Способ дегазации выбросоопасных и газоносных пластов угля Советский патент 1988 года по МПК E21F5/00 

.

СО СП

00

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предотвращения внезапных выбросов угля и газа и снижения газообильности при разработке угольных пластов.

Цель изобретения - повышение эффективности дегазации и снижение трудоемкости работ по осуществлению способа.

На чертеже представлена схема, реализующая способ.

Из удобной полевой выработки 1 или с поверхности на участке отработки защитного 2 пласта через породы между защитным и защищаемым пластом 3 пробуривают экспериментальную скважину 4. Предпочтительно проводить бурение скважины с отбором керна по каждому пересекаемому породному слою. Полученные керны исследуют на аппаратуре для исследования кернов и определяют газопроницаемость исследуемых пород. Определять газопроницаемость можно и другими путями, например по воз- духопоглощению вмещающих пород, на каждом слое пород из слагающих массив между защитным и защищаемым пластами. В результате измерений получают значение газопроницаемости по каждому породному слою. Затем вычисляют среднее арифметическое значение газопроницаемости для сла- (t

гающих слоев ,7п, где X, - значение I

газопроницаемости каждого из породны.х слоев; п - количество породных слоев. Затем для каждого из слоев вычисляют простое среднее отклонение ,-X, выделяют отклонение с отрицательным знаком и определяют коэффициент вариации -

-- 100%. Выделяют слои пород 5, для

значения газопроницаемости которого соблюдается условие: . 10%, пробуривают на них скважины 6 и подвергают их разупрочняющему воздействию одним из известных способов, например торпедированием. Бурение производят либо с оконтури- вающих вынимаемый столб выработок, либо из любых удобно расположенных. Затем заряжают скважины и производят взрывание торпедозарядов в соответствии с инструкцией.

Возможно применение других способов разупрочнения. Например, применение геотехнологических способов: вымывание, выщелачивание и др. в соответствии с конкретным типом породы и условиями.

Разупрочняющее воздействие осуществляют впереди или в створе с очистным забоем, чтобы использовать растягивающие напряжения, возникающие при сдвижении пород в зоне влияния горных работ на защитном пласте. После проведения разупрочнения непроницаемых слоев для оценки эффективности проведенных мероприятий оце5

нивают их газопроницаемость. Для этого проводят экспериментальную скважину и повторяют операции по оценке газопроницаемости на обработанных слоях пород. После чего значения газопроницаемости сравнивают со средним значением X. Превыщение вновь полученных значений коэффициентов газопроницаемости над средним значением X свидетельствует об эффективности проведенных мероприятий.

Пример. Верхний слой пласта De подрабатывает выбросоонасный пласт Дю и находится на удалении 180 м. Дальность за-, щитного действия 170 м. Мощность отрабатываемого слоя 27 м. Породы между- с пластья представлены слоями алевролита. На удалении в 120 м от кровли пласта De находится слой песчаника 15 м. До начала отработки столба по Об через породы меж- дупластья из полевой выработки пласта Дю пробуривают экспериментальную сква- 0 жи-ну диаметром 45 мм. При ее бурении по- интервально отбирают керны пород, которые впоследствии исследуют с целью определения коэффициента газопроницаемости в разгруженном состоянии на АКМ-«Керн.

Значения коэффициента газопроницаемости по слоям от Дб до Ди) следующие:

Алевролит А| 40 м - 0,13 мД

Алевронит Аа 60 м - 0,1, мД

Хлевронит с углист, проел. АЗ 20 м - 0,20 мД Q Песчаник П 15м - 0,008 мД

Песчанист, алевронит А4 45 м - 0,16 мД

Х 0,1316 мД;

ДА(0,0016 мД; Лйз 0,0684 мД;

Д -f 0,0284 мД; ,1236 мД;

Л.,0284 М.Д; 5 VA.-13%, V,, -94%.

Анализ отклонений от среднего показывает, что два слоя имеют проницаемость ниже средней при отклонении от среднего больше 10%. Это слой алевролита AI и слой песчаника.

0 Однако слой Ai находится непосредственно над защитным пластом, и при его отработке попадает в зону обрущений и трещи- нообразования, которая распространяется на удаление до 30-40 м мощностей пласта г в его кровлю. Поэтому слой песчаника разупрочивают торпедированием. Для этого из полевой выработки пласта Дю пробуривают падающие скважины диаметром 90 мм. Для бурении используют станок СБГ - 1 м. Бурение ведут с промывкой. Плот- 0 ность бурения 1 скв. на 10 м- в пределах углов защиты. Скважины заряжают торпедо- зарядами длиной 1500 мм, заполненными патронированным ВВ. Заряжание и взрывание торпедозарядов осуществляют в соответствии с интруцией. Впоследствии после от- 5 работки пласта Дю производят оценку эффективности защитного действия в дегазации. Начальная газоносность Дю составляет 13,6 м 7т. После проведения разупрочнения и подработки пластом Дю газоносность достигает 4,6 , что позволяет сделать вывод об эффективности проведенных мероприятий.

Формула изобретения

1. Способ дегазации выбросоопасных и газоносных пластов угля, включающий опережающую отработку защитного пласта, бурение скважин в породы междупластья, размещение в скважинах зарядов взрывчатого вещества и разупрочнения пород междупластья путем взрывания зарядов взрывчатого вещества в скважинах, отличающийся тем, что, с целю повыщения эффективности дегазации и снижения трудоемкости работ, из первой пробуриваемой скважины отбирают породные керны по каждому из

пересекаемых скважиной слоев пород междупластья, определяют величину газопроницаемости каждого породного слоя и среднюю величину газопроницаемости всех пород междупластья, выявляют слабопроницаемые породные слои путем сравнения величины газопроницаемости каждого породного слоя со средней величиной газопроницаемост;и, причем к слабопроницаемым относят те породные слои, для которых значение газопроницаемости ниже средней величины не менее чем на 10%, и подвергают разупрочнению слабопроницаемые породные слои.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что бурение скважин и разупрочнение пород междупластья осуществляют впереди или в створе с очистным забоем защитного пласта.

Изобретение относится к горной пром-ти и М. б. использовано для предотвращения внезапных выбросов угля и газа. Цель изобретения - повышение эффективности дегазации и снижение трудоемкости работ. Производят опережающую отработку зашитно- го пласта. Бурят скважины в породы меж- дупластья. Размещают в скважинах заряды взрывчатого вещества и разупрочняют породы междупластья путем взрывания зарядов взрывчатого вещества в скважинах. Из первой пробуриваемой скважины отбирают породные керны по каждому из пересекаемых скважиной слоев пород меЖд упластья. Определяют величину газопроницаемости каждого породного слоя и среднюю величину газопроницаемости всех пород междупластья. Выявляют слабопроницаемые породные слои путем сравнения величины газопроницаемости каждого породного слоя со средней ве- ,личиной газопроницаемости и подвергают их разупрочнению. К слабопроницаемым относят те породные слои, для которых значения газопроницаемости ниже средней величины не менее чем на 10%. 1 з. п. ф-лы, 1 ил. сл

Р.13 3 , /

/ /