Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка технологических схем каптажа метана при отработке свиты сближенных угольных пластов в условиях шахты Хечам Буй Вьет Хынг

Разработка технологических схем каптажа метана при отработке свиты сближенных угольных пластов в условиях шахты Хечам
<
Разработка технологических схем каптажа метана при отработке свиты сближенных угольных пластов в условиях шахты Хечам Разработка технологических схем каптажа метана при отработке свиты сближенных угольных пластов в условиях шахты Хечам Разработка технологических схем каптажа метана при отработке свиты сближенных угольных пластов в условиях шахты Хечам Разработка технологических схем каптажа метана при отработке свиты сближенных угольных пластов в условиях шахты Хечам Разработка технологических схем каптажа метана при отработке свиты сближенных угольных пластов в условиях шахты Хечам Разработка технологических схем каптажа метана при отработке свиты сближенных угольных пластов в условиях шахты Хечам Разработка технологических схем каптажа метана при отработке свиты сближенных угольных пластов в условиях шахты Хечам Разработка технологических схем каптажа метана при отработке свиты сближенных угольных пластов в условиях шахты Хечам Разработка технологических схем каптажа метана при отработке свиты сближенных угольных пластов в условиях шахты Хечам Разработка технологических схем каптажа метана при отработке свиты сближенных угольных пластов в условиях шахты Хечам Разработка технологических схем каптажа метана при отработке свиты сближенных угольных пластов в условиях шахты Хечам Разработка технологических схем каптажа метана при отработке свиты сближенных угольных пластов в условиях шахты Хечам Разработка технологических схем каптажа метана при отработке свиты сближенных угольных пластов в условиях шахты Хечам Разработка технологических схем каптажа метана при отработке свиты сближенных угольных пластов в условиях шахты Хечам Разработка технологических схем каптажа метана при отработке свиты сближенных угольных пластов в условиях шахты Хечам
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Буй Вьет Хынг. Разработка технологических схем каптажа метана при отработке свиты сближенных угольных пластов в условиях шахты Хечам: диссертация ... кандидата технических наук: 25.00.22 / Буй Вьет Хынг;[Место защиты: Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»].- Санкт-Петербург, 2015.- 122 с.

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1 Современные способы каптажа метана из углевмещающего горного массива 10

1.1 Общая характеристика шахтного метана и его каптажа из углепородного массива 10

1.1.1 Генезис и свойства метана в угольных пластах 10

1.1.2 Десорбция, углефикация и обезвоживание 11

1.1.3 Каптаж метана из углепородного массива 13

1.2 Способы дегазации углевмещающего массива горных пород при разработке угольных месторождений 14

1.2.1 Способы предварительной дегазации разрабатываемых угольных пластов 14

1.2.2 Способы дегазации подрабатываемых и надрабатываемых сближенных пластов 16

1.2.3 Способы дегазации выработанного пространства из подземных выработок21

1.2.4 Способы дегазации при проведении подготовительных выработок

1.3 Обзор опыта применения каптажа метана за рубежом 27

1.4 Оценка метаноопасности на шахте Хечам (Социалистическая Республика Вьетнам) 31

1.5 Выводы по главе 34

ГЛАВА 2 Определение зависимости между параметрами газового фактора и горногеологическими условиями шахты хечам 35

2.1 Общая информация о шахте Хечам 35

2.1.1 Горно-геологическая характеристика шахты Хечам 39

2.1.2 Горно-техническая характеристика шахты Хечам

2.2 Определение зависимости между параметрами метаноносности и глубинами залегания угольных пластов 44

2.3 Выводы по главе з

ГЛАВА 3 Разработка метода прогноза зон высокой эффективности каптажа метана в надрабатываемом массиве при комплексной добыче угля и метана 54

3.1 Анализ параметров влияющих на процесс дегазации в условиях надработки пластов в свите 54

3.2 Оценка взаимного влияния параметров напряжённо-деформированного состояния массива горных пород при его надработке - подработке и параметров каптажа метана 71

