Апробация технологии комплексной дегазационной подготовки угольного пласта на базе его гидрорасчленения через скважины с поверхности

Изложены особенности формирования высоко эффективной технологической схемы комплексной пластовой дегазационной подготовки угольного пласта к интенсивной и безопасной разработке. Технология комплексной дегазации предполагает на первом этапе проведение гидрорасчленения подготавливаемого к интенсивной разработке угольного пласта через скважины, пробуренные с поверхности (ГРП), затем гидроразрыв (гидрорасчленение) менее обработанной части угольного пласта через скважины, пробуренные из подготовительных выработок, и извлечение метана из созданного высокопроницаемого углегазового коллектора типовыми скважинами подземной пластовой дегазации. Разработанной технологией также предусматривается удаление метана из угольного пласта, где он находится под существенным пластовым давлением, вследствие его миграции по созданному в пласте гидроразрывом высоко проницаемого углегазового коллектора из глубины массива в подготовительную выработку и дальнейший вынос его вентиляционной струей в процессе проветривания выемочного участка.Представлены результаты натурной апробации усовершенствованной технологии ГРП, установлен режим гидровоздействия на массив и наличие взаимосвязи трещин ГРП и трещин подземного гидроразрыва. Рассмотрен механизм одной из перспективных схем совершенствования технологии ГРП в части достижения в процессе гидродинамического воздействия на угольный пласт режима самоподдерживающегося разрушения угля, что должно существенно повысить эффективность пластовой дегазации, особенно в условиях разработки выбросоопасных угольных пластов Комплексная пластовая дегазация, апробированная на ряде выемочных участков шахты им. С.М. Кирова, в значительной степени снижает ограничения на нагрузки на очистной забой по газовому фактору, существенно уменьшает время простоев добычного оборудования и повышает безопасность ведения подземных горных работ.

Ключевые слова: комплексная пластовая дегазация, гидрорасчленение пласта скважинами с поверхности, гидроразрыв из подземных выработок, типовая пластовая дегазация, механизм уменьшения газообильности очистных работ, шахтные испытания, совершенствование технологии, эффект самоподдерживающегося разрушения угля, снижение выбросоопасности.

Как процитировать:

Сластунов С. В., Мазаник Е. В., Садов А. П., Хаутиев А. М.-Б. Апробация технологии комплексной дегазационной подготовки угольного пласта на базе его гидрорасчленения через скважины с поверхности // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 2. – С. 58–70. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-2-0-58-70.

Благодарности:

Информация об авторах:

Сластунов Сергей Викторович — д-р техн. наук, профессор, ГИ НИТУ «МИСиС», e-mail: slastunovsv@mail.ru,
Мазаник Евгений Васильевич¹ — канд. техн. наук, директор по аэрологической безопасности подземных горных работ, e-mail: mazanikev@suek.ru,
Садов Анатолий Петрович¹ — канд. техн. наук, директор Управления дегазации и утилизации метана, e-mail: Sadovap@suek.ru,
Хаутиев Адам Магомет-Баширович¹ — канд. техн. наук, инженер-технолог Управления дегазации и утилизации метана, e-mail: khautievam@suek.ru,
¹ АО «СУЭК-Кузбасс».

 

Контактное лицо:

Сластунов С.В., e-mail: slastunovsv@mail.ru.

Список литературы:

1. Kurlenya M. V., Serdyukov S. V., Shilova T. V., Patutin A. V. Procedure and equipment for sealing coal bed methane drainage holes by barrier shielding // Journal of Mining Science. 2014, vol. 50(5), pp. 994—1000. DOI: 10.1134/S1062739114050196011.
2. Zhao Z. M., Wang G. The research of gas drainage technology in daning coal mine // Applied Mechanics and Materials. 2014, vol. 580—583, pp. 2558—2563 DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.580-583.2558.
3. Szott W., Słota-Valim M., Gołąbek A., Sowiżdżał K. Numerical studies of improved methane drainage technologies by stimulating coal seams in multi-seam mining layouts // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2018, vol. 108, pp. 157—168. DOI: 10.1016/j. ijrmms.2018.06.
4. Hu C., Wu D. A novel gas drainage technology for lower protected coal seams: Application and verification in Xinzhuangzi coal mine, Huainan coalfield // IPPTA: Quarterly Journal of Indian Pulp and Paper Technical Association, 2018, vol. 30(7), pp. 801—808.
5. Zhang L., Zhang H., Guo H. A case study of gas drainage to low permeability coal seam // International Journal of Mining Science and Technology, 2017, vol. 27(4), pp. 687—692. DOI: 10.1016/j.ijmst.2017.05.014.
6. Сластунов С. В., Ютяев Е. П., Мазаник Е. В., Садов А. П., Понизов А. В. Шахтные испытания усовершенствованной технологии подземной пластовой дегазации с использованием гидроразрыва // Уголь. — 2016. — № 11. — С. 32—37.
7. Сластунов С. В., Ютяев Е. П., Мазаник Е. В., Ермак Г. П. Исследование эффективности усовершенствованной технологии подземного гидроразрыва угольного пласта для его дегазации // Горный журнал. — 2018. — № 1. — С. 83—87.
8. Сластунов С. В., Ютяев Е. П. Обоснованный выбор технологии пластовой дегазации для обеспечения безопасности подземных горных работ при интенсивной добыче угля // Записки горного института. — 2017. — Т. 223. — С. 125—130.
9. Ютяев Е. П., Садов А. П., Мешков А. А., Хаутиев А. М., Тайлаков О. В., Уткаев Е. А.Оценка фильтрационных свойств угля в гидродинамических испытаниях дегазационных пластовых скважин // Уголь. — 2017. — № 11. — С. 24—29.
10. Ножкин Н. В. Заблаговременная дегазация угольных месторождений. — М.: Недра, 1979. — 271 с.
11. Временное руководство по заблаговременной подготовке шахтных полей к эффективной разработке скважинами с поверхности с пневмогидровоздействием на свиту угольных пластов. — М.: МГИ, 1991. — 92 с.
12. Инструкция по дегазации угольных шахт. Ростехнадзор РФ, 2013.
13. Садов А. П. Повышение эффективности пластовой дегазации на основе циклических гидродинамических воздействий на угольные пласты. Автореферат на соиск. уч. степ. к.т.н.. — М.: НИТУ «МИСиС», 2016. — 26 с.