автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Выбор технологических схем дегазации выемочных участков глубоких шахт с учетом периодичности проявления горного давления

Государственный комитет Российской Федерации по высшему образованию

Московский государственный горный университет

На правах рукописи ГАДЖИ ЕВ Мехти Шамсаддинович

УДК 622.272.3: 622.411.33

ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ДЕГАЗАЦИИ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ ГЛУБОКИХ ШАХТ С УЧЕТОМ ПЕРИОДИЧНОСТИ ПРОЯВЛЕНИЯ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ

Специальность 05.15.02 — «Подземная разработка . месторождений полезных ископаемых»

А в тореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1993

\

ч

Работа выполнена в Московском государственном горном университете.

Научный руководитель докт. техн. наук, проф. ЯРУНИН С. А.

Официальные оппоненты: докт. техн. наук, проф. СЕРГЕЕВ И. В., канд. техн. наук СТАВРОВСКИИ В. А.

Ведущее предприятие — институт ПечорНИИпроект.

в .'1/3. час. на заседании специализированного ученого совета К-053.,12.02 в Московском государственном горном университете по адресу: 117935, ГОП, Москва, В-49, Ленинский пр., 6.

С диссертацией можно ознакомиться.в библиотеке университета.

Защита диссертации состоится

Автореферат разослан « . .. >

1993 г.

^ Ученый секретарь специализированного совет«

канд. техн. наук, вед. научн. сотр. КОРОЛЕВА В. Н.

ОНШ ХАРАКИРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.Применение новых высокопроизводительных угледобывающих комплексов в связи с юс значительным удорожанием, в условиях, повышения на глубоких шахтах доли газовыделения из песчаников, высокой вкбросоонасности угла и пород и других негативных факторов предогфеделаег актуальность задач, связанных с управлением газовым режимом выработок. В сложившейся на угольных шахтах ситуаши первостепенную роль преобретает управление •газовыдалением, позволяющее не только создать безопасные условия труда, но и повысить возможность высокоэффективного использования оборудования для вшсмки угля. Однако традиционные методы дегазации с ростом глубины снижают свою эффективность, а все более повышающаяся роль газоносных песчаников в формировании газовыделения на участке требует коренного изменения стратегии дегазационных работ.

Для определения рациональных технолотачьоких схем дегазации и их элементов должен быть дополнительно изучен вопрос формирования газовыделения на выемочной участке во взаимосвязи с периодичностью процессов обрушения юрод кровля. В условиях Донбасса, где сосредоточено большое число глубоких шахт, основным способом дегазации продолжает оставаться дегазация подземными сква-жинаш подрабатываемых сближенных угольных пластов и про пласт ков. Эффективность такого способа оказывается не высоко! , особенно при столбовых системах разработки. В последнйе годы на ряде шахт Донбасса достигнуты определенные успехи в разработке региональных методов дегазации углепородной толщи через скважины, пробуренные с поверхности, в том числе и на боль сих глубинах. В то же время сложность конструкции глубоких скважин и высокая вероятность потери продуктивной части ствола скважины в процессе подвижек массива, происходящих ври отработке угольного пласта, а также ряд другах причин ставят под сомнение техническую и экономическую целесообразность применения таких спэсобов дегазации на больших глубинах.

. В связи с изложенным обоснование и выбор технологаческих схем дегазации выемочных участков глубоких шахт с учетом периодичности проявлений горного давления является актуальной научной задачей.

Цель работы - установить зависимость величины газовыделения на участке с учетом составляющих газового баланса от периодичности проявлений горного давления для выбора наиболее эффективных схем дегазации, дозволяющих обеспечить максимальную по организационно-техническим факторам нагрузку на очистной забой.

Идея работы заключается в учете и использовании при выборе технологической схемы дегазации взаимосвязи периодичности обрушений пород, кровли с динамикой газообильности участка. ...... Научные положения, разработанные лично соискатели*, и новизна :.-... ...