3.3 Обобщение характеристик разгрузки надрабатываемого междупластья ("2-4") по фактору эффективности каптажа метана 76

3.4 Выводы по главе 79

ГЛАВА 4 Разработка технологических схем каптажа метана из надрабатываемого междупластья «2» - «4» при комплексном извлечении угля и метана 81

4.1 Оценка эффективности каптажа метана из надрабатываемых углесодержащих массивов 82

4.2 Общие положения о ведении дегазационных работ по каптажу метана с учётом пространственно- временного фактора 91

4.3 Разработка методики и расчёта выбора технологических параметров каптажа метана на примере условий надработки углевмещающей толщи 2-4 92

4.4 Разработка принципиальных технологических схем комплексного извлечения угля и метана применительно к рассматриваемым условиям 97

4.5 Выводы по главе 103

Заключение 106

Список литературы 108

Каптаж метана из углепородного массива

Газоёмкостные свойства большинства нефтегазовых коллекторов связаны с пористостью, поскольку газ «захватывается» и удерживается в поровой системе матрицы пласта. Уголь характеризуется умеренной внутренней пористостью, но при этом может удерживать в несколько (вплоть до шести) раз больше газа, чем например равный объем песчаника при том же давлении. Газоёмкость определяется главным образом степенью углефикации угля. Угли более высокой степени углефикации - битуминозный уголь и антрацит - потенциально обладают максимальной газоёмкостью (рисунок 1.1) [73]. 3439

В углях низкой степени углефикации метан образуется в результате деятельности микроорганизмов, а в углях высокой степени углефикации - в процессе термического преобразования органического вещества угля. Образовавшийся метан адсорбируется органическим веществом угля путем связывания слабыми ван-дер-ваальсовыми силами межмолекулярного притяжения. Газоёмкость угля связана с давлением и содержанием адсорбированного газа, обычно описываемыми изотермой сорбции Ленгмюра, получаемой по данным анализа измельченных проб угля. Удержание больших объемов газа возможно потому, что площадь внутренней поверхности зоны микропористости, где адсорбирован газ, очень велика (рисунок 1.2) [73].

Каптале метана из углепородного массива Увеличение глубины разработки угольных пластов, повышение нагрузок на очистные забои и концентрация горных работ привели к значительному повышению метановыделения в горные выработки угольных шахт Вьетнама.

Выделение метана становится одним из основных факторов, повышающих опасность ведения горных работ в угольных шахтах, о чем свидетельствуют взрывы метановоздушных смесей, которые происходят на угольных шахтах Вьетнама. Кроме того, газовый фактор становится одним из основных препятствий в достижении высоких нагрузок на очистные забои и темпов проведения подготовительных выработок по газоносным угольным пластам.

Традиционно, борьба с шахтным метаном обычно реализуется изменением системы шахтной вентиляции. Однако, когда средствами вентиляции невозможно обеспечить содержание метана в горных выработках в пределах допустимых «Правилами безопасности» норм, то дегазация источников метановыделения в угольных шахтах является эффективным средством обеспечения безопасных условий в горных выработках. Кроме того, дегазация может снять ограничения нагрузок на лавы и темпов проведения горных выработок по газовому фактору.

Дегазация шахты, выемочных участков, подготовительных выработок при их проведении - это совокупность мер по извлечению шахтного метана из угольных пластов, окружающих пород и выработанного пространства с последующим отводом его на поверхность или в горные выработки, в которых возможно разбавление его воздухом до безопасного содержания.

Способы дегазации углевмещающего массива горных пород при разработке угольных месторождений

В настоящее время в мире существует множетво различных способов дегазации. Однако в зависимости от источников газовыделения и объекта дегазации различают следующие способы [10 и др.]: - предварительная дегазация разрабатываемых угольных пластов (пластовая дегазация); - дегазация подрабатываемых и надрабатываемых сближенных пластов; - дегазация выработанного пространства; - дегазация при проведении подготовительных выработок. Эти способы выше имеют общие требования, применительно к пластам высокометаноносным, (часто более 8 м /т). Однако в зависимости от конкретных технических, горно-геологических параметров и цели дегазации для снижения метаноносности может быть применен тот или иной способ каптажа метана.

