Разработка способа дегазации зон нарушений угольных пластов при отработке высокогазообильных выемочных столбов шахт

• Автор: Игбердин, Салават Рашитович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 146 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЕГАЗАЦИИ ШАХТ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

1.1 Состояние изученности дегазации шахт.

1.2.Анализ фактического состояния на шахтах Кузбасса.

1.3.Цель и задачи работы.

2. МЕТОДЫ НАБЛЮДЕНИЙ И ВЫБОР ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 .Обоснование выбранных методов исследований

2.2.Методика шахтных наблюдений и обработка данных.

2.3.Выбор объектов исследований

Выводы.
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ГАЗОПЕРЕЬЮСА В ДЕФОРМИРОВАННОМ МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД
3.1.Физикоматематическая модель фильтрации газа в деформированном массиве.
3.2.Расчет газовыделения из деформированного пласта
Выводы.
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ГАЗОВЫХ БАЛАНСОВ И ГАЗООБИЛЬНОСТИ
ВЫЕМОЧНЫХ СТОЛБОВ УГЛЯ
4.1 .Изучение газовых балансов выемочных столбов
4.2.Исследование структуры газовых балансов в зависимости от добычи угля
4.3.Исследование газообильности выемочных столбов в зависимости
от времени отработки.
4.4.Исследование газообильности выемочных столбов в зависимости
от площади выработанного пространства
4.5.Сравнительная оценка газообильности выемочных столбов расчетная
с фактической
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СПОСОБОВ ДЕГАЗАИИ ВЫРАБОТАННЫХ ПРОСТРАНСТВ ВЫЕМОЧНЫХ СТОЛБОВ.
5.1.Анализ условий применения дегазации при ведении горных работ
5.2.Исследование эффективности дегазации выработанных пространств скважинами, пробуренными над куполами обрушения.
5.3.Дегазация подрабатываемых пластов и выработанных пространств скважинами, пробуренными с поверхности
5.4.Отвод метана из выработанного пространства но
неподдерживаемой выработке к скважине
5.5.Способ дегазации смежных выработанных пространств выемочных полей фланговыми скважинами.
5.6.Способ дегазации изолированных выработанных пространств.
6. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ И РАЗРАБОТКА СПОСОБА
ДЕГАЗАЦИИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ.
6.1.Анализ эффективности способов дегазации неразгруженных
угольных пластов
6.2.Определение зон нарушений в угольном пласте
6.3.Выбор способа дегазации разрабатываемого пласта
в соответствии с установленными в нем зонами в массиве
6.4.Определение газовыделения в скважины из пласта в зонах
нарушений и вне этих зон
6.5.Определение эффективности дегазации выемочного столба угля с зонами нарушений
6.6.Разработка способа дегазации зон в разрабатываемом
угольном пласте.
6.7.Расчет параметров дегазации зон нарушений в угольном пласте
при отработке столба
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Идея работы заключается в использовании закономерностей неоднородного газонасыщенного напряженно-деформированного массива горных пород, для выявления в нем зон нарушений, определяющих эффективность дегазации массива при борьбе с обычными и газодинамическими явлениями в шахтах. Методы исследований. Ленинскуголь» ОАО УК «Кузбассуголь» (г. Ленинск-Кузнецкий, г. III Международной научно - практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (г. Кемерово, г. II Международной научно-практической конференции «Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах (г. Кемерово, г. VII Международной научно - практической конференции «Перспективы развития горнодобывающей промышленности в III тысячелетии» (г. Новокузнецк, г. КузГТУ (г. Кемерово, г. Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, одна монография. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, изложенных на 6 страницах машинописного текста, содержит рисунок, таблиц и список литературы из наименований. Автор выражает благодарность инженерно-техническим работникам филиала «Ленинскуголь» ОАО «УК «Кузбассуголь», шахты «Комсомолец», других шахг Кузбасса, а также научному руководителю доктору технических наук В. А. Колмакову, научному консультанту кандидату технических наук В. В. Колмакову за оказанную помощь в выполнении работы и ценные советы при подготовке диссертации к защите. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЕГАЗАЦИИ ШАХТ. Первые попытки извлечения метана из угольных пластов были предприняты в Англии в г. Германии. В настоящее время дегазация широко применяется на шахтах нашей страны и за рубежом. Анализ показывает, что наиболее широкое распространение дегазация получила на шахтах ФРГ, СНГ, Англии и Японии. В СНГ на необходимость дегазации указывали еще в -х годах акад. А.А. Скочинский, в -х годах проф. И.М. Печук, но ввиду отсутствия необходимой техники, развития она не получила. Первые дегазационные установки в нашей стране были впервые внедрены в Кузбассе на шахтах «Северная» и "Коксовая-2" в году. В следующем году они начали применяться в Донбассе, ас - г. Карагандинского, Печерского, Львовско-Волынского и месторождениях Дальнего Востока [1]. Теоретические и практические вопросы дегазации не разрушенных, частично разрушенных массивов горных пород и выработанных пространств нашли развитие в трудах академических, отраслевых, учебных, проектных институтов ИПКОН РАН, им. A.A. Скочинского, ИГД СО РАН, ИУ Углехимии СО РАН, Воет НИИ, Мак НИИ, МГТУ, ЛГУ, КарТУ, СибГМА, КузГТУ и др. Исследованиями многих отечественных ученых, например, A. A. Скочинским, А. Т. Айруни, Б. Д. Алидзае-вым, Д. В. Аюровым, A. C. Бурчаковым, А. И. Бобровым, Г. А. Бсспятовым, В. А. Бонецким, Ю. Ф. Васючковым, C. II. Брабандером, Ваижа, В. Н. Вылегжаниным, Ф. М.Гайбовичем. К.А. Ефремовым, B. C. Забурдяевым, В. И. Ильиным, Н. Ф. Кре. Ф.С. Клебановым, В. А. Колмаковым, О. И. Касимовым, И. Л.Н. Карагодиным, B. C. Лудзишем, Г. Д. Лидиным, В. П. Лавцсвинем, А. М. Моревым, A. A. Мясниковым, Ю. Н. Малышевым, В. И. Мурашовым, В. П. Мазикиным, И. Д. Машенко, Н. В. Ножкиным, В. Н. Пузыревым, Г. Я. Полевщико-вым, Л. А. Пучковым, М. А. Патрушевым, А. Э. Петросяном, Е. И. Преображенской, A. C. Рябченко, М. К. Сирошем, И В. Сергеевым, В. В. Силаевым, A. B. Сурковым, Г. Г. Стеколыциковым, Б. Г. Тарасовым, В. В. Ходотом, О. И. Черновым, Л. А. Шевченко, С. А. Друниным и др. Дегазация угольных пластов и вмещающих толщ на шахтах осуществляется различными способами, в зависимости от вида газового коллектора и степени разгрузки его от горного давления. В настоящее время все основные способы дегазации угольных пластов и вмещающих толщ разделены на 3 группы [2, 3]. Все эти способы включают в себя более десяти основных схем, в которых может быть выделено более вариантов. Способы дегазации не разгруженных угольных пластов широко применяются в Кузбассе, Караганде, КНР, Англии и в др. По данным ряда исследований газообильность выработок в результате предварительной дегазации снижается в среднем на - %.