Научная статья на тему 'Некоторые решения по повышению эффективности дегазации углегазоносного массива в свете системного обеспечения метанобезопасности угольных шахт'

Некоторые решения по повышению эффективности дегазации углегазоносного массива в свете системного обеспечения метанобезопасности угольных шахт Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
144
33
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ШАХТНЫЙ МЕТАН / COAL MINE METHANE / БЕЗОПАСНОСТЬ УГЛЕДОБЫЧИ / THE SAFETY OF COAL OUTPUT / ПЛАСТОВАЯ ДЕГАЗАЦИЯ / PRODUCED DEGASSING / ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК И СВОЙСТВ УГЛЕГАЗОНОСНОГО МАССИВА / STUDY OF CHARACTERISTICS AND PROPERTIES OF PLEASONING ARRAY

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Сластунов Сергей Викторович, Ютяев Евгений Петрович, Мазаник Евгений Басильевич

Обоснована целесообразность применения методики экспериментального определения основных свойств и состояния углегазоносного массива, подлежащего интенсивной отработке, которая позволяет корректно и обоснованно определять предельно допустимые нагрузки на очистной забой по газовому фактору, выбирать и научно обосновано рекомендовать для каждого перспективного шахтного поля и выемочного участка необходимую технологию пластовой дегазации. Высокоинтенсивная безопасная разработка газоносных угольных пластов невозможна без обеспечения глубокой дегазации разрабатываемых пластов. Разработан и реализован в натурных шахтных условиях ряд технологических схем интенсификации извлечения метана на стадии предварительной пластовой дегазации, осуществляемой из подготовительных выработок, которые могут в ряде сложных горногеологических и горнотехнических условиях обеспечивать достижение необходимых высоких нагрузок на очистные забои по газовому фактору.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Сластунов Сергей Викторович, Ютяев Евгений Петрович, Мазаник Евгений Басильевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SOME SOLUTIONS TO IMPROVE THE EFFICIENCY OF DEGASIFICATION PLEA-SONING ARRAY IN THE LIGHT OF THE SYSTEM OF ENSURING THE COAL-PIT METHANE SAFETY

The expediency of application of the method of experimental determination of the main properties and state pleasoning array subject to intensive development, which allows properly and reasonably determine the maximum let by the load on the longwall face on gas factor, choose and scientifically justified to recommend for each perspective of a mine field and excavation of the site which are necessary technology reservoir drainage. High-intensity safe development of gas-bearing coal beds is not possible without ensuring the deep degassing of producing reservoirs. Developed and implemented in the field of mining conditions, the number of technological schemes of extraction of methane at the stage of preliminary formation of degassing, outof preparatory excavations, which can in some difficult geological and mining conditions to achieve the necessary high pressures on treatment faces on gas factor.

Текст научной работы на тему «Некоторые решения по повышению эффективности дегазации углегазоносного массива в свете системного обеспечения метанобезопасности угольных шахт»

Журнал основан в 1992 г.

ISSN 0236-1493

ГОРНЫЙ

ИНФОРМАЦИОННО-

АНАЛИТИЧЕСКИЙ

БЮЛЛЕТЕНЬ

(НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ)

MINING INFORMATIONAL AND ANALYTICAL BULLETIN

(SCIENTIFIC AND TECHNICAL JOURNAL)

ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

отдельный

выпуск 3

/\ ИЗДАТЕЛЬСТВО уШЪщЛ

=) «ГОРНАЯ КНИГА» ÄW

--© C.B. Сластунов, Е.П. Ютяев,

Е.В. Мазаник, 2014

УДК 622.8(043.3)

С.В. Сластунов, Е.П. Ютяев, Е.В. Мазаник

НЕКОТОРЫЕ РЕШЕНИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕГАЗАЦИИ УГЛЕГАЗОНОСНОГО МАССИВА В СВЕТЕ СИСТЕМНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МЕТАНОБЕЗОПАСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ШАХТ*

