Оценка эффективности гидрорасчленения мощных выбросоопасных пластов при их отработке с прямоточной схемой проветривания выемочного участка Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

ШК 70-летию КАФЕДРЫ «АЭРОЛОГИЯ ; И . ОХРАНА ; ТРУДА»

^ М.В. Шмидт, В.И. Тонких,

^ К.С:. Коликов,' 2066' :

УДК 622.4:622.8

М.В. Шмидт, В.И. Тонких, К.С. Коликов

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ГИДРОРАСЧЛЕНЕНИЯ МОЩНЫХ ВЫБРОСООПАСНЫХ ПЛАСТОВ ПРИ ИХ ОТРАБОТКЕ С ПРЯМОТОЧНОЙ СХЕМОЙ ПРОВЕТРИВАНИЯ ВЫЕМОЧНОГО УЧАСТКА

О

ценка эффективности мощного выбросоопасного пласта д6 проведена на поле шахты мим. В.И. Ленина АО «ИСПАТ-КАРМЕТ» (Республика Казахстан). Отработка лав. 301-д6-1В и 302-д6-1В велась по падению с использованием прямоточной схемы проветривания и поддержанием конвейерного бремсберга в выработанном пространстве. Горные работы велись на глубине 376540 м с использованием механизированного комплекса 2 ОКП-70К и комбайна 1КШЭ при вынимаемой мощности пласта 3,3м. Для дегазации использована комплексная схема, включающая гидрорасчленение с последующим освоением зоны воздействия, извлечение метана пластовыми дегазационными скважинами и каптаж выработанного пространства вертикальными скважинами с поверхности.

Средний съем метана пластовыми дегазационными скважинами в лавах 301-д6-1В и 302-д6-1В соответственно составил 2,8 и 2,6 м3/т.

В табл. 1 приведены результаты исследований газообильности выемочных участков.

Абсолютная газообильность выемочного участка 302-д6-1В в зоне

скважины ГРП-4 составляла 3,9 -7,0 м3/мин, в зоне скважины ГРП-12 она имела значения 7,6 -8,5 м3/мин, а вне зон гидрорасчленения составляла 8,4 - 10,5 м3/мин.

В лаве 301-д6-1В абсолютная га-зообильность выемочного участка в зоне скважины ГРП-5 составляла 1,3 -2,5 м3/мин, в зоне скважины ГРП-12 она имела значения 2,5 -8,5 м3/мин, а вне зон гидрорасчленения возросла до 6,0 - 8,5 м3/мин.

В табл. 2 приведены обобщенные показатели эффективности гидрорасчленения по снижению относительной газообильности выемочных участков.

Из приведенных данных видно, что в зонах освоенных скважин гидрорасчленения (ГРП-4 и ГРП-12) величина снижения относительной газообильности хорошо коррелирует со съемом метана из этих скважин. В зоне скважины ГРП-4 величина относительной газообиль-нотсти выемочного участка снижена на 4,47 м3/т или на 46 %, а в зоне скважины ГРП-12 - на 4,00 м3/т или на 41 %. В зоне скважины ГРП-5, из которой до ведения горных работ извлечено всего 0,76 м3/т метана, эффект по снижению относительной газообильности может быть объяснен повышенным извлечением ме-

тана из зоны обработки пластовыми дегазационными скважинами.

Скважины ГРП-4 и ГРП-5 после их подсечения очистными забоями использовались для извлечения метана из куполов обрушения. Для этого предварительно их обсадные колонны были подвергнуты перфорации. Исследования динамики га-зовыделения из этих скважин показали высокую эффективность использования скважин гидрорасчленения по извлечению метана из куполов обрушения. Устойчивый дебит метана из этих скважин после их подсечения очистным забоем наблюдался в течение 300 - 350 суток, съем метана из выработанного пространства скважиной ГРП-4 составил 815000 м3, а скважиной ГРП-5 - 690000 м3. Съем метана обычными вертикальными скважинами в купола обрушения, которых на этом участке было пробурено 18 штук изменяется в пределах 270000 - 1125000 м3 и в среднем составляет 650000 м3.

