Введение к работе
Актуальность работ». Дегазации угольных пластов скважинами позвол.ют повысить производительность шахт, обеспечить безопасность горнах работ л иепольэозать добываемый газ в народно:-1 хозяйстве. Иеснотр.-і на ыирокоз применение ( дегазируете.і 2о6 шахт), некоторый задачи в этой области не решены. Важнейпая из них - обеспечение високого содерлзлпд метола б-добиваемом газе, дліі достижения требуемой эффективности и безопасности дегазационных работ.
Осноиі-п! способе:.; дегазации .-шляется отсасывание гада по скЕа::;:шам,прсбурен:;и1 из горных выработок до пересечении со сбли-кенл'З'.и ішастаі.ш,р;гсположсшп:кіі'Б кровле к почве. Дли ее оеуцеств-;;енп;[ на пахта;: Донбасса работа::? 164 по"ерхност!ак стационарных ваКууц-наеосп-и станций. Ил низе ІС0 отсасызалт газ с содержанием летала пиле 30/5, а 27 - транспортирует взрывоопаску?) с:.г оь. Низкое содержание метана в кслтиропаннпц газе ї;пллєтся опгорлчгі недостатком п дегазздип щахт. Оно не только елинает иг]Лсктііішость работы дегазоцнонлих систем, а добить которых от 70 до 9С;Ї еостап;п,ет зоздух, но и создает опасность распространении плаг^ни по трубопроводам, заполпекши ззрыьоопаспой газовой сьъсью. Случай прохода плалзкн с поверхности z выработанное пространство дегазируемой лавы имел место на иахто им, "Ленинского ІСспссмола" и ГіО "Укрза-подуголь". Низкое содержание истана прспятстг.ует ого утилизации, F/'.егодпО з котельних установках с^игаегс.і і.слои ZU/j'шахтного метала.
Наблюдается тенденция it сніслеіпга содерланил метана в извлекаемом газе. С 1955 года но 1990 год п среднем на пр-тах Донецкого бассейна оно снизилось с 4I;-j до Н2$. При кеесйицненїо о^фектип-ности дегазации 3-. В угледобпгам-Тпх странах. Западной Еврспч эти показатели вытзе. В ФРГ, например,среднее содержание нот.'.нз з . изолекаелен' слоен 4 а коэ^-пциепт оф^й.-епшности делазапдн 51,.
_ 4 -Снижение содержания метана в дегазационных системах Донецкого бассейііа произошло из-за перехода на бесцеликов^ю выемку углл и столб,вую систему разработки, несовершенства применяемых способов герметизации скважин и контроля их работ. Повышение содержание метана в каптированном газе в два раза (до уровне,достигнутого за рубеиом) обеспечит требуемую эффективность дегазации большинства шахт Донбасса без реконструкции дегазационных систем, позволят компенсировать затраты на дегазацию за счет расширении утилизации добываемого метана.
Цель работы. Разработать аффективные способы и средства повыпепил сздепканил метана"в газе,извлекаемом скважинами, пробуренными дль дегазации сближенных угольных пластов.
Идеи работы. Заключается в увлзке параметров скваж.лі (углов бурения и глубина герметизации) с содержанием метана в отсасываемом газе и в применении сродства,обеспечивающих возмошоеть изменять глубину герметизации.
Научные полокенип.разработанные лично диссертантом, и новизна.
-
Методика определения углов разгрузки пород над выработанным пространством лавы.учгтываюцал приток ыетано-воздуиной с;.:еси по длине скважины,
-
Зависимость содержании метана в еквашшах от их кира-метров и метановиделешш из дегазируемых сблиненных пластов.
-
'Зависимость-сопротивления перемощенню герметизатора по скважине от степени сжасия метериала мандаты (поролон).
-
-Закономерность распределении содержания метана по длине скважин,на основе которой разработан метод определения мест подсосов воздуха и оценки 'качества герметизации затрубного пространства.
Обо сі юванноеть и достоверность нау шых результатов, выводов и еко!лендаций подтверждены использованием апробированных закономерностей теории дегазации, проверкой расчетш>к данных лабораторными и пахтными экспериментами,положительными результатами испытаний нового герметизатора скп"л:ин и метода определения мест и причин подсосов воздуха в скваташы, применением методов статистической обработки данных и теории вероятности, внедрением разработанных методов и средств в практику ведения дегазационных работ.
Нй7?о?_Жа.ч_ение работы. По данным о притоке газа в скважины определены углы разгрузки пород кровли над выработанным про- . странством,которые в 1,5 - 2,0 раза больше рекомендуемых нормативными документами и принимаемы* при проектировании дегазации шахт, "етодом математического моделирования впервые установлена зависимость содержания метана в скватинах от параметров бурен: ч скважин, пх герметизации л газопьщоленпя из дегазируемых пластов;исследогана закономерность распределения содержания метана по длине скват.лн,-на осповшшл которой разработан метод определения мест притока воздуха и оценки качества герметизации скваі:ин;установлена зависимость сопротивления перемещению герметизатора по скважине от степени скатил манжет, которая использована для разработки нового способа герметизации скважин.
П^_акт2!чеп«ія_,цен_іюсть_ работа состоит в разработке метода расчета параметров бурения и герметизации скватан,обеспечивающего содержание метана в газопроводах более 25^,разработке технических требований и оригинальной конструкции герметизатора де: азацнокннх скі;аяии,позволяющего начествешю уплотнить затрубнэе пространство и менять длину герметизации; разработке метода определения мает и причин притопа воздуха в скважины я оценки качества их герметизации.
_ Рііаліпш-5ия^е_пул_ьтатті_р^б_отьі. ІІетод расчета параметров бурешія и гєрлетизации скважин ышочен в "Руководство по дегазации угольні : шахт" и использован в программе проектирования дегавации, разработанной 1!а*ПИИ для ПЭВМ УВМХи . По техническим требованиям, разработанным при участии автора,создан герметизатор ГДПУ-І и освоено его серийное производство.Эксплуатация герметизаторов ь течении 2-х лет на 35 ших.ах позволила повысить содержание метана в 1,5 - 2,0 раза, снизить затраты времени на герметизации скважин с'24 часов до 20 минут. Метод оценки качества герметизации скважин прошел широкую апробацію и включен в "Руководство по дегазации угольных шаят" в качество обязательного для всех шахт отрасли.
Дп]29_бация_Лабрты, Основные результаты диссертации докладн- вались и обсуждались на НТС отдела дегазации МакІШИ (г.Макеевка, 1989г.), на горной секции (1990г.) и на ученом Совете МакІШ (1989г.) на совместном заседании секции подземной разработки месторождений угля и сланца НТС Ыинуглепрома СССР и НТС Госгортехнадзора СССР (г.Кеыерово,1988г.), на семинаре работников служб дегазации Донецкого бассейна (г.Макеевка,1990г.).
Публикаций. По результатам исследований опубликовано 9 печатных работ,включая авторское свидетельство.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложена на IS7 страницах машинописного текста, содержит 30 рисунков, II таблиц, список литературы из 22 наименований и 9 приложений.
I
