Способ интенсификации дегазации крутых газонасыщенных угольных пластов
В настоящей статье приведены результаты промышленных испытаний способа интенсификации дегазации угольного пласта l7 в -«Пугачевка» в нижней части потолкоуступной лавы №65-1146 м гидродинамическим воздействием. Установлено, что периодические динамические пригрузки крутых газонасыщенных угольных пла...
Saved in:
| Published in: | Геотехнічна механіка |
|---|---|
| Date: | 2015 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2015
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/137828 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Способ интенсификации дегазации крутых газонасыщенных угольных пластов / В.И. Гаврилов // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2015. — Вип. 120. — С. 172-181. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859846829625049088 |
|---|---|
| author | Гаврилов, В.И. |
| author_facet | Гаврилов, В.И. |
| citation_txt | Способ интенсификации дегазации крутых газонасыщенных угольных пластов / В.И. Гаврилов // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2015. — Вип. 120. — С. 172-181. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геотехнічна механіка |
| description | В настоящей статье приведены результаты промышленных испытаний способа интенсификации дегазации угольного пласта l7
в
-«Пугачевка» в нижней части потолкоуступной лавы №65-1146 м гидродинамическим воздействием. Установлено, что периодические динамические пригрузки крутых газонасыщенных угольных пластов, осуществляемые
при нагнетании рабочей жидкости в скважину под давлением 4-6 МПа с последующим его
сбросом до 0-2 МПа при выпуске газоугольной пульпы в конце каждого цикла, инициируют
процессы десорбции газа в угольном массиве на площади, ограниченной эффективным радиусом гидродинамического воздействия Rэф. Анализ полученных результатов показал, что
при воздействии на угольный пласт в количестве 25-29 циклов интенсивность выделения метана из пласта увеличивается в 1,25-3,75 раза на площади радиусом 20-30 м, при этом извлекается свыше 40 тыс м3
газа до момента подхода очистного забоя к обработанной зоне.
В представленій статті наведено результати промислових випробувань способу інтенсифікації дегазації вугільного пласта l7
в
-«Пугачівка» в нижній частині стелеуступної
лави №65-1146 м гідродинамічною дією. Встановлено, що періодичні динамічні навантаження крутих газонасичених вугільних пластів здійснювані при нагнітанні робочої рідини в
свердловину під тиском 4-6 МПа з подальшим його скиданням до 0-2 МПа при випуску газовугільної пульпи в кінці кожного циклу, ініціюють процеси десорбції газу у вугільному масиві на площі, обмеженій ефективним радіусом гідродинамічної дії Rэф. Аналіз отриманих
результатів показав, що при дії на вугільний пласт в кількості 25-29 циклів інтенсивність виділення метану з пласта збільшується в 1,25-3,75 разу на площі радіусом 20-30 м, при цьому
витягується понад 40 тыс м
3
газу до моменту підходу очисного вибою до обробленої зони.
The article presents results of industrial testing of a method for intensifying degassing
of the coal seam l7
v
-"Pugachevka" at the bottom of the stepping face №65-1146 m with the help
of hydrodynamic shock. It is stated that periodic dynamic cantledges on the steep gassy coal seams
when working fluid is pumped into the borehole at a pressure of 4-6 MPa with further pressure releasing
up to 0-2 MPa at discharging the gas-and-coal slurry at the end of each cycle, initiate desorption
of gas in the coal massif within the area bounded by effective radius Ref of the hydrodynamic
shock. Analysis of the results showed that when hydrodynamic shock applied to the coal seam
includes 25-29 cycles intensity of methane emissions from the coal seams increases by 1,25-3,75
times in the area with radius of 20-30 m, and over 40 thousand m3
of gas is recovered till the moment
when the breakage face approaches the mined area.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:39:52Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №120
172
УДК 622.831.322:622.831.325
Гаврилов В.И., канд. техн. наук, ст. науч. сотр.
(ИГТМ НАН Украины)
СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДЕГАЗАЦИИ КРУТЫХ
ГАЗОНАСЫЩЕННЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
Гаврилов В.І., канд. техн. наук, ст. наук. співроб.
