II. ДЕГАЗАЦИЯ РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ ПЛАСТОВ НА ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКАХ
11. Дегазация разрабатываемых угольных пластов осуществляется скважинами, пробуренными из подготовительных выработок.
Дегазационные скважины бурятся в плоскости пласта по восстанию, простиранию, падению или под углом к линии простирания (параллельно линии очистного забоя, веером или перекрестно). Скважины бурятся вкрест системы кливажных трещин.
На шахтах, разрабатывающих крутые угольные пласты, бурение скважин производится через породную толщу вкрест простирания пласта.
12. Бурение дегазационных скважин на выемочном поле производится при проведении подготовительной выработки и/или после окончания ее проведения. Схемами дегазации предусматривается бурение скважин как в контуре выемочного участка, так и за его контуром. При бурении скважин за контур выемочного участка осуществляется дегазация участка пласта, по которому будет проводиться подготовительная выработка, оконтуривающая участок (рисунок 3).
13. На оконтуренных выработками выемочных участках скважины не добуриваются до противоположной выработки на 10 - 15 м.
14. Скважины, пробуренные в плоскости пласта, герметизируются на 6 - 10 м, а пробуренные вкрест пласта - на 3 - 5 м. При выполнении герметизации учитывается состояние массива горных пород у устьев скважин.
15. При использовании буровой техники, позволяющей бурить сверхдлинные скважины, дегазация пласта проводится по схеме, которая показана на рисунке 8. В остальных случаях применяются схемы, показанные на рисунках 9 - 12.
16. На пластах, склонных к внезапным выбросам угля и газа, применяются схемы дегазации пласта с использованием перекрещивающихся скважин (рисунки 3, а, 8 - 11, 13).
17. При слоевой отработке высокогазоносных и выбросоопасных мощных пологих пластов применяются схемы дегазации, изображенные на рисунках 13, 14. При схеме, приведенной на рисунке 13, восстающие перекрещивающиеся скважины бурятся из конвейерного штрека, пройденного по верхнему слою, и дополнительно к ним бурятся восстающие ориентированные на очистной забой скважины по нижнему слою. При схеме, приведенной на рисунке 14, из конвейерного штрека бурятся восстающие перекрещивающиеся скважины по верхнему слою и восстающие скважины на нижний слой.
18. Дегазация крутых пластов осуществляется скважинами, пробуренными веером в плоскости разрабатываемого пласта (рисунок 15), веером вкрест пласта (рисунок 16). В первом случае (рисунок 15) опорными точками геометрического расположения забоев дегазационных скважин являются вентиляционные квершлаги и линии, разделяющие очистной забой пополам и длину столба (высоту этажа) на части, равные 1/3 и 2/3, а во втором (рисунок 16) - линии, разделяющие высоту этажа пополам и на части, равные 1/3 и 2/3.
Рис. 8. Схема дегазации угольного пласта при бурении
параллельных и сверхдлинных направленных на очистной
забой скважин:
1 - очистной забой; 2 - параллельная очистному забою скважина; 3' - сверхдлинная скважина, ориентированная на очистной забой; 4 - участковый газопровод; 5 - магистральный газопровод
Рис. 9. Схема дегазации угольных пластов при ограниченных
возможностях буровой техники:
1 - очистной забой; 2 - скважина, параллельная очистному забою; 3 - скважина, ориентированная на очистной забой из конвейерного штрека; 3' - скважина, ориентированная на очистной забой из уклона; 4 - участковый газопровод; 5 - магистральный газопровод
Рис. 10. Схема дегазации угольных
пластов перекрещивающимися скважинами, пробуренными
из конвейерной выработки:
1 - очистной забой; 2 - скважина, параллельная очистному забою; 3 - скважина, ориентированная на очистной забой; 4 - дегазационный трубопровод
Рис. 11. Схема дегазации пласта параллельными
и веерными, ориентированными на очистной забой, скважинами:
1 - очистной забой; 2 - параллельные очистному забою скважины; 3 - веерные скважины, ориентированные на очистной забой; 4 - дегазационный трубопровод;
Рис. 12. Схема дегазации угольных пластов скважинами,
пробуренными из конвейерной и вентиляционной выработок:
1 - очистной забой; 2 - скважины, параллельные очистному забою и ориентированные на очистной забой; 3 - угольный пласт; 4 - дегазационный трубопровод
Рис. 13. Схема дегазации мощного пласта
восходящими скважинами, пробуренными из выработок верхнего
и нижнего слоев:
1 - очистной забой; 2 - параллельная очистному забою скважина; 3 - ориентированная на забой скважина, пробуренная по верхнему слою; 3' - ориентированная на забой скважина, пробуренная по нижнему слою; 4, 4' - газопроводы
Рис. 14. Схема дегазации мощного пласта восстающими
скважинами, пробуренными из выработки верхнего слоя:
1 - очистной забой; 2 - параллельная очистному забою скважина, пробуренная по верхнему слою; 3 - ориентированная на забой скважина, пробуренная по верхнему слою; 3'- скважина, пробуренная на нижний слой; 4 - газопровод
Рис. 15. Схема дегазации разрабатываемого пласта
скважинами, пробуренными веером в плоскости крутого пласта:
1 - очистной забой (щитовой агрегат); 2 - пластовые дегазационные скважины; 3 - квершлаг; 4 - штрек полевой откаточный; 5 - квершлаг вентиляционный;
Рис. 16. Схема дегазации свиты крутых пластов
скважинами, пробуренными веером вкрест одного пласта
и в плоскости другого:
1 - отрабатываемый пласт; 2 - пластовые дегазационные скважины; 3 - дегазационные скважины, пробуренные вкрест пласта; 4 - газопровод; 5 - квершлаг; 6 - полевой штрек; 7 - откаточный штрек
19. На пологих и наклонных пластах при отсутствии технической возможности пробурить скважины на всю ширину столба применяются схемы дегазации, предусматривающие бурение скважин из двух подготовительных выработок. При данной схеме дегазации скважины располагаются таким образом, чтобы их забойные части перекрещивались (рисунок 12).
