автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.04, диссертация на тему:Повышение безопасности горных работ на основе эффективной вентиляции и предварительной дегазации выемочных участков

На правах рукописи СЛ1ИРН0В Олег Владимирович

УДК 622.831.325.3(043.3)

ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ГОРНЫХ РАБОТ НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТИВНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ДЕГАЗАЦИИ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ

Специальность 05.2G.04 — «Промышленная безопасность»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1997

Работа выполнена в Московском государственном горном университете.

Научный руководитель докт. техн. наук, проф. СЛАСТУНОВ С. В.

Официальные оппоненты: докт. техн. наук, проф. СЕРГЕЕВ И. В., канд. техн. паук ДИКОЛЕНКО Е. Я-

Ведущее предприятие — ИПКОН РАН.

Защита диссертации состоится 30 октября 1997 г.

в 11.00 час. на заседании диссертации совета К-053.12.02 в Московском государственном горном университете по адресу: 117935, В-49, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан 30 сентября 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

канд. техн. наук, доц. КОРОЛЕВА В. Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Углубление и интенсификация горных работ -объективные факторы перспективного развития угольной отрасли вне зависимости от экономических форм ее функционирования. Указанные факторы сопровождаются ростом газообильности шахт, что приводит к повышению затрат, снижению производительности труда, недоиспользованию основных производственных фондов. Неблагоприятный характер носит динамика травматизма от взрывов газа и пыли, при удушьях и отравлениях. Продолжают иметь место крупные взрывы метана, влекущие за собой тяжелейшие социальные и экономические последствия. В этих условиях особую значимость приобретает разработка обоснованных подходов к решению проблем борьбы с газом на выемочных участках шахтных полей как средства повышения производительности труда и безопасности работ в угольных шахтах. Вопросы борьбы с газом имеют важное значение для Донецкого угольного бассейна - одного из ведущих в СНГ, большинство шахт которого отнесены к сверхкатегорным, а газообильность некоторых из них превышает 100м3/мин.

Вентиляция и дегазация как два способа, направленных на достижение одной цели - удаления газа из горных выработок шахты, должны рассматриваться в качестве единой системы. Этим предопределяется постановка задачи о выборе оптимальных параметров системы "вентиляция-дегазация", которые дают наибольший общий эффект при удалении газа из

шахты и осуществимы с наименьшими инженерно-техническими усилиями и

\

затратами. 1

В зависимости от горнотехнических условий и эффективности вентиляции на шахтах Донбасса применяются различные способы дегазации , в том числе и через скважины, пробуренные с дневной поверхности. Последние схемы могут применяться в вариантах с различной степенью технологический

сложности - от извлечения газа из куполов обрушения до применения активных пневмогидродинамических и других воздействий на всю свиту угольных пластов.

Базовой технологией с использованием активного воздействия на угленосный массив является гидрорасчленение угольных пластов. Этот способ в различных своих модификациях прошел достаточно широкую апробацию па многих шахтах Донбасса. Определение его области применения в качестве одного из основных и трудоемких компонентов единой системы "вентиляция-дегазация", исследование возможности совершенствования в специфических условиях Донецкого бассейна при предварительной дегазации шахтных полей является актуальной научной и практической задачей.

Цель работы. Определение достоверной области применения различных схем дегазации на базе комплексного исследования единой системы "вентиляция-дегазация" и установление возможности углубления предварительной дегазации угольных пластов путем совершенствования технологической схемы пневмогидровоздействия на рабочий пласт.

Основная идея работы заключается в использовании при совершенствовании применяемых схем активной дегазации механизма взаимодействия жидкости и воздуха в системе "уголь - жидкость - газ" для реализации эффекта снижения газовыделения в горные выработки за счет совместного действия ряда факторов - извлечения метана на поверхность, оттеснения его в горные выработки и блокирования в мельчайших порах и трещинах:

Основные научные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна:

• вентиляция и дегазация как Два способа борьбы с газом в угольных шахтах должны рассматриваться в качестве единой системы, имеющей свои оптимальные параметры;

• способ охраны вентиляционной выработки может оказывать влияние на формирование газового режима в лаве, трансформируя при этом одни схемы проветривания выемочных участков в другие, при выборе способа охраны вентиляционных выработок выемочных участков необходимо учитывать наряду с его способностью сохранять выработку в удовлетворительном состоянии еще и его влияние на аэрогазодинамику участка;

• усовершенствованная технология пневмогидровоздействия на угольный пласт через скважины с поверхности может являться эффективным способом снижения газообильности горных выработок в условиях предварительной дегазации выемочного участка;

• усовершенствованная технология пневмогидровоздействия на высокогазоносный угольный пласт заключается в предварительном его гидрорасчленении минимально возможным объемом воды и последующем циклическом пневмогидровоздействии с нарастающим темпом нагнетания воздуха и объемом, обеспечивающим заполнение всего фильтрующего объема рабочего пласта в зоне предварительной дегазации;

• снижение газообильности горных выработок в условиях предварительной дегазации угленосного массива достигается за счет совместного воздействия следующих факторов: извлечения метана на поверхность, оттеснения метана в горные выработки, разбавления его в фильтрующем объеме и частичном блокировании угольного метана в мельчайших порах и трещинах пласта.

Обоснованность и достоверность научных положений подтверждаются:

• анализом технических материалов . и литературных источников пч известным способам борьбы с газом в угольных шахтах;

• корректным использованием методов подземной гидравлики для разработки усовершенствованного способа предварительной дегазации угленосного массива;

з

• представительностью выборки экспериментальных данных по изучению состояния пласта и корректной обработкой результатов с помощью математической статистики;

• снижением газообильности очистного забоя на 70-75% при использовании расчетных параметров воздействия и положительным опытом эксплуатации скважин пневмогидровоздействия.

Научное значение работы заключается в разработке методических подходов к расчету оптимальных параметров функционирования единой системы "вентиляция-дегазация", позволяющей обоснованно определять область применения способов дегазации, и методики определения основных параметров пневмогидровоздействия на угольные пласты в условиях их предварительной дегазации, базирующейся на механизме снижения газообильности горных выработок.

