- •1. Загальні положення
- •2. Методичні вказівки до самостійної роботи та виконання індивідуальних завдань
- •3. Програма дисципліни
- •3.1. Мета та завдання дисципліни
- •Тема 5. Дегазація суміжних вугільних пластів і вміщуючих порід
- •3.2. Зміст дисципліни
- •Тема 1. Вступ
- •Тема 2. Основні положення та визначення з дегазації вугільних шахт
- •Тема 3. Способи дегазації при проведенні гірничих виробок
- •Тема 4. Дегазація вугільних пластів, що розробляються
- •Газодинамічним явищам
- •3.3. Перелік питань до індивідуальних завдань та підсумкового контролю
- •4. Індивідуальні завдання
- •Продовження таблиці
- •5. Вихідні дані до задач
- •6. Розрахункові обґрунтування вирішення задач
- •6.1. Визначення необхідного значення коефіцієнта дегазації очисної виробки
- •6.2. Параметри дегазації пластів, що розробляються
- •6.3. Визначення параметрів свердловин, пробурених назустріч очисному вибою, при дегазації пластів, що підробляються
- •6.4. Визначення параметрів свердловин, пробурених для дегазації суміжних пластів з виробок, що підтримуються за очисним вибоєм
- •6.5. Визначення параметрів свердловин, пробурених з похилих флангових виробок для дегазації пласта, що підробляється Кут нахилу свердловини до горизонту (рис. 6.3, розріз в-в)
- •6.6. Визначення параметрів свердловин, пробурених із горизонтальної флангової виробки для дегазації пласта, що підробляється
- •1 Вентиляційний штрек; 2 відкатний штрек; 3 дегазаційні свердловини
- •6.8. Визначення дебіту метану із свердловин, пробурених з підготовчої виробки виїмкової дільниці на пласт, що підробляється
- •Концентрація метану в суміші
- •6.10. Визначення параметрів свердловин при підземній дегазації пластів, що надробляються
- •6.11. Поверхнева дегазація виробленого простору свердловинами
- •6.13. Поверхнева дегазація зближених пластів свердловинами
- •Література
- •Верстка та редагування с.П. Іванов
- •49027, М. Дніпропетровськ, просп. К. Маркса, 19.
5. Вихідні дані до задач
Задача № 1. Визначити необхідне значення коефіцієнта дегазації очисної виробки K΄д.
№ з/п |
lоч, м |
Vоч, м/добу |
mв, м |
γ, т/м3 |
qоч, м3/т |
S, м2 |
V, м/с |
Kи |
C, % |
C0, % |
а |
180 |
4,0 |
0,7 |
1,30 |
20 |
1,2 |
4,0 |
0,97 |
1,00 |
0,05 |
б |
190 |
3,2 |
0,8 |
1,25 |
21 |
1,5 |
||||
в |
200 |
4,0 |
0,9 |
1,40 |
18 |
1,7 |
||||
г |
180 |
3,2 |
1,0 |
1,30 |
17 |
2,3 |
||||
д |
190 |
4,0 |
1,1 |
1,25 |
25 |
2,4 |
||||
е |
200 |
3,2 |
1,2 |
1,40 |
26 |
2,3 |
||||
ж |
180 |
4,0 |
1,1 |
1,25 |
27 |
2,4 |
||||
з |
190 |
3,2 |
1,0 |
1,40 |
25 |
2,3 |
||||
к |
200 |
4,0 |
0,9 |
1,30 |
24 |
1,7 |
||||
л |
180 |
3,2 |
0,8 |
1,25 |
23 |
1,5 |
Задача № 2. Визначити відстань Ri між паралельними очисному вибою свердловинами, пробуреними по пласту, що розробляється.
