Способ контроля эффективности защитного действия над- или подработки выбросоопасных угольных пластов Советский патент 1993 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано на шахтах, разрабатывающих свиты угольных пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа.

Целью настоящего изобретения является повышение достоверности оценки эффективности защитного действия горных работ смежных пластов по изменению проницаемости опасного пласта за счет выделения информативной составляющей из смеси фильтрующихся газов и определения момента времени ее стабилизации при нагнетании воздуха в контрольную скважину.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в способе оценки эффективности защитного действия, включающей бурение парных скважин в зоне влияния над или подработки и в зоне не подверженной влиянию горных работ, герметизацию скважин и оценку газопроницаемости пласта в указанных зонах по методу откачка-нагнетание, определение коэффициента газопроницаемости по зависимости: к-„ 2 -Ра-0 Г

п- 1ф-(Н1-Р) где /г - вязкость газа, Па -с;

Ра - атмосферное давление, Па;

Q - объемный расход газа, м3/с;

Рн. Рп - давление газа в нагнетательной и приемных скважин. Па;

ю

XI

С - константа, зависящая от геометрии фильтрационного потока;

ф - длина фильтрующей части скважин.

Последующее сравнение полученных зависимостей между собой и оценку по этим значениям эффективности защитного действия над- или подработки, выделяют из смеси газов, поступающих в приемную скважину, информационную составляющую-содержание воздуха, определяющую интенсивность воздушной составляющей интерференционного потока, устанавливают время стабилизации прироста дебита воздушного потока между скважинами из условия Aq 10%, при этом прирост дебита воздуха определяют по зависимости

A f9 fcf-100..

ды

где Адь - прирост дебита воздуха в приемной скважине в интервале отбора 1-й и предшествующей ей пробы, м3/с;

. ры, qbi-i - дебит воздуха в приемной скважине е момент отбора 1-й и предшест- вующей ей пробы, м3/с. рассчитывают значения коэффициента газопроницаемости и при увеличении газопроницаемости в десять и более раз по сравнению с замером на неразгруженной зоне защитное действие считают эффективным.

Сущность предложенного способа состоит в следующем..

В краевой части пласта бурится две параллельные скважины диаметром 42-50 мм на глубину 3-6 м/Обе скважины герметизируются, при этом одна (нагнетательная) подсоединяется к магистрали сжатого воздуха, а вторая (приемная) к расходомеру, например ПГ-2М. В нагнетательной скважине создается избыточное давление, а в приемной производится измерение дебита газовоздушной смеси (Q/t) с одновременным отбором проб. С интервалом 30 мин производится

5-6 измерений дебита и производится отбор и стольких же проб газа. Затем каким- либо способом, например методами газовой хроматографии, оценивается содержание воздуха (qi) в отобранных пробах

и рассчитываются характеристики интерференционного потока между скважинами из соотношения

Qbi-Q/t.

где ды-дебит воздуха в приемной скважине в момент отбора 1-й пробы, м3/с;

Q/ti - общий дебит газовоздушной смеси в приемной скважине, соответствующий моменту отбора 1-й пробы,

Сравнением результатов раечетовяы для различных моментов устанавливается время стабилизации и для него рассчитывается критериальное значение коэффициента газопроницаемости пласта по формуле

- к 2/ Ра qbl } я-1ф(р2-рЈ)

Вышеописанный цикл измерений и расчетов повторяется дважды: в над- или подт

работанной зоне выбросоопасного пласта и за пределами зон влияния смежных пластов. Коэффициенты газопроницаемости полученные в этих двух зонах сравниваются между собой. Если в результате над работки

или подработки газопроницаемость выбро- сропасного пласта увеличивается на порядок (в 10 раз) и более - делается вывод об эффективности защитного действия смежного пласта.,

Использование: подземная разработка выбросоопасных угольных пластов. Сущность изобретения: бурят скважины в над- или подработки ив зоне, не подверженной влиянию горных работ, герметизируют скважины, производят нагнетание и откачку газа, из смеси фильтрующихся газов выде- . ляют информативную составляющую и определяют момент времени ее стабилизации, после чего определяют коэффициент газопроницаемости в указанных зонах соседних (смежных) пластов и при увеличении газопроницаемости в 10 и более раз по сравнению с замером в неразгруженных зонах защитное действие на-д- или подработки считают эффективным. 1 ил. (Л

Фор.мула изобрв тения Способ контроля эффективности защитного действия над- или подработки выбро- соопасных угольных пластов, включающий бурение парных скважин в зоне влияния над- или подработки и в зоне, не подвержен- юй влиянию горных работ, герметизацию кважин и оценку газопроницаемости плата в указанных зонах по методу откачка- агнетание, определение коэффициента зопроницаемости по зависимости К - 2/г -Ра Q С

я 1Ф (РЈ - Ј)

i - вязкость газа; Ра - атмосферное давление; Q - объемный расход газа:

1ф - длина фильтрующей части скважины;.

Рн. Рп- давление газа в нагнетательной и приемных скважинах соответственно, последующее сравнение полученных значений между собой и оценку по этим значениям эффективности защитного действия над- илиподработки, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности оценки защитного действия, выделяют из смеси газов, поступающих в приемную скважину, информационную составляющую - содержание воздуха, определяющую интенсивность воздушной составляющей интерференционного потока, устанавливают время стабилизации прироста дебита воздушного потока между скважинами из уеловия Aq 10%, при этом прирост дебита воздуха определяют по зависимости (qtr-ды-1) . о,ы-г

АЈ|ь

где Aqb - прирост дебита воздуха в приемной скважине в интервале отбора 1-й и предшествующей ей пробы;

qb, о.ы-1 - дебит воздуха в приемной скважине в момент отбора 1-й и предшествующей ей пробы,

рассчитывают значение коэффициента газопроницаемости и при увеличении газопроницаемости в 10 и более раз по сравнению с замером в неразгруженной зоне защитное действие считают эффективным.

пг -2 п