Расчет параметров предварительной дегазации пласта скважинами, пробуренными в плоскости пласта

УПРАВЛЕНИЕ ГАЗОВЫДЕЛЕНИЕМ ВЫЕМОЧНОГО УЧАСТКА ПРИ ВЕДЕНИИ ОЧИСТНЫХ РАБОТ

Исходные данные к расчету параметров предварительной дегазации пласта:

Исходные данные к расчету параметров способа снижения газовыделения выемочного участка поверхностными газоотсасывающими вентиляторами:

Общие сведения о дегазации угольных пластов

Дегазация угольных пластов – это мероприятия, направленные на извлечение и улавливание метана, выделяющегося из угольного пласта, выработанного пространства и пластов-спутников, и его изолированный отвод на поверхность.

Эффективность проведения дегазации оценивается коэффициентом дегазации k_д, равным отношению величины снижения газообильности за счет дегазации к газообильности без применения дегазации:

(1.1)

где I – метановыделение в горную выработку без дегазации источника газовыделения, м³/мин;

I_д – метановыделение в горную выработку после применения дегазации, м³/мин.

При разработке угольных пластов применяются следующие способы дегазации угольных пластов и выработанного пространства:

· скважинами с поверхности;

· скважинами, пробуренными из подготовительных выработок под углом к напластованию на соседние угольные пласты или в выработанное пространство разрабатываемого пласта;

· скважинами, пробуренными в плоскости разрабатываемого пласта.

Расчет параметров предварительной дегазации пласта скважинами, пробуренными в плоскости пласта

Для предварительной дегазации выемочных участков применяются схемы расположения скважин по падению, восстанию, простиранию, под углом к простиранию пласта, а также их сочетания. Возможно параллельное, веерное, перекрещивающееся или кустовое расположение скважин.

Предварительная дегазация выемочного участка должна осуществляться на протяжении не менее 6 месяцев до начала очистных работ при применении восходящих (горизонтальных) скважин и не менее 12 месяцев – при применении нисходящих скважин.

Выбираем схему дегазации пласта перекрещивающимися скважинами.

Схема дегазации пласта перекрещивающимися скважинами приведена на рисунке 1. Коэффициент дегазации составляет 0,3-0,4.

Рисунок 1 – Схема дегазации пласта перекрещивающимися скважинами.

К параметрам способа предварительной дегазации пласта относятся:

· диаметр дегазационных скважин d, мм;

· длина дегазационных скважин L_с, м;

· глубина герметизации скважин L_г, м;

· расстояние между скважинами R, м;

· время работы дегазационных скважин t, сут;

· количество скважин предварительной дегазации n.

Диаметр дегазационных скважин d принимается в зависимости от диаметра бурового инструмента в пределах 76-118 мм, принимаем 76мм.

Длина дегазационных скважин L_с (м) принимается равной не менее 2/3 длины лавы, принимаем 190м.

Глубина герметизации скважин L_г принимается 6-10 м., принимаем 8м.

Расстояние между скважинами предварительной дегазации R (м) определяется по формуле:

(1.2)

м.,

где θ ₁, θ ₂ – коэффициенты, составляющие для схем дегазации пластовыми скважинами пластов средней мощности θ ₁=1,58, θ ₂=0,64;

g_о – среднее удельное метановыделение в течение первого месяца работы скважин (в расчетах принимать 1,1-1,3 м³/(м сут));

t – время работы скважин в зоне предварительной дегазации пласта:

· для восходящих или горизонтальных скважин t =180 суток;

· для нисходящих скважин t =360 сут;

γ_у – объемный вес угля, т/м³;

q_пл – прогнозное метановыделение из пласта, м³/т;

k_д.пл – коэффициент дегазации пласта;

m_п – мощность угольных пачек пласта (в расчетах принимать равной мощности пласта m), м.

Количество скважин для дегазации выемочного столба n определяется по формуле:

(1.3)