№ з/п |
Кв |
l΄c, м |
mд, м |
q0, м3/(м2∙добу) |
ас, діб-1 |
t, діб |
h, м |
mп, м |
γy, т/м3 |
К΄д.пл. |
qпл, м3/т |
а |
1,0 |
140 |
0,8 |
0,50 |
0,012 |
200 |
150 |
0,9 |
1,25 |
0,30 |
10 |
б |
1,2 |
150 |
0,9 |
0,51 |
0,013 |
190 |
160 |
1,0 |
1,26 |
0,40 |
8 |
в |
1,0 |
160 |
1,0 |
0,52 |
0,014 |
180 |
170 |
1,1 |
1,27 |
0,30 |
7 |
г |
1,2 |
170 |
1,1 |
0,53 |
0,014 |
170 |
180 |
1,2 |
1,28 |
0,25 |
6 |
д |
1,0 |
180 |
0,8 |
0,54 |
0,015 |
160 |
190 |
0,9 |
1,29 |
0,30 |
5 |
е |
1,2 |
140 |
0,9 |
0,55 |
0,016 |
150 |
150 |
1,0 |
1,30 |
0,35 |
10 |
ж |
1,0 |
150 |
1,0 |
0,56 |
0,017 |
140 |
160 |
1,1 |
1,31 |
0,40 |
8 |
з |
1,2 |
160 |
1,1 |
0,57 |
0,018 |
130 |
170 |
1,2 |
1,32 |
0,25 |
7 |
к |
1,0 |
170 |
0,8 |
0,58 |
0,018 |
120 |
180 |
0,9 |
1,33 |
0,30 |
6 |
л |
1,2 |
180 |
0,9 |
0,59 |
0,019 |
110 |
190 |
1,0 |
1,34 |
0,35 |
5 |
Задача № 3. Визначити кут нахилу свердловин до горизонту β при бурінні дегазаційних свердловин назустріч очисному вибою при дегазації пластів, що підробляються.
№ з/п |
lс, м |
α, град |
М, м |
Розташування виробки, з якої бурять свердловини |
φ, град |
а |
100 |
5 |
50 |
за простяганням пласта |
65 |
б |
80 |
6 |
40 |
за підняттям або падінням пласта |
|
в |
120 |
7 |
30 |
за простяганням пласта |
|
г |
140 |
8 |
30 |
за підняттям або падінням пласта |
|
д |
160 |
9 |
40 |
за простяганням пласта |
|
е |
140 |
10 |
30 |
за підняттям або падінням пласта |
|
ж |
120 |
11 |
20 |
за простяганням пласта |
|
з |
80 |
10 |
10 |
за підняттям або падінням пласта |
|
к |
100 |
9 |
20 |
за простяганням пласта |
|
л |
120 |
8 |
50 |
за підняттям або падінням пласта |
Задача № 4. Визначити кут розвороту φ, кут нахилу до горизонту β та довжину lc свердловини, пробуреної для дегазації суміжного пласта з виробки, що підтримується за лавою.
№ з/п |
b1, м |
с1, м |
М, м |
h, м |
α, град |
а1, м |
ψ, град |
а |
10 |
5 |
40 |
0,8 |
5 |
20 |
65 |
б |
5 |
4 |
30 |
0,9 |
6 |
||
в |
10 |
3 |
40 |
1,0 |
7 |
||
г |
10 |
2 |
50 |
1,1 |
5 |
||
д |
5 |
3 |
40 |
1,2 |
6 |
||
е |
15 |
4 |
30 |
1,1 |
7 |
||
ж |
10 |
5 |
40 |
1,0 |
5 |
||
з |
15 |
4 |
50 |
0,9 |
6 |
||
к |
10 |
3 |
40 |
0,8 |
7 |
||
л |
5 |
2 |
30 |
0,7 |
5 |
Задача № 5. Визначити кут нахилу до горизонту β та довжину lc свердловин, які пробурені з похилих флангових виробок для дегазації пласта, що підробляється.
№ з/п |
M, м |
b1, м |
α, град |
h, м |
ψ, град |
φ, град |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
а |
20 |
10 |
5 |
0,8 |
50 |
0 |
б |
30 |
10 |
6 |
1,2 |
||
в |
40 |
12 |
7 |
0,9 |
||
г |
50 |
10 |
5 |
1,0 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
д |
20 |
8 |
6 |
1,1 |
|
|
е |
30 |
10 |
7 |
0,9 |
||
ж |
40 |
8 |
5 |
0,8 |
||
з |
50 |
12 |
6 |
1,0 |
||
к |
20 |
15 |
7 |
1,1 |
||
л |
20 |
16 |
5 |
1,2 |
Задача № 6. Визначити кут нахилу до горизонту β та довжину lc свердловин, пробурених із горизонтальних флангових виробок для дегазації пласта, що підробляється.
