Способ дегазации угольного пласта Советский патент 1982 года по МПК E21F7/00 

, -,. , :. .: /.; . ;

Изобретение относится к горной промышленности, преймуще;ственно к . угольной,, н может быть использовано для дегазации высокогазоносных выбросоопасных-угольных пластов с низкой естественной проницаемостью.

Известен способ дегазации угольногб пласта, включающий бурение скважины с дневной поверхности на угольный пласт, нагнетание в нее рабочей ясидкости с темпом, превьЕдающим естественную приемистость пласта, выдержку рабочей жидкости в пласте в. течение 3-6 месяцев, ее откачку и отсос газа из пласта 1,

Этот способ обладает тем недостатком, что извлечение газа из участка пласта, залегакндёго ниже места вскрытия, вследствие низкой фазовой проницаемости весьма затруднено.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ дегазации угольного пласта, согласно которому (кроме обработки пласта по ранее указанному способу) в обработанную зону лласта бурят серию восстающих скважин из подземных выработок, соединяют их с гаэоотсасывающей системой и отсасывают газ через подземные и поверхностную скважины 2..

Недостатком известного способа является отсутствие учетом времени релаксации напряжений в пласте после гидрообработки, что затрудняет выбор параметров бурения подземных I скважин и снижает эффективность из10влечения газа из обработанной зоны пласта.

Цель изобретения -/повышение нагрузки на лаву по газовому фактору

15 при разработке низкопроницаемых высокргазоНосных выбросоопасных угчэльных пластов и эффективности извлечения газа из зон обработки за счет целенаправленного бурения подземных

20 дегазационных скважин.

; Указанная цель достигается тем, что серию подземных скважин бурят вкрест азимуту простирания систе -ш

25 гидрЬпроводных трещин с наибольшей гидропроводностью в период от завершения нагнетания жидкости до начала сглакания системы гидропроводных тре:щин в зоне гидрообработки пласта, а

30 количество .скважин, азимуты и инбурения определяют по форму.тер в ал min ,- r. d+(cosiJ/)arcttr:r ii +ji5Ilcos , (1) Ъ sin (arctc / .-fb-oirctcf где ji - азимут бурения i-тод скважи ны, град; h - интервал бурения скважин, м; oL - азимут распространения .трещин наибольшей гидропро водности, град; р) - азимут проводимой горной выработки, град; -, mai-величина соответственно наименьшей и наибольшей гидропроводности пласта мД а,Ь - полурасстояние распространения трещин соответственн наименьшей и наибольшей гидропроводности по пласту, м; , 2, З.пномер скважины; Л 180- стандартный угол, град; п - количество скважин. На чертеже изображена схема осуществления предлагаемого способа де газации угольного пласта. Способ осуществляется следующим образом. С дневной поверхности на угольный пласт бурят скважину 1, в нее нагнетазбт жидкость с темпом, превы шающим естественную приемистость пласта в объеме, составляющем 1-5% от объема жидкости, необходимой дл всей обрабатываемой зоны пласта. З тем, скважину 1 соединяют с газоотсасывающей системой. В течение шес месяцев после завершения нагнетани жидкости в зону повышенной гидропр водности 2, определенную при гидро намических испытаниях скважины, с азимутом oL из проводимой с азимуто /i А орной выработки 3 бурят скважин 4 %; азимутом f и интервалом h. Причем азимут , и-нтервал бурен скважин h и их количество п устана ливают исходя.из направления распр странения трещин наибольшей гидропроводности обработанной -зоны по ф мулам (1)и(2). Подземные скважины 4 соединяют -через водоотделители 5 с газоотса вающей системой 6. Из поверхносте подземных 4 скважин газ отсасывают овместно. Период бурения подземных скважин становлен исходя из исследований о изучению скорости релаксации наряжений в обработанной зоне пласта. Установлено, что в течение 3-6 есяцев после завершения расчленеия в зависимости от свойств пласта аскрытые трещины начинают смыкаться газопроницаемость их начинает сниаться. Оптимальным периодом для буения подземных скважин является перид в течение первых трех месяцев со дня окончания гидрообработки пласта. Азимут бурения подземных скважин определяет величину газоотдающей поверхности систем раскрытых трещин. Ихнаибольшее суммарное значение положено в основу оптимизации указанного азимута. Из этих же соображений выбран и интервал бурения подземных скважин. Поскольку каждой скважине соответствует свой оптимальный угол заложения, то и число скважин соответствует числу оптимальных, углов. Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность дегазации в 1,5-2,5 раза и нагрузку на лаву по газовому фактору на 2,5%. Экономический эффект предлагаемого способа с учетом всех затрат составляет 0,2 руб, на тонну обработанных запасов. Формула .изобретения Способ дегазации угольного плас.та, включаюв1Ий бурение скважины с дневной поверхности на угольный пласт, нагнетание в нее рабочей жидкости с темпом, превышающим естественную приемистость пласта, выдерж У рабочей жидкости и образование системы гидропроводных трещин,бурение после нагнетания жидкости серии подземных скважин из проводимой горной выработки в зону гидрообработки, соединение всех скважин с газоотсасывающими системами и отсос газа из всех скважин, отличающийся тем, что, с целью повышения нагрузки на лаву по газовому фактору при разработке низкопроницаемых высокогазоносных выбросоопасных угольных пластов и эффективности извлечения газа .из зон обработки за счет целенаправленного бурения скважин, серию подземных скважин бурят вкрест азимуту простирания системы гидропроводных трещин с наибольшей гидропроводностью в период от завершения нагнетания жидкости до начала смыкания системы гидропроводных трещин в зоне гидрообработки пласта, а количество скважин, азимут и интервал бурения определяют по формулам

Г| Ы+Сс051 Л)аг(Ц J + JTlIcos i f, (1) ill

max

b (arctc Л max

(2)

SVn ol-/5-arct -j

max /

-азимут бурения i-той

де i h скважины, град;

-интервал бурения скважины, м; d

--азимут распространения наибольшей гидропроводности, град;

-азимут проводимой

I горной выработки, град;- .

Чтип

величина соответственmaxно наименьшей и наибольшей гидропроводности пласта, мД; полурасстояние распространения трещин соответственно наименьшей и наибольшей гидропроводности по плас7;у,м;

,2,3.. номер скважины; число сквг1жины. п

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

15

1.Временное руководство по дегазации шахтных попей Карагандинского бассейна с гидрешлическим расленением свит угольных пластов. М.,

20 МГЦ, 1975, с.24-28, рис.12.

2.Ножкин Н.В. Заблаговременная дегазация с направленным гидравличес25 КИМ расчленением пластов. М., МГИ, 1967, с.11-14 (прототип).

-.Х