Экспериментальные работы по гидрорасчленению угольного пласта Болдыревский через скважины, пробуренные с поверхности на шахте им. С.М. Кирова

Представлен механизм гидравлического расчленения угольного пласта, реализуемого на стадии его предварительной дегазационной подготовки скважинами, пробуренными с поверхности. Подтверждена реализация режима гидрорасчленения угольного пласта с циклическими микрогидроразрывами. Обосновывается необходимость комплексности пластовой дегазации. Поисковые работы проведены в 2019 г. на шахте им. С.М. Кирова АО «СУЭК-Кузбасс». Комплексная дегазация позволяет достичь ряд эффектов, а именно, уменьшения метаноносности разрабатываемого угольного пласта, увеличения его остаточной газоносности, изменения реологических свойств и снижения выбросоопасности угольного пласта, что в совокупности приводит к повышению нагрузки на очистной забой за счет снижения или полного снятия «газового барьера» для интенсивной угледобычи. Приведены фактические параметры работ по гидрорасчленению угольного пласта на примере одной из типичных скважин. Получены параметры гидровоздействия, при которых реализуются режимы фильтрации, гидрорасчленения и гидроразрыва обрабатываемого угольного пласта. Отмечена реализация эффекта набухания угля, который может быть в дальнейшем использован для повышения эффективности пластовой дегазации. Установлено, что темп нагнетания порядка 100 л/с является для данных условий критическим и приводит к превышению приемистости угольного пласта. Последнее ведет к реализации нежелательного на завершающей стадии гидрообработки режима гидроразрыва. Основным итогом проведенных работ явилось подтверждение работоспособности разработанной технологии предварительной дегазации угольного пласта через скважины, пробуренные с поверхности, с гидрорасчленением последнего.

Ключевые слова: газоносный угольный пласт, дегазационная подготовка пласта, скважины с поверхности, основные режимы гидрообработки, гидрорасчленение пласта, раскрытие трещин, повышение проницаемости пласта, снижение природной газоносности, уменьшение газообильности выработок.
Как процитировать:

Мешков А. А., Садов А. П., Комиссаров И. А., Хаутиев А. М.-Б., Сластунов С. В. Экспериментальные работы по гидрорасчленению угольного пласта Болдыревский через скважины, пробуренные с поверхности на шахте им. С.М. Кирова // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 11. – С. 37–45. DOI: 10.25018/02361493-2020-11-0-37-45.

Благодарности:
Номер: 11
Год: 2020
Номера страниц: 37-45
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.272:622.831.325.3
DOI: 10.25018/0236-1493-2020-11-0-37-45
Дата поступления: 18.03.2020
Дата получения рецензии: 15.07.2020
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.10.2020
Информация об авторах:

Мешков Анатолий Алексеевич1 — канд. техн. наук, генеральный директор,
Садов Анатолий Петрович1 — канд. техн. наук, директор Управления дегазации и утилизации метана, e-mail: sadovap@suek.ru,
Комиссаров Игорь Анатольевич1 — заместитель главного инженера Управления дегазации и утилизации метана, e-mail: komissarovia@suek.ru,
Хаутиев Адам Магомет-Баширович1 — канд. техн. наук, инженер-технолог Управления дегазации и утилизации метана, e-mail: khautievam@suek.ru,
Сластунов Сергей Викторович — д-р техн. наук, профессор, e-mail: slastunovsv@mail.ru, ГИ НИТУ «МИСиС»,
1 АО «СУЭК-Кузбасс».

 

Контактное лицо:

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

Список литературы:

1. Инструкция по дегазации угольных шахт. Ростехнадзор РФ. — М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2012. — 246 с.

2. Ножкин Н. В. Заблаговременная дегазация угольных месторождений. — М.: Недра, 1979. — 271 с.

3. Временное руководство по заблаговременной подготовке шахтных полей к эффективной разработке скважинами с поверхности с пневмогидровоздействием на свиту угольных пластов. — М.: МГИ, 1991. — 92 с.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. Коликов К. С., Сластунов С. В., Мазаник Е. В. Повышение эффективности дегазации при высокопроизводительной выработке угольных пластов // Безопасность труда в промышленности. — 2019. — № 1. — С. 71—76.

8. Lei Yang A mixed element method for the desorption-diffusion-seepage model of gas flow in deformable coalbed methane reservoirs // Mathematical Problems in Engineering. 2014. Vol. 2014. Pp. 1—10. http://www.hindawi.com/journals/mpe/2014/735931 (дата обращения: 27.04.2017).

9. Haijun Guo, Yuanping Cheng, Liang Wang, Shouqing Lu, Kan Jin Experimental study on the effect of moisture on low-rank coal adsorption characteristics // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2015. Vol. 24. Pp. 245—251.

10. Baisheng Nie, Xianfeng Liu, Shaofei Yuan, Boqing Ge, Wenjie Jia, Chunliang Wang, Xihui Chen Sorption charachteristics of methane among various rank coals: impact of moisture // Adsorption. 2016. Vol. 22. No 3. Pp. 315—325.

11. Kang H., Zhang X., Si L., Wu Y., Gao F. In-situ stress measurements and stress distribution characteristics in underground coal mines in China // Engineering Geology. 2010. Vol. 116, Pp. 333—345.

12. 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.

13. Каркашадзе Г. Г., Коликов К. С., Мазаник Е. В., Сластунов С. В., Пащенков П. Н. Патент РФ № 2630343 Способ определения пластового давления метана и сорбционных параметров угольного пласта, 07.09.2017.

14. Ponizov A. V. Designing in-seam gas drainage technology based on hydrodynamic approach // IOP Conference Series: Earth & Environmental Science. 2020, Vol. 459. No 5, Article 052076.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.