СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ УГЛЕНОСНОЙ ТОЛЩИ Российский патент 2015 года по МПК E21F7/00 

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.

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.

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.