(ІГТМ НАН України)
СПОСІБ ІНТЕНСИФІКАЦІЇ ДЕГАЗАЦІЇ КРУТИХ
ГАЗОНАСИЧЕНИХ ВУГІЛЬНИХ ПЛАСТІВ
Gavrylov V.I., Ph.D. (Tech.), Senior Researcher
(IGTM NAS of Ukraine)
METHOD FOR INTENSIFYING DEGASSING
OF THE GASSY STEEP COAL SEAMS
Аннотация. В настоящей статье приведены результаты промышленных испытаний спо-
соба интенсификации дегазации угольного пласта l7
в
-«Пугачевка» в нижней части потолко-
уступной лавы №65-1146 м гидродинамическим воздействием. Установлено, что периодиче-
ские динамические пригрузки крутых газонасыщенных угольных пластов, осуществляемые
при нагнетании рабочей жидкости в скважину под давлением 4-6 МПа с последующим его
сбросом до 0-2 МПа при выпуске газоугольной пульпы в конце каждого цикла, инициируют
процессы десорбции газа в угольном массиве на площади, ограниченной эффективным ра-
диусом гидродинамического воздействия Rэф. Анализ полученных результатов показал, что
при воздействии на угольный пласт в количестве 25-29 циклов интенсивность выделения ме-
тана из пласта увеличивается в 1,25-3,75 раза на площади радиусом 20-30 м, при этом извле-
кается свыше 40 тыс м
3
газа до момента подхода очистного забоя к обработанной зоне.
Ключевые слова: крутой пласт, газоносность, технологические скважины, гидродина-
мическое воздействие, интенсификация дегазации, радиус эффективного воздействия.
Введение. В настоящее время в Центральном районе Донбасса разрабаты-
ваются крутые угольные пласты в сложных горно-геологических условиях.
Важнейшими факторами, осложняющими ведение горных работ, являются вы-
сокое горное давление и газоносность угольных пластов, склонность к газоди-
намическим явлениям и низкая устойчивость боковых пород, повышенная тем-
пература рудничной атмосферы и массива и др.
При отработке угольных пластов, склонных к газодинамическим явлениям
(ГДЯ), потолкоуступными забоями в ряде случаев наблюдаются различные
проявления их газодинамической активности, существенно снижающие нагруз-
ку на очистной забой. Причины этого могут быть различны: отсутствие надра-
ботки (подработки) пласта или она неэффективна, ведение горных работ в зоне
ПГД или отсутствие дегазационных мероприятий. Осложняющими факторами,
способствующими возникновению ГДЯ, явля-ются зоны повышенного горного
давления от очистных работ на соседних пластах (краевые части отработанных
пластов, целики), а также геологические нарушения [1-5].
____________________________________________________________________
© В.И. Гаврилов, 2015
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №120
173
В комплексе методов решения задач по снижению негативного влияния та-
ких факторов основное место занимают процессы воздействия на угольные
пласты, позволяющие изменить их состояние и за счѐт этого предотвратить
ГДЯ при ведении горных работ.
Вместе с тем эффективность применяемых способов и средств воздействия
на массив все ещѐ недостаточна, о чѐм говорят данные о техногенных авариях
[6]. Так, для условий ряда шахт при высоких нагрузках на очистной забой тре-
буется применение пластовой дегазации с эффективностью не менее 0,2, кото-
рая явно недостаточна для разработки пластов с газовыделением 5 м
3
/мин и бо-
лее [7]. Это обусловлено ограниченным временем на дегазацию угольного пла-
ста из подземных выработок, связанным в ряде случаев с недостаточным опе-
режением фронта очистных работ подготовительными работами и низкой эф-
фективностью дегазации низкопроницаемого, неразгруженного от горного дав-
ления угольного пласта, связанной с отсутствием активных воздействий на
массив угля для повышения его природной проницаемости.
Основная часть. В 2010-2014 гг., в соответствии с «Методикой проведения
приемочных (промышленных) испытаний способа дегазации и снижения газо-
динамической активности угольных пластов в нижней части потолкоуступной
лавы гидродинамическим воздействием», Протоколом заседания НТС ГП
«Дзержинскуголь», «Порядком отработки угольных пластов, склонных к газо-
динамическим явлениям, на шахте имени Ф.Э. Дзержинского государственного
предприятия «Дзержинскуголь», «Проектом на проведение приемочных (про-
мышленных) работ по дегазации и снижению выбросоопасности угольного
пласта l7
в
-«Пугачевка»-восток гор. 1146 м в нижней части молотковой лавы
№65 гидродинамическим воздействием через скважины» ИГТМ НАН Украины
выполнены комплексные исследования и разработан способ интенсификации
дегазации напряженных газонасыщенных угольных пластов в нижней части по-
толкоуступных лав, проведены его промышленные испытания и разработана
первая редакция отраслевого стандарта СОУ-П «Правила ведения гидродина-
мического воздействия для дегазации и снижения газодинамической активно-
сти угольных пластов в нижней части потолкоуступных забоев».
