определяют по форму :лам т. < oL+ (cos i Jt) агc tq " + л Е.: cos, (1
К п ах
К
a cos асс <
1 еах
62 К 1
SIII (Ь-oL+aI Ctq
K пiах
1С
25 йНп Ь sIII а Гоббс
"тах
К
S1II aL-p- arctic
К I„ax
Причем азимут т, интервал бурения скважин h и их количество и устанавливают исходя из направления распространения трещин наибольшей гидро- аС проводности обработанной .зоны по формулам (1) и (2).
Подземные скважины 4 соединяют через водоотделители 5 с газоотсасывающей системой б. Из поверхностей 1 где г; — азимут бурения i-той скважины, град;
h — интервал бурения скважин, м;
aL — азимут распространения трещин наибольшей гидропроводности, град; азимут проводимой горной выработки, град; т IIi mai-величина соответственно наименьшей и наибольшей гидропроводности пласта, мД; а,Ь вЂ” полурасстояние распространения трещин соответственно наименьшей и наибольшей ЗС гидропроводности по пласту, м;
1= 1,2,3,пномер скважины;
Я = 180- стандартный угол, град;
n — количество скважин. 35
На чертеже изображена схема осуществления предлагаемого способа дегазации,угольного пласта.
Способ осуществляется следующим образом. 40
С дневной поверхности на угольный пласт бурят скважину 1, в нее нагнетают жидкость с темпом, превышающим естественную приемистость пласта в объеме, составляющем 1-5% 45 от объема жидкости, необходимой для всей обрабатываемой эоны пласта. Затем:скважину 1 соединяют с газоотсасывающей системой. В течение шести месяцев после завершения нагнетания жидкости в зьну повышенной гидропроводности 2, определенную при гидродинамических испытаниях скважины, с азимутом oL иэ проводимой с азимутом ф, орной выработки 3 бурят скважины 4 % азимутом т и интервалом h, и подземных 4 скважин газ отсасывают совместно.
Период бурения подземных скважин установлен исходя из исследований по изучению скорости релаксации, напряжений в обработанной зоне пласта.
Установлено, что в течение 3-6 месяцев после завершения расчленения в зависимости от свойств пласта раскрытые трещины начинают смыкаться и газопроницаемость их начинает снижаться. Оптимальным периодом для бурения подземных скважин является период в течение первых трех месяцев со дня окончания гидрообработки пласта.
Азимут бурения подземных скважин определяет величину газоотдающей поверхности систем раскрытых трещин.
Их наи большее суммарное з начение положено в основу оптимизации указанного азимута.
Из этих же соображений выбран и интервал бурения подземных скважин.
Поскольку каждой скважине соответствует свой оптимальный угол заложения, то и число скважин соответствует числу оптимальных углов.
Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность дегазации в
1,5-2,5 раза и нагрузку на лаву по газовому фактору на 2,5%. Экономический эффект предлагаемого способа.с учетом всех затрат составляет 0,2 руб, на тонну обработанных запасов.
Формула .изобретения
Способ дегазации угольного пласта, включающий бурение скважины с дневной поверхности на угольный пласт, нагнетание в нее рабочей жидкости с темпом, превышающим естественную приемистость пласта, выдержку рабочей. жидкости и образование системы гидропроводных трещин, бурение после нагнетания жидкости серии подземных скважин из проводимой горной выработки в зону гидрообработки, соединение всех скважин с газоотсасывающими системами и отсос газа из всех скважин, отличающийся тем, что, с целью повышения нагрузки на лаву по газовому фактору при разработке ниэкопроницаемых высокогаэоносных выбросоопасных угольных пластов и эффективности извлечения газа из эон обработки за счет целенаправленного бурения скважин, серию подземных скважин бурят вкрест азимуту простирания системою гидропроводных трещин с наибольшей гидропроводностью в период от завершения нагнетания жидкости до начала смыкания системы гидропроводных трещин в зоне гидрообработки пласта, а количество сква968476 т М . та А а, Ь
a ees aretq
13 =1
К%1 и
sin ф-4+ a ctg
Кюни
i-=1,2,3..-. и где
Составитель В.Пак
Редактор В.Лазаренко Техред,М.Коштура Корректор M.Шароши.
Заказ 8087/60 Тираж 470, Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д.4/5
Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 жин, азимут и интервал бурения определяют по Формулам
I ю1п ..и
) =at+(C05i Jl)dl Ctg +E MCOS 1 — > (1)
1 к ах 11al 1 к,„
Ь Мп ага< „ (2) min
s Kmax г - азимут бурения i-той 1 скважины, град; h - ицтервал бурения скважины, м, с — .азимут распространения трещин наибольшей гидропроводности, град; — азимут проводимой горной выработки, град; величина соответственно наименьшей и наибольшей гидропроводности пласта, мД; полурасстояние распространения трещин соответственно наименьшей и наибольшей гидропроводности по пласту,м; номер скважины; число скважины. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Временное руководство по дегазации шахтных полей Карагандинского бассейна с гидравлическим расленением свит угольных пластов. М., 2О МГИ, 1975, с.24-28, рис.12. 2. Ножкин Н.В. Заблагойременная дегазация с направленным гидравличес ким расчленением пластов. М., МГИ, 1967, с.11-14 (прототип). 