Практическое значение работы состоит в разработке способа управления газовыделением на выемочном участке путем трансформации схем проветривания с использованием вентиляционных каналов в охранных целиках угля или бутовых полосах и усовершенствовании технологии предварительной дегазации шахтных полей путем пневмогидровоздействия на пласт с поверхности.

Реализация выводов и рекомендаций.

Результаты выполненных исследований вошли в "Программу и методику шахтных испытаний технологии заблаговременной дегазации угленосной толщи путем пневмогидровоздействия через скважины с поверхности", утвержденную Минуглепромом СССР (Москва - Макеевка - Караганда, 1991), разработанные, согласованные и утвержденные в установленном порядке проекты на заблаговременную и предварительную дегазацию угленосного массива через скважины с поверхности на шахтах "Комсомолец Донбасса" (1986), "Зуевская" ПО Октябрьуголь" (1987, 1989), "Комсомольская" АО "Воркутауголь" (1995).

Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты исследований вошли в cocían научно-исследовательских отчетов по НИР, выполненных coi.таено OHIII Минуглепрома СССР в 1989 -1990 гг., хотдотворон с IK) "Шахтерскутоль", ПО "Октябрьуголь"; шахтами "Чуевская", "Кировская" и "Комсомолец Донбасса".

Рету.тмагы, множенные в диссертации, докладывались на Всесоюзной конференции "Теория и практика гидроратрыва пластов" (Ленинград. 1987), научном снмжниуме "Педеля горняка" (МГГУ,! 997),на научных семинарах и совещаниях: н Главном управлении техники безопасности,

трноспасательных частей и охраны труда Минуглепрома СССР (1991); у правлении охраны труда , чрешычайных ситуаций и экологии АО "Росуголь" (1496), на кафедрах "Инженерная защита окружающей среды" и "Аэрология и охрана ip\ да" МГГУ (1')9(>-1 <)Ч7 11.).

Lb 'l'iiiK.iiüiir По iсмс диссертации опубликовано 7 научных работ.

Об ъ еч .раб ои .г Диссертация состоит из введения, пяти глав и икмючения. содержит 20 таблиц, 18 рисунков и список литературы из 93 наименований.'

Автор выражает признательность за методическое руководство, научные консультации, участие в подюювке и проведении трудоемких шахтных •ксперименгов докт.техн.нау к, проф. Ф.С.Клебанову, канд.техн.наук, в.н.с. A ll 1>у ханцону. кандлехн наук А.В.Михайлову, преподавателям и сотрудникам кафедр ДОГ и И'ЗОС МГГУ. сотрудникам отдела дегазации МакПИИ, работникам ПО "Шахтерек-уголь" и ПО "Октябрьу толь ".

Основное содержание работы

Основоположником научной шкоды рудничной аэрологии и борьбы с опасными газовыми и пылевыми режимами является выдающийся русский ученый акад. А.А.Скочинский. Широко известны работы ученых и

специалистов горного производства как в России, так и за рубежом, направленные на разработку эффективных способов и средств борьбы с метаном в угольных шахтах (Н.Н.Чсрницын, И.М.Печук, Л.Н.Быков, В.Н.Воронин, Г.Д. Лидии, О.И.Чернов, И.В.Сергеев, Е.И.Преображенская, А.Т.Айруни, А.Э.Петросян, А.В.Артемов, К.З.Ушаков, Ф.С.Клебанов, Л.А.Пучков, В.И.Мурашов, И.И.Медведев, Б.Ф.Кирин, А.М.Морев, А.И.Бобров и многие другие).

Вместе с тем вследствие увеличения глубины горных работ и изменения природных условий, а также технологии ведения работ возможности вентиляции, имеющей преобладающее значение в борьбе с газом в шахтах, имеют свои ограничения. Анализ возможных путей интенсификации горных работ на высокогазоносных пластах показал, что в ряде горно-геологических и горнотехнических условий наиболее эффективным при современном развитии технологии работ и горнодобывающей техники является дегазация угленосного массива.

Для разработки эффективных направлений борьбы с газом путем совершенствования способов и схем вентиляции и дегазации в настоящей работе решались следующие задачи:

• разработка методики выбора оптимальных параметров системы "вентиляция - дегазация" для эффективного решения газовой проблемы в конкретных условиях;

• разработка конкретных технологических решений по управлению газовыделением на выемочном участке при выборе способа охраны вентиляционной выработки, оказывающего влияние на формирование газового режима в лаве;

о определение обоснованной области применения способа дегазации угленосного массива путем пневмогидровоздействия на угольный пласт,

• разработка усовершенствованной технологии пневмогидровоздействия на угольный пласт в условиях предварительной дегазации;

• исследование механизма снижения газовыделения в горные выработки в юнах пневмогидровоздействия;

• оценка эффективности усовершенствованной технологии пневмогидровоздействия на угольный пласт в шахтных условиях.

Величиной, наиболее полно характеризующей состояние (качество) системы "вентиляция-дегазация", является обеспеченность шахты воздухом но гачу (<У). Она определяется отношением количества газа, которое может пынссги вентиляционная струя из "газовых" объектов при соблюдении всех требовании IIIS (/,),,„),к фактическому дебиту газа в вентиляционную струю шахты (Iк):

'...... Ош-п,.-С,кт 0)

(О =-----=------т---г- ■

L '«Оа)

где - Ош количество воздуха, поступающего в шахту; п, - доля воздуха, идущего на проветривание "газовых" объектов ; С()т - нормируемая концентрация метана; 1Ш - абсолютное газовыделение в шахте, Кг) -коэффициент эффективности дегазации шахты.