Предварительная дегазация пласта должна осуществляться не менее 6 месяцев восходящими (горизонтальными) скважинами и не менее 12 месяцев нисходящими. При невозможности проведения предварительной дегазации или невыполнении проектных «съемов» метана с дегазируемых запасов применяется передовая дегазация путем бурения в разгруженной зоне скважин, параллельных очистному забою или развернутых на очистной забой лавы (рисунки 1.3 и 1.4)

Пластовые скважины, попадающие в призабойную часть зоны опорного давления впереди лавы, отличаются повышенной газоотдачей, и поэтому не должны отключаться от газопровода до полного погашения их лавой, т.е. использоваться для передовой дегазации. Передовая дегазация может не производиться, если обеспечен проектный съем метана. В случаях использования дегазационных скважин для увлажнения пласта они вновь подключаются к газопроводу на расстоянии не менее 100м от линии очистного забоя.

При слоевой отработке пласта и наличии выработок по верхнему и нижнему слоям скважины целесообразно бурить по нижнему слою. Во время надработки лавой верхнего слоя скважины, пробуренные по нижнему слою, не должны отключаться от газопровода до их погашения. При высоком значении требуемого коэффициента дегазации пласта скважины можно бурить также и по верхнему слою.

Угол наклона скважин выбирается в зависимости от условий залегания пласта, расположения выработок и направления оси скважин.

Рисунок 1.3 - Дегазация мощного пологого пласта скважинами, пробуренными по верхнему и нижнему слоям: 1 - скважины, пробуренные по верхнему слою; 2 -скважины, пробуренные по нижнему слою; 3 - газопровод Рисунок 1.4 - Передовая пластовая дегазация скважинами, пробуренными навстречу очистному забою: 1 - вентиляционный штрек; 2 - конвейерный штрек; 3 — скважина; 4 - газопровод

Основным параметром при предварительной дегазации разрабатываемых пластов является расстояние между пластовыми скважинами. Дегазация подрабатываемых пластов применяется при наличии газоносных пластов и пород в зоне разгрузки разрабатываемого пласта выше зоны беспорядочного обрушения.

В зависимости от системы разработки, схемы проветривания и глубины горных работ могут применяться различные схемы дегазации (рисунки 1.5 - 1.7).

Параметры скважин устанавливаются опытным путем на основе данных о фактической эффективности дегазации в конкретных горнотехнических условиях разработки угольных пластов. При вынимаемой мощности пласта более 2 м параметры бурения скважин следует выбирать так, чтобы скважины пересекали в зоне разгрузки наиболее мощный из подрабатываемых пластов не далее 60 м по нормали. При вынимаемой мощности пласта до 2 м, если в интервале 15м М 30м подрабатываемых угольных пластов нет, то скважины следует бурить до пересечения ближайшего подрабатываемого пласта или контакта с крепким породным слоем, где: М - мощность пород междупластья.

При длине лавы более 150 м и недостаточной эффективности дегазации при бурении из одной выработки применяются схемы дегазации, предусматривающие бурение скважин из двух оконтуривающих участок выработок.

При подработке пластов с высоким газовыделением и невозможности обеспечения требуемого уровня снижения газовыделения с помощью только дегазационных скважин необходимо применять газодренажные выработки по схемам, показанным на рисунке 1.7.

Горно-геологическая характеристика шахты Хечам

Вскрытие шахты: в настоящее время шахта Хечам вскрыта двумя наклонными стволами до отмеки глубиной -225 м. В главном наклонном стволе с уклоном 15 установлен конвейер для транспортировки угля. Вспомогательный наклонный ствол предназначен для транспортировки материалов, оборудования и пород.

Системы разработки: современными сиистемами разработки являются система разработки длинными столбами по простиранию, добыча угля в лавах — комбайном с поддержанием призабойного пространства механизированными крепями.