Целью испытаний являлась оценка эффективности применения способа ин-
тенсификации дегазации и снижения газодинамической активности угольного
пласта в нижней части потолкоуступной лавы гидродинамическим воздействи-
ем и разработка элементов технологии способа.
Для достижения поставленной цели были решены следующие основные за-
дачи:
- разработать схемы и параметры заложения технологических скважин;
- определить элементы технологии гидродинамического воздействия,
обеспечивающие эффективную интенсификацию дегазации обрабатываемой
части угольного пласта;
- разработать критерий эффективности способа интенсификации дегазации
и снижения газодинамической активности пласта в нижней части лавы с потол-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №120
174
коуступной формой забоя гидродинамическим воздействием;
- оценить эффективность технологии интенсификации дегазации и сниже-
ния газодинамической активности угольного пласта в нижней части потолко-
уступной лавы гидродинамическим воздействием;
- выполнить анализ и обобщение результатов испытаний;
- выполнить корректировку параметров технологии;
- составить и утвердить акт и протокол по результатам приемочных испыта-
ний;
- разработать и утвердить окончательную редакцию «Правил ведения гид-
родинамического воздействия для дегазации и снижения газодинамической ак-
тивности угольного пласта в нижней части потолкоуступной лавы».
В соответствии с «Методикой проведения приемочных (промышленных)
испытаний…» суммарная длина подвигания очистного забоя по обработанным
зонам должна составлять не менее 140 м.
На ОП «Шахта им. Ф.Э. Дзержинского» для реализации гидродинамическо-
го воздействия на пласт l7
в
-«Пугачевка» в нижней части потолкоуступной лавы
№65-1146 м из полевого откаточного штрека бурились 3 пары технологических
скважин, по две на каждом пикете с различным расстоянием между точками
входа забоев скважин в угольный пласт и на различном расстоянии друг от дру-
га (рис. 1).
Рисунок 1 - Схема расположения технологических скважин в
полевом откаточном штреке горизонта 1146 м
Гидродинамическое воздействие через скважины осуществлялось последо-
вательно в направлении движения лавы.
21.08.09 г.-22.08.09 г. на ПК11 из полевого откаточного штрека была пробу-
рена восстающая технологическая скважина №1 длиной 18 м с выходом на
пласт под углом 104
0
.
26.08.09 г породная часть скважины длиной 8 м была разбурена до диаметра
150 мм под обсадные трубы, обсажена и загерметизирована. Обсадку скважины
производили трубами диаметром 114 мм. Общая длина труб става обсадки со-
ставила 7,5 м. Выход кондуктора из скважины - 0,7 м.
23.08.09 г.-24.08.09 г. на этом же пикете была пробурена восстающая техно-
логическая скважина №2 длиной 38,2 м под углом 115
0
к горизонту. 26.08.09 г.
скважина была разбурена до диаметра 150 мм, обсажена металлическими тру-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №120
175
бами диаметром 114 мм и загерметизирована.
Общая длина труб става обсадки составила 7,7 м. Выход кондуктора из
скважины - 0,5 м. Концентрация метана в 3-4 м за скважиной не превышала
0,23 % по датчику ППИ шахтной службы АГК.
Гидродинамическое воздействие на угольный пласт l7
в
первоначально осу-
ществлялось через технологическую скважину №1.
01.09.09 г. в 9 ч 45 мин был осуществлен первый цикл гидродинамического
воздействия. Подготовительные циклы производились с давлением нагнетания
рабочей жидкости в скважину Рн=4,5-5,0 МПа и остаточным давлением в сква-
жине после открытия задвижки равным Рост=0 МПа. Время набора давления в
скважине составляло в среднем 3-5 мин. Выход угля из скважины начался с 7
цикла и продолжался до конца гидродинамического воздействия. Всего было
произведено 19 циклов. За это время из скважины было извлечено 3 т угля.
После окончания воздействия датчиком ППИ зафиксирована концентрация
метана в исходящей струе воздуха 0,25 %.
Радиус эффективного влияния скважины №1 по количеству извлеченного
угля, рассчитанный по [8], составил
R0 =
где Мизв - количество извлеченного угля из скважины, т; m - мощность угольно-
го пласта, м; γ - объемный вес угля, т/м
3
.
