Разработка способа повышения эффективности дегазации шахт скважинами, пробуренными с поверхности (на примере Шахтерско-Торезского района Донбасса)

• Автор: Касимов, Сергей Олегович
• Шифр специальности: 05.15.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 98 c. : ил

1.1.Параметры и режимы работы дегазационных скважин, пробуренных с поверхности . .

1.2.Обзор современных методов теории фильтрации, применительно к задачам подземной

газодинамики

Задачи исследования .

2.ОПИСАНИЕ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ДЕГАЗАЦИИ ПОДРАБОТАННОГО ГОРНОГО МАССИВА СКВАЖИНАМИ, ПРОБУРЕННЫМИ С ПОВЕРХНОСТИ . . . .

2.1.Постановка задачи моделирования

2.2.Описание принципов организации пакета программ

для расчета движения газа в подработанном

горном массиве методом конечных элементов.

Выводы.
3.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕГАЗИРУЕМОГО ГОРНОГО МАССИВА И ИДЕНТИФИКАЦИЯ МОДЕЛИ .
3.1.Характеристика объекта исследований и методика экспериментов .
3.2.Резупьтаты экспериментов и идентификация
Выводы
4. ИСС ЛЕДОВ АШЕ И ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ
СКВАЖИН,ПРОБУРЕННЫХ С ПОВЕРХНОСТИ
4Л.Расчет движения газа в подработанном горном массиве
без учета дегазационных скважин .
4.2.Расчет движения газа к скважине, пробуренной с
поверхности.
4.3.Оценка экономической эффективности рекомендуемых
параметров дегазации шахт скважинами,пробуренными
с поверхности .
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Так при газообильности шахт и3т нагрузка на очистной забой ограничена тсут. В Донбассе около шахт имеют газообипьность более 3i, из них шахт более 0 м т. Количество их непрерывно возрастает. Если в г. Поэтому достижение запланированной добычи угля и повышение производительности труда невозможно без эффективной дегазации угольных месторождений. Широко применяемый для этого способ каптирования метана скважинами, пробуренными из горных выработок, не обеспечивает необходимого снижения метанообильности. В условиях погашения вентиляционных выработок скважины работают в течение нескольких дней, пока они находятся впереди очистного забоя. После подработки устьев скважин содержание метана в отсасываемом газе быстро падает и скважины отключают. В связи с этим при столбовых системах разработки одновременно работают не более двух скважин и эффективность их не превышает . Такой эффект недостаточен для предотвращения опасных скоплений метана на сопряжениях пав с вентиляционными выработками. Ликвидация их путем усиления проветривания в большинстве случаев невозможна, так как достигнут предел скорости воздуха в рабочих пространствах пав. Там же, где скорость ниже предельной, увеличение расхода воздуха требует больших затрат на реконструкцию вентиляционных систем. Поэтому наиболее реальным способом обеспечения нормального содержания метана в атмосфере горных выработок высокопроизводительных выемочных участков является эффективная дегазация сближенных пластов и выработанных пространств. Этим, повидиыому, объясняется все более широкое применение дегазации подработанных пластов и выработанных пространств скважинами, пробуренными с поверхности. В г. Затраты на их бурение и оборудование составили около двух миллионов рублей. В то же время эффективность таких скважин изучена совершенно недостаточно. До настоящего времени нет научно обоснованного метода проектирования дегазации шахт с помощью вертикальных скважин. Руководством по дегазации угольных шахт рекомендованы конструкция скважин и параметры способа, основанные на обобщении опыта применения его в Карагандинском бассейне. При этом не учитываются такие важные факторы, влияющие на метанодобываемость скважин, как газоносность дегазируемого массива, расположение в нем угольных пластов, разрежение в скважинах. Пренебрежение ими приводит к существенным ошибкам и нерациональному расходованию средств. Известно, что в вертикальные скважины поступает не только метан, но и воздух из выработанных пространств. Зависимости подсоса воздуха от горнотехнических условий не установлены, поэтому нельзя определить расход отсасываемой газовой смеси, а, следовательно, нельзя рассчитать необходимый диаметр газопроводов и правильно выбрать источники тяги. Несовершенство метода проектирования дегазации шахт вертикальными скважинами является главной причиной несоответствия параметров и режимов работы скважин горнотехническим условиям и, как следствие этого, низкой эффективности дегазации. В свете изложенного, представляется актуальной задача разработки метода исследования процесса движения газа в подработанном горном массиве на основе теории фильтрации и использования современных способов и средств вычислительной техники. Такой метод позволил бы значительно сократить объем экспериментальных работ и ускорить решение важной народнохозяйственной задачи. Основной объем исследований выполнен в условиях ШахтерскоТорезского района Донбасса. Экспериментальная часть работы выполнена автором совместно с работниками МакНИИ в рамках работы Разработать и внедрить метод комплексной дегазации высокопроизводительных выемочных участков, входящей в программу ГКНТ СМ СССР по проблеме 0 и выполнявшейся МакНИИ совместно с ИПКОН АН СССР по договору о социалистическом содружестве. Нель работы совершенствование метода расчета и определение оптимальных параметров и режимов дегазации шахт скважинами, пробуренными с поверхности. Методы исследования численное моделирование фильтрации газа в подработанном горном массиве экспериментальное изучение характеристик и режимов работы действующих дегазационных систем.