7.3 Дегазация разрабатываемого пласта скважинами

Дегазация разрабатываемых угольных пластов скважинами, пробуренными из подготовительных выработок, осуществляется при подготовке пластов к выемке. Этот способ дегазации применяется как при столбовых, так и при сплошных системах разработки, если в последнем случае имеется достаточное опережение подготовительной выработки относительно лавы.

При дегазации разрабатываемых пластов скважинами, пробуренными из выработок, скважины бурятся в плоскости пласта по восстанию, простиранию, падению или под углом к линии простирания, а также их сочетания или через породную толщу вкрест простирания пласта.

Схемы дегазации с бурением скважин по пласту можно применять при любых значениях мощности и угла падения пласта. Бурение скважин через породную толщу применяется, преимущественно, при отработке крутых мощных пластов.

При длине лавы более 200 м или в случае, когда не удается пробурить скважины на всю ширину столба, применяются схемы дегазации, предусматривающие бурение скважин из двух выработок.

Нисходящие скважины эффективны только при достаточно хорошем их осушении.

Предварительная дегазация пласта должна осуществляться не менее 6 месяцев восходящими (горизонтальными) скважинами и не менее 12 месяцев ─ нисходящими.

Параметры дегазационных скважин рассчитываются в зависимости от условий залегания пласта и расположения горных выработок

7.4 Дегазация пластов гидроразрывом и гидрорасчленением

Дегазация с предварительным гидроразрывом пластов применяется на участках с целью повышения эффективности дегазации или сокращения ее сроков до 4 месяцев для восстающих и горизонтальных и до 8 месяцев ─ для нисходящих скважин.

Подземные скважины для гидроразрыва бурят по двум основным схемам: из полевых выработок – при полевой подготовке, по разрабатываемому пласту – при пластовой подготовке. При этом скважины для гидроразрыва можно бурить восстающими, нисходящими или горизонтальными.

В том случае, когда выработка проведена с подрывкой почвы пласта, скважины гидроразрыва целесообразно бурить на пласт с таким расчетом, чтобы устье скважины находилось в породах почвы.

При бурении скважин по пласту их длина должна быть на 30-40 м меньше длины лавы, если дегазация осуществляется только для очистных выработок, и на 10÷20 м меньше длины лавы, если дегазация осуществляется как для очистных, так и для подготовительных выработок. Расстояние между скважинами гидроразрыва определяется опытным путем (обычно 80÷100 м), глубина герметизации должна быть не менее половины расстояния между скважинами гидроразрыва.

Гидроразрыв пласта осуществляется водой, нагнетаемой под давлением не менее 15÷20 МПа (150÷200 кгс/см²). Темп закачки не менее 30÷40 м³/ч.

Подготовка и проведение гидроразрыва из выработок включают измерение дебита метана из скважин после гидроразрыва пласта, опробование насоса и электродвигателя до подключения к скважине (без нагрузки), опрессовку нагнетательного става и насоса до давления 20 МПа (200 кгс/см²), включение в работу насоса, контроль за давлением на насосе и расходом воды.

Гидроразрыв пласта прекращают после закачки в пласт заданного объема жидкости или появления воды в соседних скважинах (прилегающих выработках), а также при резком падении давления на насосе.

Скважины гидроразрыва подключаются к вакуумной сети после прекращения обильного выделения воды.

Пластовые дегазационные скважины бурятся после проведения гидроразрыва.

Гидрорасчленение скважинами, пробуренными с поверхности, предназначено для заблаговременной дегазации угольных пластов, когда минимальный срок дегазации более 3 лет.

Расчленению подвергаются пласты, залегающие в водонепроницаемых породах не ниже средней устойчивости.

Скважины гидрорасчленения бурят с конечным диаметром не менее 100 мм на 30÷40 м ниже почвы последнего в свите пласта. Расчленение угольных пластов в свите производят последовательно, начиная с нижнего пласта.

В качестве рабочей жидкости используют водные растворы поверхностно–активных веществ, например, смачивателя ДБ или синтанола ДС-10 в количестве 0,1÷0,2 кг на 1 м³ воды, а также смесей полиэтиленгликолевых эфиров с метиловым спиртом в отношении 3:2, и химически активных веществ – 2 + 4% растворы соляной кислоты. Солянокислотная обработка угольного массива производится на пластах с содержанием карбонатов не менее 0,3%.

После гидрорасчленения скважины закрывают на 3-6 месяцев для выдержки рабочей жидкости в пласте. Затем удаляют рабочую жидкость. При необходимости скважины гидрорасчленения используются для дегазации выработанного пространства путем перфорации обсадной колонны по мощности основной кровли и подключения скважин к вакуумной линии.