принципы разделения вы елочных участков на группы по соотношении долей газовыделения из угольных и породных коллекторов, отличающиеся подсчетом газосодержания только в пределах зоны заг щиты ; ■ •

установление взаимосвязи периодичности проявления горного давления с динамикой газообильности участка го мере его отработки, отличающееся учетом экспериментально определяемого шага обрушения юрод, вмацающих газовые коллекторы ;

рекомендации ю выбору рациональных ехш дегазации выемочных участков шахт, учитываидие особенности формирования газовыделения во взаимосвязи с проявлениями горю го давления при подработке и максимально достижимую по организавдонно-т ехническим факторам нагрузку на очистной.забой. •

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются :

представительностью объектов'шахтных экспериментов (5 вншоч-ных участков на 4 шахтах) и достаточным объемом наблюдений ;

удовлетворительной сходимостью результатов теоретических исследований и шахтных экспериментов (расхождение не более 15$) .

Научное значение работы состоит в установлении количественной взаимосвязи периодичности проявлений горного давления с периодичностью изменения газообильности участка.

Практическое значение работы заключается в разработке.рекомендации по выбору рациональных схем дегазации выемочных участков глубоких шахт- . . . .. .....

Реализация выводов и ррупмонпд1гии . разработанные в диссертации методические подход к выбору рациональных ехш дегазации вы елочных участков глубоких шахт в рекомендации по изменению существующих схем дегазаши для конкретных вышочинх участков при- г -

няты к использованию в ГО "Донецкуголь".

Публикации. По результатам вншлненннх исследовании опубликованы 3 статьи.'

. Объем работы. Диссертация, состоит из введения,четырех глав, заключения .изложенных на /¿^страшш&х машинописного текста, со-держит^/расунков, ^/"таблиц, списка использованном литературы из т^Унаименований.

Основное содержание работы

- .Вопросам, связанным с ведением горных работ на больших глубинах,-посвящены исследования, выполненные А.Е.Видулиным, В.М.Григорьевым, Б.К.Куклиным, А.И.Лагерем, А.Г.Лешховым, М.И.Смиренс-^ ким и друпши. Вопросам сдвижения горных пород посвящены работы А.А.Борисова, И.М.Пегухова, И.Л.Фисенко, Ю.В.Фомина, И.Л.Чернака и другах ученых. Вопросам, связанным с проведена® дегазаши на глубоких шахтах, посвящены исследования А.Т.Айруня, Ю.Н.Бессонова, Д.И.Бухны, В.С.Забурдаева, Ю.И.Калимова, Л^С.Лукаша, А.М.Мо-рева,' Н.В.Ножкина, В.ВЛ'.удака, Д.Е.Разварина, ¿.Е.Рудакова, И.В.Сергеева, Н.И.Устинова,. С.А-Ярутшна и другах. В И1Д им. А.А.Скочинского, цНИЭИуголь, МПУ.КузНИУИ, ДонУШ, ПечорНШЕроект и др. проводились исследования по определению рациональных схем . дегазации глубоких шахт. Однако, не во всех работах учитывались особенности формирования, газового баланса, а именно . с глубиной основным источником поступления метана на выемочный участок становятся вмацавдие газоносные песчаники ; недостаточно учитывалась влияние периодичности проявления горного давления на газообильность участка.

Анализ применяемых схем дегазации на шахтах Донбасса вообще и на выемочных участках ПО "Донецкуюль" в частности показал, что эффективность применяемых схем дегазации,как правил),невысока. Повышение эффективности дегазации выемочных участков глубоких шахт шжет быть достигнуто пут ел определения зависишстей взаимовлияния процессов сдвижения кровли разрабатываемого пласта и газовц-деления на участке и установления основных источников газоввделе-шш в горные выработки.

• Для достижения цели диссертации необходимо решить следующие задачи :..'.'

1. Выполнить анализ состояния вопроса.

- 3 -

2. Разделить выемочные участки на группы ш критерию доли источника газовьщедения в газовом балансе.

3. Исследовать взаимосвязь проявлении горного давления с газообильностью участка.

4. Разработать алгоритм и программу выбора рациональной схеыы дегазации выемочного участка. .

5. Произвести необходимые расчеты для выбора схем дегазации выемочных участков.

6. Разработать рекомендации по выбору технологических схем дегазации.

• Для решения поставленных задач применялись следувдие методы исследования : шахтный эксперимент.; инженерным анализ результатов экспериментальных исследовании ; обработка результатов шахтных экспериментов с помощью ЭВМ ; компьютерное моделирование.

