Файл: Дмитриев, А. М. Прогноз природной газоносности усовершенствованными методами для проектирования угольных шахт [сотрудникам НИИ, проектно-конструкторских и проектных институтов].pdf

чениями удельного веса

( 1,4- 1,5 г / с м ^ ) ,

максимальной

га ­

зоносности

и

,

должна быть больше. По результатам

опробования антрацитовых пластов

участка поля шахты № 12

"Х рустальская"

Боково-Х рустальского

углепромышленного

района Донбасса

установлено,

что

4^

= 4,7%.

Вес

керна

антрацита

(при

t

= 5 0 см и

d

= 6 см)

равен

2100 г.

При максимальной газоносности этих углей

х

= 40 с м ^ /г ,

4^ = 5% и

к

= 2,5

газосборник

должен

вм естить

13 500 см ^

газа .

В

этом

случае длина газосборника при

его

внутреннем

диаметре 60 мм должна

достигать

5 м.

Чтобы сократить

емкость

( например,

до 7000 см^) и дли­

ну газосборника

прибора, целесообразно диаметр угольного

керна уменьшить до

40 мм, не изменяя другие

параметры .

При принятой емкости газосборника следует

стрем иться

к

падал в него атмосферный воздух. Добиться

этого

можно

путем выбора рациональной конструкции

снаряда и

соответ­

ствующего

способа извлечения

г а за

из

газосборника.

С ам ая

низкая концентрация

горючих

газов

в

газосбор -

нике (в среднем 36,7%) наблюдалась

в

керногазонаборнике

КА-61 на

первом

этапе опробования

приборов

в

К узбассе.

О тчасти это объясняется конструктивными

недостатками

прибора.

Низкая концентрация горючих газов в газосборнике КА-61

может быть получена и по технологическим причинам. Газ

из "колокола" этого прибора извлекается в

лабораторных

условиях,

а не на

устье скважины, как

у снарядов

КГН-3-58

и К Г -55/120 -К -62 .

На скважине проводится

только

герм е­

тей прибора через нижний торец керноприемника

вы текает

промывочная жидкость, а через отверстие в

газосборнике в

него засасы вается

воздух.

Б олее высокий процент горючих газов в

газосборниках

приборов КГН -3-58

и К Г -55/120 -К -62

объясняется

тем , что

извлечение га за из

них происходит на

устье

скважины, ког­

да нижний торец керноприемника находится

в промывочной

жидкости. Если это

условие не соблю дается,

то в

"колоко­

лах"

других

приборов

концентрация горючих газов сниж ает­

ся.

Отсюда

следует,

что более надежным, несмотря на не­

извлечения г а з а

из "колокола' на устье скважины.

Д остоверность

данных по природной газоносности зависит

также от способа

заполнения внутренних полостей кернога-

зоносности угольных пластов по пробам, отобранным

керно—

газонаборником КГ—5 5 /120-К -62, были получены

при

прове­

дении

III Всесою зного сопоставительного

опробования в Куз­

бассе

(участок "К айзакский -1—4"

по скважине

3882),

где

наблюдалось газовы деление в буровую

жидкость

из

ранее

перебуренных пластов. Это объясняется тем , что

заполне­

ние промывочной жидкостью газосборника

и керноприемника

этого

прибора

осущ ествляется на

устье

скважины в отличие

от снарядов КА-61 и КГН -3-58, в

которых это

происходит

при их

спуске

в скважину. При

закры том

верхнем выходе из

газосборника

выделяю щ ийся из

промывочной ж идкости

г а з

находятся

в открытом состоянии и газ, выделяющийся из

жидкости,

свободно уходит. Закрытие клапанов

происходит

бираться

га з , выделяющийся при бурении

угля

и

подъеме

снаряда.

Сохранность керна, необходимая для решения

вопросов

строения

пласта, и достаточный выход керна

обеспечивают­

ся соответствием буровой части снарядов

механическим ха­

рактеристикам угольных пластов. Для бурения

мягких

и

средней крепости углей хорошо зарекомендовала

себя

буро­

вая часть, работающая по типу

"ш тампа".

При бурении крепких антрацитов и плотных

вязких

углей

марок Д и Г лучший выход и сохранность керна

обеспечи­

вают буровые части, в которых керноформирующая

коронка

утоплена

по отношению к Дуровой и внутренний диаметр обе­

их коронок одинаков. Плотный керн свободно входит

в

при­

емную часть и не наруш ается,

так как на

его

кромках

от­

сутствую т

скалывающие усилия.

