Способ пластовой дегазации шахт Советский патент 1991 года по МПК E21F7/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для дегазации пластов газообильных шахт скважинами, пробуренными из подземных горных выработок.

Цепью изобретения является повышение эффективности дегазации.

На фиг. 1 изображена схема, поясняющая способ; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Способ осуществляют следующим образом.

Из подготовительной выработки 1 подготовленного к выемке столба угля 2 бурят дегазационные скважины 3. В рабочей части скважин 3 (полезная части скважины, равная длине скважины минус длича герметизации) намечают места будущей системы трещин-щелей. Трешькы-щели, ориентированные | параллельно напластованию 4, намечают вдоль оси рабочей части скважины по обе ее стороны, а трещины-щели, ориентированные перпендикулярно напластованию 5, намечают в плоскости, параллельной выработке 1.

Определяют расстояние от устья скважины (поверхности выработки) до места образования первой - рещины-ще- ли, соответствующего границе разгру- жагаще-дегазирующего влияния выработки по формуле

х

-V

А -1 Uo-fi

где XD - расстояние между поверхнос- тью выработки и границей ее разгружающе-дегазирующего влияния, м;20

х - расстояние в глубь массива, соответствующее проницаемости ft , м; - газопроницаемость пласга на

расстоянии х от поверхности 25 обнажения пласта, мД; газопроницаемость пласта на

поверхности обнажения, мД; Л Ј - природная газопроницаемость

пласта, мД.30

На этом расстоянии обрезают в скважине ближайшую тр,ещину-щель ориентированную перпендикулярно напластованию. Последующие трещины-щели образуют через равные промежутки в на- 35 правлении забоя скважины. Расстояние между ними принимают равными двойному радиусу разгружающе-дегазирующего влияния трещин-щелей, определяемому как мощность пласта.40

Разметку необходимого места выполнения взаимно перпендикулярной системы трещин-щелей проводят путем создания на стенках скважины концентраторов напряжения, через которые 45 проходят плоскости трещин-щелей.

Далее выполняют трещины-щели 4 и 5 путем гидроразрыва из подземных скважин. После выполнения системы трещин-щелей дегазационные скважины о подключают к вакуумной линии и каптируют газ.

Пример. Осуществляется дегазация пласта K(g новый мощностью 1,5 м. Из конвейерного штрека параллельно забою пробуривают дегазационные скважины. По предлагаемому соотношению определяют расстояние от стенки выработки до точки внутри скважины,

55

в которой выполняют первую трещину- щель.

Хр

- ч

25 м.

Предварительно определяют конкретные величины входящих в формулу параметров: расстояние в глубь пласта х 5 м, соответствующая этой глубине величина проницаемости пласта Д 4,5 мД; газопроницаемость пласта на поверхности обнажения fle - 9 мД и природная газопроницаемость пласта 7v. 0,1 мД„ После этого выполняют первую трещину-щель перпендикулярно напластованию на расстоянии 25 м от устья скважины. Начиная от первой трещины-щели через интервалы равные двум мощностям пласта выполняют на стенках скважины концентраторы напряжений (выемки треугольной формы). Так как мощность пласта равна 1,5м,

то этот интервал составляет 3 м.

i

После образования в скважине всех трещин-щелей производят гидроразрыв пласта через скважину. Затем размещают в скважине оборудование для гидрорезания угля и производят выполнение продольных трещин-щелей, ориентированных параллельно напластованию. Затем скважины подключают к вакуумной линии и каптируют газ.

Формула изобретения

Способ пластовой дегазации шахт, включающий бурение дегазационных скважин по разрабатываемому массиву из выработки, создание в скважинах системы разгружающе-дегаэирующих трещин-щелей, ориентированных вкрест напластованию, оборудование скважин и отсосе метана из скважин, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности дегазации, в дегазационных скважинах дополнительно выполняют системы трещин, ориентированных параллельно напластованию, при этом все разгружающе-дегази- рующие трещины-щели, ориентированные вкрест напластованию, выполняют параллельно стенке выработки, ближайшую к устью скважины трещину-щель выполняют на границе разгружающе- дегазирующего влияния выработки на расстоянии от поверхности выработки, определяемом цэ выражения

хл

р ; тгЕ5П :

N fto- A.

где х- - расстояние границы разгружа- юще-дегазирующего влияния

природная газопроницаемость пласта, мД;

газопроницаемость пласта на поверхности обнажения в выработке, мД,

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для .дегазации разрабатываемых пластов. Цель - повышение эффективности дегазации. Из горной выработки в разрабатываемый пласт бурят дегазационные скважины (С)„ В С гидрорезанием или механическими средствами создают систему разгружающе-дегазирующих трещин- щелей. Расстояние от устья С до ближайшей трещины-щели определяют из математического выражения. Это расстояние равно удалению границы разгружа- юще-дегазиругощего влияния выработки от ее стенки. Последующие трещины- щели образуют в С с интервалом, равным двойному радиусу разгружающе-де- газирующего влияния трещин-щелей. Обычно величину радиуса принимают равной мощности пласта. Систему трещин выполняют в виде трещин, ориентированных вкрест напластованию и параллельных стенке выработки, а также трещин, ориентированных параллельно напластованию. Для увеличения тре- щиноватости осуществляют гидроразрыв пласта. Извлечение газа осуществляют после гидроразрыва пласта 3 ил. SS (Л Ј to со О1 3 О)

выработки от ее поверхности, м;

- расстояние в глубь массива, соответствующее проницаемости пласта ft ;

Г

Фиг.1

ФигЗ

а последующие разгружающе-дегазирую- щие щели, ориентированные вкрест на пластования, выполняют на расстояниях, равных двойному радиусу разгружающе- дегазирующего влияния трещин-щелей.

IB