№ з/п |
M, м |
h, м |
ψ, град |
α, град |
b1, м |
φ, град |
а |
20 |
0,7 |
60 |
5 |
10 |
0 |
б |
30 |
0,2 |
50 |
4 |
||
в |
40 |
0,3 |
80 |
3 |
||
г |
50 |
0,5 |
50 |
5 |
||
д |
20 |
0,3 |
60 |
4 |
||
е |
30 |
0,2 |
50 |
3 |
||
ж |
40 |
0,3 |
80 |
2 |
||
з |
50 |
0,5 |
50 |
5 |
||
к |
20 |
0,4 |
70 |
4 |
||
л |
30 |
0,3 |
50 |
3 |
Задача № 7. Визначити граничну в площині пласта відстань Lпр від очисного вибою, де припиняється надходження метану зі зближених пластів у свердловини, та місце знаходження максимального дебіту газу свердловини.
№ з/п |
Vdaf, % |
lоч, м |
Ку.к |
mв.пр, м |
αпл, град |
m1, м |
m2, м |
M1, м |
M2, м |
Vоч, м/добу |
а |
20 |
180 |
1,0 |
0,9 |
5 |
0,1 |
0,2 |
20 |
30 |
4,0 |
б |
25 |
170 |
0,8 |
1,0 |
6 |
0,2 |
0,1 |
25 |
30 |
3,2 |
в |
30 |
160 |
0,4 |
1,1 |
7 |
0,3 |
0,2 |
30 |
40 |
4,0 |
г |
32 |
150 |
1,0 |
1,2 |
8 |
0,4 |
0,3 |
30 |
50 |
3,2 |
д |
20 |
160 |
0,8 |
0,9 |
9 |
0,1 |
0,2 |
40 |
50 |
4,0 |
е |
15 |
200 |
0,4 |
1,0 |
5 |
0,2 |
0,1 |
30 |
45 |
3,2 |
ж |
20 |
180 |
1,0 |
1,1 |
6 |
0,3 |
0,2 |
50 |
60 |
4,0 |
з |
25 |
170 |
0,8 |
1,2 |
7 |
0,4 |
0,2 |
30 |
40 |
3,2 |
к |
32 |
200 |
0,4 |
0,9 |
8 |
0,1 |
0,1 |
50 |
60 |
4,0 |
л |
40 |
180 |
1,0 |
1,0 |
9 |
0,2 |
0,2 |
30 |
40 |
3,2 |
Задача № 8. Визначити дебіт метану Iс.о із свердловин, пробурених із підготовчої виробки виїмкової дільниці, на пласт, що підробляється.