Обоснована целесообразность применения методики экспериментального определения основных свойств и состояния углегазоносного массива, подлежащего интенсивной отработке, которая позволяет корректно и обоснованно определять предельно допустимые нагрузки на очистной забой по газовому фактору, выбирать и научно обосновано рекомендовать для каждого перспективного шахтного поля и выемочного участка необходимую технологию пластовой дегазации. Высокоинтенсивная безопасная разработка газоносных угольных пластов невозможна без обеспечения глубокой дегазации разрабатываемых пластов. Разработан и реализован в натурных шахтных условиях ряд технологических схем интенсификации извлечения метана на стадии предварительной пластовой дегазации, осуществляемой из подготовительных выработок, которые могут в ряде сложных горногеологических и горнотехнических условиях обеспечивать достижение необходимых высоких нагрузок на очистные забои по газовому фактору. Ключевые слова: шахтный метан, безопасность угледобычи, пластовая дегазация, исследования характеристик и свойств углегазоносного массива.

Стратегией развития угольной отрасли до 2030 г. (распоряжение Правительства РФ от 24.01.2012 г. №14-р) предусматривается рост к 2030 г. добычи угля до 430 млн т/год. Одним из наиболее важных моментов сдерживания роста нагрузок на очистные забои ряда шахт является газовый фактор, включающий в себя в, первую очередь, растушую с глубиной разработки и интенсивностью угледобычи газообильность горных выработок, а также фактор, все более прояв-ляюшийся с ростом глубины ведения горных работ, связанный с выбросоопасностью углегазоносного массива.

В разработанной специалистами угольной отрасли концепции обеспечения метнобезопасности угольных шахт России (Росэнерго, Ростехнадзор, МГГУ, 2006 г.) был изложен сис-

* Работа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ (Госзадание МГГУ на 2014 г., тема ИЗОС-1027ДС).

темный подход к принятию основных проектных решений по комплексному решению обеспечения метанобезопасности угольных шахт России, разрабатывающих высокогазоносные угольные пласты, что предопределило разработку основных требований к технологии угледобычи, системам вентиляции, дегазации, утилизации и использования шахтного метана, а также к системе мониторинга безопасности [1].

Принципиальные требования к системам заблаговременной и предварительной дегазации шахтных полей включают в себя в числе прочего и в первую очередь:

• обеспечение необходимого снижения газовыделения в горные выработки при интенсивном и безопасном ведении очистных и подготовительных работ (с эффективностью 75— 80 % и выше при увеличении срока дегазации), достигаемого в основном за счет необходимого уровня извлечения метана из угольных пластов (до 50 % и более от природной газоносности);

• существенное снижение выбросоопасности дегазируемых пластов.

Для ряда шахт России и СНГ ряд последних разработок в виде технических предложений и техно-рабочих проектов, выполненных МГГУ (ныне Горным институтом НИТУ «МИСиС»), а в последний период и НМСУ «Горный», заключаются в рекомендации в самой ближайшей перспективе применении заблаговременной дегазации шахтных полей и выемочных участков с использованием скважин, пробуренных с поверхности (в дальнейшем, для краткости, ЗДП) и реализуемого через них гидрорасчленения пласта различными инженерными воздействиями как неизбежного этапа дегазационной подготовки газоносных угольных пластов к интенсивной и безопасной разработке в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях.

Обосновываются эти предложения следующим образом.

Достигнутая в настоящее время эффективность комплексной дегазации в значительной мере обусловлена эффективной дегазацией выработанного пространства. В то же время, с ростом нагрузки на очистной забой резко возрастает вклад метана, выделяющегося из разрабатываемого пласта и разрушаемого в забое угля. Так, для условий ряда шахт даже при эффективности комплексной дегазации 75-80 % для современных нагрузок на очистной забой требуется применение пластовой

дегазации с эффективностью не менее 0,3-0,4, что далеко не всегда может обеспечить дегазация, осушествляемая из горных выработок на стадии подготовки и отработки выемочного участка, особенно, если она проводится без применения инженерных воздействий, направленных на повышение проницаемости дегазируемого угольного пласта.

