Способы управления газовыделением на выемочных участках угольных шахт. Общие положения по дегазации угольных шахт

Содержание

Введение……………………………………………………..2

1 Способы управления газовыделением на выемочных участках угольных шахт………………………………….....3

2 Общие положения по дегазации угольных шахт…….….9

3 Технологические и технические решения………….…..11

Заключение…………………………………………………22

Список используемых источников ………………..………23

 Введение

Дальнейшая интенсификация основных подземных производственных процессов и на этой основе улучшение технико-экономических показателей работы шахты во многом сдерживается все возрастающей газообильностью горных выработок в результате постоянного углубления горных работ и вовлечение в эксплуатацию месторождений и пластов со сложными горно-геологическими условиями.

Особенно большое влияние оказывает уровень метановыделения на нагрузку очистного забоя, оснащенного механизированным комплексом. Ограничение их производительности по газовому фактору не позволяет обеспечить необходимую интенсификацию и концентрацию горных работ со всеми вытекающими последствиями. Исчерпание возможностей снижения газообильности горных выработок средствами вентиляции требует проведения дегазации угольных пластов, обеспечивающих интенсивное дренирование массива.

1. Способы управления газовыделением на выемочных     участках угольных шахт

Применение в настоящее время на шахтах одного способа дегазации, основанного на вакуумировании источников метановыделения, в ряде случаев не обеспечивает снижения газообильности забоев, особенно оборудованных механизированными передвижными препятствиями, до необходимого уровня. Если использование способа дегазации не обеспечивает снижения газообильности более чем на 25-30%, то очистные забои, имеющие высокие плановые нагрузки, часто испытывают ограничения по газовому фактору. Для ритмичной работы лав оказывается необходимо повышать эффективность дегазации до 50-80%. С этой целью применяют совмещение в одном забое нескольких способов дегазации или используют активные способы интенсификации дегазации.

Совмещение нескольких способов дегазации для обеспечения работы одного забоя повышает эффективность дегазации до 40-70%, но усложняет технологию добычи угля, увеличивает ее металлоемкость и стоимость дегазационных работ. Интенсификация дегазации позволяет при одном используемом способе повысить скорость извлечения метана из угольного пласта или вмещающих пород, хотя и связана с дополнительными издержками на приобретение оборудования и средств управления свойствами и состоянием массива.

В связи с разделением дегазационных и горных работ в пространстве и во времени при заблаговременной дегазации угольных месторождений особенно широко применяются физико-химические способы управления свойствами и состоянием массива могут быть использованы при гидрорасчленении пласта. В практике дегазации угольных шахт сформировались две основных группы способов – пассивные, основанные на вакуумировании массива через скважины, меняющие только его газовое состояние, и активные. К последним относятся способы, меняющие как газовое состояние, так и газодинамические свойства пласта, и способствующие интенсификации дегазации; они могут быть разделены по времени воздействия, относительно начала ведения горных работ, и по виду воздействия на пласт. [1,3]

Наиболее распространенным в угольной промышленности механическим способом активного воздействия на пласт являются увеличение его газопроницаемости путем подработки или надроботки. Дебит дегазационных скважин после подработки пласта увеличивается от 2 до 20 раз. Но он имеет недостатки:

·  не обеспечивается дегазация самого разрабатываемого пласта без предварительной разгрузки;

·  усложняется порядок отработки пластов в свите;

·  эффективность способа сильно зависит от свойств и условий залегания пласта вмещающих пород.

Торпедирование пласта производят из скважин, в которых размещают заряды взрывчатого вещества. Их величину и конструкцию рассчитывают так, что при взрыве без разрушения массива образуются новые и расширяются естественные трещины пласта, увеличивается его газопроницаемость дебит скважины. В связи с усложнением горных работ и малым радиусом влияния взрывной скважины широкого распространения этот способ не получил.

Пневморасчленение является способом как предварительного, так и заблаговременного характера, позволяет сразу же после нагнетания в пласт сжатого воздуха и раскрытия пластовых трещин извлекать метан. Недостатками способа являются трудность получения больших массовых скоростей нагнетания воздуха и ограниченность применения только не разгруженных пластов.

Гидравлическое воздействие на угольный пласт водой осуществляют через поверхностные или подземные скважины. В первом случае способ называют заблаговременной дегазацией с использованием гидрорасчленения пласта, во втором – гидроразрыв пласта из подземных выработок. Гидроразрыв применён после гидрорасчленения со всеми недостатками, присущими подземным способам дегазации (связь с горными работами, незначительный радиус действия). После окончания гидравлического воздействия воду из пласта удаляют и затем отводят метан по той же нагнетательной скважине.