Способ дегазации выбросоопасных и газоносных пластов угля

Способ дегазации выбросоопасных и газоносных пластов угля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горной пром-ти и М. б. использовано для предотвращения внезапных выбросов угля и газа. Цель изобретения - повышение эффективности дегазации и снижение трудоемкости работ. Производят опережающую отработку зашитного пласта. Бурят скважины в породы междупластья. Размещают в скважинах заряды взрывчатого вещества и разупрочняют породы междупластья путем взрывания зарядов взрывчатого вещества в скважинах. Из первой пробуриваемой скважины отбирают породные керны по каждому из пересекаемых скважиной слоев пород меЖд упластья. Определяют величину газопроницаемости каждого породного слоя и среднюю величину газопроницаемости всех пород междупластья. Выявляют слабопроницаемые породные слои путем сравнения величины газопроницаемости каждого породного слоя со средней ве- ,личиной газопроницаемости и подвергают их разупрочнению. К слабопроницаемым относят те породные слои, для которых значения газопроницаемости ниже средней величины не менее чем на 10%. 1 з. п. ф-лы, 1 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК

gag 4 Е 21 Е 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Дь (:)

СР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4167680/22-03 (22) 29.12.86 (46) 07.11.88. Бюл. № 41 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) В. П. Кузнецов, Е. В. Гончаров, М. Г. Мустафин, Ю. M. Бирюков, К. С. Калыков и Д. М. Шередекин (53) 622.8.831 (088.8) (56) Руководство по дегазации угольных шахт. — М.: Недра, 1975, с. 58 — 77.

Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа. — М.:

Недра, 1977, с. 38 — 47. (54) СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ ВЫБРОСООПАСНЫХ И ГАЗОНОСНЫХ ПЛАСТОВ

УГЛЯ (57) Изобретение относится к горной пром-ти и м. б. использовано для предотвращения внезапных выбросов угля и газа. Цель изоб„„SU„„1435800 A 1 ретения — повышение эффективности дегазации и снижение трудоемкости работ. Производят опережающую отработку защитного пласта. Бурят скважины в породы междупластья. Размещают в скважинах заряды взрывчатого вещества и разупрочняют породы междупластья путем взрывания зарядов взрывчатого вещества в скважинах. Из первой пробуриваемой скважины отбирают породные керны по каждому из пересекаемых скважиной слоев пород междупластья. Определяют величину газопроницаемости каждого породного слоя и среднюю величину газопроницаемости всех пород междупластья.

Выявляют слабопроницаемые породные слои путем сравнения величины газопроницаемости каждого породного слоя со средней величиной газопроницаемости и подвергают их разупрочнению. К слабопроницаемым относят те породные слои, для которых знач«ния газопроницаемости ниже средней в«личины не мен««чем на 10%. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1435800

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предотвращения внезапных выбросов угля и газа и снижения газообильности при разработке угольных пластов.

Цель изобретения — повышение эффективности дегазации и снижение трудоемкости работ по осуществлению способа.

На чертеже представлена схема, реализующая способ.

Из удобной полевой выработки 1 или с поверхности на участке отработки защитного

2 пласта через породы между защитным и защищаемым пластом 3 пробуривают экспериментальную скважину 4. Предпочти тельно проводить бурение скважины с отбором керна по каждому пересекаемому породному слою. Полученные керны исследуют на аппаратуре для исследования кернов и определяют газопроницаемость исследуемых пород. Определять газопроницаемость можно и другими путями, например по воздухопоглощению вмещающих пород, на каждом слое пород из слагающих массив между за1цитным и защищаемым пластами. В результате измерений получают значение газопроницаемости по каждому породному слою. Затем вычисляют среднее арифметическое значение газопроницаемости для слаtL гающих слоев Х=-> Х;/п, где Х, — — значение

l газопроницаемости каждого из породных слоев; и — — количество породных слоев.

Затем для каждого из слоев вычисляют простое среднее отклонение Л1=Х,— Х, выделяю г отклонение с отрицательным знаком и определяют коэффициент вариации V

А — 100%. Выделяют слои пород 5, для значения газопроницаемости которого соблюдается условие: — Vg, )10% пробуривают на них скважины 6 и подвергают их разупрочняющему воздействию одним из известных способов, например торпедированием. Бурение производят либо с оконтуривающих вынимаемый столб выработок, либо из любых удобно расположенных. Затем заряжают скважины и производят взрывание торпедозарядов в соответствии с инструкцией.

