Способ гидрорыхления краевой части выбросоопасного угольного пласта

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 F 5/00 ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4782834/03 (22) 15.01,90 (46) 30;06,92. Бюл, ¹ 24 (71) Государственный макеевский научноисследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности .(72) Г.И.Колчин, Л.А.Вайнштейн, M.Ñ.Ñàïóнов и В.Н.Бунчиков (53) 622.832(088,8) (56) Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа, M.:

Недра, 1977, с. 19 — 21.

Временная инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа. M.: ИГД им. А.А.Скочинского. 1989, с.

114 — 116, Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для повышения эффективности гидрорыхления краевой части выбросоопасного угольного пласта в очистном или подготовительном забое с. целью безопасного ведения горных рабо.т, Известен способ гидрорыхления краевой части выбросоопасного угольного пласта, заключающийся в бурении скважины глубиной 6-11 м, определении величины зоны разгрузки, расчете параметров гидрорыхления (глубина герметизации, глубина бурения, радиус эффективного действия и количество закачиваемой воды), герметизации скважины специальным затвором, нагнетании воды в скважину под давлением. . Недостаток известного способа заключается в том, что при определ нии парамет„;5U„„1744268 Al (54) СПОСОБ ГИДРОРЫХЛЕНИЯ КРАЕВОЙ

ЧАСТИ ВЫБРОСООПАСНОГО УГОЛЬНОГО

ПЛАСТА (57) Использование: горнодобывающая промышленность, технология разработки выбросоопасных угольных пластов. Сущность изобретения: в краевойчастиугольного пласта бурят скважину, регистрируют сейсмоакустические сигналы в процессе бурения, определяют глубину зоны разгрузки и производят герметизацию скважины и нагнетание в нее воды. При этом среднюю энергию сейсмоакустического сигнала определяют в равных интервалах бурения, выделяют интервал с минимальной средней энергией и от конца этого интервала скважину добуривают на длину фильтрующей части, герметизацию скважины осуществляют от устья до начала указанного интервала. ров нагнетательной скважины не учитываются все особенности краевой части угольного пласта. В частности, глубина герметизации скважины, которую рассчитывают по величине зоны разгрузки, часто не совпадает с размерами зоны не упругих деформаций. Часть эоны. в которой уголbíûë пласт обладает повышенной трещиноватостью, остается незагерметизированной и это снижает эффективность гидрорыхления, Целью Изобретения является повышение эффективности способб за счет оптимизации глубин бурения и герметизации ск сажины

Поставленная цель достигается за счет того, что в способе гидрорыхления краевой части выбросоопасного угольного пласта, заключающемся в бурении скважины в угол ьн ы и пласт, регистрации .сейсмоакусти1744268

55 ческого сигнала в процессе бурения, определении зоны разгрузки, герметизации скважины и нагнетании в скважину воды в режиме гидроразгрузки, скважину бурят поинтервально, определяют в равных интервалах бурения среднюю энергию сейсмоакуcTw÷åñêoão сигнала, выделяют интервал с минимальной средней энергией сейсмоакустического сигнала и от конца этого интервала скважину добуривают на длину фильтрующей части, при этом герметизацию скважины осуществляют от устья до начала указанного интервала, При герметизации скважины на глуби. ну, равную глубине, на которой находится максимум опорного давления, под действие"; нагнетаемой воды происходит увеличени": трешиноватости сначала вблизи сква>кины, а затем на удалении от нее, что обеспечивает смешение этого максимума в глубь массива и дальнейшее распространение трещин. При этом давление в системе высокое и процесс идет активно. Исследование характеристик сейсмоакустического сигнала в процессе бурения скважин и состоян : краевой части угольного пласта показало, что положение максимума опорного давлени: совпадает с минимумом энергии си -: : ала.

Способ осуц,ествляют следующим об- оазом, В соответствии с паспортом и схемой проведения гидpорыхления в очистном или подготовительном забое намечают точки заложения нагнетательных скважин. Бурение скважин сопровождают регистрацией сейсмоакустического сигнала, возникающего при воздействии буровой коронки на уголь в забое скважины. Для этого на расстоянии

5-10 м от устья крепят сейсмоприемник.

Злектрическии сигнал сейсмоприемника, например, при помощи аппаратуры ЗУА-6 передают на дневную поверхность и вводят в микроЗВМ типа ДВК-3. Определяют среднюю энергию сейсмоакустического сигнала в выбранных интервалах. Интервал, в котором определяют среднюю энергию сейсмоакустического сигнала. не должен превышать полумощности угольного пласта и быть не более 0,7 M. Такой интервал осреднения позволяет выявить все особенности изменения горного давления в краевой части угольного пласта, в том числе определить положение максимума, которое зависит, кроме прочих факторов; от мощности угольного пласта, Бурение скважины и измерение средней энергии осуществляют поинтервально, контролируя изменение этого параметра, Его значение вначале. как

35 правило, растет, затем устойчиво уменьшается. При достижении минимального значения фиксируют интервал, которому принадлежит минимум, и добуривают скважину еще на глубину фипьтрующей части, которая составляет 2 — 3 м. Для выбросоопасного угольного пласта чаще всего минимум значений средней энергии сейсмоакустического сигнала расположен на глубине (1,55,0)m, где m — мощность уголь-;ого пласта, м. После окончания бурения скважину при помощи специального устройства герметизируют до начала интервала, на котором зафиксирован минимум сейсмоакустического сигнала, Герметизирующее устройство подключают. к системе, которая соединена с высоконапорным насосом.

Включают насос, создают расчетное давление и осуществляют нагнетание воды в скважину.

Поедлагаемый способ по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: обеспечивается герметизация скважины . в тои части, которая пройдена по зоне не— упругих деформаций, где уголь подвержен техногенной трещиноватости еще до начала нагне1ания воды; интервал герметизации определяется для каждой скважины; позволяет автоматизировать процесс вычисления параметров гидрорыхления при высоких технологических показателях; позволяет накопить информацию о глубине минимума сейсмоакустического сигнала, что в свою очередь позволяет точно определить необходимую цикличность гидрообработки выбросоопасного угольного пласта, Формула. изобретения

Способ гидрорыхления краевой части выбросоопасного угольного пласта, включающий бурение скважины в угольный пласт, регистрацию сейсмоакустического сигнала в процессе бурения, определение глубины зоны разгрузки, герметизацию устья сКВВжины и нагнетание через фильтрующую часть скважины воды в режиме гидрорыхления,отл ича ющийс ятем, что, с целью повышения эффективности способа за счет оптимизации глубины бурения и герметизации скважины, скважину бурят поинтервально. определяют в равных интервалах бурения среднюю энергию сейсмоакустического сигнала, выделяют интервал с минимальной средней энергией сейсмоакустического сигнала и от конца этого интервала скважину добуривают на длину фильтрующей части, при этом герметизацию скважины осуществляют от устья до начала указанного интервала.