Эффективность такой подземной пластовой дегазации ограничивается величиной, как правило, не более 10-20 %, что подтверждает представительный многолетний опыт работ в основных угольных бассейнов РФ и б.СССР, а также опытом последних работ в Кузбассе, в частности, на шахтах ОАО «СУЭК -Кузбасс».

Этот показатель вполне объективно обусловлен ограниченным временем на дегазацию угольного пласта из подземных выработок, связанным в ряде случаев с недостаточным опережением фронта очистных работ подготовительными работами и низкой эффективностью дегазации иизкопроницаемого, неразгруженного от горного давления, угольного пласта.

Известно, что в угольном пласте до 90 — 98 % всего угольного метана находится в сорбированной (или в обшем случае, связанном) состоянии. Перевод его в свободное состояние и процесс миграции к скважине весьма длителен, требует значительных временных и энергетических затрат для сушественного изменения состояния и свойств углегазонасышенного массива.

Сушествует также барьер, заключаюшийся в необходимости сушественных энергетических затрат на активацию метана, на-ходяшегося в угольных пластах незначительно в виде свободного газа, большая же часть - в виде сорбированного, растворенного или в ином виде связанного газа.

Этот барьер предопределяет уровень энергетических затрат, которые необходимо понести в процессе дегазации угольного пласта, в частности, на бурение скважин (с образованием зоны дезинтеграции вокруг последней), на повышение проницаемости угольного пласта в зоне влияния скважины (в основном, за счет трешинообразования), десорбцию метана в этой зоне и перенос его в низкопроницаемом коллекторе к скважине и далее на поверхность. При проведении пластовой дегазации из подземных выработок без активных воздействий на углегазоносную толшу эти затраты минимальны, но и достигаемый эффект по снижению газоносности ограничен. В

принципе, он может быть несколько повышен путем проведения активных воздействий (например, поинтервальный гидроразрыв, газо-гидроимпульсное воздействие и др.), однако эти локальные технологии крайне редко применяются ввиду оперативной сложности их реализации в стесненных подземных условиях, большой вероятности прорывов воды в горные выработки, сложностью герметизации скважин и, основное, недостатком времени на достаточно кропотливую и масштабную работу непосредственно на месте ведения основных горных работ. Как правило, времени и технологических возможностей хватает только на бурение подземных пластовых скважин и их минимально удовлетворительную эксплуатацию (профилактика, ремонт, замеры дебитов и концентраций, ликвидация утечек, слив воды и др.). Довольно часто до 30 % подземных пластовых скважин по различным причинам имеют нулевой дебит и только формально закрывают вопрос с пластовой дегазацией, которую шахты должны проводить в условиях газоносности разрабатываемого пласта выше 13 м3/т с.б.м. по действующим нормативным и руководящим документам [7], инструкции по дегазации [8] и постановлению Правительства РФ от 25.04.2011 г. № 315 г.

Особую опасность представляют угольные пласты, склонные к внезапным выбросам угля, породы и газа. Ряд шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» столкнется с этой проблемой уже в самом ближайшем будущем (в частности, шахта им. Кирова).

Особенно важны работы по созданию способов эффективной дегазации непосредственно разрабатываемых выбросо-опасных угольных пластов, так как при выбросе угля и газа до 80 и более процентов реализуемой энергии - это энергия газа, содержащегося в угольных пластах. Необходимо обеспечить снижение газоносности угольных пластов до безопасного уровня в части предотвращения реализации внезапных выбросов угля и газа. В мировой практики эти ограничения обоснованы и эффективно применяются. Опыты Франции, Германии и Мексики выявили, что угли с текущей фактической газоносностью менее 9 м3/т не были подвержены выбросам [Лама Р.Д. Безопасные пороговые значения газоносности против выбросов при разработке пластов Були. - Межд. Симпозиум по управлению и контролю высоких эмиссий газа и выбросов в подземных угольных шахтах. - Австралия, с. 175-189, 1995].