Проведенные в работе исследования показали, что относительное приращение обеспеченности шахты воздухом по газу при изменении параметров вентиляции может определяться по следующей формуле:

S(Ok = 0СОа + 8пг + 60ш ■ 6П,, (2)

где ÖCOrf - относительное приращение обеспеченности шахты воздухом по газу при изменении параметров дегазации,

С - )

Применение формул (2) и (3) на практике не вызывает особых затруднений. Однако при изменении отрицательным регулированием доли

ио)духа, и луща о на провефинлние "нпоных" обьскчон, следуе! обрати, внимание на ю, чю при положи 1СЛ1.иом шачеиии омюсшслыют приращения расхода но i;ivxa в laumux обьемах ( Л/1, >() ) можем происходи! ь снижение обеспеченное! и воьчухом шамм н целом (Л/1.<0) m-ta увеличения а«ролиначическо!о сопрошвления всей шамм, те втможен нариат. koi.ui новы шения ооеснечепноои uiaxihi тмдухом но iaiy но прои ton/lci

I! coo i bc и* i ни и с формулой (2) опюсшелыюе приращение обеспеченности шахты мидухом по пну ча счс! увеличения (Jui или /1. является существенным для состояния тюненчи.чяционною режима, 1ак как привадит к равному ему приращению оосснсчснносш шамм bouvxom но iaiy

В IO же нремя ич формул!.! (.4) ВИДНО, ЧЮ ОШОСШСЛЬНОС приращение обеспеченности шахты воздухом по гачу при изменении нарамемров девиации не столь существенно : так, при Л/v', 1,7 (повышение ко »ффициен ia »ффективпости дегазации шахты с 15 до 40 %) опюсшелыюе приращение обеспеченности шахгы вогдухом но пну составит всею 0.4

Анализ применения разработанной мечодики для оценки сиосмм "вентиляция-дегазация" на действующих шахтах Донбасса приводи! к следующим основным выводам:

1. Вешиляцня имеет преобладающее значение в борьбе с ином в maxiax Это выражается в том, чго ее доля в удалении rata ич шахгы ре.чко fn.maei менее 70-75% даже при самом усиленном применении дегазации.

2. Дегазация должна применяться в строго обоснованных условиях, когда газовую проблему не представляется возможным решить совершенствованием вентиляции.

Возможности управления гачовыделением на выемочном учаечке путем совершенствования схем вентиляции исследовались на шахте "Комсомолец Донбасса'' ПО "Октябрьуголь". Из всего многообразия схем проветривания выемочных участков на шахте "Комсомолец Донбасса" преимущественно

к

используется прямоточная схема проветривания участка с подсвежением и выдачей исходящей воздушной струи из лавы в сторону выработанного пространства (рис.1). При отработке выемочных участков применялись разные способы охраны вентиляционных выработок: во 2-й южной лаве бутовой полосой шириной 3-6 м, а в 9-й "бис" северной лаве - целиками угля шириной 2-8 м. При этом значения газовыделения из выработанного пространства лав различались в полтора раза.

Одной из причин этого различия является перераспределение газа, выделившегося в пределах выемочного участка, в связи с изменением путей движения утечек воздуха из-за разных способов охраны вентиляционных выработок (см. рис.1). При первом способе охраны, как показали выполненные замеры, утечки воздуха направлялись из лавы в выработанное пространство, унося с собой некоторое количество газа из лавы, а при втором способе часть утечек воздуха с газом (до 50%) направлялась из выработанного пространства в лаву.

Таким образом, можно вполне определенно отметить, что схема проветривания выемочного участка 9-й "бис" северной лавы пласта /7 из прямоточной схемы с подсвежением и выпуском исходящей воздушной струи на выработанное пространство трансформируется в прямоточную с подсвежением и выпуском исходящей струи на целик угля с присущим этой схеме выносом части газа из выработанного пространства в лаву.

Глубину трансформации схемы К можно определить по формуле:

где Q, K■,Q, „,()у - расход воздуха в исходящей из лавы ("конец" лавы).

(4)

входящей в лаву ("начало" лавы) и подаваемой на участок вентиляиионных струях, м3/мин.

Схемы проветривания выемочных участков с охраной вентиляционной выработки бутовой полосой (а) и целиками угля (б); 1-5,2' и - пункты намерения расходов воздуха и концентрации метана

Рис. 1

Величина К определяет ту часть утечек воздуха из воздухоподающей

выработки в выработанное пространство, которая возвращается в лаву или удаляется из нее. При положительных значениях коэффициента трансформации Ктр утечки направлены из выработанного пространства в лаву, а при отрицательных - наоборот. Численные значения коэффициента трансформации К тр могут изменяться в широком диапазоне. Опыт работы в горнотехнических условиях шахты показывает, что при использовании таких

ю

схем проветривания лучшие результаты, обеспечивающие устойчивое и эффективное проветривание очистных забоев, достигаются при значениях К

в пределах от -0,1 до -0,5. При Ктр<{-0,5) необходимо принимать меры,

способствующие изоляции выработанного пространства, а при К >0

изыскивать возможность направления утечек воздуха из лавы в выработанное пространство, например, оставляя окна (вентиляционные каналы) в целиках угля или бутовых полосах.

При исследовании аэрогазодинамики ранее отработанных по пласту /7 выемочных участков 9-й "бис" северной лавы, 13-й северной лавы, 2-й северной лавы и 3-й южной лавы, проветриваемых по трансформируемым схемам, установлено, что основная часть (до 95%) утечек воздуха через выработанное пространство уходит в "начале" лавы (участок в 5-10 м от "окна"), где отсутствует механизированная-крепБ. Часть утечек Цт (см рис.1) возвращается в лаву, принося с собой долю газа из выработанного пространства, а другая часть Цос направляется в вентиляционную выработку, С учетом изложенного составляющие газового баланса трансформируемых схем вентиляции могут определяться по формулам.'*

ср„ =оМо>-о,Х,. (6)

где I , / " газовыделение из лавы и выработанного пространства, С , к - содержание метана в исходящей струе воздуха лавы, %; С - содержание метана в подаваемой на участок струе воздуха, %;

и

Св п - содержание уетана в атмосфере выработанного пространства,%.

Газовый баланс выемочных участков определялся по известной, ранее применявшейся методике, приведенной в диссертационной работе. Было выполнено сопоставление этих результатов с результатами, полученными по предлагаемым формулам (5) и (6). В первом случае данные о газовыделении из выработанного пространства в 2,1 раза занижены, а данные о газовыделении из лавы в 1,8 раза завышены, в то время как данные, рассчитанные по формулам (5) и (6), близки к фактическим.

Искажение истинной структуры газового баланса выемочного участка, происходящее из-за трансформации схемы проветривания, приводит к неправильному выбору источника дегазации. Так, в указанном примере в соответствии с полученной структурой газового баланса выемочного участка в лаве осуществляли дегазацию пласта, в то время как истинная структура газового баланса требовала дегазации пластов-спутников. В случае, если не учитывается доля газа, выносимого с утечками воздуха из лавы в выработанное пространство (в нетрансформируемых схемах), вместо дегазации выработанного пространства может осуществляться дегазация пластов-спутников.