02.09.2009 г. в 6 ч 03 мин через скважину №2 был произведен первый цикл
гидродинамического воздействия на угольный пласт с давлением нагнетания
жидкости Рн=3,0 МПа и остаточным давлением после сброса равным
Рост=0 МПа. Последующие циклы производили с Рн=5,0 МПа. Остаточное дав-
ление после сброса оставалось прежним. Выход угля из скважины начался со 2
цикла и продолжался до окончания воздействия. Время набора рабочего давле-
ния в скважине не превышало 9-10 мин. После 10 цикла в 7 ч 32 мин воздейст-
вие было прекращено до 8 ч 20 мин в связи с перегревом насоса. Концентрация
метана в воздушной струе за скважиной №2 достигла 0,37 %.
После перерыва в 8 ч 20 мин было сделано еще 5 циклов воздействия с теми
же параметрами, после чего работы по гидродинамическому воздействию на
пласт были приостановлены на 2 ч 25 мин (с 9 ч 55 мин до 12 ч 20 мин) по при-
чине перегрева насоса. Время набора давления жидкости в скважине увеличи-
лось до 17-18 мин. Концентрация метана в воздушной струе во время воздейст-
вия находилась в пределах (0,36-0,38) %.
За период с 12 ч 35 мин по 15 ч 16 мин было произведено еще 9 циклов гид-
родинамического воздействия с давлением нагнетания Рн=6,0-7,0 МПа и его
сбросом до 0. Концентрация метана вблизи скважины во время воздействия
достигла 1,09 %. За все время воздействия из скважины было извлечено 4 т уг-
ля. Радиус эффективного влияния скважины №2 составил
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №120
176
R0 = м.
За период работы добычного участка с 01.08.09 г. и до начала бурения тех-
нологической скважины №1 21.08.09 г среднесуточное выделение метана со-
ставляло 380 м
3
/сут. В связи со значительными колебаниями величины суточ-
ной добычи угля и выделения метана из угля анализ результатов интенсифика-
ции дегазации гидродинамическим воздействием проводился по удельной ве-
личине газовыделения, приходящаяся на тонну добытого угля (рис. 2).
Рисунок 2 - Изменение удельного объема газовыделения из 1 т угля
до и после проведения ГДВ
Из рис. 2 видно, что бурение технологических скважин №1 и №2 не внесло
существенных изменений в процесс дегазации угольного пласта. После прове-
дения гидродинамического воздействия через скважину №1 и через скважину
№2 газовыделение из угольного пласта происходило в 2,4-3,3 раза интенсивнее,
чем до ГДВ.
В течение ноября месяца скачкообразное изменение коэффициента интен-
сификации дегазации объясняется самоорганизацией сложной системы взаи-
модействия горного давления, природной газоносности и горно-геологических
факторов, которые изменяются в пространстве и во времени [9].
По результатам проведенных исследований были определены радиус дезин-
тегрированного угля вокруг технологических скважин, площадь обработанного
массива, величина извлеченного газа из обработанной зоны, коэффициенты де-
газации и интенсификации дегазации.
Радиус эффективного влияния технологических скважин по совокупности
извлеченного угля составил
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №120
177
R0 = 26,9 м.
Площадь обработанного массива двумя технологическими скважинами со-
ставила
S = πR0
2
+ 2R0lмс = 3,14٠26,9
2
+ 2٠26,9٠21,2 = 3412,7 м
2
,
где lмс - расстояние между забоями технологических скважин на входе в уголь-
ный пласт, м.
Количество вышедшего метана из обработанной зоны в течение сентября
месяца составило
Vизв = 0,01Q(Cср.с-Сф) = 0,01∙475200(0,4 - 0,1)30 = 42768 м
3
,
где Q - количество воздуха, подаваемого в очистной забой, м
3
/сут; Сср.с - сред-
несуточная концентрация метана в исходящей струе воздуха с добычного уча-
стка, %; Сф - фоновая среднесуточная концентрация метана в исходящей струе
воздуха с добычного участка, %.
Коэффициент дегазации обработанной зоны
kд = = = 0,51
где Vизв - объем извлеченного газа, м
3
; Vм - расчетное количество газа в обраба-
тываемом массиве, м
3
; Vм = S∙m∙γ∙χ, м
3
; χ - природная газоносность угольного
пласта, м
3
/т.
Коэффициент интенсификации дегазации
kи = = = 3,75
где Vср.с - среднесуточный объем газа, выделившегося после ГДВ, м
3
; Vф - фоно-
вый среднесуточный объем газа, выделившийся до производства ГДВ, м
3
.
Замеры концентрации метана датчиком ППИ службы АГК в исходящей
струе воздуха с пересчетом на объемы газовыделения показали, что при работе
забоя в обработанной зоне объемы среднесуточного газовыделения стабилизи-
ровались и составили порядка 1638 м
3
/сут, что в 4,3 раза больше, чем до воз-
действия.