В Новом Южном Уэллсе, где была зафиксировано большинство выбросов по Австралии, Министерство природных ресурсов ограничивает добычу, если содержание газа в пласте превышает 9 м3/т для СН4 и 5 м3/т для С02 (в соответствии со статьей 64 Правил ведения горных работ по добыче угля, 1982) [Йен Грей и Джефф Вуд, Сигра Лтд. Outbursts in UG Coal Mines - A Coherent Approach for Improved Management 2013].

Существенно большие возможности в части преодоления временного и энергетического барьеров для эффективной пластовой дегазации имеют технологии региональной обработки, в частности, технология заблаговременной дегазации угольных пластов скважинами с поверхности с гидрорасчленением (гидроразрывом) пластов, обеспечивающая существенное повышение проницаемости последних и характеризующаяся большим потенциальным резервом времени для обеспечения требуемой эффективности пластовой дегазации. Применение этой технологии сдерживается в основном вследствие существенных материальных затрат на ее реализацию и необходимым резервом времени (3 и более лет до начала очистных работ) на ее эффективную реализацию. «Длинные» инвестиции, необходимые для ее применения - это существенный негативный фактор как материального, так и морального свойства, связанного в основном с тем, что приходится решать задачи дальней перспективы, тогда как актуальны, насущны и требуют неотлагательного решения проблемы самого ближайшего периода, редко превышающего 1-2 года (выемочный участок, находящийся в отработке и следующий).

В более или менее благоприятных горно-геологических условиях проблема пластовой дегазации может решаться из подземных выработок. Технология подземной пластовой дегазации применяется на ряде шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс». Это обусловлено сравнительно невысокой природной газоносностью разрабатываемых в настоящее время угольных пластов, залегающих на относительно небольшой глубине. Нужно заметить, что все рекордные показатели на шахтах ОАО «СУЭК - Кузбасс» (шахты «Котинская», «Талдинская - Западная-1») в последние годы по добыче угля достигались на угольных пластах с газоносностью 9 и менее м3/т.

Для правильного и взвешенного решения проблемы пластовой дегазации и связанной с этим необходимостью обеспечения метанобезопасности и снятия ограничений на предельно допустимые нагрузки на очистной забой по газовому фактору нужна достоверная и научно обоснованная методика выбора основных технологических схем и параметров пластовой дегазации в различных горно-геологических и горнотехнических условиях.

Важным фактором, влияющим на выбор технологии пластовой дегазации является ожидаемая эффективность дегазации на базе газодинамических исследований объекта пластовой дегазации — конкретного угольного пласта или его участка. Это связано с тем, что в настоящее время работами многих специалистов (Васючков Ю.Ф., Каркашадзе Г.Г., Коликов К.С., Стефлюк Ю.М., Полчин А.И., Логинов А.К., Ермак Г.П., Лу-пий М.Г., Иванов Ю.М., Волков М.А., Шмат В.Н., Никитин С.Г., Семыкин Ю.А. с участием авторов настоящей статьи и некоторых др.) разработаны и апробированы современные математические модели и получены аналитические зависимости для определения дебитов пластовых скважин и газоотдачи угольных пластов, однако эти зависимости включают в себя такие необходимые газокинетические и фильтрационные параметры, показатели свойств и состояния угольных пластов как пластовое давление, проницаемость пласта, коэффициент диффузии, сорбционные характеристики и некоторые другие. Ни один из этих параметров до последнего времени достоверно не определялся ни в шахте при ведении горных работ, ни в соответствующих лабораториях как в России, так и в основных угольных бассейнов б. СССР. Нами совместно с вышеназванными специалистами разработана современная методика проведения комплекса газодинамических исследований на объектах применения пластовой дегазации, позволяющая объективно решать два основных вопроса: получать достоверный прогноз предельно допустимой нагрузки на очистной забой по газовому фактору и обосновано проектировать процесс дегазации с получением корректной оценки ее ожидаемой эффективности [2].

