Влияние газокинетических свойств угля на эффективность предварительной дегазации пласта д6 (Карагандинский бассейн)

Ковалева И.Б.; Соловьева Е.А.; Коликов К.С.

УДК 622.33.001.2:622.411:533.17

И.Б. Ковалева, Е.А. Соловьева, К. С. Коликов

ВЛИЯНИЕ ГАЗОКИНЕТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ УГЛЯ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ДЕГАЗАЦИИ ПЛАСТА Дв (КАРАГАНДИНСКИЙБАССЕЙН)*

Семинар № 5

ешение проблемы управления газовы-

-1 делением в подземные выработки или скважины невозможно без изучения газокинетических свойств системы метан - ископаемый уголь. Существуют взаимоисключающие взгляды различных исследователей на наличие связи между изученными в лаборатории сорбционно-кинетическими свойствами угля и ме-тановыделением из угольного пласта в процессе его разработки или дегазации. Вместе с тем, при установлении наличия такой связи, по параметрам, определенным в лаборатории, можно было бы судить о масштабе и характере га-зовыделния из пласта, об эффективности заблаговременной или предварительной дегазации.

В качестве кинетической характеристики, определяемой в лаборатории, нами выбрано время диффузионной релаксации сорбции метана углем. Пробы угля для исследований были отобраны из особо выбросоопасного пласта Д6 шахты им. Ленина Карагандинского бассейна на расстоянии от начала подготовительной выработки 80, 140, 200, 280, 360 м (в зоне заблаговременной дегазации) и 520 м (вне зоны дегазации). Дегазация пласта осуществлялась через скважины, пробуренные с поверхности до проведения подготовительных выработок. В лабораторных условиях изучалась кинетика сорбции метана, и рассчитывалось время диффузионной релаксации т. Величина т сопоставлялась с максимальным значением начальной скорости газовыделения из прогнозного шпура, определяемой в соответствии с нормативными документами [1].

Полученные результаты приведены на ри-

сунке.

Чн max 14 -

л/мин 12

10 -8 -6 -4 2 0

6000 11000 16000 сек

Зависимость максимального начального газовыделения из прогнозного шпура от времени диффузионной релаксации: 1 - время достижения равновесия 5-8 часов; 2 - время достижения равновесия 24 часа

Из рисунка видно, что в зоне дегазации (линия 1 и линия 2) скорость начального газовыделения тем больше, чем больше время диффузионной релаксации сорбции. Вне зоны заблаговременной дегазации (точки 3 и 4 на рисунке) скорость начального газовыделения из шпуров при тех же значениях т в 2-3 раза выше.

Это свидетельствует о большей эффективности предварительной дегазации на участках с низкими значениями т.

Низкие значения т могут быть обусловлены нарушенностью угля или высоким содержанием в нем фюзена, характеризующегося широким спектром мезопор [2]. Уголь пласта Д6 имеет невысокое содержание фюзена -16,5 %. Величина ненарушенного фрагмента (R) проб угля, отобранных из разных пачек, составляет от 310-4 см до 610-4 см, что характерно для нарушенных и выбросоопасных углей. Ранее нами было установлено, что для углей из зон геологических нарушений и ГДЯ зна-

* Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований. Проект 0205-64959

чение К<1010'4 см [3[.

Таким образом, полученные результаты подтверждают возможность не только оценивать происходящие в угольном пласте процессы по данным лабораторных экспери-

1. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа. - М., ИГД им. A.A. Скочинского. - 1989. - 191 с.

2. Ковалева И.Б., Соловьева Е.А. Влияние влаж-

ности и петрографического состава угля на кинетику сорбции метана. //Горный Информационно-

ментов, но и прогнозировать характер газо-выделения из пласта, а, следовательно, эффективность заблаговременной дегазации и перспективы добычи угольного метана.

---------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

аналитический бюллетень. - М.: Изд-во МГГУ. - № 6. -2002. - С. 73 - 75.

3. Ковалева И.Б., Соловьева Е.А. Перспективы диагностирования способности угольных пластов к газо-отдаче по диффузионно-кинетическим характеристикам слагающих их углей. //Горный Информационно-

аналитический бюллетень. - М.: Изд-во МГГУ. - № 5. -2001. - С.117-120.

— Коротко об авторах ---------------------------------------------------------------

Ковалева И.Б. - кандидат технических наук, Институт проблем комплексного освоения недр РАН/ Соловьева Е.А. - Институт проблем комплексного освоения недр РАН/

Коликов К. С. — доктор технических наук, Московский государственный горный университет/

Н.В. Трубицына, С. Грюнинг, 2004

УДК 622.807.4

С.П. Ворошилов, A.A. Трубицын, Н.В. Трубицына, С. Грюнинг МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМАЦИИ И РАЗРУШЕНИЯ УГЛЯ ПРИ НАГНЕТАНИИ ЖИДКОСТИ В ПЛАСТ

Семинар №5

сследовалось механическое поведение (деформация и разрушение) под нагрузкой стандартного мезообъема угля различной пористости и влажности (0,2,3,5,7,10 %). Модифицированы модели и методы решения задачи о механическом поведении

мезообъема угля с позиций физической мезоме-ханики гетерогенных материалов.

Численно решалась следующая задача: деформация и разрушение мезообъема угля разной пористости и влажности при заданной глубине залегания (200 м, в конкретном примере расчета), т.е. в стесненных условиях де-

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Ковалева И. Б., Соловьева Е. А., Коликов К. С.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Ковалева И. Б., Соловьева Е. А., Коликов К. С.

Текст научной работы на тему «Влияние газокинетических свойств угля на эффективность предварительной дегазации пласта д6 (Карагандинский бассейн)»