Источник: Руководство по дегазации угольных шахт. М., «недра», 1975.189с
Дегазация разрабатываемых угольных пластов скважинами, пробуренными из выработок
Дегазация разрабатываемых угольных пластов скважинами, пробуренными из подготовительных выработок, осуществляется при подготовке пласта к выемке. Этот способ дегазации применяется как при столбовых, так и при сплошных системах разработки, если имеется достаточное опережение подготовительной выработки относительно лавы.
Применение восстающих (пробуренных по восстанию пласта) скважин при сроке их функционирования до 12 мес. на 20-50% эффективнее, чем нисходящих (пробуренных по падению пласта). Бурение пластовых скважин перпендикулярно направлению основной системы трещин кливажа увеличивает газоотдачу массива в скважины на 10-30% и сокращает длительность провеса дегазации.
Отсос таза пластовыми скважинами из не разгруженных от горного давления угольных пластов более эффективен при создании вакуума в скважинах. При любых способах дегазации создание вакуума в дегазационной системе является необходимой мерой, обеспечивающей перемещение газа по газопроводу.
Предварительная дегазация разрабатываемых пластов скважинами применяется при сплошной и столбовой системах разработки с выемкой по простиранию и падению (восстанию) пластов при пластовой и по левой подготовке выемочных участков. Передовая дегазация, т. е. каптаж метана из угольного массива разрабатываемого пласта скважинами, пробуренными впереди очистного забоя в зоне разгрузки пласта, менее эффективна, чем предварительная. Однако на высоко газоносных угольных пластах с низкой газопроницаемостью передовая дегазация может обеспечить извлечение 50-80% всего дренируемого скважинами метана.
Для схем, где дегазационные скважины бурятся в плоскости пласта из пластовых подготовительных выработок более эффективны параллельно-одиночные скважины, так как они относительно равномерно дегазируют пласт угля и могут быть использованы для нагнетания воды в пласт и увлажнения угольного массива с предотвращения внезапных выбросов угля и газа, снижения пылеобразования и предупреждения эндогенных пожаров.
При выборе схемы дегазации разрабатываемого пласта скважинами в условиях наиболее распространенных столбовых и сплошных систем разработки необходимо руководствоваться следующими положениями:
а) Отдавать предпочтение восстающим, параллельно-одиночным скважинам с параллельным расположением их относительно линии очистного забоя.
б) Принимать следующие геометрические параметры параллельно-одиночных скважин, пробуренных по пласту
в) Срок службы скважин предварительной дегазации принимать при столбовой системе разработки не менее 6 мес.
Длительность периода передовой дегазации зависит от длины опережающей части выработки, из которого бурятся скважины, и скорости подвигания очистного забоя и составляет 10-30 сут.
В течение всего срока службы скважины должны быть подключены к газопроводу и вакуумной системе.
г) Герметизация устьев скважин должна производиться специальными герметизаторами (механического, гидравлического или пневматического типа) или цементно-песчаным раствором. Пластовые скважины следует герметизировать на длину 4-10м, а скважины пробуренные вкрест простирания пласта через породную толщу, — 2-5 м.
При бурении нисходящих скважин в оконтуренные выработками угольный массив с выходом скважины в нижележащую выработку необходимо герметизировать устье скважины под обсадную трубу и часть скважины со стороны нижележащей выработки (глухая герметизация, обеспечивающая слив воды).
д) Величину вакуума принимать не менее 50 мм рт. ст.
е) При предварительной дегазации скважину оставлять подключенной к дегазационному газопроводу вплоть до подхода к ней забоя лавы или появления значительных подсосов воздуха. Расстояние, при котором должны отключаться дегазационные скважины, составляет 2-5 м.
ё) При использовании скважин для дегазации угольного массива с последующей обработкой пласта жидкостями (вода, вода с добавками и пр.) параметры скважин определять по факторам дегазации и нагнетания (увлажнения). Из двух значений принимать наименьшее расстояние между скважинами и наибольшую длину герметизации.
Возможны два варианта бурения скважин:
При большой длине лавы (свыше 250 м) дегазация угольного пласта может производиться восстающими и нисходящими скважинами. Эффективное применение нисходящих скважин возможно только при достаточно хорошем их осушении.
При столбовых системах разработки с выемкой по восстанию или падению скважины бурятся из наклонных выработок по простиранию пласта.
При параллельно-одиночной схеме дегазации скважины бурятся параллельно друг другу, причем каждая из них оборудуется индивидуально. В этом случае при заданном коэффициенте эффективности дегазации разрабатываемого пласта расстояние между осями скважин определяется для каждого блока по расчетным формулам. В зависимости от этих условий разработки угольных пластов это расстояние изменяется от 5 до 30м.