Вышеназванная методика предусматривает определение в лабораторных условиях газоносности угля по отобранным кусочкам угля в процессе бурения дегазационных пластовых

скважин, основных сорбционных характеристик угля по изотермам сорбции тех же измельченных образцов угля и коэффициента диффузии. Кроме этого, в натурных условиях в шахте необходимо на стадии бурения пластовых скважин определять пластовое давление (по кривой роста давления в закрытой и загерметизированной по отработанной технологии скважине) и по динамике нарастания давления коэффициент газопроницаемости угольного пласта.

В настоящее время можно резюмировать следующее.

Для подлежащих разработке объектов дегазация проектируется в условиях отсутствия ключевой исходной горногеологической информации, в частности, газоносности угольных пластов. Этот показатель, определяемый на стадии ведения геологоразведочных работ, может иметь ошибку до 30 %. Практики уточнения этого показателя на основе отбора кернов или угольной мелочи в лабораторных условиях в настоя-шее время нет. Нормативные ссылки на нижний предел допустимой газоносности в 13 м3/т с.б.м. в такой ситуации является чистой условностью, т.к. проектирование дегазации носит недостоверный и поверхностный характер.

Полностью отсутствует реальная оценка эффективности применения предварительной пластовой дегазации, осуществляемой в настоящее время на ряде шахт из подготовительных выработок. Мы имеем только прогнозную, или расчетную эффективность, выполненную в проекте. Отсутствует корректировка величины предельно допустимой нагрузки на очистной забой по газовому фактору по фактически достигнутому снижению газоносности пласта в результате дегазационных работ.

Создается потенциально опасная ситуация: недостоверный прогноз газообильности горных выработок и необоснованные проектные решения по пластовой дегазации при невозможности корректировки их ввиду полного отсутствия данных об эффективности проводимых дегазационных работ.

В соответствие с разработанной методикой выбора технологии пластовой дегазации можно обоснованно определять целесообразность применения всех известных технологических решений по пластовой дегазации. В тех случаях, когда необходимое снижение газоносности составляют 3-4 м3/т и более, обосновано рекомендовать к применению заблаговременную дегазационную подготовку (ЗДП) шахтных полей к безопасной

и интенсивной отработке на базе гидрорасчленения угольных пластов скважинами с поверхности в той или иной модификации [3-6]. При меньших величинах требуемого снижения газоносности могут применяться нормативные (изложенные в руководящих документах и инструкциях) или усовершенствованные технологические решения по пластовой дегазации, осуществляемой из подземных выработок.

Необходимо отметить, что пластовая дегазация, как уже отмечалось выше, является также в определенной степени способом снижения выбросоопасности угольных пластов.

На шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс» в настоящее время применяется пластовая дегазация, осуществляемая исключительно из подземных выработок. Эта технология не всегда имеет удовлетворительную эффективность, особенно в условиях постоянно повышающихся нагрузок на очистные забои и требует также своего совершенствования и модернизации. На шахте им. Кирова ОАО «СУЭК-Кузбасс» испытаны несколько новых технологий интенсификации газовыделения из подземных пластовых скважин, в частности, различные технологические схемы пнев-мовоздействия на угольные пласты, такие как схема реверсивного автопневмогоздействия [9] и пневмовоздействие в циклическом режиме.

Технология реверсивного автопневмогоздействия (АПВ) базируется на периодическом расчетном режиме перекрытия устья дегазационной скважины. Механизм достижения эффекта при применении АПВ заключается в следующем. После закрытия скважины притекающий из массива газ создает избыточное давление, которое монотонно поднимается до величины пластового давления газа в неразгруженном от горного давления массиве и устанавливается на этой величине. В прискважинной зоне дезинтеграции пласта в процессе бурения возникают мельчайшие трещины и фильтрующие поры, в общем случае не связанные между собой в единую систему. Это объясняется тем, что образование новых каналов было связано с фактором изменения напряженного состояния массива вокруг буримой скважины, а не с процессом проникновения в массив текучего (воды или газа). В процессе повышения давления в скважине накапливающийся метан под избыточным давлением фильтруется в прискважин-ной зоне, проникая во вновь образующиеся каналы в зоне дезинтеграции и связывая их в единую систему, ориентированную

к скважине. Данная система в последствие после открытия скважины будет функционировать как газоотводящая. Вновь созданная дополнительная система мельчайших фильтрующих пор и трещин имеет дополнительные поверхности обнажения угольного пласта, которые под действием пластового давления формируют в конечном итоге дебит пластовой скважины, т.е. определяет основной показатель, характеризующий эффективность пластовой дегазации.