Технология проходки выработок: для проходки выработок по углю применяют портативные электродрели, безопасные взрывчатые вещества, детонаторы и электрические взрывные машины. Уголь грузят в вагонеки погрузочными машинами и доставляют к конвейеру и далее на поверхность.

Вентиляция: в настоящее время шахта вентилируется всасывающим способом вентиляторами на двух главных станциях на отметке + 32 м. На главной станции используются вентиляторы 2К56 № 24 (Китай).

Транспорт: для транспортировки угля в лаве используют скребковые конвейеры, на транспортном штреке и наклонном стволе используют ленточные конвейеры.

Электропитание: для электропитания на добычных участках используется подстанция ТВА-315-6/0,69 (на отметке +35 м). В настоящее время подстанция работает стабильно.

Водоснабжение: источником водоснабжения для шахты служит искусственное озеро (затопленный карьер), вода из которого доставляется в цистерну объёмом 300м , находящуюся на отметке +48 м, и дальше через систему насосов и трубопроводов (диаметром 100 мм) доставляется на места назначения.

2.2 Определение зависимости между параметрами метаноносности и глубинами залегания угольных пластов

Анализ результатов метаноносности для угольных пластов шахты Хечам показывает, что метаноносность в угольных пластах увеличивается с глубиной их залегания. Уровень увеличения различен для каждой области и каждого пласта (таблицы: 2.5; 2.6; 2.7; 2.8; 2.9; 2.10) [86-90].

Зависимости между параметрами метаноносности и глубинами пластов на шахте Хечам определялись на основании данных о результатах оценок метаноносности угля в угольных пластах для различных этапов горных работ с учётом изменения метаноносности с глубиной. На основании установленных зависимостей возможна оценка изменения метаноносности в функции рассматриваемых глубин разработки. Результаты определения зависимостей между параметрами метаноносности и глубинами отработки угольных пластов: 12; 13.1; 13.2; 14.2; 14.4 и 14.5 представлены на рисунках. 2.4; 2.5; 2.6; 2.7; 2.8; 2.9. Таблица 2.5 - Результаты данных о метаноносности в угольном пласте «12»

Метаноносность угольных пластов шахты Хечам увеличивается с глубиной отработки пластов. Отметим, что отработка выемочных участков осуществлялась по простиранию пластов.

Результаты оценки прогнозной метаноносности для угольных пластов шахты Хечам весьма высокие. Приближённая оценка может отвечать большим значениям метаноносности - вплоть до сверхкатегорийной по метану (например для пласта «13.1» на глубине отработки -250 м.).

В настоящее время шахта Хечам добывает уголь на небольшой глубине (-165 м). Добыча по сравнению с мировым уровнем невысокая (в среднем менее 5000 тонн/сутки). В ближайшие годы из-за растущего спроса шахта Хечам будет вести разработку на больших глубинах. При повышении производительности в условиях высокой метаноносности это может увеличит риск взрывоопасности метана.

Таким образом, исследования направленные на совершенствование дегазации метана и его каптажа для промышленного использования в современных условиях для угольных пластов с высокой метаноносностью и высокой метанообильностью (категория III или выше) необходимы не только для решения проблемы повышения безопасности на текущий период, но и для устойчивого развития шахты Хечам в будущем.

Как отмечалось выше, на шахте Хечам предусматривается отработка свиты метаноносных угольных пластов различной мощности (от тонких до средней мощности и более) на глубинах до -300м. По данным о метаноносности и метанообильности угольных пластов шахта отнесена к III категории по газу. В настоящее время на шахтах Вьетнама ведутся работы каптажа углевмещающего массива с целью снижения уровня аварийности на горных предприятиях. В то же время вопросы повышения эффективности каптажа метана и, особенно, в части решения проблемы комплексного освоения добычи твёрдого (уголь) и газообразного (метан) энергетического сырья - требуют дальнейшего решения.