20. Срок каптажа газа устанавливается условием достижения проектного коэффициента дегазации с учетом показателей газоотдачи пласта в скважины: интенсивности начального удельного метановыделения (
При осушении нисходящих скважин путем перетока воды в восходящие скважины срок предварительной дегазации пласта принимается равным 6 месяцев.
Расстояние между дегазационными скважинами определяется паспортом выемочного участка с учетом условий и сроков проведения предварительной дегазации.
21. Для повышения эффективности дегазации разрабатываемых пластов подземными скважинами применяются способы интенсификации газоотдачи угольного массива путем предварительного гидроразрыва (гидрорасчленения) пласта через скважины (пункт 8).
22. Максимально достижимые значения эффективности предварительной дегазации разрабатываемых пластов на участках ведения очистных работ приведены в таблице N 3.
Таблица N 3
Максимально достижимая эффективность предварительной
дегазации разрабатываемых пластов на выемочных участках
┌─────────────────────────────┬────────────────┬──────────────────────────┐ │ Схема расположения │ Коэффициент │ Минимальная величина │ │ пластовых скважин │ дегазации │ разрежения у устья │ │ │ пласта, │ скважины │ │ │ доли единицы ├──────────┬───────────────┤ │ │ │ кПа │ мм рт. ст. │ ├─────────────────────────────┼────────────────┼──────────┼───────────────┤ │Восстающие или горизонтальные│ 0,2 - 0,25 │ 6,7 │ 50 │ │параллельно-одиночные │ │ │ │ │скважины на пологих пластах │ │ │ │ ├─────────────────────────────┼────────────────┼──────────┼───────────────┤ │Нисходящие параллельно- │ 0,15 - 0,20 │ 13,3 │ 100 │ │одиночные скважины │ │ │ │ ├─────────────────────────────┼────────────────┼──────────┼───────────────┤ │Пластовые параллельно- │ 0,3 - 0,4 <*> │ 6,7 <*> │ 50 <*> │ │одиночные скважины в зоне │ -------------- │ ------- │ ------- │ │предварительного гидроразрыва│ 0,2 - 0,3 │ 13,3 │ 100 │ ├─────────────────────────────┼────────────────┼──────────┼───────────────┤ │Перекрещивающиеся скважины │ 0,3 - 0,4 │ 6,7 │ 50 │ ├─────────────────────────────┼────────────────┼──────────┼───────────────┤ │Перекрещивающиеся скважины в │ 0,4 - 0,5 │ 6,7 │ 50 │ │зоне предварительного │ │ │ │ │гидроразрыва │ │ │ │ ├─────────────────────────────┼────────────────┼──────────┼───────────────┤ │Восстающие скважины на крутых│ 0,25 - 0,30 │ 6,7 │ 50 │ │пластах │ │ │ │ ├─────────────────────────────┼────────────────┼──────────┼───────────────┤ │Скважины вкрест простирания │ 0,2 - 0,25 │ 6,7 │ 50 │ │крутых пластов │ │ │ │ └─────────────────────────────┴────────────────┴──────────┴───────────────┘
--------------------------------
<*> Числитель - для восстающих или горизонтальных скважин; знаменатель - для нисходящих скважин.
Примечание. При невозможности обеспечения концентрации метана в газовоздушной смеси в дегазационном трубопроводе более 25% допускается снижение минимальной величины разряжения в дегазационных скважинах.