Гидрорасчленение угольных пластов для их эффективной дегазационной подготовки через подземные скважины

Статья посвящена вопросам совершенствования комплексной технологии пластовой дегазации угольного пласта на базе его гидродинамической обработки. Рассмотрены возможные режимы реализации внедрения рабочей жидкости в угольный пласт в процессе ее нагнетания через скважины, пробуренные из подготовительных выработок и специально загерметизированные на определенную глубину, обеспечивающую минимизацию прорывов рабочей жидкости в горную выработку. Проведены исследования по оптимизации основных параметров гидродинамического воздействия. Установлены рациональные величины эффективной длины скважины и объема закачки. Показана целесообразность достижения значимых темпов нагнетания рабочего агента в пласт для раскрытия в нем естественных систем трещин. Исследованы направления повышения эффективности пластовой дегазации. Оценена эффективность комплексной технологии пластовой дегазации по факторам увеличения дебитов метана из скважин подземной пластовой дегазации, пробуренных в зону влияния скважин подземного гидроразрыва, и общего съема метана за весь период проведения пластовой дегазации. Определена эффективность усовершенствованной технологии подземного гидроразрыва при ведении очистных работ по факторам снижения простоев очистного оборудования, газообильности очистного забоя и повышению производительности угледобычи в зонах интенсивной комплексной пластовой дегазации.

Ключевые слова: пластовая дегазация, комплексная технология, гидродинамическое воздействие на угольный пласт, параметры подземного гидроразрыва, механизм снижения метанообильности горных выработок, дебиты и съем метана, снижение газоносности, блокирование метана, повышение остаточной газоносности, способы интенсификации газовыделения, технико-экономическая оценка разработанной технологии.

Как процитировать:

Сластунов С.В., Понизов А.В., Садов А.П., Хаутиев А.Б.-М. Гидрорасчленение угольных пластов для их эффективной дегазационной подготовки через подземные скважины // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. —№ 6-1. — С. 15–25. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-61-0-15-25.

Благодарности:

Информация об авторах:

Сластунов Сергей Викторович¹ — докт. техн. наук, проф., профессор кафедры безопасности и экологии горного производства, e-mail: slastunovsv@mail.ru;
Понизов Александр Владимирович² — директор шахты им. В.Д. Ялевского, e-mail: ponizovav@suek.ru;
Садов Анатолий Петрович² — канд. техн. наук, директор Управления дегазации и утилизации метана, e-mail: sadovap@suek.ru;
Хаутиев Адам Магомет-Баширович² — канд. техн. наук, инженер-технолог Управления дегазации и утилизации метана, e-mail: khautievam@suek.ru;
¹ Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Ленинский пр., 4, Москва, 119049;
² Акционерное общество «СУЭК-Кузбасс», г. Ленинск-Кузнецкий.

 

Контактное лицо:

Список литературы:

1. Ютяев Е.П., Садов А.П., Мешков А.А. и др. Оценка фильтрационных свойств угля в термодинамических испытаниях дегазационных пластовых скважин // Уголь, 2017. — № 11. — С.24—29.

2. Патент РФ «Способ определения пластового давления метана и сорбционных параметров угольного пласта». Патент РФ на изобретение №2630343 от 07.09.2017.

3. 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. — № 30(7). — С. 801—808.

4. 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. — № 27(4). — С. 687—692.

5. Szott W., Słota-ValimM., 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. — № 108. — С. 157— 168.

6. 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, 2015. — № 50(5). — С. 994—1000.

7. Инструкция по дегазации угольных шахт. Ростехнадзор. — М.: ЗАО НТП ПБ, 2012. — 246 с.

8. Ютяев Е.П. Обоснование технологии интенсивной подземной разработки высокогазоносных угольных пластов. Дисс. на соиск. уч. степ. д-ра техн. наук по специальностям 25.00.22 и 25.00.20. — КузГТУ, 2019. — 465 с.

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

10. Сластунов С.В., Мешков А.А., Мазаник Е.В., Комиссаров И.А. Анализ режимов нагнетания рабочей жидкости при применении технологии подземного гидроразрыва. ГИАБ. Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 10, — С. 110—117.

11. 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.

12. 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.

13. Патент РФ № 2 659 298, 29.06.2018. Сластунов С.В., Каркашадзе Г.Г., Коликов К.С., Ютяев Е.П., Мазаник Е.В., Садов А.П., Понизов А.В., Никитин С.Г. Способ подготовки газоносного угольного пласта к отработке. Бюл. № 19 (73).

14. Садов А.П. Повышение эффективности пластовой дегазации на основе циклических гидродинамических воздействий на угольные пласты. Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук по специальности 05.26.03. НИТУ «МИСиС», 2017. — 235 с.

15. Патент РФ на изобретение № 2159333, 20.11.2000. Пучков Л.А., Сластунов С.В., Фейт Г.Н. Способ дегазации угольного пласта.