В данной главе работы рассматриваются принципиальные подходы к решению указанной проблемы. В частности, для аналогичной условиям шахты Хечам свиты пластов, отрабатываемых в нисходящем порядке. Разрабатываются методические аспекты подхода к решению данной задачи с учётом взаимного влияния работ по извлечению угля и каптажу метана, т.е. комплексной добычи энергетического сырья. Основные моменты указанного решения рассмотрены ниже.

Поскольку взаимовлияние в массиве горных пород (МГП) геомеханических процессов и процессов фильтрационных достаточно давно исследуется в горной науке [6, 55, 64, 75 и др.], то ниже эти вопросы рассмотрены раздельно с последующей их интеграцией в рамках конкретной рассматриваемой задачи. Предварительно отметим, что обобщение данных о поступлениях метана в выработки рабочего пласта показывает следующее их распределение: из вышележащих толщ (55-Н55) %, собственно из отрабатываемого пласта (1(Н15) % и из надрабатываемой толщи в т.ч. надрабатыемого пласта до 30 %.

Ещё раз подчеркнём, что поскольку вопросы разработки дегезационных схем для вышележащих толщ и собственно рабочих пластов, решены в настоящее время достаточно досконально, то в работе изучаются вопросы построения схем каптажа для условий надработки, отвечающих - в то же время-требовониям комплексного извлечения сырья из недр.

Оценка взаимного влияния параметров напряжённо-деформированного состояния массива горных пород при его надработке - подработке и параметров каптажа метана

Напряжённо-деформированное состояние пород надработанной толщи (с момента отхода лавы от монтажной камеры и далее во времени) будет определяться первоначальной разгрузкой пород почвы надрабатывающего пласта «2» и дальнейшей их дифференцированной пригрузкой за счёт оседания в выработанном пространстве (ВП) пород толщи, покрывающей пласт "2". Площадь такой пригрузки, являясь функцией глубины ведения работ и протяжённости ВП, меняется во времени, изменяя, соответственно, и НДС пород надрабатываемой толщи (т.е. междупластья пластов «2» - «4»). По данным натурных наблюдений для характерных рассматриваемым условиям (например, работы ВНИМИ и др.) нагрузка на почву пласта «2» от сдвигающихся пород будет возрастать примерно прямолинейно и на расстояниях от монтажной выработки, при t=to (рисунок 3.3) составляющих: L = H/tg(p, (где Н - глубина горных работ, ф - т.н. "угол давления") - вновь будет стремиться к величинам у.Н (у - объёмная плотность пород налегающей толщи). Оценочно (для рассматриваемых условии) будем иметь: ф = 60, а параметр LH (рисунок 3.3) определится как: LH 0,6.Н, м. Это же соотношение для LH может быть получено, исходя из общих представлений о параметрах полной подработки, характеризуемых для принятых горногеологических условий величиной LH, изменяющейся в диапазоне (0,5-Ю,7)Н». При расстоянии (с момента t=t0) и далее (до отработки столба, т.е. до демонтажной камеры) длина участка восстановленного на почву пласта геостатического давления «-- Н» вдоль лавы оценивается величиной, определяемой как: 1к = Ьлавы - 6тпл (3.1) где: 1лавы - длина лавы; тш - вынимаемая мощность пласта. Параметр "1І" изменяется во времени от \[=0 до li = 1к (рисунок 3.3) и для рассматриваемых условий определяется зависимостью: 1г « a.—.tt, (м) (3.2) где: а - коэффициент, учитывающий скорость приращения площади пригрузки почвы в ВП при подвиганий лавы (как отмечалось, такая зависимость близка к линейной; для данных условий а 0,3); Q - суточная нагрузка на лаву, (т/сут); В - добыча при подвиганий лавы на 1 м (В = rrw 1лавы ууг); ti - фиксированный условный момент времени, (сут).