№ з/п |
mв, м |
M, м |
nc |
dc, м |
K1 |
K2 |
lоч, м |
α, град |
а |
0,9 |
20 |
2 |
0,073 |
3,8 |
2,79 |
180 |
5 |
б |
1 |
30 |
3 |
0,093 |
12,5 |
1,18 |
190 |
6 |
в |
1,2 |
40 |
2 |
0,073 |
3,8 |
2,79 |
200 |
7 |
г |
1,1 |
50 |
3 |
0,093 |
12,5 |
1,18 |
180 |
2 |
д |
0,9 |
60 |
2 |
0,073 |
3,8 |
2,79 |
190 |
9 |
е |
0,8 |
20 |
3 |
0,093 |
12,5 |
1,18 |
200 |
2 |
ж |
0,7 |
30 |
2 |
0,073 |
3,8 |
2,79 |
180 |
6 |
з |
1,1 |
40 |
3 |
0,093 |
12,5 |
1,18 |
190 |
7 |
к |
1,2 |
35 |
2 |
0,073 |
3,8 |
2,79 |
200 |
8 |
л |
1 |
30 |
3 |
0,093 |
12,5 |
1,18 |
180 |
9 |
Продовження таблиці до задачі № 8
№ з/п |
lг, м |
β, град |
lб, м |
φ, град |
Lпр, м |
B, мм рт.ст |
Iн.с, м3/хв |
Iд.с, м3/хв |
а |
6 |
50 |
5 |
20 |
80 |
100 |
8 |
10 |
б |
7 |
45 |
15 |
25 |
||||
в |
8 |
50 |
5 |
30 |
||||
г |
9 |
45 |
12 |
45 |
||||
д |
10 |
50 |
5 |
40 |
||||
е |
11 |
45 |
12 |
50 |
||||
ж |
12 |
45 |
5 |
60 |
||||
з |
6 |
50 |
15 |
65 |
||||
к |
7 |
45 |
5 |
70 |
||||
л |
6 |
60 |
15 |
60 |
Для варіантів: а, б, в – охорона виробок здійснюється кострами або бутовими смугами шириною менш ніж 10 м, свердловини буряться за падінням пласта позаду очисного вибою, вироблення пласта – за простяганням; г, д, е – охорона виробок – бутовими смугами шириною більш ніж 10 м або ціликами, свердловини буряться за падінням пласта позаду очисного вибою, вироблення пласта – за падінням; ж, з, к, л – свердловини пробурені попереду очисного вибою при відпрацюванні пласта за простяганням.
Задача № 9. Визначити підсмоктування повітря в свердловини Qп.о, загальний дебіт суміші Qсм.о, кількість одночасно працюючих свердловин nc та відстань між ними rc при підземній дегазації пологого пласта, що підробляється.
№ з/п |
β, град |
mв, м |
lб, м |
φ, град |
Iс.о, м3/хв |
α, град |
Iд.c, м3/хв |
B, мм рт. ст |
Lпр, м |
а |
50 |
0,9 |
5 |
20 |
10 |
5 |
10 |
50 |
80 |
б |
45 |
1,0 |
15 |
25 |
|||||
в |
50 |
1,2 |
5 |
30 |
|||||
г |
45 |
1,0 |
15 |
20 |
|||||
д |
45 |
1,3 |
5 |
30 |
|||||
е |
50 |
0,8 |
15 |
30 |
|||||
ж |
45 |
0,9 |
5 |
20 |
|||||
з |
50 |
0,8 |
15 |
25 |
|||||
к |
45 |
1,3 |
5 |
30 |
|||||
л |
60 |
1,1 |
15 |
20 |
Спосіб охорони свердловин для варіантів: а, г, ж, л – бутовими смугами; б, е, з – кострами, бутокострами, залізобетонними тумбами; в, д, к – ціликами вугілля. Напрям розробки пласта для варіантів: а, в, д, ж, к – за підняттям або падінням; б, г, е, з, л – за простяганням.
Задача № 10. Визначити кут розвороту φ, кут нахилу до горизонту β, а також довжину lc свердловин, пробурених для дегазації пласта, що надробляється.
Параметр |
Варіанти |
|||||||||
а |
б |
в |
г |
д |
е |
ж |
з |
к |
л |
|
α, град |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
M, м |
20 |
30 |
35 |
20 |
25 |
15 |
20 |
10 |
20 |
15 |
Δ, м |
30 |
40 |
30 |
40 |
30 |
40 |
30 |
40 |
30 |
40 |
Задача № 11. Для поверхневої дегазації виробленого простору визначити:
дебіт метаноповітряної суміші з однієї свердловини – Qc;
метановидобуток з однієї свердловини – Iд;
середню концентрацію метану в суміші – C.
