Способ разработки свит газоносных и выбросоопасных пластов Советский патент 1992 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при разработке свит пластов, содержащих газоносные пласты, а также пласты, склонные к газодинамическим явлениям,

Известен способ регионального управления горным давлением и газовыделением при разработке свит пластов, включающий опережающую отработку защитных пластов и проведение мероприятий в зонах, разгруженных от горного давления. Последовательность отработки пластов предрассчитывается по формуле К 1,67-0,67 h/Sj, где h - мощность между- пластья, S - параметр дальности защитного действия.

Известный способ имеет следующий недостаток: защитные мероприятия и защитный эффект достигаются лишь в контурах, построенных в соответствии с инструкцией, поэтому добычные участки на защитном пласте должны быть без разделительных целиков и отрабатываться с опережением относительно защищаемых Ввиду этого отработка защитных пластов сдерживает и тормозит отработку защищаемых, зачастую самых продуктивных и производительных, поэтому внедрение защитных пластов не получило достаточно широкого распространения

Известен способ дегазации свиты тонких пологих пластов, включающий отработку защитного пласта и бурение дегазэх|

ел о ел со ел

ционных скважин на дегазируемый пласт, осуществляющее из дегазационных выработок под углом полного сдвижения пород.

Известный способ не обеспечивает опережение отработки защитных пластов, хотя несколько повышает темпы их отработки защитных пластов, хотя несколько повышает темпы их отработки, за счет перехвата метана при его миграции в зонах сдвижения в сторону защитного пласта.

Цель изобретения - повышение безопасности работ за счет оперативного создания защиты и дегазации продуктивных газоносных и выбросоопасных пластов.

Указанная цель достигается тем, что отработку защитных пластов осуществляют участками, например столбами при пологом залегании или полосами при крутом залега нии, разделенными целиками угля, ширину которых устанавливают равной В 2 х (2 i - 3 I), где I - ширина зоны опорного давления, причем so время отработки защитного пласта дегазируют на защищаемом пласте область, примыкающую к защищенной зоне, размером К h ctg 5|,2,з,4 + (2-3) i, где h - расстояние между защищаемым и защитным плаетом, 61,2.3.4-соответствующий угол защиты, а дегазацию начинают при подходе створа очистного забоя к дегазируемой области на расстояние L (2 - 3).

Дегазацию защищаемого таста осуществляют из дренажных полевых выработок, проведенных в почве или кровле защищаемого пласта на удаления не менее чем ЗЬ - где Ь ширина дренажной выработки, таким образом, чтобы ее ось располагалась под целиком на удалении от контура выемки соответствующего участка не менее чем Ki hictg (/ у, 3), где hi расстояние от дренажной выработки до защитного пласта, /, у, д соответствующие углы сдвижения

На фиг.1 и 2 - схемы, иллюстрирующие предлагаемый способ.

Для обеспечения безопасной отработки выбросоопасного и газоносного пласта 1 отрабатывают защитный пласт 2. Поскольку необходимо скорейшее аведение в эксплуатацию продуктивного пласта 1, на пласте 2 подготавливают два столба 3 и 4 на расстоянии 2 I - 31, где - ширина зоны опорного давления, определяемая по соответствующей инструкции от ближайших контуров будущих лав 3 и 4. При наличии песчаника в породах междупластья более 40% - 31. В результате образуется целик 5, отрабатываемый впоследствии, в удобный период, Затем отрабатывают лавы 3 и 4, при этом

дегазируют зоны К, примыкающие к каждой из лав. Зону К определяют следующим образом. На защищаемом пласте 1 наносят контур защитной зоны 6 от отрабатываемой

лавы 3 на защитном пласте 2, от контура защитной зоны 6 откладывают отрезок К в сторону целика 5 и определяют, таким образом, динамическую зону повышенного горного давления (ДЗПГД), в которой при

проходе забоя лавы 3 активизируется тре- щиноватость и персг ,тивно проведение дегазации. В этой зоне над целиком, при подходе забоя лавы 3, пробуривают дегазационные скважины 7, обсаживают их перфорированными трубами и при подходе лавы на расстояние (21 - 31) начинают дегазацию в зоне К примыкающую к лаве 3. Скважины 7 возможно бурить из любой удобной выработки либо с поверхности. Таким же образом приводят в безопасное состояние и зону К пласта 1, примыкающую к защищенной зоне 6 от лавы 4. Наиболее эффективно осуществлять дегазацию из полевой выработки 8, проводимой вблизи пласта 1 над

или под ним на удалении не ближе чем 3 Ь, где Ь - ширина выработки, Эту дренажную выработку возможно испопьзовать впоследствии при отработке пласта 1, как эксплуатационную. Для ее сохранности ее

располагают вне зон сдвижения лав 3 и 4, определяемых как Ki hictg (/, у, 5). Если пласт 1 склонен к динамическим явлением, в зонах К при приближении забоев лав 3 и 4 на удаление (2 - 3 I) эффективно проводят

увлажнение угля в образующиеся трещины мои бурят разфузочные скважины. При необходимости более полного съема газ IIDO- оодят гидроразрыв.

