Файл: Савенко Л.В. Дегазация спутников угольных пластов.pdf

Разрежение на скважине № 1 равно 398 мм вод. ст., следовательно, давление в по­

ков видно, что во всех случаях давление в полости распреде­

ляется по прямолинейному закону, но угол

пласта.

Объясняется это тем, что, как видно на примере шахты «Анненская» (см. раздел «До­ казательства существования полости»), обра­ зующиеся на уровне спутника расслоения тем меньше по толщине, чем более удален спутник от рабочего пласта.

Для приведенных случаев имеем удаление спутников:

Поэтому разница в размерах и сопротив­ лении полостей не слишком большая.

Полученная прямолинейная закономер­ ность позволяет начертить эпюры изменения давления на удаленном конце полости для рас­ смотренных ранее семи случаев. Эпюры при­ ведены на рис. 23.

В результате проведенных работ разрабо­ тан метод определения расстояний между скважинами при спокойном залегании пласта. Определить расстояние можно следующим об­ разом:

1. Полностью перекрывается полость, за­ крывая пробуренную в нее скважину (или все скважины, если их несколько). На скважине предварительно устанавливается U-образный манометр, за которым ведется наблюдение.

При перекрытии скважины давление в по­ лости начинает повышаться. Замечают величи­ ны давления,.во времени и наносят их на гра­ фик (рис. 24, а).

2. Одновременно с перекрытием скважины берутся пробы воздуха и замеряется его коли­ чество в конце и начале вентиляционного штрека. Пробы берут через 5 мин в течение 30 мин. Обычно в течение этого времени дав­ ление в полости устанавливается.

3.Сравнивая полученную кривую (рис. 24,а)

иданные анализов во времени, можно уста­

84

новить для каждого конкретного случая при каком давлении в полости поступление газа на вентиляционный штрек достигнет опасной

Случаи 7

Рис. 23. Эпюры повышения давления в полости,

величины, т. е. можно найти так называемое

85

до закрыть, оставив открытой предыдущую. Если скважин несколько, то закрываются все, кроме указанной.

!•

Рис. 24. Графики для определения расстояния между скважинами:

а — р о с т д а в л е н и я в з а к р ы т о й п о л о с т и ; б — р о с т к о н ц е н т р а ц и и С Ч * н а в е н т и л я ц и о н н о м ш т р е к е ; в — г р а ф и к с о д е р ж а н и я С Н 4 —/ ( ^ ) ; г — р а б о ч и й г р а ф и к .

При этом давление на новой скважине вы­ растет скачком и будет оставаться неизмен­ ным. По графику (рис. 24, в) необходимо най­ ти, какое повышение содержания метана вызо­

86

вет перекрытие этой скважины, так как давле­ ние на ней известно. Можно взять также через 30 мин пробы на вентиляционном штреке, что­ бы скорректировать данные.

5. Пользуясь законом о прямолинейности роста давления, можно найти, при каком рас­ стоянии между скважинами содержание мета­ на в исходящей струе достигает опасной вели­ чины. Это и есть искомое расстояние.

П р и м е р . На 8-ом южном штреке пла­

ста /о шахты «Анненская» работали две сква­ жины (№ 267 и 296), пробуренные до пласта

/з. При перекрытии этих скважин давление в полости начало повышаться по кривой, при­ веденной на графике (рис. 24, а) Одновремен­ но проводился набор проб на вентиляционном

штреке 9-й южной лавы пласта U, для дега­ зации которой пробурены скважины.

Изменение содержания газа во времени представлено на графике (рис. 24, б). Для удобства дальнейших расчетов построен гра­ фик содержания СН4 = /(Р) (рис. 24, в), из которого видно, что при давлении в полости 43 мм вод. ст. содержание метана на исходя­ щей струе достигает 0,9 %• Величину 43 мм вод. ст. принимаем за допустимое давление.

При построении графика (рис. 24, в) время сдвигаем на 10 мин, так как в первые 10 мин добавления газа на вентиляционном штреке почти нет. 10 мин — это время прохождения газа через породы и по вентиляционному штре­ ку от лавы до ходка.

Когда в строй вступила скважина № 310, расположенная в 75 м от скважины № 296,

87

было проведено ее отключение от газопрово­ да. Давление выросло скачком до 32 мм вод. ст. и не изменялось.

На основании полученных данных можно определить аналитически или графически (рис. 24, г) допустимое расстояние между скважинами (потеря напора в самой скважи­ не должна быть исключена). Для этого через две точки (давление в полости у газоотводя­ щей скважины и давление в полости у но­ вой скважины) проводим прямую до пересе­ чения ее с линией, соответствующей допусти­ мому давлению (для данного примера 43 мм вод. ст.). Из графика (рис. 24, г) получаем, что допустимое расстояние между скважинами равно 106 м, т. е. округленно 100 м.

Полученное расстояние на практике обес­ печило безопасное ведение работ и позволило сократить число скважин.

* * *

На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

1. С достаточной для практики точностью полость можно считать трубопроводом, по ко­ торому течёт газ от линии свежего обнажения к газоотводящей скважине. Давление в по­ лости распределяется по линейному закону.

2.Рекомендованные проф. И. М. Печуком расстояния между скважинами [5], исходя из времени существования полости, обеспечивают безопасное ведение работ.

3.На основании предложенного метода можно уточнить эти расстояния в зависимости от конкретных условий. Это дает возможность

8 8