№ з/п |
lc, м |
lоч, м |
mв, м |
B, мм рт. ст |
Iв.п, м3/хв |
n |
T, К |
dв.т, м |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
а |
600 |
150 |
2,2 |
250 |
16,0 |
3 |
300 |
0,125 |
б |
500 |
200 |
1,0 |
200 |
12,0 |
3 |
||
в |
400 |
150 |
1,2 |
230 |
15,0 |
2 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
г |
300 |
180 |
1,0 |
300 |
15,0 |
2 |
|
|
д |
600 |
170 |
0,9 |
320 |
10,0 |
3 |
||
е |
500 |
190 |
1,3 |
250 |
12,0 |
2 |
||
ж |
400 |
200 |
1,4 |
200 |
17,0 |
3 |
||
з |
300 |
150 |
1,5 |
250 |
13,0 |
2 |
||
к |
500 |
160 |
1,0 |
300 |
10,0 |
3 |
||
л |
600 |
170 |
1,8 |
240 |
18,0 |
2 |
Задача № 12. Визначити параметри свердловин, що пробурені над куполами обвалення, для дегазації виробленого простору.
№ з/п |
h1, м |
с1, м |
α, град |
а1, м |
ψ, град |
h, м |
а |
11 |
5 |
5 |
20 |
70 |
1,2 |
б |
12 |
4 |
6 |
25 |
||
в |
13 |
3 |
7 |
30 |
||
г |
10 |
2 |
8 |
35 |
||
д |
11 |
3 |
9 |
15 |
||
е |
12 |
4 |
10 |
20 |
||
ж |
13 |
5 |
5 |
25 |
||
з |
10 |
4 |
6 |
30 |
||
к |
11 |
3 |
7 |
40 |
||
л |
12 |
2 |
8 |
20 |
Задача № 13. Для поверхневої дегазації визначити видобуток метану, що вилучається свердловинами із зближених пластів.
№ з/п |
rc, м |
lоч, м |
γу, т/м3 |
k |
m1, м |
m2, м |
m3, м |
x1, м3/т |
x2, м3/т |
x3, м3/т |
Vоч, м/добу |
а |
60 |
150 |
1,25 |
2 |
0,4 |
0,5 |
– |
5 |
15 |
– |
4,0 |
б |
70 |
200 |
1,26 |
3 |
0,5 |
0,6 |
0,4 |
10 |
10 |
15 |
3,6 |
в |
60 |
150 |
1,27 |
2 |
0,6 |
0,5 |
– |
15 |
15 |
– |
4,0 |
г |
70 |
180 |
1,28 |
3 |
0,5 |
0,4 |
0,6 |
5 |
10 |
10 |
3,6 |
д |
60 |
170 |
1,29 |
2 |
0,4 |
0,3 |
– |
10 |
15 |
– |
4,0 |
е |
70 |
190 |
1,30 |
3 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
5 |
10 |
10 |
3,6 |
ж |
60 |
200 |
1,31 |
2 |
0,4 |
0,5 |
– |
10 |
15 |
– |
4,0 |
з |
70 |
150 |
1,32 |
3 |
0,5 |
0,6 |
0,4 |
10 |
15 |
15 |
3,6 |
к |
60 |
160 |
1,33 |
2 |
0,6 |
0,5 |
– |
15 |
15 |
– |
4,0 |
л |
70 |
170 |
1,34 |
3 |
0,5 |
0,4 |
0,6 |
10 |
10 |
10 |
3,6 |
Продовження таблиці до задачі № 13
№ з/п |
x01, м3/т |
x02, м3/т |
x03, м3/т |
nc |
Mp, м |
M1, м |
M2, м |
M3, м |
d, м |
а |
3 |
4 |
– |
2 |
120 |
20 |
40 |
– |
0,15 |
б |
2 |
3 |
4 |
3 |
130 |
30 |
40 |
50 |
|
в |
2 |
3 |
– |
2 |
150 |
40 |
50 |
– |
|
г |
3 |
4 |
4 |
3 |
140 |
30 |
40 |
50 |
|
д |
2 |
4 |
– |
2 |
120 |
40 |
50 |
– |
|
е |
2 |
3 |
4 |
3 |
130 |
20 |
30 |
50 |
|
ж |
3 |
4 |
– |
2 |
150 |
30 |
50 |
– |
|
з |
3 |
3 |
4 |
3 |
120 |
20 |
40 |
50 |
|
к |
3 |
4 |
– |
2 |
130 |
50 |
60 |
– |
|
л |
2 |
4 |
4 |
3 |
150 |
20 |
30 |
40 |
