Практическое задание № 4 расчет параметров дегазации угольных пластов скважинами

1.Цель практического занятия

Целью занятия является освоение студентами методики расчета параметров дегазации высокогазоносных угольных пластов при подземной разработке.

2. Общие сведения

Дегазация угольных пластов является важной составной частью технологии добычи угля на угольных шахтах страны. Удельный вес газовых шахт в настоящее время составил более 80 %.

Существенная доля шахт отрабатывающих угольные пласты, опасные по внезапным выбросам угля и газа, которые составляют около 70 %. Метанообильность указанных шахт превышает 15 м³/т.

В связи с этим возникает необходимость проведения дегазации угленосной толщи, как по участку, так и в целом по месторождению.

Задачи, решаемые дегазацией, состоят в следующем: это комплекс работ, направленных на борьбу с выделением метана в атмосферу горных выработок и попутное извлечение угольного метана.

Основные требования, предъявляемые к методам дегазации, могут быть сформулированы следующим образом:

а) обеспечение требуемой глубины дегазации;

б) равномерность и полнота обработки шахтного поля по площади;

в) экономическая целесообразность дегазации.

При дегазации разрабатываемых пластов скважинами следует отдавать предпочтение схемам с расположением дегазационных скважин параллельно забою лавы, пробуренных по восстанию, как технологически наиболее предпочтительных, поскольку в этом случае не требуется остановки технологического процесса добычи угля, а процесс добычи и дегазации совмещен по времени.

3. Порядок расчета

1. Продолжительность дегазации обуренного скважинами блока (сут.)

(1)

где t - время дегазации блока до начала очистных работ, сут., при сплошной

системе разработки;

V_оч - скорость подвигания очистного забоя, м/сут.;

L _бл - длина блока, м. Принимается в пределах 100-150 м., а при скорости

подвигания лав более 150 м/месяц – равной месячному подвиганию лавы.

2.Расстояние, выбираемое между параллельными дегазационными скважинами (м)

(2)

где К_в - коэффициент влияния разряжения в скважине.

Для условий разработки пластов Печорского бассейна, Кузнецкого бассейна К_в=1 - принимается по табл.1

Таблица 1

Значение коэффициента влияния разряжения в скважине для

Кузнецкого бассейна

Условия разгрузки плас- тов	Значения Кв при разряжении в скважине длиной, м
	50	100	150
Неразгруженные пласты	1,0	1,0	1,1
Разгруженные пласты	1,0	1,2	1,4

где Z - коэффициент учитывающий неравномерность газовыделения из пласта в

скважину (Z=0,75);

l_c- полезная длина скважины, м (l_c=0.95)

l_c - общая длина скважины, м;

m_д- дегазируемая скважинами мощность угольного пласта, (табл. 2)

Таблица 2

Классификация пластов по мощности

Пласты	Мощность, м
Весьма тонкие	До 0,7
Тонкие	0,71-1,2
Средней мощности	1,21-3,5
Мощные	3,5

t- продолжительность дренирования угольного пласта скважинами,

сут, рассчитывается по формуле (1);

h- высота этажа (подэтажа), дегазируемого скважинами, м (h=100-200 м);

m- мощность угольных пачек пласта, отдающих газ в призабойное

пространство лавы, м;

γ- объемная масса угля, т/м³ (γ=2,2 т/м³);

q_пл- метановыделение из пласта без дегазации, м³/т принимается по прогнозу;

К_дег.пл. - эффективность дегазации;

q_о - начальное удельное метановыделение в скважину (начальный дебит газа,

деленный на длину скважины и мощность), определяется по формуле

(3)

где X - природная метаноносность пласта, м3/т;

H- глубина ведения горных работ, м;

V^г- выход летучих веществ, % (V^г=25-48) (таблица 3);

а_с- коэффициент, характеризующий снижение газовыделения из пластов во времени, сут^-1, который рассчитывается по формуле

(4)

Таблица 3

Марка углей и выход летучих

Уголь марки	Выход летучих, Vг, %
Д	42-46
Г	42-44
Ж	30-38
КЖ, Г	22-31
СС	15-34
К, К2, О, Т, А	25