На основании изложенного можно сделать следующие выводы: способ охраны вентиляционной выработки оказывает влияние на формирование газового режима в лаве, трансформируя при этом одни схемы проветривания выемочных участков в другие;

при выборе способа охраны вентиляционных выработок выемочных участков нужно учитывать не только его способность сохранять выработку в удовлетворительном состоянии, но и его влияние на аэродинамику выемочного участка. Этот вывод особенно актуален для газообильных шахт, работающих на большой глубине, где для охраны вентиляционных выработок предусматриваются б) .овые (фосфогипсовые) полосы, которые могут существенно осложнить управление газовыделением.

Исследование системы "веитиляция-дегазация" в целом на maxie "Комсомолец Донбасса" с доказанной возможностью эффективного управления газовыделением на выемочном участке при прямоточной схеме проветривания с помощью совершенствования вентиляции показывает, что для полного снятия ограничений на- производительность добычных работ в этих условиях может быть применена пассивная схема дегазации угленосного массива с использованием вертикальных скважин с поверхности в купола обрушения без активного воздействия на рабочий пласт с эффективностью на уровне 20-25%, что и было реализовано на практике.

Однако аналогичный анализ системы "вентиляция-дегазация" на следующем объекте испытаний - ш/у "Зуевское" ПО "Шахтере голь", где применялась возвратноточная схема проветривания выемочного участка 9-ой восточной лавы, показал, что в этих горнотехнических условиях необходимо применять способ дегазации, обеспечивающий эффективность не менее 5060%, т.к. в этих условиях исследованные ранее пути совершенствования схемы вентиляции не могут быть применены.

Для этих условий решался вопрос разработки эффективной схемы дегазации угленосной толщи с использованием усовершенствованной технологии пневмогидровоздействия на рабочий пласт через скважины с поверхности.

В начале 60-х гг. Н.В:Ножкиным был разработан и впервые испытан способ заблаговременной дегазации угленосной толщи скважинами с поверхности с повышением газопроницаемости и газоотдачи угольных пластов путем гидрорасчленения, в последующие годы нашедший применение в Донецком и Карагандинском бассейнах. В совершенствование технологии заблаговременной дегазации и масштабных шахтных испытаний ¿пособа большой вклад внесли Ю.Ф.Васючков, С.А.Ярунин, А.С.Бурчаков, В.А.Громов, А.И.Буханцов, И.А.Швец, Ш.У.Ахметбеков, Н.Х.Шарипов и многие другие.

Базовая технология гидрорасчленения имеет ряд недостатков, существенно проявляющихся в ряде горно-геологических и горнотехнических условий. Так, нагнетаемая вода, закрывая поры и трещины, снижает фазовую проницаемость пласта для газа. Процесс откачки жидкости из фильтрующих пор и трещин пласта после гидрорасчленения длителен и трудоемок. Переувлажнение пород кровли и почвы, склонных к размоканию, может создать дополнительные трудности при отработке пласта. Указанного недостатка лишен другой возможный базовый способ • пневморасчленение угольных пластов, однако он также имеет свои ограничения по области применения. Н.В.Ножкин, С.В.Сластунов (1979), оценив достоинства и недостатки каждого из способов, предложили и апробировали комбинированную технологию пневмогидровоздействия (ПГВ) через скважины с поверхности. Этот способ включает в себя начальное гндрорасчленение пласта в полном или ограниченном объеме и дальнейшее нагнетание воздуха в угольный пласт в различных режимах с возможностью применения дополнительных интенсифицирующих воздействий.

В работе проанализированы аналитические предпосылки и известные теоретические исследования характера движения жидких и газообразных рабочих агентов в общем случае в каналах, а также в трещиновато-пористом пласте (С.С.Кутателадзе, В.А.Шваб, Н.Н.Константинов, Н.В.Ножкин, Ю.Ф.Васючков, С.А.Ярунин, О.И.Чернов и др.), что позволило разработать механизм пневмогидровоздействия на высокогазоносный угольный пласт и обосновать основные параметры при применении способа в условиях предварительной дегазации.

Разработана усовершенствованная технология ПГВ, предусматривающая следующее:

I. Предварительное гидрорасчленение пласта с минимальным объемом закачки воды. Контроль за процессом ведется по индикаторной зависимости давления

от темпа нагнетания воды, и закачка прекращается сразу же при нарушении линейного характера указанной зависимости.

2. Общий объем рабочего агента "вода-воздух" определяется по условию заполнения всего фильтрующего объема в зоне обработки и корректируется по результатам водогазопроявлений в подготовительные выработки.

3. Темп нагнетания воды должен обеспечивать раскрытие трещин в заданном радиусе.

4. Радиус воздействия составляет половину длины очистного забоя.

5. Воздух нагнетается циклически с возрастающим темпом нагнетания от цикла к циклу.

6. Поочередное нагнетание воды и воздуха осуществляется непрерывно без выпуска их из скважины.

7. Выдержка рабочего агента в пласте осуществляется до падения давления до величины, превышающей в 1,2-1,4 раза пластовое давление в зоне обработки.

Усовершенствованная технология была использована при разработке и реализации проекта на дегазацию пласта К5 в зоне 9-ой восточной лавы ш/у "Зуевская". Мощность пласта на экспериментальном участке 0,95-1,1 м, глубина залегания 430-450 м. Система разработки - сплошная с выемкой угля яо простиранию. Длина лавы 210-220 м. Проветривание - по возвратноточной , схеме. Природная газоносность пласта 19,9 м3/т. Структура газовыделения в горные выработки (м3/т): из рабочего пласта - 10,8 , из сближенных пластов -9,7 , из боковых пород - 2,1.

Особенностями испытанной в условиях скв.№ 212 ш/у "Зуевское" технологической схемы ПГВ являлись незначительные объемы жидкости и большие объемы воздуха, что делало влияние влагонасьиценности пласта на его газопроницаемость несущественным. Кроме того, обеспечивалось сохранение устойчивости размокающих вмещающих пород путем насыщения фильтрующего объема пласта в основном воздухом (по объему до 90 % и более).