На начальный момент первых шахтных экспериментов по апробации данной разновидности технологии пневмовоздейст-вия на пласт через 1 сутки после открытия экспериментальной скважины замер дебита газа ротаметром показал величину де-битов на уровне 25 л/мин (0,025 м3/мин). Замеры дебитов газа через 1 и 2 месяца соответственно показали практически то же самое установившееся значение.

На данном участке подземной пластовой дегазации расстояние между дегазационными скважинами составляло 15 м. Зону сравнения составили 5 скважин, функционирующих по извлечению метана более 1 года, 5 скважин - около 4 месяцев и 5 скважин практически свежих (менее 1 месяца). На 12 скважинах дебит не превышал 2-3 л/мин.

Таким образом, в реализованном шахтном эксперименте после открытия экспериментальной скважины и сброса давления было установлено, что дебит метана в 5 — 10 раз превышает дебиты соседних скважин. Работы по замерам дебитов продолжаются для получения общей объективной и представительной оценки эффективности процесса интенсификации газовыделения из пластовых скважин в режиме АПВ.

На настоящий момент можно считать установленным, что при закрытии скважин при росте пластового давления происходит частичное пневморасчленение угольного пласта вокруг скважины, что существенно повышает газопроницаемость угольного пласта и, как следствие, увеличивает дебит скважин в несколько (в пять и более) раз.

Циклическое закрытие и открытие пластовых скважин в установленном режиме является важной технологической операцией, являющейся основой новой технологии интенсификации газовыделения из пластовых скважин - технологии автопнев-мовоздействия на угольный пласт за счет внутренней энергии газонасыщенного массива угля.

На шахте им. Кирова проведены испытания другой технологической схемы прямого циклического пневмовоздействия (ЦПВ), заключающегося в циклическом нагнетании и выпуске воздуха в расчетном режиме. В настоящее время ведется набор представительной информации по эффективности данной технологии. Механизм достижения эффекта по увеличению дебита подземных пластовых скважин во многом близок к механизму АПВ с одной лишь разницей - при ЦПВ имеет место применение внешнего источника рабочего агента (воздуха), обеспечивающего увеличение проницаемости угольного пласта без снижения фазовой проницаемости угля для газа. Результаты работ на первых пяти скважинах показали, что после закачки воздуха под давлением 0,6 МПа и расчетной выдержки его в пласте дебит метана из скважин повышается в 1,5-2 раза и носит относительно стабильный характер в течение первых трех месяцев эксплуатации дегазационных скважин.

На этапе шахтных экспериментов было установлено, что достоверную информацию по величине пластового давления, проницаемости и основным сорбционным характеристикам более надежно и достоверно получать при бурении скважин на угольный пласт через породную пробку, где имеется возможность надежной герметизации скважины, расчитанной на давления, составляющие не менее гидростатического.

В ходе шахтных экспериментов была проведена оценка эффективности подземной пластовой дегазации по исследованию динамики газовыделения из дегазационных скважин подземной пластовой дегазации, применяемой по стандартной технологической схеме без каких-либо вспомогательных или дополнительных воздействий.

Исследованная динамика изменения газовыделения из пластовых скважин, пробуренных по пласту «Болдыревский» из подготовительных выработок показывает, что существенное снижение дебита (ориентировочно, в среднем с 5 м3/мин до 2 м3 /мин) происходит в первые 6 месяцев эксплуатации скважин, затем дебит стабилизируется на некоем фоновом уровне. Наиболее интенсивное газовыделение из скважин наблюдается первые 3 месяца эксплуатации. Подобная динамика подтверждает тот факт, что увеличение срока эксплуатации подземных дегазационных скважин не может кардинально решить задачу сущест-

венного повышения эффективности дегазации, так как основной съем метана осуществляется в первые 3-4 месяца извлечения газа.

