Способ дегазации выбросоопасных пластов Советский патент 1988 года по МПК E21F7/00 E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке газоносных и выбросоопасных пластов.

Целью изобретения является повышение эффективности дегазации и сокращение ее сроков за счет расширения границ защитного действия зоны разгрузки.

На фиг. 1 изображена схема осуществления способа; на фиг. 2-4 - схемы определения параметров опережения проведения гидроразрыва, план.

Способ осуществляется следующим образом.

Вначале отрабатывают защитный пласт 1. Термин защитный относится как к пластам, отработка которых исключает возможность выбросов, так и к пластам, отработка которых оказывает разгружающее от горного давления действие, хотя возможность выбросов полностью не исключена. На защищаемом пласте 2 определяют ширину а зо- ны, перспективную для проведения,дегазации. Для этого на план горных работ защищаемого пласта проектируют контур столба на отрабатываемом защитном пласте и расширяют этот контур на ширину динамической зоны повьш1ен- ного горного давления, величина которой в любом случае составляет не менее 90 м и определяется как расстояние от створа забоя защитного пласта до границы защищаемой зоны.

При отработке сближенного пласта по простиранию

а, (h + m)ctgS o, где h - мощность пород междупластья

м;

m - мощность дегазируемого пласта, м;.

OQ - граничный угол сдвижения

пород со стороны простирания рад.

При отработке защитного пласта по восстанию

(h + m)cos() з1пу„

где й - угол падения пласта, рад;

Jfo- граничный угол сдвижения пород со стороны восстания,

рад.

При отработке защитного пласта по падению

(h + m)cos(Pa- об) sinfbo

а,

где PQ- граничный угол сдвижения пород со стороны падения, рад.

Указанные соотношения представляют собой параметры опережения проведения гидроразрыва в плановой проекции и вьшодятся следующим образом.

Формула для определения а,, (фиг.2) выводится из прямоугольного треугольника ABC

АС а, (h + m)ctg5o .

Формула для определения а (фиг.З) выводится следующим образом.

Из прямоугольного треугольника ABD определяется сторона АВ

RD

АБ , BD h + т, 31пу„

поэтому

АВ

(h + ш) sin Jo

Из прямоугольного треугольника ABC определяется сторона АС

АС а, АВ.еоз( |р„. o.)i L±fi|iil L«L).

Формула для определения а (фиг.4) выводится из прямоугольного трегуоль- ника ABD

AD

АВ

sin|b,

; AD h + m.

поэтому

АВ ). sin Ро

Из треугольника ABC определяется ВС .а, ЛВсозСр,- .) .(b.(p.-ri

Заблаговременно, до начала формирования зоны повышенного горного давления (дрподхода забоя на защитном пласте), проводят скважины на защищаемый пласт и располагают их внутри определенного по соотношениям контура зоны повышенного горного давления. Скважины 4-8 проводят либо из пластовых выработок защищаемого пласта, либо из полевых выработок 3, либо из выработок защитного пласта обсаживают трубами и проводят гидроразрыв пласта. Операции гидроразрыва проводят при приближении створа забоя на защитном пласте к границе защищаемой зоны на расстояние а,, а., ао, 90 м.

Геомеханические основы способа следующие.

При подработке массива горных пород, содержащих газоносные пласты.

влияние подрабатывающей выработки распространяется на гораздо большем протяжении, чем зона защитного действия, как по площади подрабатыва- емого пласта, так и от удаления его по нормали к плоскости выработки. В сдвижение вовлекаются породы кровли, примыкающие к контуру подрабатывающей выработки на удаление, огра- ниченному граничными углами и не меньше чем 90-100 м уже при сравнительно небольшом удалении от нее (35-45 м). Формула изобретения

1.Способ дегазации выбросоопас- ных пластов, включающий разгрузку вы росоопасного пласта путем подработки защитного пласта, бурение дегазацион ных скважин на пласт, их подключение

к газопроводу и откачивание метана из выбросоопасного пласта, отличающийся тем, что, с целью повьшгения эффективности дегазации и сокращения ее сроков за счет расширения границ защитного действия зоны разгрузки, дегазационные скважины бурят на пласт до начала его разгрузки обсаживают скважины перфорированными трубами и осуществляют гидроразрыв пласта при подходе зоны разгрузки к защищаемой зоне на расстояние в проекции на горизонтальную плоскость створа забоя защитного пласта не ме- нее 90 м, откачивают жидкость гидроразрыва и производят откачивание метана из зоны повьшгенного горного давления.

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности дегазации при отработке сближенного пласта по простиранию, расстояние от створа забоя защитного пласта до границы защищаемой зоны определяют из соотношения

а, (h +m)ctgS ,

где h - мощность пород между пластами, м;

m - мощность дегазируемого пласта, м;

йд - граничный угол сдвижения пород со стороны простирания, рад.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повьш1е- ния эффективности дегазации при отработке защитного пласта по восстанию, расстояние от створа забоя защитного пласта до границы защищаемой зоны определяют из соотношения

(h + m)cos(o -об ) 2 sinj«

где - угол падения пласта, рад; Jg - граничный угол сдвижения пород со стороны восстания, рад.

4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повьшгения эффективности дегазации при отработке Защитного пласта по падению, расстояние от створа забоя защитного пласта до границы защищаемой зоны определяют из соотношения

аз

(h + m.)cos(Po - оС

sin jb

где граничный угол сдвижения пород со стороны падения, рад.

о

1382980

Изобретение относится к горной пром-ти и м.б. использовано при подземной разработке газоносных и выбро- соопасных пластов. Цель изобретения - повьштение эффективности дегазации и сокращение ее сроков за счет расширения границ защитного действия зоны разгрузки. Дня этого бурят дегазационные скважины на пласт до начала его разгрузки. Обсаживают скважины перфорированными трубами. При подходе зоны разгрузки к защищаемой зоне на расстояние в проекции на горизонтальную плоскость створа забоя защитного пласта не менее 90 м производят гидроразрыв пласта. Откачивают жидкость гидроразрыва, а также метан из зоны повьшгенного горного давления. Для по- вьшгения эффективности дегазации при отработке сближенного пласта по простиранию расстояние от створа забоя до защитного пласта вычисляют по ф-ле а , (h + m)ctS , где h - мощность пород между пластами, м; m - мощность дегазируемого пласта, м; - граничный угол сдвижения пород, со стороны простирания, рад. При отработке защитного пласта по восстанию расстояние а а определяют по ф-ле а (h + т)к соз(+ ) : sin Уд, где се,- угол падения пласта, рад; - граничный угол сдвижения пород со стороны восстания, рад, а при отработке по падению расстояние определяют по ф-ле a,(h + + m).cos( ot)sinj, где/5 - граничный угол сдвижения пород со стороны падения, рад. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. S (Л

х

у х УУУ ууу ххх х х

г./

.2

u 2r

Фиг.З

ФигМ