Возможно применение других способов разугрочнения. Например, применение геотехнологических способов: вымывание, выщелачивание и др. в соответствии с конкретным типом породы и условиями.

Разупрочняющее воздействие осуществляют впереди или в створе с очистным забоем, чтобы использовать растягивающие напряжения, возникающие при сдвижении пород в зоне влияния горных работ на защитном пласте. После проведения разупрочнения непроницаемых слоев для оценки эффективности проведенных мероприятий оце"l0 l5

55 нивают их газопроницаемость. Для этого проводят экспериментальную скважину и повторяют операции по оценке газопроницаемости на обработанных слоях пород. После чего значения газопроницаемости сравнивают со средним значением Х. Превышение вновь полученных значений коэффициентов газопроницаемости над средним значением Х свидетельствует об эффективности проведенных мероприятий.

Пример. Верхний слой пласта Р подрабатывает выбросоопасный пласт Дio и находится на удалении 180 м. Дальность за-. щитного действия 170 м. Мощность отрабатываемого слоя 27 м. Породы междупластья представлены слоями алевролита.

На удалении в !20 м от кровли пласта Do находится слой песчаника !5 м. До начала отработки столба по D через породы междупластья из полевой выработки пласта

Д о пробуривают экспериментальную скважину диаметром 45 мм. При ее бурении поинтервально отбирают керны пород, которые впоследствии исследуют с целью определения коэффициента газопроницаемости в разгруженном состоянии на АКМ-«Керн».

Значения коэффициента газопроницаемости по слоям от До,до Дio следующие:

Алевролит Ai 40 м — 0,13 мД

Алевронит А 60 M — 0,1, мД

1левронит с углист. просл. Ао 20 м

0,20 мД

Песчаник П 15 м — 0,008 мД

Песчанист. алевронит А 45 м — 0,16 мД

Х == 0,1316 мД;

ЛА,=0,0016; Л !з — — — 0,0684 мД;

Л„,==+0,0284 мД; Л„= — 0,1236 мД

AliÄ =+.0,0284 мД;

Vp, — 13% V„= — 94%

Анализ отклонений от среднего показывает, что два слоя имеют проницаемость ни>ке средней при отклонении от среднего больше 10%. Это слой алевролита Ai и слой песчаника.

Однако слой Ai находится непосредственно над загцитным пластом, и при его отработке попадает в зону обрушений и трещинообразования, которая распространяется на удаление до 30 — 40 м мощностей пласта в его кровлю. Поэтому слой песчаника разупрочивают торпедированием. Для этого из полевой выработки пласта Qio пробуривают падающие скважины диаметром 90 мм.

Для бурения используют станок СБГ

1 м. Бурение ведут с промывкой. Плотность бурения 1 скв. на 10 м- в пределах углов защиты. Скважины заряжают торпедозарядами длиной 1500 мм, заполненными патронированным ВВ. Заряжание и взрывание торпедозарядов осуществляют в соответствии с интруцией. Впоследствии после отработки пласта Qio производят оценку эффективности защитного действия в дегазации. Начальная газоносность Дin составляет 13,6 м /т. После проведения разупроч1435800

Формула изобретения

Составитель И.Федяева

Реда кто р В. Бу г реп ко на Техред И. Верес Корректор В. Гнрняк

За каз 5625/32 Ти раж 426 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нения и подработки пластом Д о газоносность достигает 4,6 м /т, что позволяет сделать вывод об эффективности проведенных мероприятий.

1. Способ дегазации выбросоопасных и газоносных пластов угля, включающий опережающую отработку защитного пласта, бурение скважин в породы междупластья, размещение в скважинах зарядов взрывчатого вещества и разупрочнения пород междупластья путем взрывания зарядов взрывчатого вещества в скважинах, отличающийся тем, что, с целю повышения эффективности дегазации и снижения трудоемкости работ, из первой пробуриваемой скважины отбирают породные керны по каждому из пересекаемых скважиной слоев пород междупластья, определяют величину газопроницаемости каждого породного слоя и среднюю величину газопроницаемости всех пород междупластья, выявляют слабопроницаемые породные слои путем сравнения величины газопроницаемости каждого породного слоя со средней величиной газопроницаемосси, причем к слабопроницаемым относят те породные слои, для которых значение газопроницаемости ниже средней величины не менее чем на 10%, и подвергают разупрочнению слабопроницаемые породные слои.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, 15 что бурение скважин и разупрочнение пород междупластья осуществляют впереди или в створе с очистным забоем защитного пласта.