Задавая некоторое значение "1І"(М), оценивается время "ti"(cyT), в течении которого на протяжении "1І" в выработанном пространстве следует ожидать передачи на почву пласта (пл. «2») - т.е. на надрабатываемой массив -геостатического давления, характерного для соответствующей глубины ведения работ, в часности: tt « 3,33.-./,., сут (3.3)

Отметим, что оценка значений "1І" И "ti" достаточно объективна для диапазонов изменения аргументов «Q» и «Н» в диапазонах:

Согласно схемы изменения во времени и пространстве площади пригрузки МГП надработанного пластом "2" при априори принимаемых, например, параметрах: тпл 1,5м; 1лавы 150-160м; Q-800-1000 (т/сут), для оцениваемых значений: tb її и L\ - соответственно будем иметь: -(15-20) суток; -(15-20) м и (40-60)м. Отметим, что на схеме (рисунок 3.3) отражены как "истинные" (1І ), так и "условные" (1І) положения лавы (положения опоры в ВП), соответствующие некоторым моментам времени и определённым величинам подвигания забоя ("истинным" - Li и "условным" -Li ), считая от монтажной камеры (t=t0).

Такая трактовка связана с "задержкой во времени" на величину "ti" передачи геостатического давления на почву пласта. Этот параметр может быть оценён как время, необходимое для подвигания забоя лавы приблизительно на расстояние не менее шага первой (генеральной) посадки основной кровли. В данной схеме этот параметр ti=const. Поэтому, чтобы имело место условие статического давления, например, по линии "1І" В выработанном пространстве -положение лавы на этот же момент времени должно соответствовать V" (схема рисунка 3.3). Подвигание самой лавы определится как: Li = Li+Lb что отвечает моменту времени ti= ti+ti. Для данного примера имеем (см. выше): ti 20 сут; LI 60M. Рассмотренные условия касаются нагружения пород почвы пласта "2" в зонах Si И Sn (рисунок 3.3). В зоне S0 положение забоя лавы Li Li определено соответствующим моментом времени ti, т.е. Li - vK; где V скорость подвигания забоя лавы (например, при Q = 1000т/сут и В 312 т/м) составит: К=СУВ 3,2м/сут). На протяжении Li Li породы в лаве "зависают", не передавая «реальной» нагрузки на почву ВП по пласту «2». Отмеченное определяет специфику механизма разгрузки надрабатываемой толщи междупластья "2 -4" и учитывается далее при анализе НДС этой части массива.

С учётом изложенного выше разрабатываются горногеомеханические модели (и расчётные схемы), отражающие процессы изменения НДС пород в надрабатываемой пластом "2" толще с учётом пространственно-временных факторов передачи геостатического давления по почве данного пласта в выработанном пространстве лавы.

Варианты горногеомеханических моделей и (PC), отражающих, например, условия формирования напряженно-деформированного состояния пород в почве пласта «2» в зонах «So», «Si» и «Sn» приведены на рисунках 3.4 и 3.5.

Общие положения о ведении дегазационных работ по каптажу метана с учётом пространственно- временного фактора

Отметим, что используемые на сегодня схемы дегазации надрабатываемых толщ недостаточно (лишь в чрезвычайно общей постановке) учитывают аргументы «времени - пространства» на всём протяжении отработки выемочных столбов. Следовательно, разработка рациональных дегазационных схем (тем более - с позиции каптажа метана) - практически нереальна без учёта количественных соотношений между фильтрационными и механическими характеристиками углевмещающей надрабатываемой толщи в пространственно -временем аспекте.

Рационализация выбора таких схем - на примере рассматриваемого литологического разреза (рисунок 3.1) - может осуществляться на базе решения следующих задач:

1. для применяемой технологии очистной выемки (например, по «пл. 2»), учитывая реальные средние скорости подвигания забоя лавы, оцениваются данные об изменении как механического состояния надрабатываемого углевмещающего массива, так и об изменении его фильтрационных свойств; из приведённой постановки решаемой задачи следует, что процессы указанных изменений определятся пространственно - временными факторами (см., например, рисунок 3.3);