Общий объем воздуха определялся по условиям .заполнения всего фильтрующего объема обрабатываемой зоны пласта. Нагнетание воздуха после гидрорасчленения производилось в три последовательных цикла. После

о

последнего цикла скважина закрывалась и воздух выдерживался в пласте в течение времени, необходимого для снижения давления в скважине до проектной величины, что важно для реализации энергии закачанного воздуха на проникновение в более мелкие поры и трещины пласта. Последние соединяются в единую газоотводящую систему и производится частичное пневмооттеснсние рабочей жидкости гидрорасчленения из зоны обработки. .

После завершения процесса ПГВ скв. №212 была открыта и осуществлен выпуск газовоздушной смеси в режиме самоистечения с последующим вакуумированием.

В процессе освоения скважины производились замеры дебита и концентрации газовоздушной смеси, температуры и химического состава газовой смеси. Основные показатели ПГВ через скв. №212 в пласт К, приведены в таблице.

Основные показатели ПГВ

Стадия Циклы Давление на устье Темп Объем Время .

работы скважины. нагнетания закачки закачки.

МПа рабочего рабочего 10'с

Рабочее Максимальное агента, м'/с агента, м!

Нагнета- г

ние 1 17,2 25,0 0,027-0,04 ПО 5,64

воды

Нагнета- 1 6,8 8,6 0,15 32600

ние 2 7,7 9,0 0,15 26100 601,3

воздуха 3 6,4 7,6 0,3 31300

lio окончании líiK.iMKH но мух а скиажина оыла мкрьма ма I I емок, nut ie 'icio намаюсь ос ценоемко i|).iik|iiom III 111) м* пилы, шкачаннои н ii.iaci, помечено óu.io около 10"» Ikeio ta IW смок ói.uo иимечено 67,S ii.it ч' чекша. .id а тронами .V}.<) п.ю i >1ля ДеГмп i ¡моном смеси еосчанлял около I), t м'мим с копаем ipatíMcii месит 60° о Oói.cm и пмеченно! о места öi.ii «чраничеи иепрололжиюльныч периодом 1кс1Ы>шапки скважины до оо

litt 1|1Л001М1

Пиюненне iанчч.меления к lopni.ie ныраГннкн na нмемочпом учаелке н мне скв WO 12 сравнивалось с i а ювыделониеч н исходной юно с массивной .leiaiaimcii óei oñpaóoikii раГючеш пласт Kí И исходной тис иеынош.меление и юриые иыраоогки хчаока в среднем составляло IV0 м' мин И tone III Н месшош.мелсние сое lanicio 3,2 м' мин , i с абсолютам мемноопн.н.носн. ныраГхнок \час1кл омлл снижена на 750о Ошосшельная i а топил м юе 11. - cooi во iei вен но на 77" о ( е 5-Ы м'л с д до 12.2 м'/i е л)

1>|.1Л иронелеи никл исследований по уесшовленто механиша снижения i a tum,моления н юрт,ю нирабожи в юно 1MB Исследования включали к сейм кроне лемме i ¡новых еьемок и процессе 111 Н непосредственно в блшлежамюм шкаючтт мирекс, находящемся в 140 м oí iiai некиелыюй скважины, с целью опенки oíюсняехнчо в нее места m юны воздействия. По мере поднжания mpiiux вырлоотк н птах сравнения и в зоне ПГВ но и местной меюдике периодически онЗпралтл, пробы для определения влажности угля и величины оси ночной laioiiotiiociH Кроме ного, онжрались пробы газа при бурении шнуров с 1лу0ины 3,5 м Итененме влажности угля и остаточной laioiiociioem но иже ПГВ приведено на рис 2,3 Полученные результаты подтвердили вывод allium ических исследований о частичном оттеснении рабочей жидкости вомухом в процессе ПГВ (юна I) и блокировании части метана в мелмайших норах и границах иласга (зона 2) В роульгате проведенных исследований в , tone екв №212 механизм снижения гаювыделения в горные выработки в зонах ПГВ при ограниченном времени на и (влечение мегана на поверхност и

Изкенекхе остаточной газоносности в зоне ПГВ

СРелн.Хсст. по ion г

iß

нлнчин подичовшелышх вырабоюк в нспосродс! ненкой блиюсш 01 11.11 некие.и.ной скважины (хслонии преднаршелыюи легации) представляется след) кипим обра юм Снижение i а мобильности трных иыработк доеппаекя ча счет с\ммарнот действия след)юшнх факторов: а) и <к ючепим метана непосредсi венно на поверхность в основном m юны, при.кч акчцей к скважине, i де в большей с гомони upon 10111.10 опесненне молы, •lui и нодт нерждаоия щчененкем влажности у|.тя (н unie скв.№212 ? 2 m' i)i бЦчлеснения метана m юны обрабо1ки, частично определяемого но реп.платам таювых съемок и подттонигедьных выработках в процессе 111 И (£ 2 м' г|; в) блокирования части метана в мельчайших порах н трещинах пласт, чю подтверждается увеличением в юно III H остаточной imoHocHocrif >1ля (= в 2 р.иа); г) ратбав.тения мотана п фильтрующем обьеме \ I ля ( н ряде проб до 45° о).

Проведенные работы noino.ni.iii поднять i a iohi.i й барьер по н;н р\ же на очистной табои с 440 до 400 тсуг. Подтверждена в остановленном порядке технико-жономнческая эффективность проведенных работ,

Ратработанная в диссертационной paôoie lexuo.ioi ическая схема МГН на угольные пласты для их .'¡ei а чапии нсполыонана в проекте на :ича)аинк> свиты угольных пластов на поде шахты "Комсомольская" ДО "Воркута;, голь" ( 1W5).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

г

Диссертация является научной квалификационной работой, в которой дано решение актуальной задачи по предотвращению гаадвой опасности в )|ольных шахтах на основе комплексного рассмотрения единой системы "вентиляция-дегаэация" с определением ее оптимальных параметров в конкретных горно-геологических ir горнотехнических условиях.

ЛО

Основные научные и практические результаты диссертации состоят в следующем:

1. Разработана методика выбора оптимальных параметров системы "вентиляция-дегазация" для угольной шахты в целом и выемочного участка в частности. .

2. Обоснована и испытана технология управления газовыделением на выемочном участке с использованием вентиляционных каналов в охранных целиках угля, оказывающих .позитивное влияние на формирование газового режима в лаве.

