Способ дегазации пластов-спутников

 

Использование: для борьбы с газом при ведении очистных работ. Сущность изобретения: данный способ основан на принципе создания полостей разгрузки в угленосной толще в виде податливых ее слоев, Для чего определяют выше пласта-спутника водоносный пласт, в котором располагают забои скважин, пробуреннТЗх из нижележащей и вышележащей подготовительных выработок , оконтуривающих разрабатываемый столб. По мере отвода воды из водоносного пласта по скважинам опускается вышележащая пачка угленосной толщи на водоносный пласт. Опускание вышележащей пачки угленосной толщи сопровождается увеличением воды в трещинах. Повышенное давление воды оказывает расклинивающее воздействие на стенки трещин, увеличивая их как по длине , так и пс ширине. После опускания уровня воды в угленосной толще ниже верхней части пласта-спутника в зоне расположения нижележащих скважин газ из пласта-спутника поступает в трещины, далее в скважины , которые предварительно подключены к дегазационному ставу. 3 ил. (Л

СОК)З СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Е 21 F 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4799376/03 (22) 06.03,90 (46) 23.07.92. Бюл. № 27 (71) Шахта "Воргашорская" (72) В.М.Зайчиков (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 941621, кл. Е 21 F 5/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 11004499667755,, к л, Е 21 F7/00,,1982. (54) СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ ПЛАСТОВ-СПУТНИКОВ (57) Использование: для борьбы с газом при ведении очистных работ. Сущность изобретения: данный способ основан на принципе создания полостей разгрузки в угленосной толще в виде податливых ее слоев, Для чего определяют выше пласта-спутника водоносный пласт, в котором располагают забои

Изобретение относится к горной, в частности к угольной, промышленности и может быть использовано для борьбы с газом при ведении очистных работ, Известен способ дегазации угленосной толщи, включающий бурение из подготовительных выработок разрабатываемого . пласта пластовых и встречно-направленных на сближенные пласты скважин, их герметизацию, гидродинамическое воздействие на угленосную толщу через встречно-направленные скважины и отсос газа из пластовых скважин.

Недостатком данного способа является сравнительно невысокая его эффективность, обусловленная низкой трещиноватостью угленосной толщи и трудностью

Я2,, 1749481 Al скважин, пробуренМ:1х из нижележащей и вышележащей подготовительных выработок, оконтуривающих разрабатываемый столб. По мере отвода воды из водоносного пласта по скважинам опускается вышележащая пачка угленосной толщи на водоносный пласт. Опускание вышележащей пачки угленосной толщи сопровождается увеличением воды в трещинах. Повышенное давление воды оказывает расклинивающее воздействие на стенки трещин, увеличивая их как по длине, так и пс ширине. После опускания уровня воды в угленосной толще ниже верхней части пласта-спутника в зоне расположения нижележащих скважин газ из пласта-спутника поступает в трещины, далее в скважины, которые предварительно подключены к дегазационному ставу. 3 ил. истечения газа через трещины, заполненные жидкостью. . Известен способ дегазации угленосной толщи, включающий бурение из подготовительных выработок разрабатываемого пласта пластовых и встречно-направленных на сближенные пласты скважин, их герметизацию, гидродинамическое воздействие на угленосную толщу через встречно-направленные скважины и отсос газа иэ пластовых скважин, при этом вначале бурят пластовые скважины и отсасывают иэ них газ до стабилизации газовыделения, затем в зоне влияния пластовых скважин бурят встречно-направленные скважины, а гидродинамическое воздействие на угленосную

1749481 толщу через эти скважины производят до образования между всеми пробуренными скважинами сети трещин-гидросбоек, через которые оттесняют жидкость в пластовые скважины путем нагнетания во встречно-направленные скважины сжатого воздуха и возобновляют отсос газа иэ них.

Недостатком данного способа являются высокие эксплуатационные и капитальные затраты на проведение работ по дегазации угленосной толщи, а зто снижает в целом эффективность ра=сматриваемого способа.

Целью изобретения является повышение эффективности дегазации за счет снижения эксплуатационных и капитальных затрат.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу дегазации пластов-спутников, включающему бурение до ведения очистных работ встречно-направленных скважин из подготовительных выработок на сближенные пласты, создание трещин в угленосной толще и отсос газа; перед бурением скважин определяют залегание выше пласта-спутника водоносного пласта, при этом забой скважин располагают выше водоподпорного слоя водоносного пласта, после чего осуществляют последовательный порционный отводы воды из водоносного пласта по скважинам из нижележащей горной выработки, а отсос газа — из вышележащей выработки, при этом каждый порционный отвод воды прекращают при увеличении дебита газа в скважине вышележащей горной выработки и возобновляют отвод воды после падения дебита газа в ней.

