ДонНТУ > Портал магистров ДонНТУ
Биография | Библиотека | Реферат | Ссылки |Отчёт о поиске | Индивидуальное задание

Источник: Айруни А.Т. Дегазация угольных шахт за рубежом (Обзор). – М. 1973, - с.18-24


      В 1971 г. в Венгерской Народной Республике дегазация проводилась на шести угольных шахтах из 55 действующих. Работы по дегазации начались в Венгрии в 1954 г. на шахте им. Петефи (Печское месторождение) при разработке крутых пластов.

      Печское месторождение коксующихся каменных углей является наиболее крупным в стране. Часть месторождения с пластами, обладающими высокой газоносностью в подверженными внезапным выбросам угля и газа, разрабатывается тремя шахтами: «Печ-УI», «Сабольч» и им.Петефи. Угол падения пластов изменяется от 25 до 80°, местами наблюдается их полное выполаживаение. Мощность рабочих пластов в пределах полей перечисленных шахт колеблется от 0,5 до 7,3м. В западной и восточной частях месторождения (шахты «Печ-УI» и им.Петефи) разрабатываются 12-18 угольных пластов, а в центральной части (шахта «Сабольч») - 23. Пласты сближенные, расстояния между ними весьма непостоянны.

      Метанообильность выработок растет с развитием горных работ по простиранию, что вызвано попаданием в зону подработки все новых источников метана – угольных пластов и пропластков. Относительная метанообильность шахты «Печ-У1» составляет 46 м3/т, шахты «Сабольч» - 30 м3/т, шахты им.Петефи - 63 м3/т. При разработке отдельных свит, содержащих большое количество сближенных пластов нерабочей мощности, относительная метанообильность выработок в некоторых случаях значительно превышает указанные выше величины и достигает в отдельных случаях 110 м3/т (пласт У шахты им.Петефи).

      Подсчитано, что ежегодное количество метана, выделяющегося в горные выработки и вынесенного потоками воздуха в шахтах «Печ-УI», «Сабольч» и им.Петефи, составляло более 47,5 млн. м3. Концентрация горных работ, проведенная в последние годы, привела к некоторому снижению абсолютной метанообильности выработок, однако относительная их метанообильность увеличилась (особенно на шахте «Печ-УI»). Ведение горных работ в шахтах Печского месторождения особенно затрудняется вследствие сочетания большой метанообильности угольных пластов со склонностью углей к самовозгоранию, опасностью пластов по внезапным выбросам угля и газа и взрывчатым свойствам угольной пыли.

      Эффективным способом снижение метанообильности выработок и одновременно уменьшения опасности внезапных выбросов угля и газа является дегазация сближенных пластов с помощью скважин. В этом случае кроме повышения безопасности труда рабочих может быть получен и значительный экономический эффект за счет использования каптированного газа. В Венгрии использование этого газа имеет особое значение в связи с тем, что запасы естественных горючих газов в стране невелики.

      По подсчетам венгерских специалистов угольные пласты Печского месторождения в пределах полей шахт «Печ-У1» и им.Петефи содержат около 1800 млн.м3 метана. Использование его может дать 1,5*1013 ккал тепла.

      Высокая метанообильность выработок печских шахт обусловлена не только высокой метанообильностыо разрабатываемых угольных пластов, но и поступлением метана из неразрабатываемых угольных пластов и пропластков или смежных пластов, разрабатываемых с отставанием. Кроме того, метан поступает и из вмещающих пород.

      Все это осложняет ведение эксплуатационных работ главным образом в пластах, отрабатываемых в первую очередь. При дальнейшем углубления горных работ следует ожидать прогрессирующего увеличения газопроявлений в шахтах и ограничения их производительности по газовому фактору.