3. Обоснована область применения пассивных и активных пневмогидродинамическнх способов дегазации угленосного массг ■ с учетом возможностей вентиляционного решения задач безопасного ведения горных работ.

4. Усовершенствована технология ПГВ применительно к условиям предварительной дегазации, связанной с ограниченностью времени на извлечение метана на поверхность и наличием пройденных подготовительных выработок.

5. Разработана методика расчета основных параметров ПГВ в условиях предварительной дегазации, включающая определение объемов, режимов, последовательности нагнетания и выдержки в пласте комплексного рабочего агента "вода-воздух".

6. В процессе шахтных испытаний ПГВ установлен механизм снижения газовыделения метана в горные выработки за счет извлечения метана на поверхность, оттеснения его из зоны дегазации, блокирования в мельчайших поррх и трещинах пласта и разбавления в фильтрующем объеме.

7. Установлено, что в результате проведенных работ на ш/у "Зу-вское" газовыделение в горные выработки снижено на 75%, допустимая по газовому фактору нагрузка увеличена с 440 до 900 т/сут, что дало фактический технико-экономический эффект в 128,6 тыс.руб (в ценах 1989 г.).

8. Разработанная усовершенствованная технология реализована в техно-рабочем проекте на дегазацию свиты пластов на поле шахты "Комсомольская" ЛО "Воркутауголь".

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Смирнов О.В. Управление газовыделением на шахте "Комсомолец Донбасса" производственного объединения "Октябрьуголь" // Внезапные выбросы угля и газа, рудничная аэрология: Научн. сообщ. ИГД им. А.А.Скочннского. М., 1988. С. 161 - 167.

2. Смирнов О.В. Оптимальные параметры системы "вентиляция дегазация" в условиях производственного объединения "Октябрьуголь" П Внезапные выбросы угля и газа, рудничная аэрология : Научн. сообщ. ИГД им.

A.А.Скочннского. М., 1989. С. 102 - 106.

3. Смирнов О.В. Анализ аэрогазовых показателей для характеристики состояния системы "вентиляция-дегазация" // Физико-технические способы и процессы разработки и обогащения полезных ископаемых. -М.: ИПКОН АН СССР, 1989. С .66-68.

4. Руководство по ведению взрывных работ в угольных шахтах. /О.В.Смирнов, С.И.Шумков, Н.Ф.Ткаченко и др. М.: Минтопэнерго РФ, 1996.-204с.

5. Смирнов О.В., Буханцов А.И., Шилов A.A. Борьба с газом при разработке высокогазоносных угольных пластов на стадии их предварительной дегазации. // Повышение безопасности труда при добыче угля. - Кемерово: ВостНИИ, 1996. С. 196-202.

6. Дополнение к временному руководству по образованию и эксплуатации систем аэрогазового контроля в угольных шахтах с учетом системы окружающей среды фирмы "Трансмиттон" /О.В.Смирнов, В.И.Шилов,

B.П.Колосюк и др. - М.: ИПКОН РАН, 1997. - 35с.

7. Смирной О.В., Буханцов Л И , Шилов Л Л. Особенности технологических схем предварительной дегазации угленосного массива на шахтах Донецкого бассейна,- Горный информационно-аналитический бюллетень, 1997.

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

СМИРНОВ Олег Владимирович

УДК 622.831.325.3 (043.3)

ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ГОРНЫХ РАБОТ НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТИВНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ДЕГАЗАЦИИ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ

Специальность 05.26.04 - «Промышленная безопасность»

диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель-профессор,

доктор технических наук С. В . СЛАСТУНОВ

Москва-1997 г.

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ 4

1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследований.

1.1 Способы дегазации угольных пластов. 9

1.2 Способы дегазации угленосной толщи через скважины с поверхности. 12

1.3. Совершенствование технологии дегазации через

скважины с поверхности. 16

1.4. Цель и задачи исследований. 27

2. Методология выбора и обоснования первоочередных направлений борьбы с газом в угольных шахтах.

2.1. Анализ аэрогазовых показателей для характеристики

состояния системы «вентиляция - дегазация». 28

2.2. Выбор перспективных направлений совершенствования вентиляции и анализ реализованных решений. 34

3. Аналитические исследования перспективных технологических режимов предварительной дегазации угле газоносного массива.

3.1. Изучение объекта предварительной дегазации. 40

3.2. Взаимодействие в системе «уголь - метан - рабочий агент». 44

3.3. Механизм гидропневматического воздействия на угольный пласт.

3.3.1. Механизм гидравлического воздействия. 52

3.3.2. Механизм пневматического воздействия на водонасыщенный пласт. 63

3.4. Определение рабочих параметров пневмогидро

воздействия на дегазируемый пласт. 74

3.5. Методология проектирования пневмогидровоздействия

на угленосный массив. 91

4. Методика проведения и оценки эффективности опытно-экспериментальных работ по предварительной дегазации путем пневмогидровоздействия.

4.1. Выбор объектов опытно-экспериментальных работ. 96

4.2. Технология пневмогидровоздействия. 97

4.3. Оценка эффективности способа. 106

5. Исследование технологии пневмогидровоздействия в шахтных условиях.

5.1. Разработка проектной документации для условий

шахт ПО «Шахтерскуголь». 110

5.2. Исследование параметров пневмогидровоздействия. 126

5.3. Оценка результатов пневмогидровоздействия на скважинах. 140

5.4. Оценка результатов пневмогидровоздействия в горных выработках. 153

5.5. Разработка технической документации для

условий шахты «Комсомольская» АО «Воркутауголь» 169

5.6. Оценка технико-экономической эффективности дегазации выемочных участков. 180 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Современное состояние подземной разработки угольных месторождений характеризуется переходом на отработку более глубоких горизонтов, что сопровождается увеличением газообильности шахт. В некоторых шахтах, например Донецкого бассейна, газообильность достигает более 90м /мин.