2. оценивается газо-геомеханическое состояние надработанной толщи (в частности, по фактору АО; см. рисунок 3.8) с достаточной дифференциацией участков надработки, прослеживая исследуемые изменения непосредственно от монтажной камеры и до положения лавы, находящейся на фиксированный момент времени на достаточном удалении, когда процесс вторичной пригрузки практически стабилизируется;

3. выполняется оценка возможного дебита скважин, буримых в надработанной толще на различные зоны, дифференцируемые по её мощности;

4. даются предложения по выбору технологических параметров схем каптажа метана для выделенных зон не только в геометрическом аспекте, но и во временном, т.е. с указанием рационального времени "включения-выключения" конкретных скважин в дегазационную сеть;

5. разрабатывается рациональная пространственно-временная схема работы каптажной сети в конкретных условиях (например, при надработке междупластья «пл. 2 - пл.4».

Разработка методики и расчёта выбора технологических параметров каптажа метана на примере условий надработки углевмещающей толщи 2-4 Выполненные исследования позволяют при выборе геометрических параметров дегазации (в отличие от существующих подходов) для рассматриваемых технологических условий (или конкретных иных!) включить параметр («п -Ьл»), характеризующий выявленную под выработанным пространством «зональность» изменения в надработанной углевмещающей толще установленных механических (А) и коллекторских (АКср) свойств пород. Такая зональность представлена на рисунке 3.11, а параметр «зон влияния надработки» в функции указанных аргументов (А и АКсР) определяется как показатель («п -Ьл»). Данный показатель не постоянен в процессе отработки надрабатывающего пласта («пл. 2»), т.е. является пространственно-временной характеристикой разгрузки рассматриваемого (надрабатываемого) углевмещающего массива. Осреднённые величины упомянутых выше характеристик и параметров (для рассматриваемых условий) приведены в таблице 4.1.

Усреднённые величины упомянутых выше характеристик и параметров (для рассматриваемых условий) соответствующих им величин «АК» и «An». Учитывая рассмотренные методические подходы к подбору схем дегазации (т.е. определению геометрических параметров дегазации либо каптажа метана), ниже приводятся зависимости для расчёта: длин скважин (\скв), угла их наклона к горизонту (PCKB) и угла "смещения" скважин в пространстве (у). Взаимосвязь перечисленных параметров приводится на рисунке 4.2.

Отметим, что значения величин "у" задаются с учётом данных о параметре (п -Ьл) и рационализации (технологической) бурения скважин. Обобщая полученные результаты исследований в целом, можно рекомендовать следующий принцип (диаграмму) выбора технологических схем и параметров дегазации (каптажа) метана применительно к горногеологическим условиям надработки углевмещающих массивов в свите пластов, а именно: - реализуется выбор области каптажа метана по показателю «(п -Ьл)» или параметру (п ) (таблица 4.1); - выполняется расчёт геометрических параметров каптажа метана - (1скв; рскв) (рисунок 4.2); - разрабатываются технологические схемы бурения скважин в надработанный массив, учитывая выполняемую оценку дебитов скважин (() и радиусы их "фильтрационного" влияния «R»; - разрабатываются принцип управления каптажной системой надрабатываемого углевмещающего массива в пространственно-временном аспекте (обосновывается время и место бурения скважин, время их подключения и отключения от каптажных ставов и др.).

Разработка принципиальных технологических схем комплексного извлечения угля и метана применительно к рассматриваемым условиям Схематический вариант такой реализации представлен ниже (рисунок 4.3).

При отходе лавы от монтажной камеры (рисунок 4.3; таблица 4.1) и длине лавы -200 м параметры каптажа метана определятся следующим образом (примем, например: а - 0). Оценим коэффициент эффективности дегазации (Кэф), в частности, например, равным -50%, при "R" - соответственно, равном -50 м (см. выше). Углы уі (для скважины «1») и Y2 (ДЛЯ скважины «2») определятся как: Yi - arctg(50/30) - 60 и у2 - arctg(50/80) - 32 (при: [п -Ьл]»А" - 30м и [п -Ьл]»Б» - 80 м).