На фиг.1 приведена схема реализации способа; на фиг.2 — разрез А — А фиг.1; на фиг,3 — то же, процесс образования полостей разгрузок.

Способ осуществляют следующим образом.

В шахтном поле оконтуривают разрабатываемый участок 1 подготовительными выработками 2, 3. До ведения очистных работ из нижележащей подготовительной выработки бурят скважины 4, а из вышележащей подготовительной выработки 3 бурят скважины 5. Предварительно перед бурением скважин 4, 5 определяют залегание водоносного пласта 6. Скважины 4 и 5 бурят встречно-направленно, а их забои располагают выше водоподпорного слоя 7 водоносного пласта 6, лежащего выше пласта-спутника 8, .являющегося сближенным пластом по отношению к угольному пласту разрабатываемого участка 1. Затем осуществляют последовательный отвод воды иэ водоносного пласта 6 по скважинам

4 из нижележащей горной выработки 2, а отсос газа — по скважинам 5 из вышележащей горной выработки 3. Отвод воды по скважинам 4 осуществляют отдельными

5 порциями для обеспечения структурных изменений в угленосной толще. Порционный отвод воды прекращают при увеличении дебита газа в скважине 5 вышележащей горной выработки 3 и возобновляют отвод

10 воды после падения дебита газа в ней.

Структурные изменения в угленосной толще происходят под действием опускания вышележащей пачки угленосной толщи 9 на водоносный пласт 6. Из-эа неравномерно15 сти процесса опускания вышележащая угленосная толща 9 начинает опираться не на всю поверхность нижележащей угленосной толщи, а в отдельных точках соприкосновения, тем самым увеличивая многократно

20 давление в этих точках соприкосновения, В зонах повышенного давления проис- . ходит деформация нижележащей угленосной толщи, включая и водоподпорный слой

7 с образованием трещин-гидросбоек 10, В

25 результате за счет периодического выпуска воды по скважинам 4 иэ водоносного пласта

6 обеспечивается увеличение размеров трещин-гидросбоек 10. При этом длительность процесса отвода воды контролируется ма-"

30 нометром (не показан), который устанавливают в устье скважины 4. Как только давление. столба жидкости в скважине 4 будет соответствовать высоте заложения забоя скважин 4 по отношению к угольному

35 пласту разрабатываемого участка 1, прекращают отвод воды. Возобновляют отвод воды при увеличении давления столба жидкости в скважине 4. Давление воды должно соответствовать 4-5 атм (оптимальный

40 режим увлажнения угленосной толщи).

Процесс отвода воды заканчивают после появления газа в скважинах 4. Это говорит о том, что уровень воды в угленосной толще расположен ниже верхней части пла45 ста-спутника 8 со стороны прохождения скважин 4, следовательно, доступ газа открыт для его выхода из пласта-спутника 8 как со стороны расположения скважин 5, так и со стороны расположения скважин 4.

50 Отвод газа из скважин 4 и 5 осуществляется по дегаэационному ставу 11.

В дальнейшем процесс опускания вышележащей угленосной толщи 9 и образование трещин-гидросбоек 10 будет

55 продолжаться, вода, находящаяся в них, будет оказывать свое разрушающее воздействие как на пласт-спутник 8, так и на угленосную толщу, расположенную между пластом-спутником 8 и угольным пластом разрабатываемого участка 1, 1749481

Формул а и зоб рета н ия

Способ дегазации пластов-сйутников, включающий бурение до ведения очистных работ встречно-напавленных скважин из подготовительных выработок на сближен.ные пласты. создание трещин в угленосной толще и отсос газа, отличающийся тем. что, с целью снижения эксплуатацйон - ных и капитальных затрат, перед бурением скважин определяют залегание выше пла ста-спутника водоносного пласта, при этом забой скважин располагают выше водопод порного слоя водоносного плас га, посМе чего осуществляют последовательный порционный отвод воды из водоносного

5 пласта по скважинам из.нижележащей горной выработки, а отсос газа - иэ вышележащей выработки, при этом каждый порционный отвод воды прекращают при. увеличении дебита газа в скважине вышеле10 жащей горной выработки и возобновляют отвод воды после падения дебита газа в ней. 1749483

9иг Я Ъ

« Риг3