Газообильность является одним из главных факторов, препятствующих увеличению нагрузки на очистной забой, повышению темпов подготовки и отработки выемочных полей, обеспечению безопасных условий труда шахтеров. В настоящее время извлечение метана на угольных шахтах становится неотъемлемой и дорогостоящей частью подготовительных и очистных работ. Дегазация стала одним из основных процессов технологии угледобычи не только в обеспечении безопасных условий труда, но и повышении нагрузки на очистной забой. В настоящее время эффективность дегазации вследствие усложнения геологотехнологических условий - роста глубины, пластичности угля, снижения общей и фазовой проницаемости и ряда других факторов снизилась. В зависимости от горно-геологическихусловий на шахтах основных угольных бассейнов РФ и СНГ применяются различные спосбы и схемы дегазации, в том числе разработанная в МГИ-МГГУ заблаговременная дегазация угленосной толщи с использованием гидрорасчленения угольных пластов для повышения проницаемости и газоотдачи пластов.

Применение способа заблаговременной дегазации угленосной толщи путем гидрорасчленения угольных пластов достаточно широко в различных условиях и является базовым для разработки многих технологических схем дегазации, но этот способ ограничен одним из трудоемких и длительных процессов - откачкой рабочей жидкости из фильтрующих пор и трещин пласта с целью повышения фазовой проницаемости угольного массива для метана.

Исключающий вышеуказанный недостаток гидрорасчленения и наиболее перспективный способ заблаговременной дегазации высокогазоносных угольных пластов путем их пневмо-расчленения на практике не выполняются по техническим причинам.

Для эффективного проведения работ по заблаговременному извлечению метана из угленосной толщи первоочередной до сих пор остается необходимость совершенствования технологии активного воздействия.

В связи с этим вопрос разработки и промышленных исследований новых схем и способов борьбы с газом , выявление резервов вентиляции и совершенствования технологии активной дегазации является актуальной научной задачей.

Диссертация в части совершенствования схем дегазации содержит исследования, являющиеся частью результатов выполненной в 1987-1990 гг. работы в соответствии с Программой проведения работ, выполняемых согласно ОНТП Минуглепрома СССР 016010 П. 1793058000 «Разработать технологию заблаговременной подготовки и эффективной разработки угольного месторождения, получить попутный газ путем термогидродинамических и химических способов активного воздействия на пласт», в части совершенствования вентиляции - содержит исследования выполненные в 19861991 гг. на шахтах Донбасса.

Цель работы - установление закономерностей углубления предварительной дегазации угольных пластов на базе совершенствования технологической схемы пневмогидровоздействия в условиях предварительной дегазации угленосного массива.

Идея работы: заключается в использовании механизма взаимодействия жидкости и воздуха в системе «уголь-жидкость-газ»для выявления оптимальных параметров пневмогидровоздействия в условиях предварительной дегазации угольного массива..

Основные научные результаты:

• аналитически исследован механизм пневмовоздействия на водогазонасыщенный угольный пласт;

• усовершенствована методика определения основных параметров и режима пневмогидровоздействия на угольные пласты применительно к условиям предварительной дегазации выемочных участков;

• исследовано влияние параметров пневмогидровоздействия на газоотдачу угольного пласта и газообильность горных выработок;

Достоверность научных результатов, выводов и рекомендаций подтверждается:

• представительным объемом (2 шахты, 8 скважин) статистических исследований эффективности различных схем пневмогидровоздействия в условиях предварительной дегазации шахт Донецкого бассейна;

• использованием методов подземной гидравлики для определения газо-гидропроводности при пневмогидровоздействии;

• снижение природной газоносности пласта при использовании предложенных параметров воздействия и эксплуатации скважин пневмогидровоздействия, обеспечивающим уменьшение газообильности очистного забоя в 3 раза;

• представительностью выборки экспериментальных данных по изучению газодинамического состояния пласта и обработкой результатов с помощью математической статистики.

Практическое значение результатов:

• разработана технологическая схема и основные режимы предваритеольной дегазации шахтного поля путем пневмогидровоздействия, вошедшая в Программу и методику шахтных испытаний технологии заблаговременной дегазации угольных месторождений для безопасной и эффективной разработки путем пневмогидровоздействия через скважины с поверхности;

• разработана технологическая часть проекта на дегазацию пласта /7 на поле шахты «Комсомолец Донбасса», пласта К5 на поле ш/у «Зуевское», реализация проекта на 2-х скважинах выемочного участка, отрабатываемого 3-й восточной

лавой пласта 17 и на 2-х скважинах выемочного участка, отрабатываемого 9-й восточной лавой, и подтверждение технико-экономической эффективности способа по снижению газообильности горных выработок;

• даны рекомендации по применению способа пневмогидровоздействия для дегазации угольного пласта /7 (антрацит) на поле шахты «Комсомолец Донбасса» и К3 ш/у «Зуевское» ПО «Октябрьуголь».

Реализация работы в промышленности. Результаты выполненных исследований вошли в разработанный «Проект по заблаговременной дегазации угольного пласта К3 путем пневмогидровоздействия через скважины с дневной поверхности на поле ш/у «Зуевское» ПО «Октябрьуголь», утвержденный 29.06.1990 г. Техническим директором ПО «Октябрьуголь», данные исследования параметров пневмогидровоздействия по технологической схеме заблаговременнолй дегазации использованы во «Временном руководстве по заблаговременной подготовке шахтных полей к эффективной разработке скважинами с поверхности с пневмогидровоздействием на свиту угольных пластов», утвержденном Минуглепромом СССР в 1991 году, в «Программе и методике экспериментальных работ заблаговременной дегазации и добычи метана на шахте «Первомайская» концерна «Северокузбассуголь», М., 1995.

Апробация работы. Основное содержание диссертационной работы и ее отдельные положения вошли в состав научно-исследовательских отчетов по НИР, выполняемой согласно ОНТП Минуглепрома СССР «Разработать технологию заблаговременной подготовки и эффективной разработке угольного месторождения, получить попутный газ путем термогидродинамических и химических способов активного воздействия на пласт» в 1989-1990гг., отчетов по научно-технической программе (НТП) «Уголь России» 1994-1996г.г.

В полном объеме работа докладывалась на научном семинаре отдела дегазации МакНИИ в 1990 году, кафедрах «Инженерная защита окружающей среды» МГГУ в 1996 году и «Аэрологии и охраны труда» МГГУ в 1997 году.

Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 8 работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из пяти разделов, введения и заключения, изложенных на 189 страницах машинописного текста, и содержит 19 таблиц, 17 рисунков, список литературы из 93 наименований.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю -доктору технических наук, профессору С.В.Сластунову за постоянную методическую помощь, внимание и поддержку в ходе выполнения работы, акад. РАЕН, профессору Ф.С.Клебанову за научные консультации и руководство частью исследований, проводимых автором в ИГД им.А.А.Скочинского., а также ведущему научному сотруднику отдела дегазации МакНИИ А.И.Буханцову за активную помощь при проведении исследований на шахтах «Комсомолец Донбасса» и «Зуевская» и на стадии подготовки материалов к защите. Автор благодарен научным сотрудникам МГГУ А.В.Михайлову, К.С.Коликову, А.А.Шилову. В.М.Карпову, преподавателям кафедры АОТ и ИЗОС за плодотворное сотрудничество и помощь в работе.

I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Способы дегазации угольных пластов.

В связи с увеличением глубины залегания угольных пластов существу« тенденция снижения экономических показателей угледобывающих предприятий и: за ухудшения вышеуказанных условий. В настоящее время в Донецком бассейк подавляющее большинство шахт - сверхкатегорные.

Решение задачи борьбы с газом простым проветриванием за счет увеличен« количества вентиляционных сооружений в ряде случаев не возможно, поэтом основная задача состоит в уменьшении поступления природных газов в атмосфер горных выработок, что и обеспечивает дегазация. Инженерная дегазация - эт принудительное извлечение газа из угленосной толщи инженерными способами вывод его минуя атмосферу горных выработок, для создания безопасных благоприятных условий труда и попутного получения газа.

Газ и методы борьбы с ним интересовали отечественную науку еще д Великой Октябрьской революции - первые опыты были проведен] Н.Н.Черницыным.

В послевоенные годы, в связи с развитием и восстановлением горнорудног производства, вопрос о борьбе с природным газом стал особо остро. С 1948 год начата промышленная дегазация.

Критерием, определяющим необходимость проведения дегазации, являете повышение метанообильности выработок I сверх допустимой по фактор; вентиляции I (без дегазации) [1], т.е.

г т 0.6 • V • д • с 3/ (1.1

1 > 1 =- , м /мин

где V- допустимая по ПБ максимальная скорость движения воздуха в лаве, м/с;

$ - минимальная площадь сечения лавы по паспорту крепления, свободна для прохода воздуха, м2;

С - допустимая по ПБ максимальная концентрация метана в исходящей стр> воздуха, %;

кн - коэффициент неравномерности метановыделения в лаве.

Коэффициент эффективности дегазации источника выделения метан определяется по формуле [1]

к (12

дегл >

Чг

I

где (ЦпС[1 - метанообильности выработки, обусловленные выделением метана и данного источника до его дегазации и при проведении дегазации, м3/мин.

Существуют различные классификации методов дегазации угольны: месторождений. Г.Д.Лидин предложил квалификацию методов по признакам характеризующим состояние рабочего пласта, средства дегазации и мест проведения работ. С.И.Чернов предложил разделять методы по объектам дегазации.

Исходя из вышеуказанных классификаций, можно выделить такие способ! дегазации:

при надработке и подработке угленосной толщи сближенными пластами:

- скважинами, пробуренными из выработок на сближенный пласт;

- скважинами с дневной поверхности;

- газосборными скважинами или выработками;

- дегазация разрабатываемых пластов:

- подготовительными выработками;

- скважинами из подготовительных выработок;

- скважинами, пробуренными из очистного забоя;

- гидравлическое воздействие на пласт через скважины, пробуренные г выработок;

дегазация выработанного пространства:

- отсос газа из выработанного пространства с использованием горны выработок шахты;

- отсос газа скважинами, пробуренными с поверхности в купола обрушения.

Выбор способа дегазации следует производить на основе данных о структур

газового баланса и с учетом конкретных условий для проведения инженерны мероприятий.

В первую очередь следует дегазировать источник, из которого выделяете наибольшее количество метана.

Н.В Ножкин указал, что классификация Г.Д.Лидина и О.И.Чернова н учитывают длительности дегазации, что важно для дегазационных работ, выбор средств и методов дегазации [2]. По длительности и характеру привязки к горньп работам Н.В.Ножкин выделяет 5 видов дегазации[3]:

- заблаговременная (3-5 лет), при отсутствия развития горных работ;

- предварительная (1-3 года), проводимая из выработок действующего горизонта на горизонт, подлежащий разработке;

- опережающая (до 1 года), проводимая из выработок участка впереди фронт очистных работ;

- совместная, в процессе горных работ;

- последующая - проводимая за очистными работами.

Наиболее перспективным из всех способов дегазации угленосной толщ] считается способ заблаговременной дегазации, позволяющий:

- разделить во времени и пространстве технологические и дегазационньи работы;

- сосредоточить технические средства на поверхности земли (для случа проведения работ с земной поверхности);

- использовать добытый газ.

В последние годы разработано много новых способов и схем активног воздействия на массив с целью дегазации, характеристика которым приводится параграфе 1.2.

1.2. Способы дегазации угленосной толщи через скважины с поверхности.

Работы по исследованию дегазации пластов скважинами, пробуренными дневной поверхности, были начаты в МГИ [4] в 1957 году под руководство] академика А.А.Скочинского. Основными задачами этих исследований был поставлены способы:

- разделения во времени и пространстве работ технологических 1 дегазационных;

- изменения свойств и состояния угольных пластов для увеличена проницаемости и газоотдачи.

На первой стадии был тщательно изучен опыт нефте-газово] промышленности по повышению продуктивности скважин, проведены широки лабораторные и натурные исследования газоносности, газопроницаемости трещиноватости угольных пластов, рабочих жидкостей, гидрорасчленения образцо; угля, выполнены инженерные расчеты. В результате изучения физических причш переноса текучих в пористой среде были определены направления дальнейши: исследований:

- разработка научных основ дегазации угленосной толщи по всему шахтном; полю с использованием геологоразведочных и специальных скважин, пробуренные с поверхности;

- разработка методов повышения газопроницаемости и газоотдачи угольны пластов путем гидравлического воздействия [2].

Уже в начале 60-х годов на шахтных полях Карагандинского и Донецког бассейнов были проведены первые экспериментальные опыты п гидрорасчленению уг