Снижение выбросоопасности и газоносности угольных пластов на основе заблаговременной дегазации

• Автор: Тонких, Василий Иннокентьевич
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 156 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ Д

1. Анализ состояния вопроса

1.1. Выбросоопасность и газоносность как факторы, определяющие

техникоэкономические показатели отработки угольных пластов ф

1.2. Характеристика применяемых способов снижения газоносности Ю

1.3. Способы прогноза выбросоопасности угольных пластов

1.4. Анализ способов предотвращения газодинамических явлений

1.5. Цель и задачи исследований

1.6. Выводы 2.

2. Методика проведения исследований

2.1. Характеристика объекта исследований
2.2. Особенности газовыделения и газоносности угольных пластов
в зонах заблаговременной дегазации .
2.3. Методика проведения шахтных исследований но оценке эффективности заблаговременной дегазационной подготовки
2.4. Выводы
3. Экспериментальные исследования газоносности
и выбросоопасности пласта До на поле шахты им. Ленина
3.1. Результаты текущего прогноза выбросоопасности
При ведении подготовительных работ
3.2. Исследование газообильности подготовительных выработок
и газоносности пласта
3.3. Эффективность гидрорасчленения по
предотвращению газодинамических явлений
3.4. Оценка эффективности гидрорасчленения по снижению газообильности очистных забоев
3.5. Анализ газовыделения в прогнозные шпуры .тля оценки расстояния между магистральными трещинами
3.6. Выводы
4. Техникоэкономическая оценка снижения газоносности и выбросоопасности угольных пластов У2Ъ
4.1. Результаты исследований при проведении подготовительной выработки в неосвоенной зоне
4.2. Внедрение и испытания комплекса воздействий
на иоле шахты им. Ленина
4.3. Рекомендации по уточнению параметров гидропневмовоздействия
и ведению горных работ в зонах заблаговременной дегазации Ъ
4.4. Оценка экономической эффективности заблаговременной дегазации 1А0 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 4Аъ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Подавляющее большинство противовыбросных мероприятий, получивших распространение в Карагандинском бассейне, направлено на снижение газоносности пласта в призабойной части подготовительной выработки. Применение этих мероприятий на высокогазоносных и выбросоопасных пластах приводит к существенному снижению темпов проведения подготовительных выработок. Таким образом, такие важнейшие технико-экономические показатели, как нагрузка на очистной забой и темпы проведения подготовительных выработок на достигнутых в Карагандинском угольном бассейне глубинах разработки в значительной степени определяются природной газоносностью угля. Существенное улучшение технико-экономических показателей невозможно без применения специальных способов, направленных на снижение газоносности угольных пластов. Снижение газоносности угольных пластов скважинами, пробуренными из горных выработок, наиболее эффективно применяется на пластах, имеющих повышенную природную газопроницаемость (в основном на пластах, сложенных несколькими пачками угля и достаточно мощными пачками перемятого угля и углистых аргиллитов) [3]. Отличительной особенностью этого способа снижения газоносности является необходимость выдерживания определенного срока предварительной дегазации (извлечения газа), который на основании исследований и практических данных нормативно регламентирован в 6 месяцев для скважин, пробуренных по восстанию, простиранию и вкрест простирания пластов и в месяцев для скважин, пробуренных по падению [4,5,6]. Обобщенные данные по исследованию эффективности этого способа [ представлены в табл. Таблица 1. Направ ление сква- жин пласт Мощность, м Уровень извлечения, м3/т Эффективность, % Срок работы, мес. Следует отметить, что такая эффективность была достигнута на глубинах до 0-0 м. С увеличением глубины разработки эффективность этого способа снижения газоносности падает. Так на шахте им. Ленина в настоящее время уровень извлечения метана пластовыми скважинами за 2-3 года дегазации не превышает 3-3,5 м7т даже при сетке бурения скважин в 5 метров. Съем метана через скважины, пробуренные из горных выработок, может быть увеличен за счет искусственного повышения фильтрационной способности угля. Наибольше распространение в Карагандинском угольном бассейне получили такие способы интенсификации пластовой дегазации, как гидроразрыв угольного пласта, производимый через дегазационные и специально пробуренные скважины. При этом в пласт насосами 9МГР- под давлением - МПа при темпе - м7час подают воду в объеме -0 м3 на одну скважину. Этот способ интенсификации позволяет на глубинах до 0-0 м увеличить дебит метана в 1,7-5,1 раза [. Из других способов интенсификации пластовой дегазации были апробированы торпедирование скважин [7] и солянокислотная обработка пласта [3], но широкого распространения эти способы не получили. К основному недостатку способов снижения газоносности пласта с извлечением метана из скважин, пробуренных из горных выработок, относится отсутствие специального оборудования для направленного бурения этих скважин. В настоящее время достаточно надежная длина дегазационных скважин составляет 0-0 м. Поэтому при современных длинах лав 0-0 м эти способы не позволяют обеспечить требуемого снижения газоносности для подавляющего большинства подготовительных выработок. Областью применения этого способа являются очистные работы. В настоящее время в Карагандинском бассейне накоплен значительный опыт гидрорасчлснсния угольных пластов через скважины, пробуренные с поверхности. Экспериментальные работы но апробированию этого способа заблаговременного снижения газоносности были впервые в СССР проведены в Карагандинском бассейне на шахте им. Октябрьской революции в - гг. Сущность гидрорасчленения раскрыта в работах Ножкина Н. В. [8-] и заключается в многократном повышении проницаемости пласта за счет раскрытия новых и расширения природных трещин и объединении их в единую систему, сообщающуюся через скважину с дневной поверхностью. В целях интенсификации дегазации при гидрорасчленении угольных пластов была предложена солянокислотная обработка [], а также тепловое воздействие на угольный пласт [,]. В табл. Карагандинского угольного бассейна.