XVII.3.3. Дегазация подрабатываемых в надрабатываемых угольных пластов

Дегазация подрабатываемых и надрабатываемых угольных пла­стов является одним из первых методов, нашедших широкое примене­ние на угольных пластах. В зоне частичной разгрузки от горного давления, которая охватывает породы кровли и почвы на определен­ном расстоянии от разрабатываемого пласта, происходит повышенная газоотдача из смежных угольных пластов. По восстанию и падению пласта эта зона ограничивается углами разгрузки, а по простиранию начинается на некотором расстоянии позади очистного забоя и пере­двигается вслед за очистным забоем. Размеры разгруженных зон зависят от комплекса горнотехнических и горно-геологических усло­вий (величины междупластья, мощности разрабатываемого пласта, свойств вмещающих пород, угла падения, степени метаморфизма углей и т. д.).

Закономерность газовыделения из смежного пласта в процессе его разгрузки и в дальнейшем при уплотнении подчиняется тем же зависимостям, что и смещения горного массива при подработке (надработке). Здесь можно выделить три стадии газовыделения: из неразгруженного пласта; в период разгрузки при переменной про­ницаемости; при уплотнении массива после разгрузки. Наибольшее метановыделение происходит в период максимальной разгрузки сближенного пласта, затем оно падает, а после восстановления горного давления практически прекращается.

В зависимости от конкретных горно-геологических и горнотехни­ческих факторов применяют различные схемы дегазации угольных пластов, частично разгруженных от горногр давления: дегазация Скважинами и выработками.

Дегазация скважинами заключается в том, что из подготовитель­ных выработок разрабатываемого пласта на сближенные пласты бурят скважины (рис. XVII.14), через которые по вакуум-проводам газ отсасывается на поверхность. Выход скважины в зону разгрузки от горного давления обеспечивает высокие дебиты метана из нее, поскольку часть сорбированного метана переходит в свободное со­стояние.

Дегазацию разгруженных пластов скважинами целесообразно применять при большом газовыделении из них в выработки участка

(не менее 3 м3/мин). Технология дегазационных работ сводится к бурению скважин диаметром не менее 100 мм, обсадке устья сква­жин и подсоединению их к га­зопроводу. Устье скважин имеет больший диаметр для цемента­ции металлической обсадной трубы, что уменьшает подсосы воздуха из выработки. Макси­мальный дебит газа составляет 2—10 м3/мин при содержании метана в отсасываемой смеси от 60 до 100%. Коэффициент эффективности дегазации изме­няется в пределах 0,4—0,8.

Способ дегазации разгружен­ных от давления пластов сква­жинами, пробуренными из вы­работок шахты, имеет следу­ющие достоинства: возможность применения при любом способе управления кровлей; высокая эффективность; возможность применения для раздельной дегазации нескольких разраба­тываемых пластов; возможность дегазации удаленных угольных пластов. Недостатки рассмат­риваемого способа: работы по добыче угля и отсосу газа ве­дутся одновременно; газопро­воды, как правило, расположены в выработках, подверженных влиянию очистных работ, вслед­ствие чего возможно поврежде­ние газопровода и поступление газа в выработки.

Дегазация выработками за­ключается в проведении по вышележащему пласту специ­альных дренажных выработок до начала отработки соответ­ствующего участка нижележа­щего разрабатываемого пласта (рис. XVII.15). Выработки обычно соединяют гезенком с разра­батываемым пластом, закрывают перемычками и подсоединяют к вакуум-насосу через трубопровод. Дегазация сближенных пла­стов с помощью дренажных выработок может быть рекомендо­вана только в условиях, когда для этого используется выработка, проведенная для технологических целей, или когда невозможно

Рис. XVII.14. Схема дегазации под­рабатываемых пластов скважинами, про­буренными из откаточного штрека вы­шележащего горизонта: 1 — откаточный штрек вышележащего гори­зонта; 2 — вентиляционный штрек; 3 — отка­точный штрек дегазируемой лавы; 4 — участ­ковый газопровод; S — буровая камера

осуществить дегазацию скважинами из горных выработок. Иногда для повышения эффективности дегазации из дренажных выработок по сближенному пласту бурят дегазационные скважины.

Рассматриваемый способ, дегазации наиболее эффективен при проведении дренажной выработки на расстоянии 0,2—0,3 наклонной высоты эхцжа ниже вентиляционного штрека и при расстоянии до сближенного пласта 20—30 м. Преимуществом схемы дегазации с помощью дренажной выработки является безопасность работ ввиду раздельного ведения очистных и де­газационных работ. Недостаток схемы — необходимость проведения большого числа дополнительных горных выработок. Коэффициент эффективности дегазации при этом способе составляет 0,4—0,6.