Способ осуществляют следующим образом.

Необходимо подготовить к отработке высокопродуктивный газоносный и выбро- соопасный пласт. Для этого принято решение о его подработке пластом Кю,

5 подготавливаемым и отрабатываемым по столбовой схеме, с расположением столбов по простиранию по следующей схеме. Определяют протяженность зоны опорного давления равном 23 м. Поскольку рас0 стояние между Ki2 и Кю 40 м и среди пород междупластья нет песчаника, применяют формулу и определяют 2x31 138 м - расстояние между параллельными столбами шириной от 120 м и длиной 900 м,

5 После этого строят границы защищенных зон и определяют протяженность зоны влияния, оказываемой лавой каждого столба при ее отработке в активной фазе сдвижения горных пород. Для этого определ я ют К 40 х ctg 80° 76,2 м. Такова

ширина полосы пласта, которая примыкает к защитной зоне и при приближении забоя на расстояние 69 м подлежит дегазированию. Такая же зона расположена и со сторо- ны соседнего столба. Дегазацию производят из оконтуривающих столбы выработок - штреков, для чего в штреках производят бурение вееров скважин на указанную полосу вышележащего пласта станком СБТ-1М диаметром 100 мм, так чтобы радиус дегазации составлял 10 м. При приближении забоя на 31 69 м скважины обсаживали керамическими перфорированными трубами и подключали к вакуумной сети.

Для ускорения подготовки пласта Ki2 проводят полевые штреки, -Их располагают над целиками на удалении от оконтуривающих штреков не ближе чем Ki hictg 70° 15 м на удалении от пласта в почву ЗЬ 12 м, где b - ширина штреков. Вначале их используют как дренажные и веера скважин бурят из них, а затем, после снижения газоносности полос пласта на 0,25 - начальные, дегазационные трубопроводы демонтируют. На участках низкой газопроницаемости, в зоне тектонических нарушений, с целью ее инициирования применяют гидроразрыз, который осуществляют лри приближении забоя ближайшего столба на 69 м. Время подготовки пласта Ki2 возрастает в 2 раза при высокой эффективности дегазации и высоких темпах подготовки.

По сравнению с известным применение предложенного способа обеспечивает более высокую эффективность добы,чных работ ввиду того, что возростают темпы подготовки и отработки продуктивного пласта, осуществленных в защищенной и дегазированной зоне.

Формула изобретения

1. Способ разработки свит газоносных и выбросоопасных пластов, включающий

s ж щ ;

4 / А.

-/-2fcf- 3fl-lrf

afcii

т

10

5

0

5

0

5

0

опережающую отработку защитных пластов, дегазацию массива в зонах разгрузки, образующихся в результате сдвижения горных пород от бурения дегазационных сква- жин на дегазируемый пласт из дегазационных выработок, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности работ путем оперативного создания защиты и дегазации продуктивных газоносных и выбрбсоопасных пластов, отработку защитных пластов осуществляют столбами при пологом залегании или полосами при крутом залегании пластов, разделяют их целиками угла, ширину которых устанавливают из зависимостью В 2 х (2 - 3), где t - ширина зоны опорного давления, причем во время отработки защитного пласта, на защищаемом пласте дегазируют область, примыкающую к защищенной зоне, размером

К - h ctg 61.2,3.4 + (2 - 3) I,

где расстояние между защищаемым и защитным пластам по нормали;

5i,2,з,4 - соответствующие углы защи- ,ты,

при этом дегазацию начинают при подходе ствола очистного забоя к дегазируемой области на расстояние L (2 - 3)1,

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дегазацию защищаемого пласта осуществляют из дренажных полевых выработок, которые проводят в кровле или почве указанного пласта на удалении не менее чем ЗЬ, где b - ширина дренажной выработки, при этом выработку провидят так, чтобы ее ось располагалась над целиком, оставляемом на защитном пласте, на удалении от контура выемки соответствующего участка не менее чем Ki hi ctg(/3, у,5), где hi - расстояние от защитного пласта до дренажной выработки; (3, у ,д - соответствующие углы сдвижения пород.

/

77////////А

afcii

т

fer.l

V

Использование: горнодобывающая промышленность, технология подземной разработки свит газоносных и выбросоопасных пластов полезных Ископаемы х. Сущность изобретения: при отработке свит пластов вначале отрабатывают защитные, а затем производят дегазацию и обработку защищаемых пластов, бурение пластов осущест- вляют участками, разделенными целиками угля, шириной В 2 х (2 - 3) I, где I - ширина зоны опорного давления, на защищаемом пласте дегазируют область размером К hctl 5i,2,3,4 + (2 - 3) I, где h - расстояние между защищаемым и защитным пластам по нормали, 61,2,3/ соответствующие угль ) защиты, дегазацию начинают бурением скважин из дренажных выработок при подходе створа очистного забоя к дегазируемой области на расстояние L (2 - 3)1. Дренажные выработки проводят в кровле или почбе защищаемого пласта на расстояний не менее ЗЬ, где b - ширина дренажной выработки. 1 з п. ф-лы, 2 ил. (Л С