Таким

образом , определение

природной

газоносности

броса данных по газоносности угольных пластов,

получа­

емых современными керногазонаборниками даже

по одному

выбора критериев, по которым

можно устанавливать

пред­

ставительность

проб.

Сущ ествует

несколько методов оценки представительнос­

ти керногазового

опробования.

Один из

них

заклю чается

в

следующем [2 ].

В результате

м атематической

обработки

данных

газового

опробования устанавливаю тся

верхний

и

нижний

пределы

достоверности,

которые

получаются

введе­

нием соответствую щ их коэффициентов в

среднединамическое

значение газоносности. Все пробы, по которым

получены

значения газоносности, выходящие за пределы

достовернос­

ти, бракую тся.

По -оставшимся

пробам вновь

устанавливаю т­

возмож ность получения непредставительных проб

по техно­

логическим , техническим и лабораторным причинам.

В

донецких углеразведочных организациях

вы браковка

проб,

отобранных

керногазонаборником К А -61, проводится по

технологическим

и техническим критериям, установленным

трестом " А ртемгеология"

[ з ] .

Прежде всего оценивается качество отбора

керна.

При

этом

учитываю тся длина

рейса, выход керна

и вещ ествен­

ный состав пробы. Оптимальная длина рейса

по

угольному

пласту при

использовании

газосборника

емкостью

1600

см^

составляет

40—50 см. При

большей длине

рейса

предполага­

для сбора га за , выделяю щ егося при подъеме

керна.

Поэто­

му следует обратить внимание на объем гидрозатвора в

г а -

зосборнике. Если он менее 200 см ^, то проба

бракуется.

Опыт показал, что в случаях отбора проб малого

веса

на­

блюдаются большие завышения значений удельной

газонос­

ности углей. Поэтому все пробы, у которых вес

горючей

массы ниже 200 г, выбраковываю тся.

Р езки е искажения газоносности углей

наблюдаются

при

низком выходе керна. Практически все пробы с

выходом

керна ниже 70% должны быть забракованы .

При определении удельной газоносности углей

большие

ошибки допускаю тся в случае преобладания

в

пробе

пород­

ных

прослоев, т.е.

когда рассчитанная горючая

м асса

на­

много

ниже веса пробы. Поэтому осущ ествляется

выбраков­

ка всех тех проб, у

которых керн

содержит

более

75%

по­

родных прослоев. Затем рассм атривается

качество

герм ети ­

зации керноприемника и газосборника.

Химический

состав

га за ,

извлеченного

из газосборника,

в большинстве

случаев

должен быть близок

составу га за ,

полученному при

свобод­

ном истечении из керноприемника. Если составы

газо в

в

отдельных пробах различаю тся более

чем

на

20%

( главным

образом по СН4 ) ,то

это свидетельствует

о

неправильном

срабатывании прибора.

Газонасыщенная

угольная проба

считается

достаточно

герметичной, если в приемной коронке керноприемника

соз­

дана плотная неподвижная пробка.

В

керноприемниках

перед

их дегазацией зам еряется газовое

давление.

Пробы

с

заве ­

ление в несколько атмосфер,

что указы вает

на

хорошую

до­

полнительную герметизацию

керноприемника.

Д остоинства метода выбраковки проб

очевидны,

так

как

остаю тся пробы, отобранные

в идентичных

условиях

при

правильном срабатывании приборов. И все -таки

получается

большой разброс значений газоносности даже

по

одному

участку. В то. же время среди выбракованных

имею тся

про­

бы Ъо значениями газоносности угольных пластов,

весьм а

близкими к фактическим. Исходя из этого

целесообразно

проводить выбраковку проб в два этапа.

Вначале осущ еств­

лять оценку по технологическим и техническим

критериям.

По безусловно представительным пробам

устанавливать

по­

зоносности которых

находятся в поле

достоверности,

снова

переоценивать и, если по выходу керна

( "главному крите­

рию" выбраковки согласно методике треста

"А ртем геоло—

гия")

они удовлетворяют условиям представительности,

то

забракованные ранее

пробы принимаются

для

дальнейш его

анализа. Такой прием выбраковки, несмотря

на

то

что

он

понижает процент бракованных проб, следует

считать

фор­

мальным, поскольку

различные дефекты

отбора

и обработ­

ки проб действую т разнонаправленно.

Н епредставительные

пробы

даже по нескольким критериям

м огут

дать

значения