Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ СБЛИЖЕННОГО УГОЛЬНОГО ПЛАСТА НА УЧАСТКАХ ВЕДЕНИЯ ОЧИСТНЫХ РАБОТ

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для извлечения газов из сближенных пластов и выработанного пространства в условиях отработки метаноносных пластов угля с целью снижения метанообильности выемочных участков за счет продуктивности дегазационных скважин, пробуренных из участковых выработок на сближенные угольные пласты в кровле/почве отрабатываемого пласта.

Известен способ дегазации сближенного угольного пласта на участках ведения очистных работ скважинами, пробуренными из участковых выработок на сближенные пласты угля (Управление газовыделением в угольных шахтах при ведении очистных работ / И.В. Сергеев, В.С. Забурдяев и др. - М.: Недра, 1992. - 256 с.), включающий бурение скважин из выработок до пересечения сближенного пласта, герметизацию устьев скважин от рудничной атмосферы, подсоединение скважин к дегазационному трубопроводу и извлечение газов.

Недостатком этого способа дегазации сближенного угольного пласта является то, что извлечение газов осуществляют без учета местоположения зоны повышенного метановыделения в скважины относительно забоя лавы.

Известен другой способ дегазации сближенного угольного пласта скважинами, пробуренными из участковых выработок (Метан в шахтах и рудниках России: прогноз, извлечение и использование / А.Д. Рубан, В.С. Забурдяев, Г.С. Забурдяев и др. - М.: ИПКОН РАН, 2006. - 312 с.), включающий бурение скважин из участковых выработок на сближенные пласты угля, герметизацию устьев скважин от рудничной атмосферы, подсоединение скважин к дегазационному трубопроводу и извлечение газов с учетом местоположения зоны повышенного метановыделения в скважины относительно очистного забоя лавы.

Недостатком этого способа дегазации является то, что извлечение метана из сближенного угольного пласта осуществляют без учета местоположения зон метановыделения в скважины на участках очистных работ до и после зоны повышенного извлечения метана.

Наиболее близким способом дегазации сближенного угольного пласта скважинами, пробуренными из участковых выработок, является нормативный способ (Инструкция по дегазации угольных шахт. Серия 05. Выпуск 22. - М.: Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности», 2012. - 250 с., прототип), включающий бурение из участковой выработки скважин на сближенные пласты угля, герметизацию устьев скважин от рудничной атмосферы, подсоединение скважин к дегазационному трубопроводу, установление местоположения зоны повышенного метановыделения в скважины относительно очистного забоя лавы и извлечение газов.

Недостатком данного способа является то, что извлечение метана из сближенных пластов угля ведут без учета местоположения зоны начала метановыделения в скважины, шага посадки пород основной кровли, текущего положения забоя скважины относительно лавы и без оптимального режима управления потоками каптируемых метановоздушных смесей от начала метановыделения в скважины до окончания ее работы.

Целью изобретения является повышение безопасности ведения подземных горных работ по газовому фактору за счет более полного извлечения метана из сближенного угольного пласта и оптимального режима управления потоками каптируемых метановоздушных смесей, обеспечивая в смесях кондиционное содержание метана, то есть более 25% по объему.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что в способе дегазации сближенного угольного пласта, включающем проведение из горной выработки скважин до пересечения ими сближенного пласта, герметизацию устьев скважин от рудничной атмосферы, подсоединение скважин к дегазационному трубопроводу, установление местоположения зоны повышенного метановыделения в скважины относительно забоя лавы и извлечение газов, дополнительно устанавливают местоположение зоны начала метановыделения в скважины, шаг посадки пород основной кровли и текущее положение забоя скважины после посадки пород кровли, при этом создают оптимальный режим управления потоками каптируемых смесей по содержанию в них метана от начала метановыделения в скважину до окончания ее работы. Зоны начального и повышенного метановыделения в скважины устанавливают экспериментально путем анализа данных о метановыделениях из скважин по мере подвигания очистного забоя лавы. Текущее положение забоя скважины после очередной посадки пород основной кровли устанавливают на пересечении плоскостей разгрузки пород кровли от неподвижной и подвижной границ выработанного пространства лавы. Режим управления потоками каптируемых метановоздушных смесей осуществляют величиной разрежения на устьях скважин, обеспечивая в смесях кондиционное содержание метана.

Способ осуществляют следующим образом.

Применительно к конкретным горно-геологическим условиям разработки пластов угля из горной выработки проводят скважины до пересечения ими сближенного угольного пласта, герметизируют устья скважин от рудничной атмосферы, подсоединяют скважины к дегазационному трубопроводу, устанавливают местоположение зоны повышенного метановыделения относительно забоя лавы по данным о метановыделениях из дегазационных скважин или по зависимостям, при этом дополнительно устанавливают местоположение зоны начала метановыделения в скважины, шаг посадки пород основной кровли и текущее положение забоя скважины после посадки пород кровли и создают оптимальный режим управления потоками каптируемых смесей, измеряя содержание в них метана от начала метановыделения в скважину до окончания ее работы. Зоны начального и повышенного метановыделения в скважины устанавливают экспериментально путем анализа данных о метановыделениях из скважин по мере подвигания очистного забоя лавы. Текущее положение забоя скважины после очередной посадки пород основной кровли устанавливают на пересечении плоскостей разгрузки пород кровли от неподвижной и подвижной границ выработанного пространства лавы, а режим управления потоками каптируемых метановоздушных смесей осуществляют путем регулирования величины разрежения на устьях скважин, обеспечивая в смесях кондиционное содержание метана не менее 25% по объему.

Технология ведения дегазационных работ по извлечению метана из сближенных угольных пластов изложена в Инструкции по дегазации угольных шахт (2012 г.).

Внедрение способа позволит повысить безопасность ведения горных работ по газовому фактору за счет более полного извлечения метана из сближенного угольного пласта и выработанного пространства, оптимального режима управления потоками каптируемых метановоздушных смесей, обеспечивая в них кондиционное содержание метана с возможностью его утилизации.