В свете изложенного выше к основным выводам можно отнести следующие:

Высокоинтенсивная и безопасная разработка газоносных угольных пластов невозможна без обеспечения глубокой дегазации разрабатываемых пластов.

Разработан и реализован в натурных шахтных условиях ряд технологических схем интенсификации извлечения метана на стадии предварительной пластовой дегазации, осуществляемой из подготовительных выработок, которые могут в ряде горногеологических и горнотехнических условий обеспечивать достижение необходимых высоких нагрузок на очистные забои по газовому фактору.

Разработанная методика экспериментального определения основных свойств и состояния углегазоносного массива, подлежащего интенсивной отработке, позволяет достоверно и обоснованно определять предельно допустимые нагрузки на очистной забой по газовому фактору, выбирать и научно обосновано рекомендовать для каждого перспективного шахтного поля и выемочного участка необходимую технологию пластовой дегазации, которая обеспечит достижение с учетом газового фактора стратегических показателей по нагрузкам на очистные забои в конкретных горно-геологических и горнотехнических условиях.

В упрощенном виде (ориентировочно, с уточнением для каждого конкретного объекта дегазации) рекомендации по выбору конкретной технологии пластовой дегазации могут выглядеть следующим образом (таблица)

Выбор технологии пластовой дегазации

Величина требуемого снижения природной газоносности разрабатываемого пласта Рекомендуемая технология пластовой дегазации

Менее 1-2 м3/т ПДП

В диапазоне 2-3 м3/т ППД + АПВ (ППД + ЦПВ)

Более 3-4 м3/т ЗДП

В таблице также целесообразно присутствие еще одного столбца, где должен быть указан набор параметров, характеризующих рекомендуемую технологию (в частности, расстояние между скважинами ППД и некоторые другие).

1. Концепция обеспечения метанобезопасности угольных шахт России на 2006-2010 гг. М., МГГУ, 2006.

2. Сластунов C.B., Ермак Г. П. Обоснование выбора и эффективная реализация способов дегазации при интенсивной отработке газоносных угольных пластов - ключевой вопрос обеспечения метанобезопасности угольных шахт. М., «Уголь», №1, 2013

3. Пучков П.А., Сластунов C.B., Коликов К.С. Извлечение метана из угольных пластов. М., изд-во МГГУ, 2002. — 383 с.

4. Методические рекомендации о порядке дегазации угольных шахт (РД-15-09-2006).М., ОАО «НТЦ «Промышленная безопасность», 2007.

5. Инструкция по дегазации угольных шахт. Серия 05. Документы по безопасности, надзоргной и разрешительной деятельности в угольной промышленности. Выпуск 22. Москва, ЗАО НТЦ ПБ, 2012

6. Пучков Л.А., Сластунов C.B. (МГГУ), Логинов А.К., Ютяев Е.П., Мазаник Е.В. (ОАО «СУЭК-Кузбасс»), Предпосылки промышленной апробации технологии заблаговременной дегазационной подготовки высокогазоносных угольных пластов в Кузбассе. М., ГИАБ, тематическое приложение БЕЗОПАСНОСТЬ, отдельный выпуск №6, 2008.

7. Методические рекомендации о порядке дегазации угольных шахт (РД-15-09-2006). М., ОАО «НТЦ «Промышленная безопасность», 2007, Выпуск 14.

8. Инструкция по дегазации угольных шахт, М.,2010 г.

9. Шмат В.Н. Разработка технологии пластовой дегазации выбросо-опасных пластов в условиях их интенсивной и безопасной отработки// ГИАБ, 2012, № 4. Депон рук. Депозитарий изд-ва «Горная книга».ЕШ

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -

Сластунов Сергей Викторович - профессор, доктор технических наук, заведующий кафедрой, Горный институт НИТУ «МИСиС», slastunovsv@mail.ru, Ютяев Евгений Петрович — кандидат технических наук, генеральный директор ОАО «СУЭК-Кузбасс»,

Мазаник Евгений Васильевич — кандидат технических наук, ОАО «СУЭК-Кузбасс».

