Технология глубокой дегазационной подготовки угольного пласта на базе его гидрорасчленения через скважины с поверхности

Раскрыт механизм обеспечения эффективной пластовой дегазации на основе применения комплексного подхода и реализации гидродинамической обработки разрабатываемого угольного пласта с помощью его гидрорасчленения через скважины, пробуренные с поверхности, и через скважины, пробуренные из подземных выработок. Комплексная дегазация направлена на обеспечение равномерности и высокой эффективности пластовой дегазации. Обоснован механизм достижения эффекта при применении комплексной пластовой дегазации. Снижение газообильности очистного забоя и уменьшение поступления в него метана из разрабатываемого угольного пласта обеспечивается за счет снижения газоносности пласта вследствие интенситвного извлечения метана пластовыми дегазационными скважинами в зонах гидроразрыва и гидрорасчленения, а также за счет увеличения остаточной газоносности пласта в зоне гидрообработки вследствие блокирования части метана водой в мельчайших порах и трещинах угольного пласта. Углубление дегазации также происходит вследствие замещения метана водой в сорбционном объеме разрабатываемого угольного пласта. Дана информация о проведении первого этапа работ по дегазационной подготовке угольного пласта Болдыревский скважинами ГРП, пробуренными с поверхности. Приведена технологическая схема первых поисковых работ на поле шахты им. С.М. Кирова. Даны отличия испытываемой технологии от известной, изложенной в основных руководящих документах по дегазации угольных шахт.

Ключевые слова: Комплексная пластовая дегазация, гидроразрыв угольного пласта, гидрорасчленение пласта, механизм достижения эффекта, снижение газоносности пласта, блокирование метана в поровом пространстве, замещение метана в пласте водой, технологическая схема комплексной дегазации, технология гидрорасчленения.

Как процитировать:

Сластунов С. В., Мазаник Е. В., Садов А. П., Хаутиев А. М.-Б. Технология глубокой дегазационной подготовки угольного пласта на базе его гидрорасчленения через скважины с поверхности // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 1. – С. 5–14. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-1-0-5-14.

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. 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.
2. 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.
3. 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.
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. 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.
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. Малышев Ю. Н., Айруни А. Т., Зверев И. В. Высокопроизводительная технология дегазации метаноносных угольных пластов на больших глубинах // Горный информационноаналитический бюллетень. — 1997. — № 6. — С. 78—87.