Обоснование проницаемости пластов метаном при разработки угольных месторождений в Бангладеш Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

---------------------------------------- © Кхан Мд. Форрукх Хоссайн, 2011

УДК 622.411.33

Кхан Мд. Форрукх Хоссайн

ОБОСНОВАНИЕ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПЛА СТОВ МЕТАНОМ ПРИ РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ В БАНГЛАДЕШ

Проведены исследования технологии извлечения газоносного метана на примере месторождений Джамалгондж и Барапукурия.

Ключевые слова: проницаемость пластов, угольный метан, угольные месторождения.

Угольные месторождения Джамалгондж и Барапукурия являются честью одной Гондванской системы и поэтому содержат аналогичные пласты, отличающиеся только по мощности угля и пород. Запасы угля в месторождениях достаточно велики около 4 млрд.т, а качество углей достаточно высокое, что и определило интерес к разработке месторождения со стороны государства.

Исследования технологии извлечения газоносного метана проведены на примере одного из весьма мощных пластов месторождения Джамалгондж и Барапукурия, пласта Ш.

Общая мощность пласта Ш в среднем составляет около 30 м. Угол падения 6 градусов. Глубина разработки 600 м. Пласт имеет относительно сложное строение и разбит на части прослойками пустой породы, что, однако, облегчает деление пласта на отдельные вынимаемые слои.

В непосредственной кровле пласта залегают алевролиты, мощность около 6 м, в основной кровле - песчаники мощностью 10 м. В почве находятся глинистые сланцы мощностью 4 м. Вмещающие породы достаточно устойчивы, что благоприятствует многослоевой выемки в восходящем порядке с закладкой выработанного пространства гидрозакла-

дочными смесями, в качестве которых используется речной и морской пески, и сохранению поверхности земли.

Газоносность пласта высокая 50-60 м3/ч, что требует предварительной дегазации эффективным способом. Пласт является опасным по взрываемости пыли и склонен к самовозгоранию.

Бангладеш богата месторождениями как речного, так и морского песков, поэтому при разработке закладкой не существует проблемы с закладочным материалом. Однако песок, как закладочный материал пока исследован недостаточно с точки зрения его абразивности.

В настоящее время, подземные шахты разрабатываются в угольном бассейне Ба-ракупурии, а в районе Динажпур добычу угля планируется начать в ближайшие несколько лет. Но добыча угля сопровождается природным выделением газа, который создает угрозу взрыва при определенных соотношениях, что может привести к несчастным случаям. Поэтому главной задачей по обеспечению нормальной работы угольной шахты является не только добыча СВМ, но и предупреждение взрыва газа, т.е применения дегазации метана. Эта задача относится к перспективной разработке угольного месторождения Джамалгондж.

Поэтому нами была предложена схема дегазации участка пласта III при ве-

Схема дегазации сближенных угольных пластов на отрабатываемом участке шахтного поля совместно с дегазацией разрабатываемого угольного пласта в пределах выемочного поля подготовленного к отработке: 1 -дегазационные скважины, 2 - магистральная скважина 3 - газопровод; 4 — буровая ниша

дении очистных работ по столбовой системе разработки с погашением выработок за лавой [1] (рисунок).

Преимущество предложенного способа перед известными шахтными способами состоит в том, что работы по дегазации ведутся на отрабатываемом участке, ранее отработанном и подго-

тавливаемом, а расположение сбоечных дренажно-транспортных скважин благоприятствует контролю производительности скважин и выбору оптимального режима дегазации, способствующего извлечению метана высокой концентрации.

Эффективность этого и других способов дегазации предопределяется параметрами пробуренных скважин на сближенные пласты в зоны повышенного газовы-деления. В связи с тем, что концентрация газа зависит от структуры пластов и расстояния между пластами, а также от горного давления, проницаемость угля определяется раскрытием имеющихся в нем трещин, которое, в свою очередь пропорционально разности между давлением газа и величиной внешней сжимающей нагрузки природного поля напряжений. На основании изменения тензора проницаемости угля и использовании изотропной модели массива горных пород с медленным (бе-зыинерционным) течением газа коэффициент проницаемости (К) пропорционален некоторой степени (а) раскрытия трещин и может быть записан функциональной зависимостью от напряженного состояния массива (ст) и давлении газа (р) в следующем виде [2]:

К = А (р/ |ст| - 1)а, (1)

Когда имеется ориентированная система трещин, то проницаемость угля будет анизотропной (транстропной), тогда уравнение (1) будет иметь ту же функциональную связь:

К = В (р/ |ст| - 1)а, (2)

только величины коэффициентов будут различны (В>А).

-------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Патент РФ № 2217593 Способ дегазации угольного пласта /А.Д. Рубан, В.С. Забурдяев, Г.С. Забурдяев - 2003 - Бюл.№33.

2. Карев В.И., Коваленко Ю.Ф. Теоретическая модель фильтрации газа в

КОРОТКО ОБ АВТОРЕ -------------

газосодержащих угольных пластах //Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, Наука, Сибирское отделение, Новосибирск, 1988, №6, 47-55.

Кхан Мд. Форрукх.Хоссайн - аспирант, МГРИ - РГГРУ.