      В условиях Печского месторождения наиболее эффективным оказался метод дегазации сближенных пластов скважинами, пробуренными до подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов и пропластков. Кроме того, применяется метод бурения дегазационных скважин по ближайшему сближенному пласту из дегазационного квершлага, пройденного до пересечения с дегазируемым пластом, или из штрека, проведенного по последнему. В тех случаях, когда проведение дренажных выработок не приводит к выбросу угля и газа, применяется метод проведения специального дренажного штрека по одному из дегазируемых вышележащих пластов угля.

      Первые опыты по извлечению метана в угольных шахтах Печского месторождения были проведены в 1947-1949 гг. Однако из-за отсутствия необходимого бурового оборудования, а также защитной и контрольной аппаратуры полученные результаты были неудовлетворительными.

      Вновь к каптажу рудничного газа приступили в январе 1954 г. на шахте им. Петефи, на УII горизонте пласта УI мощностью 1,6-1,8 м с углом падения 45-52°. Система разработки сплошная по схеме лава-этаж.

      На УI горизонте скважины диаметром 65 и 80 мм бурили до вышележащих пластов из откаточных штреков под углом 30° к горизонту и перпендикулярно плоскости напластования пластов. Глубина обсадки скважин 6-10 м, диаметр обсадных труб 102 мм.

      На нижерасположенном IX горизонте шахты для дегазации смежных пластов скважины бурили из ниш основных штреков пластов II и IУ. Расстояние между скважинами по простиранию - 15-20 м, углы наклона их к горизонту от 30 до 90°.

      Увеличение дебита метана из скважин, пробуренных из основного штрека пласта II, происходило при подходе подрабатываемого очистного забоя к скважинам на 12-16 м. Средний дебит метана из одной скважины в течение 4,5 месяца составил 97 м3/сутки, а максимальный - 921 м3/сутки. Средний дебит метана из одной дегазационной скважины - 13,4 тыс.м3.

      При пересечении пласта УIII дебит газа из дегазационных скважин составил 150-180 л/мин, избыточное газовое давление достигало 17 мм вод. ст. Замеры избыточного давления позволили установить, что последнее изменялось вместе с изменением депрессии штрека пласта УI. В отдельные промежутки времени дебит газа из скважин снижался до 30 л/мин и даже до нуля. За 120 суток из скважин выделялось 7,2-13 тыс.м3 метана, или в среднем за сутки 82-108 м3.

      На шахте «Вашаш» разрабатывались три угольных пласта: нижний № 2 мощностью 3,0 м, средний № 3 мощностью 2,0 м и верхний № 4 мощностью 2,1 м. Угол падения пластов 45-50°, угли газоносные, пласт № 3 склонен к внезапным выбросам. Мощность междупластья, содержащего твердые песчанистые слайды и песчаники, соответственно составляла 24 и 12 м.

      Дегазационные скважины бурились из основного штрека пласта № 2 по направлению к угольному пласту № 3 горизонтально и под углами 30, 60 и 90° на расстоянии 20-30 м друг от друга. Всего в этом направлении была пробурена 41 скважина общей длиной 1290 м. В связи с тем что пласт № 3 был выбросоопасным, на шахте был принят следующий порядок отработки: вначале отрабатывался пласт № 4, затем - пласт № 2 и в последнюю очередь - пласт № 3. Таким образом, наиболее опасный пласт дегазировался сначала надработкой вышележащего пласта № 4, а затем дегазационными скважинами и подработкой пласта №2.

      При разработке пласта № 4 из его основного штрека бурились дегазационные скважины на пласт № 5 (мощностью 0,9 м). Схема бурения этих скважин была примерно такой же, как и с пласта № 2 на пласт № 3.

      За один год работы дегазационной установки в течение 6042 ч было извлечено 393,5 тыс.м3 метана при средней его концентрации в метановоздушной смеси 75,7%. Дебит одной скважины составил в среднем 109 л/мин при теплоте сгорания отсасываемого газа 3460 ккал/м3.


Биография | Библиотека | Реферат | Ссылки | Отчёт о поиске | Индивидуальное задание

ДонНТУ >Портал магистров ДонНТУ