Таким образом, опыт отработки мощных пластов с применением прямоточной схемы проветривания выемочного участка показал высокую эффективность гидрорасчленения по снижению газообильности очистных выработок, которая может достигать 40-46 % даже в условиях использования комплексной схемы дегазации. Увеличение нагрузки на очистной забой в зонах гидрорасчленения на шахте им. В.И. Ленина составило в зоне скважины ГРП-4 12 %, в зоне скважины ГРП-5 - 29 % и в зоне скважины ГРП-12 - 15 %. Для снижения затрат на дегазацию газоносных пластов точки заложения скважин гидрорасчленения необходимо увязывать с перспективными планами горных работ для последующего использования этих скважин для дегазации выработанного пространства.

Таблица 1

ГАЗООБИЛЬНОСТЬ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ

Тонких В.И., Шмидт М.

месяц, год добыча т/мес газообильность участка Коликов Константин Сергеевич газообильность участка с уче

м3/мин м3/т м3/мин м3/т

Лава 301-д6-1В

июнь 1997 47540 1,60 1,45 13,6 12,36 ГРП-5

июль

август 52657 1,30 1,10 13,4 11,35 ГРП-5

сентябрь 56265 1,80 1,43 16,0 12,70 ГРП-12*

октябрь 49815 2,50 2,17 15,4 13,35 ГРП-12

ноябрь 41010 8,50 9,24 18,6 20,20 ГРП-12*

Декабрь ян- 49365 10,50 9,18 20,8 18,20 ГРП-13*

варь 1998 51945 6,10 5,76 14,1 12,11 ГРП-13*

февраль

март 44490 6,90 6,90 12,9 12,90 вне зон

апрель 43900 6,0 6,0 16,7 16,70 вне зон

май 26616 7,30 12,24 21,6 36,24 вне зон

36040 8,70 10,43 21,9 25,09 вне зон

33510 8,20 10,93 21,6 28,80 вне зон

лава 302-д6-1В

ноябрь 1998 32926 3,9 5,11 10,9 14,28 ГРП-4

декабрь

январь 41750 3,5 3,74 17,0 18,18 ГРП-4

1999 45159 7,05 7,0 18,3 18,07 ГРП-4*

февраль

март 48270 7,65 6,39 21,9 18,34 ГРП-11*

апрель 42033 7,7 8,17 18,5 19,63 ГРП-11*

май 41025 7,6 8,0 21,6 22,73 ГРП-12

июнь 41982 8,0 8,51 20,7 22,02 ГРП-12

июль 42065 8,5 8,73 21,3 21,87 ГРП-12

август сен- 44351 10,08 10,08 26,2 26,18 вне зон

тябрь 45062 10,2 10,2 31,4 31,40 вне зон

октябрь но- 41553 10,5 10,93 28,3 29,45 вне зон

ябрь декабрь 42364 8,88 9,35 27,6 29,03 вне зон

37745 7,8 8,92 28,8 32,95 вне зон

33033 8,4 11,35 25,7 34,72 вне зон

*- в зоне скважины отрабатывалось менее 30% дегазированных запасов

УД АО «Испат-Кармет Московский гс

Таблица 2

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГИДРОРАСЧЛЕНЕНИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ГАЗООБИЛЬНОСТИ УЧАСТКА

зона влияния скважины ГРП относительная газообильность (пределы изменения/среднее) м3/т снижение газоносности съем метана скважиной ГРП м3/т

м3/т %

Вне зон влияния 6,00 - 12,24 - - -

скважин ГРП 9,75

Зона ГРП-4 3,70 - 7,0 4,47 46 4,45

5,28

Зона ГРП-5 1,10 -1,40 8,48 80 0,76

1,27

Зона ГРП-12 3 ,7 8, 1 3 ,4 4,00 41 5,98

5,75