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

SOME SOLUTIONS TO IMPROVE THE EFFICIENCY OF DEGASIFICATION PLEA-SONING ARRAY IN THE LIGHT OF THE SYSTEM OF ENSURING THE COAL-PIT METHANE SAFETY

Slastunov S.V., Professor, Doctor of technical Sciences, the head-blowing Department, Mining Institute of the " MISIS", slastunovsv@mail.ru,

Utaev E.P., Candidate of Technical Sciences, General Director of tor JSC "SUEK-Kuzbass", Mazanik E. V., Candidate of Technical Sciences, JSC «SUEK-Kuzbas».

The expediency of application of the method of experimental determination of the main properties and state pleasoning array subject to intensive development, which allows properly and reasonably determine the maximum let by the load on the longwall face on gas factor, choose and scientifically justified to recommend for each perspective of a mine field and excavation of the site which are necessary technology reservoir drainage. High-intensity safe development of gas-bearing coal beds is not possible without ensuring the deep degassing of producing reservoirs. Developed and implemented in the field of mining conditions, the number of technological schemes of extraction of methane at the stage of preliminary formation of degassing, out-of preparatory excavations, which can in some difficult geological and mining conditions to achieve the necessary high pressures on treatment faces on gas factor.

Key words: coal mine methane, the safety of coal output, produced degassing, study of characteristics and properties of pleasoning array.

REFERENCES

1. Koncepcija obespechenija metanobezopasnosti ugol'nyh shaht Rossii na 2006-2010 gg. Moscow, MGGU, 2006.

2. Slastunov S.V., Ermak G.P. Obosnovanie vybora i jeffektivnaja realizacija sposobov degazacii pri intensivnoj otrabotke gazonosnyh ugol'nyh plastov - kljuchevoj vopros obespechenija metanobezopasnosti ugol'nyh shaht (Justification of the choice and effective implementation of decontamination methods in intensive mining of gas-bearing coal beds is the key question of ensuring the coal-pit methane safety). Moscow, «Ugol'», No1, 2013

3. Puchkov L.A., Slastunov S.V., Kolikov K.S. Izvlechenie metana iz ugol'nyh plastov (Methane extraction from coal layers). Moscow, izd-vo MGGU, 2002. 383 p.

4. Metodicheskie rekomendacii o porjadke degazacii ugol'nyh shaht (RD-15-09-2006), Moscow, OAO «NTC «Promyshlennaja bezopasnost'», 2007.

5. Instrukcija po degazacii ugol'nyh shaht. Serija 05. Dokumenty po bezopasnosti, nad-zorgnoj i razreshitel'noj dejatel'nosti v ugol'noj promyshlennosti. Vypusk 22. Moscow, ZAO NTC PB, 2012.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6. Puchkov L.A., Slastunov S.V., Loginov A.K., Jutjaev E.P., Mazanik E.V. Predposylki promyshlennoj aprobacii tehnologii zablagovremennoj degazacionnoj podgotovki vysokoga-zonosnyh ugol'nyh plastov v Kuzbasse (Prerequisites industrial testing technologies advance degasification training high gas-bearing coal layers in Kuzbas). Moscow, GIAB, te-maticheskoe prilozhenie BEZOPASNOST'', otdel'nyj vypusk No6, 2008.

7. Metodicheskie rekomendacii o porjadke degazacii ugol'nyh shaht (RD-15-09-2006). (Methodological recommendations on the procedure of degassing of coal mines). Moscow, NTC «Promyshlennaja bezopasnost', 2007, Vypusk 14.

8. Instrukcija po degazacii ugol'nyh shaht, Moscow,2010 g.

9. Shmat V.N. Razrabotka tehnologii plastovoj degazacii vybrosoopasnyh plastov v us-lovijah ih intensivnoj i bezopasnoj otrabotk (Development of technology of formation of degassing of outburst-dangerous seams in their intensive and safe testing). GIAB, 2012, No 4. Depon ruk. Depozitarij izd-va «Gornaja kniga».

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.