Эффективность проведенных мероприятий проверялась в забое нижнего
просека и в нижних уступах №1, №2 и №3 нормативным способом по динамике
начальной скорости газовыделения. Результаты измерений представлены на
рис. 3.
Анализ графиков 1-4 показывает, что зона дегазации угольного массива в
результате гидродинамического воздействия распространилась по простиранию
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №120
178
1 – нижний просек; 2 – уступ №1; 3 – уступ №2; 4 – уступ №3
Рисунок 3 - Распределение начальной скорости газовыделения
по длине шпуров в призабойной части лавы
на 20-22 м, по восстанию на 25-30 м. При ведении горных работ в этой зоне на-
рушений кровли в виде ее повышенной трещиноватости или вывалов обнару-
жено не было. Отработка угольного пласта проходила без признаков газодина-
мических явлений. Аналогичные исследования были проведены и на других
пикетах.
Результаты гидродинамического воздействия приведены в табл. 1.
Таблица 1 - Результаты гидродинамического воздействия на нижнюю часть молотковой
лавы №65-1146 м
№
с
к
в
.
К
-в
о
ц
и
к
л
о
в
М
ас
са
в
ы
б
р
ан
н
о
го
у
гл
я
,
т
О
б
щ
ая
м
ас
са
у
гл
я
п
о
к
у
ст
у
,
т
О
б
ъ
ем
и
зв
л
еч
ен
н
о
го
г
аз
а,
м
3
Р
ад
и
у
с
зо
н
ы
в
л
и
я
н
и
я
с
к
в
аж
и
н
ы
R
0
,
м
К
о
эф
ф
и
ц
и
ен
т
д
ег
аз
ац
и
и
k
д
К
о
эф
ф
и
ц
и
ен
т
и
н
те
н
-
си
ф
и
к
ац
и
и
д
ег
аз
ац
и
и
k и
1 19 3,0
7,0 42768 26,9 0,51 3,75
2 24 4,0
3 29 4,0
9,0 56306 24,0 0,60 1,70
4 18 5,0
5 22 3,5
6,0 20876 20,0 0,49 1,25
6 14 2,5
7 25 9,0 9,0 58975 30,0 0,45 2,30
Выполненные исследования свидетельствуют о достаточно интенсивном
разрушении угольного пласта и развитии деформаций в результате гидродина-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №120
179
мического воздействия, что снизило газодинамическую активность угольного
пласта в зоне воздействия и позволило интенсифицировать дегазацию угольно-
го пласта в среднем в 2,3 раза до начала очистных работ в обработанной зоне.
Участки угольного пласта были дегазированы с коэффициентом дегазации не
ниже 0,45.
Выводы.
1. Разработанный способ интенсификации дегазации и снижения газодина-
мической активности угольных пластов, склонных к ГДЯ, в нижней части по-
толкоуступных лав гидродинамическим воздействием прошел промышленные
испытания на ОП «Шахта им. Ф.Э. Дзержинского» ГП «Дзержинскуголь».
2. Промышленные испытания способа интенсификации дегазации и сниже-
ния газодинамической активности угольного пласта в нижней части потолко-
уступной лавы гидродинамическим воздействием подтвердили его эффектив-
ность: суммарный объем газа, вышедший из обработанных зон, составил
178925 м
3
, радиус зон дезинтегрированного угля – 20-30 м, коэффициент дега-
зации – 0,45-0,60, коэффициент интенсификации дегазации пласта - 1,25-3,75.
При ведении очистных работ признаков проявления газодинамических явлений
не наблюдалось.
3. Установлены рациональные параметры гидродинамического воздействия
на угольный пласт в нижней части потолкоуступной лавы:
- давление нагнетания жидкости, МПа 4-6;
- остаточное давление при сбросе, МПа 0-2;
- количество циклов воздействия, шт. 25-29;
- время цикла, мин 5-7;
- коэффициент дегазации не менее 0,45;
- коэффициент интенсификации дегазации 1,25-3,75.
