Введение к работе
Актуальность работы. Подземная разработка угольных месторождений неразрывно связана с повышением концентрации и интенсификации ведения горных работ. В условиях Карагандинского бассейна, где происходит быстрое углубление горных работ, значительно ухудшается весь комплекс горно-геологических условий: усиливаются проявления горного давления, возрастают газеобплъность горных выработок и выбросоопасность угольных пластов.
Применение в бассейне высокопроизводительных механизированных комплексов приводит к увеличению скорости подвиганая эчистных забоев, в то время как темпы проведения подготовительных выработок снижаются. Это несоответствие в скорости подвиганая очистных и подготовительных работ значительно ослоз -яяет воспроизводство фронта очистных работ.
Основными факторами, сдерживающими рост темпов проведе -яия подготовительных выработок, являются высокая газообиль -яоетъ забоев, достигающая в ряде случаев 20 м3/мин, и выбро -зоопасность большинства разрабатываемых пластов, поскольку все внезапные выбросы угля и газа, имевшие место в бассейне, зроизошли в забоях подготовительных, выработок.
Для снижения газообильности выработок з выбросоопасностя мастов применяются различные схемы и способы дегазации. Однако их эффективность неуклонно снияается с ростом глубины разработки. Так, эффективность барьерной дегазации на глубинах зорядка 5G0-600 м не превышает 10. предварительной - 15. Различные способы интенсификации (гидроразрыз, гидрорасчлзне-і'ие и др.) существенного прироста эффективности также не обес-іечивают. Sto связано с отсутствие»учета специфических свойств лассива в зонах воздействия при расчете параметров дегазации,в тасло которых входит время дегазации и расстояние меяду скваяи-. Например, при принятых в бассейне времени дегазации 6-9 лесяцеа и расстоянии между пластовыми скважинами 8 метров эффективность предварительной дегазации на тех же глубинах не превышает 20Й даже при расчетах. Существенного увеличения втзе-лени дегазации при проведении подготовительных выработок пои
- I -
существующих схемах предварительной дегазации невозможно обеспечить в склу кесткой привязка дегазационных работ к горным.
Разработка нпзколронкцаемых пластов однозначно требует проведения активних воздействие для повышения пх проницаемости і; увеличения газоотдачи массива, свойства которого изменяются е процессе проведения последних.
В связи с изложенным вше, разработка технологических схем интенсивной подготовки высокогазокоеных пластов, основании:-: на принципах разделения во времени и пространстве предва -рптельноп дегазации и горных работ с учетом специфических свойств массива, подвергнутого активному воздействию, является актуальной для угольной промышленности научной п практической задачей.
Цель работы - установление зависимостей пара -метров дегазации от свойств массива, подвергнутого активному воздействию, для разработки технологических схем интенсивной подготовки высокогазоносных пластов с использованием сквакин, пробуренных Ез заблаговременно проводимых полевых выработок, обеспечивающих повышение эффективности ведения горно-подготовительных работ.
Идея работы заключается в учете свойств массива подвергнутого активному воздействию,, п возможностей повышения эффективное?*: ведения горно-по,дготоительных работ на высоко -газоносных пластах при бурении скванин из полевых выработок, проводимых задолго до начала ведения горных работ на пластах.
Научные полог, е к и я, разработанные лично диссертантом, и новизна:
технологические схемы интенсивной подготовки высокогазонос кых пластов, отличающиеся тем, что дегазационные сква&ппи бурят ся в зону гидродинамического воздействия из полевых выработок, пройденных задолго до начала ведения горных.работ на пластах;
впервые установлен комплекс безразмерных параметров массива, представляющий собой соотношения фильтрационных и коллектор ских сеойсте последнего, и однозначно определяющий закономерности фильтрации жидкости и газа в зонах гидродинамического еоз -действия;
эконошко-математпчесяая модель оптимизации параметров технологических схем интенсивной подготовки внсокогазоноснкх пластов, отличающаяся учетом совокупного влияния горно-техни-ческих факторов, свойств массива в зонах гидродинамического воздействия и параметров дегазации на эффективность ведения горно-подготовительных работ.
Достоверность научных положении, а изо дав и рекомендаций обоснована:
удовлетворительной сходимостью теоретических и экспериментальных зависимостей дебита метана при различных параметрах массива (расхождение не более 10-15);
применением апробированных методик газогпдродпнамическо-го испытания сязазин;
удовлетворительной сходимостью теоретически и экспериментально определенных параметров массива, подвергнутого гидродинамическому воздействию (расхождение не более 15%).
Научное значение райоты состоит в установлении закономерностей фильтрации жидкости и газа в зо -нах гидродинамического воздействия, которые позволяют осуществлять проектирование технологических схем интенсивной ПОДГО г тозки Еысоногазоносных пластов я рассчитывать их параметры.
Практическое значение работы заключается в разработке технологических схем интенсивной подготовки высокогазоносных пластов о использованием сква-тин из заблаговременно проводимых полевых выработок, базирующихся на учете безразмерных параметров массива, подвергнутого гидродинамическому воздействию, и обеспечивающих повышение эффективности ведения горно-цодготовительных работ.
Реализация выводов и рекомендаций работы. Технологические схемы интенсивной подготовки высокогазоносных пластов с бурением дегазационных сява-аин в зоны гидродинамического воздействия из заблаговременно пройденных полевых выработок и их параметры использованы при подготовке восточного крыла (горизонта - 0) особо зыбросоопаз-ного пласта д6 в условиях шахты им. З.И.Лешка и для дегазации
Еыеетчного участка 45-к12-2-3 гпэхты им. И.А.Костенко ПО "Кара-гакдауголъ".
Расчетный годовой єксноьегчєскли зффєнт по шахте иг.:. Б.И. Ленина составляет 66,2 тыс.руб., по пахте км. И.А. Костенко -42,7 тыс.рус.
Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены е одобрены на Всесоюзной научно-технической конференции "Интенсивная и безотходная технология разработки угольных к сланцевых месторождений" (Москва, 1939г.); заседании лаборатории "Управление состоянием угольных пластов и вмещакцих пород" КНПУК (Караганда, 1991г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ и получено положительное решение по заявке на изобретение.
О б і е и е структура работы, диссертационная работа состоит ез введения, четырех глав с заключения, изложенных на 210 страницах каилкописного текста, содержит 57 рисунков, 32 таблицы, список литературы из 124 наименований и
