I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
1. Для определения количественных показателей газоносности в пределах метановой зоны, характеризующейся повышенным выделением, применяются методы прямого и косвенного определения природной газоносности угольных пластов и вмещающих пород.
Метод прямого определения основан на применении специальных колонковых снарядов (керногазонаборников), которые позволяют отобрать пробы угля, пород и газа в их естественном соотношении и определить содержание газа в керне, близкое к природному. Данный метод используется геологоразведочными партиями (далее - ГРП), геологоразведочными экспедициями (далее - ГРЭ) при ведении геологоразведочных работ.
Метод косвенного определения сводится к установлению газоносности угля или пород по их газоемкости, полученной лабораторным путем, для условий давления газа и температуры, замеренных в скважинах в угольном пласте или породном слое.
2. Газовыми съемками, проводимыми в горных выработках, устанавливается газовый баланс выемочных участков по источникам газовыделения, в том числе из разрабатываемого пласта. Газовыделение из разрабатываемого пласта, отнесенное к 1 т угля, в сумме с остаточной газоносностью угля, выдаваемого из лавы, соответствует природной газоносности угольного пласта.
3. Природная газоносность угольных пластов рассчитывается по данным газообильности выработок действующих шахт по формулам прогноза метанообильности. Исходными данными является фактическая метанообильность действующих выработок, рассчитанная по плановым и категорийным замерам, проводимым военизированными горно-спасательными частями и службой вентиляции шахт.
4. Комплексный метод основан на использовании непрерывного газового каротажа выходящей из скважины промывочной жидкости. Газовым каротажем по скважине в разрезе пород выявляются газовыделяющие интервалы (угольные пласты и газоносные породы). По объему газа, вынесенного буровым раствором из интервала газосодержащих углей и пород, определяют количество газа, выделившегося при перебуривании одного метра углепородного массива. Определив объем газа, вынесенного буровым раствором из интервала угольного пласта, и остаточную газоносность угольного керна и шлама, рассчитывают по уравнению газового баланса природную газоносность угольного пласта.
5. На всех стадиях разведки угольных месторождений и участков определение газоносности угольных пластов и вмещающих пород-коллекторов является обязательным.
На поисковой стадии производятся сбор и обобщение сведений о газоносности месторождения или участка, определение качественного состава природных газов в угольных пластах и вмещающих породах методом отбора проб в герметические сосуды - ориентировочное определение природной газоносности месторождения (наличие или отсутствие в угленосных отложениях метана на глубине, до которой производится оценка запасов).
На стадии предварительной разведки месторождений с наличием метана необходимо получить данные о газоносности исследуемой площади, достаточные для составления соответствующего раздела в технико-экономическом докладе о целесообразности детальной разведки.
Для этого необходимо установить:
общий характер качественного состава газов и газовую зональность;
глубину поверхности зоны метановых газов и общую качественную характеристику природной газоносности угольных пластов в зоне метановых газов;
возможное влияние геологических факторов на распределение газов в угольных пластах и вмещающих породах.
На стадии детальной разведки выполненный объем опробования угольных пластов месторождения (участка) должен обеспечить получение исходных данных о природной газоносности, достаточных для составления прогноза ожидаемой газообильности горных выработок шахты с погрешностью не более 30%.
Для этого необходимо:
уточнить гипсометрическое положение поверхности зоны метановых газов с точностью 50 м;
определить природную газоносность рабочих пластов в зоне метановых газов на всей площади месторождения (участка) с предельной погрешностью не более 5 м3/т, которая устанавливается сравнением со среднединамической величиной газоносности проб одного пластопересечения мощных пластов угля или со средней газоносностью тонких угольных пластов на данной глубине;
определить наличие горизонтов вмещающих пород-коллекторов и установить их газосодержание;
установить газосодержание подземных вод водоносных горизонтов, оказывающих значительное влияние на газообильность горных выработок;
изучить влияние геологических факторов на распределение газа и установить количественные зависимости, дать прогноз газоносности с учетом выявленного влияния геологических факторов на возможные региональные и локальные изменения газоносности.
6. При доразведке полей действующих шахт дополнительное опробование угольных пластов на газоносность проводится в случае, если нет условий, позволяющих применять горностатистический метод прогноза газообильности горных выработок, а именно при:
отсутствии данных о газообильности горных выработок на отработанных и действующих горизонтах шахты, а также по соседним шахтам;
вскрытии первого горизонта в зоне метановых газов;
вскрытии новых пластов;
изменении системы разработки или способов управления метановыделением;
отсутствии аналогии геологических условий действующих горизонтов с разведываемыми;
наличии в пределах шахтного поля значительных тектонических нарушений.
7. При повышенной углекислотообильности (более 5 м3/т добычи угля) выявляются источники поступления углекислого газа, для чего используются результаты подземных газовых съемок и исследования подземных и шахтных вод.
8. При реконструкции действующих шахт с прирезкой новых площадей и пластов на расстоянии по вертикали от горных работ более 200 м при пологих и более 300 м при крутых пластах, а также на расстоянии более 2000 - 3000 м от действующих горных работ изучение природной газоносности основных рабочих угольных пластов производится в соответствии с требованиями детальной разведки.
9. При опробовании керногазонаборниками угольных пластов число проб, отбираемых из одного пласта, определяется по таблице N 1.
Таблица N 1
Объем опробования угольных пластов на газоносность
в зависимости от их мощности
Мощность угольного пласта, м
|
Количество проб, подлежащих
отбору, шт.
|
До 1,5
|
1
|
1,5 - 3
|
2 - 3
|
3 - 5
|
3 - 4
|
Более 5
|
5 - 10
|
10. На действующих шахтах прогноз ожидаемой газообильности нижележащих горизонтов осуществляется по данным горных работ.