4. Разработаны схемы и параметры заложения технологических скважин:
- по простиранию пласта бурятся кусты, состоящие из двух технологических
скважин, на расстоянии 45-50 м друг от друга;
- скважины бурятся диаметром 100 мм, породная часть скважины длиной не
менее 8 м разбуривается до диаметра 150 мм под обсадные металлические тру-
бы;
- длина нижней скважины должна быть 15-20 м, верхней – 50-60 м;
- расстояние между забоями скважин в угольном пласте должно быть равно
сумме двух радиусов обработки;
- угол заложения скважины (скважин) по восстанию угольного пласта опре-
деляется высотой зоны ПГД или производственной необходимостью. Длина
технологической скважины (скважин) определяется перебуриванием угольного
пласта на полную мощность;
5. Разработаны элементы технологии применения способа дегазации и сни-
жения газодинамической активности угольного пласта в нижней части лавы:
расстояние от забоя нижнего просека до куста технологических скважин на
момент обработки массива должно составлять не менее 40 м; по длине откаточ-
ной выработки расстояние между кустами технологических скважин должно
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №120
180
быть равно сумме двух радиусов обработки.
___________________________________
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Фейт, Г.Н. Влияние способов управления горным давлением на выбросоопасность угольных
пластов в Центральном районе Донбасса / Г.Н. Фейт, Е.И. Гайко, А.К. Горбунов // Сб. науч. тр. ИГД
им. А.А. Скочинского. - М.: ИГД, 1987. - С. 107-114.
2. Лунев, С.Г. Характер проявления выбросоопасных зон / С.Г. Лунев, А.В. Никифоров, И.В. Ба-
бенко // Сб. науч. тр. НГУ. - Днепропетровск, 2004. - № 19. - т.3. - С. 229-234.
3. Геомеханические основы технологии разработки крутых угольных пластов Донбасса / Ю.А.
Пивень [и др.]. - Донецк: ВИК, 2007. - 324 с.
4. Жмыхов, В.Н. Исследования факторов интенсификации процесса разрушения угольных пла-
стов при гидродинамической добыче угля / В.Н. Жмыхов // Известия Донецкого горного института. -
Донецк : ДонУНПГО. - 1999. - № 1. - С. 39-44.
5. Рубинский, А.А. О необходимости совершенствования текущего прогноза в зонах геологиче-
ских нарушений на пологих выбросоопасных пластах / А.А. Рубинский, А.Г. Радченко, Б.Н. Недосе-
кин // Сб. науч. тр. МакНИИ. – Макеевка, 1992. - С. 71-79.
6. Костарев, А.П. Взрывы метана и пыли на шахтах и меры по их предупреждению: Обзор / А.П.
Костарев. - М.: Наука, 1989. - 48 c.
7. Сластунов, С.В. Обоснованный выбор способов дегазации при интенсивной отработке газо-
носных угольных пластов - ключевой вопрос обеспечения метанобезопасности угольных шахт / С.В.
Сластунов, Г.П. Ермак // ГИАБ. - 2013. - № ОВ1. - С. 120-138.
8. Пат. №58316 України, МПК Е21F7/00. Спосіб визначення ефективних параметрів дегазації і
розвантаження вугільного пласта гідродинамічною дією / К.К. Софійський, Д.М. Житльонок, Є.Г.
Барадулін, О.В. Московський, О.П. Петух, В.І. Гаврилов, В.В. Власенко (Україна). - u201011020; за-
явл. 13.09.2010; опубл. 11.04.2011; Пріоритет від 13.09.2010; Бюл. № 7. - 3 с.
9. Паламарчук, Т.А. Теоретические основы геофизической диагностики геомеханического со-
стояния породного массива с учетом синергетических процессов: дис…. д-ра техн. наук : 05.15.11 ;
05.15.09 : защищена 04.10.02 : утв. 15.01.03 / Т.А. Паламарчук. - Днепропетровск: ИГТМ НАНУ,
2002. - 385 с.
REFERENCES
1. Feyt, G.N., Gayko, E.I. and Gorbunov, A.K. (1987), «Influence of methods of control by mountain
pressure on outburst of coal seams in the Central district of Donbassa», Sbornik nauchnikh trudov IGD im.
A.A. Skochinskogo, Moscow, SU, pp. 107-114.
2. Lunev, S.G. (2004), «Character of manifestation outburst zones», Sbornik nauchnikh trudov NGU, no
19, pp. 229-234.
3. Piven, Yu.A. and others (2007), Geomekhanicheskie osnovy tekhnologii razrabotki krutykh ugolnykh
plastov Donbassa [Geomechanical basis of the technology development of steep coal seams of Donbass],
VIK, Donetsk, Ukraine.
4. Zhmykhov, V.N. (1999) «Researches of factors of intensification of process of destruction of coal
seams at the hydrodynamic mining», Izvestiya Donetskogo gornogo instituta, no. 1, pp. 39-44.
5. Rubinskiy, A.A., Radchenko, A.G. and Nedosekin, B.N. (1992) «On the need to improve the current
forecast in areas geological disturbances in the outburst shallow seams», Sbornik nauchnikh trudov MakNII,
pp. 71-73.
6. Kostarev, A.P. (1989) Vzryvy metana i pyli na shakhtakh i mery po ikh preduprezhdeniyu [Explosions
of methane and dust on mines and measure on their warning: Review], Nauka, Moskow, SU.
7. Slastunov, S.V. and Ermak G.P. (2013) «Proved choice of ways of decontamination in intensive
working out gassy coal seams - a key issue of the methane coal mines», GIAB, no. OV1, pp. 120-138.
8. Sofiyskiy, K.K., Zhitlenok, D.M., Baradulin, E.G., Moskovskiy, O.V., Petukh, A.P., Gavrilov, V.I.
and Vlasenko, V.V., Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Academy of Science
of Ukraint (2011), Sposib vyznachennya effektyvnych parametriv degazatsii i rozvantazhennya vugilnogo
plasta gidrodynamichnoyu dieyu [Method of determination of effective parameters of degassing and unload-
ing of coal seams hydrodynamic impact], State Register of Patents of Ukraine, Kiev, UA, Pat. № 58316.
9. Palamarchyk, T.A. (2003) «Theoretical bases of geophysical diagnostic geomechanical state of rock
massif with the synergetic processes», Abstract of D. Sc dissertation, 05.15.11; 05.15.09, IGTM NAS of
Ukraine, Dnepropetrovsk, Ukraine.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №120
181
____________________________
Об авторе
Гаврилов Вячеслав Иванович, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, стар-
ший научный сотрудник отдела проблем технологии подземной разработки угольных месторожде-
ний, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова НАН Украины (ИГТМ НАН Украины),
Днепропетровск, Украина, gawrilov.slawick@yandex.ru
About the author
Gavrylov Vyacheslav Ivanovych, Candidate of Technical Sciences (Ph.D.), Senior Researcher, Senior
Research of Department of Underground Coal Mining Technology, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical
Mechanics under the National Academy of Sciences of Ukraine (IGTM NAS of Ukraine ), Dnepropetrovsk,
Ukraine, gawrilov.slawick@yandex.ru
________________________________
Анотація. В представленій статті наведено результати промислових випробувань спосо-
бу інтенсифікації дегазації вугільного пласта l7
в
-«Пугачівка» в нижній частині стелеуступної
лави №65-1146 м гідродинамічною дією. Встановлено, що періодичні динамічні наванта-
ження крутих газонасичених вугільних пластів здійснювані при нагнітанні робочої рідини в
свердловину під тиском 4-6 МПа з подальшим його скиданням до 0-2 МПа при випуску газо-
вугільної пульпи в кінці кожного циклу, ініціюють процеси десорбції газу у вугільному ма-
сиві на площі, обмеженій ефективним радіусом гідродинамічної дії Rэф. Аналіз отриманих
результатів показав, що при дії на вугільний пласт в кількості 25-29 циклів інтенсивність ви-
ділення метану з пласта збільшується в 1,25-3,75 разу на площі радіусом 20-30 м, при цьому
витягується понад 40 тыс м
3
газу до моменту підходу очисного вибою до обробленої зони.
Ключові слова: крутий пласт, газоносність, технологічні свердловини, гідродинамічна
дія, інтенсифікація дегазації, радіус ефективної дії.
Abstract. The article presents results of industrial testing of a method for intensifying degass-
ing of the coal seam l7
v
-"Pugachevka" at the bottom of the stepping face №65-1146 m with the help
of hydrodynamic shock. It is stated that periodic dynamic cantledges on the steep gassy coal seams
when working fluid is pumped into the borehole at a pressure of 4-6 MPa with further pressure re-
leasing up to 0-2 MPa at discharging the gas-and-coal slurry at the end of each cycle, initiate de-
sorption of gas in the coal massif within the area bounded by effective radius Ref of the hydrodynam-
ic shock. Analysis of the results showed that when hydrodynamic shock applied to the coal seam
includes 25-29 cycles intensity of methane emissions from the coal seams increases by 1,25-3,75
times in the area with radius of 20-30 m, and over 40 thousand m
3
of gas is recovered till the mo-
ment when the breakage face approaches the mined area.
Keywords: steep seam, gas content, technological borehole, hydrodynamic impact, intensifica-
tion of degassing, radius of the effective action.
Статья поступила в редакцию 25.12.2014
Рекомендовано к печати д-ром техн. наук К.К. Софийским
mailto:gawrilov.slawick@yandex.ru
mailto:gawrilov.slawick@yandex.ru
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-137828 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-4556 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:39:52Z |
| publishDate | 2015 |
| publisher | Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Гаврилов, В.И. 2018-06-17T16:40:36Z 2018-06-17T16:40:36Z 2015 Способ интенсификации дегазации крутых газонасыщенных угольных пластов / В.И. Гаврилов // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2015. — Вип. 120. — С. 172-181. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/137828 622.831.322:622.831.325 В настоящей статье приведены результаты промышленных испытаний способа интенсификации дегазации угольного пласта l7 в -«Пугачевка» в нижней части потолкоуступной лавы №65-1146 м гидродинамическим воздействием. Установлено, что периодические динамические пригрузки крутых газонасыщенных угольных пластов, осуществляемые при нагнетании рабочей жидкости в скважину под давлением 4-6 МПа с последующим его сбросом до 0-2 МПа при выпуске газоугольной пульпы в конце каждого цикла, инициируют процессы десорбции газа в угольном массиве на площади, ограниченной эффективным радиусом гидродинамического воздействия Rэф. Анализ полученных результатов показал, что при воздействии на угольный пласт в количестве 25-29 циклов интенсивность выделения метана из пласта увеличивается в 1,25-3,75 раза на площади радиусом 20-30 м, при этом извлекается свыше 40 тыс м3 газа до момента подхода очистного забоя к обработанной зоне. В представленій статті наведено результати промислових випробувань способу інтенсифікації дегазації вугільного пласта l7 в -«Пугачівка» в нижній частині стелеуступної лави №65-1146 м гідродинамічною дією. Встановлено, що періодичні динамічні навантаження крутих газонасичених вугільних пластів здійснювані при нагнітанні робочої рідини в свердловину під тиском 4-6 МПа з подальшим його скиданням до 0-2 МПа при випуску газовугільної пульпи в кінці кожного циклу, ініціюють процеси десорбції газу у вугільному масиві на площі, обмеженій ефективним радіусом гідродинамічної дії Rэф. Аналіз отриманих результатів показав, що при дії на вугільний пласт в кількості 25-29 циклів інтенсивність виділення метану з пласта збільшується в 1,25-3,75 разу на площі радіусом 20-30 м, при цьому витягується понад 40 тыс м 3 газу до моменту підходу очисного вибою до обробленої зони. The article presents results of industrial testing of a method for intensifying degassing of the coal seam l7 v -"Pugachevka" at the bottom of the stepping face №65-1146 m with the help of hydrodynamic shock. It is stated that periodic dynamic cantledges on the steep gassy coal seams when working fluid is pumped into the borehole at a pressure of 4-6 MPa with further pressure releasing up to 0-2 MPa at discharging the gas-and-coal slurry at the end of each cycle, initiate desorption of gas in the coal massif within the area bounded by effective radius Ref of the hydrodynamic shock. Analysis of the results showed that when hydrodynamic shock applied to the coal seam includes 25-29 cycles intensity of methane emissions from the coal seams increases by 1,25-3,75 times in the area with radius of 20-30 m, and over 40 thousand m3 of gas is recovered till the moment when the breakage face approaches the mined area. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехнічна механіка Способ интенсификации дегазации крутых газонасыщенных угольных пластов Спосіб інтенсифікації дегазації крутих газонасичених вугільних пластів Method for intensifying degassing of the gassy steep coal seams Article published earlier |
| spellingShingle | Способ интенсификации дегазации крутых газонасыщенных угольных пластов Гаврилов, В.И. |
| title | Способ интенсификации дегазации крутых газонасыщенных угольных пластов |
| title_alt | Спосіб інтенсифікації дегазації крутих газонасичених вугільних пластів Method for intensifying degassing of the gassy steep coal seams |
| title_full | Способ интенсификации дегазации крутых газонасыщенных угольных пластов |
| title_fullStr | Способ интенсификации дегазации крутых газонасыщенных угольных пластов |
| title_full_unstemmed | Способ интенсификации дегазации крутых газонасыщенных угольных пластов |
| title_short | Способ интенсификации дегазации крутых газонасыщенных угольных пластов |
| title_sort | способ интенсификации дегазации крутых газонасыщенных угольных пластов |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/137828 |
| work_keys_str_mv | AT gavrilovvi sposobintensifikaciidegazaciikrutyhgazonasyŝennyhugolʹnyhplastov AT gavrilovvi sposíbíntensifíkacíídegazacííkrutihgazonasičenihvugílʹnihplastív AT gavrilovvi methodforintensifyingdegassingofthegassysteepcoalseams |