На первом этапе исследований проанализированы особенности ведения горных рабог на больших глубинах, рассмотрены особенности формирования газового баланса на выемочных участках, рассмотрены техно логические схемы разработки - пластов на глубин е более 600 м, позволяющие снизить отрицательное воздействие вредных факторов. Проанализированы применяемые схдаы дегазации в ПО 'Донецку го ль" и достигнутые при этом коэффициенты эффективности. Показано, что в объединении традиционно применяются подземная дегазация сблидганых пластов, которая при переходе на глубокие горизонты,.особенно при столбовой системе разработки, сникает свою эффективность. При применении дегазацяк скваззшами с поверхности максимальный эффект достигнут при использовании направленных скважин на шахте им.Засядь ко.

Для установления-доли, основных источников газовыделения из подрабатывашого массива с целью определения стратегии дегазационных работ на участке производился подсчет количества газа, находящегося в угольных пластах и вмацающих городах на всех шахтоплао-тах ПО 'Донецку го ль", работающих с дегазацией. На основании расчетов производилось разделение шахт на группы. Произведенные расчеты показали, Что из 16 шахт объединения, где применялась дегазация, на шести основная часть газа, более 50$, сосредоточена в угольных пластах (эти шахтк составили первую группу) ; на четырех более газа сосредоточена в городах ( третья группа) ; на шести шахтах количество газа, содержащееся в угольных пластах и в города.'., приблизительно. одинаково (вторая группа). •

- 4 -

Для определения количества газа , выделяющегося из разрабатывавши) пласта, сближенных угольных пластов и вмацающих город^ производился расчет прогнозирувлого относительного метановы-деления согласно Руководству по проектированию вентиляции угольных шахт . Расчет производился для угольных пластов , попадающих в защищённую зону разрабатываемого пласта, так как за ее пределами происходит неполная разгрузка пластов и, следовательно, ме-тановыделением из последних можно пренебречь. Размеры защищенной зоны определялись согласно 'Инструквди по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, парода и газа' с учетом процентного содержания песчаников в породах междупластья.

Расчеты производились только го выбранным в качестве объектов исследования шахтам и выемочным участкам, удовлетворяющим следующим условиям : г^бина разработки должна быть не менее 600 м ; стабильные нагрузки на очистной забой ( го возможности наиболее высокие) ; высокие дебиты шдземных дегазационных скважин ; шахты должны входить в различные группы предложенного выше разделения. По результатам расчетов ожидааюи относительной ме-танообилъности вы елочных участков построены гистограммы (рис.1), которые наглядно изображают расцределение газового баланса на объектах исследования. На гистограмме № 1 представлен участок, где шзовыделение из вмацающих город меньше газовыделенля из плас-тов-сцутников, на гастограммах 2,3 - участки, где метановыделение из- вмацающих город приблизительно, равно метановвделению из сближенных угольных пластов, на гистограшах 4 - 10 - участки, где метановвделение из пород значительно больше, 'чем из угольных коллекторов.

Методика исследования процессов взаимосвязи смацения город кровли с газовыделением на выемочном участке основывалась на том, что, как известно, в очистном забое имеет место периодическое изменение опорного давления, связанное с периодическим зависанием и обрушением консолей пород в пределах зоны сдвижений. Зависшие консоли монолитных город экранируют поступление метана из вышележащих коллекторов. При их обрушении открывается доступ газа из угольных пластов и пропластков, а также и из песчаников в выработанное пространство участка. Поэтоку есть основания считать, что характер газовыделения в лаве имеет теснута связь с процессами об-' рушения город кровли, в первую очередь песчаников, а, следователь- 5 -

ей

О -«£

Гп

ЙГ.

ч

«с

10 р

о

ю -<

3

■с еь. и О

и.Глубокая,пл. Ьц лака Х>3

а. Глубокая, Од. Ь ю 6 аападпай лава

60 40 20

1

2±.

ш.Гадйокед.лл- Ью 6 востонн.-.; /вва

и. км. К-К-Скочии ското,Ол.Ь6 6 аацктнай лааа ЦД €0

20

Ы.им.А.А-Скочинского, па. Ь^ 3 ьосточнаЯ лаьа ВП

60 *

«, * Л

до

Ы.им.бО-легий Соьетсюой

Украины ,2 восточная мм., % пл.

и.б^тоькл-Лоне^вая, пл. »4 западна« разгрузочная лава

80 !•/. рл180 60

40

ад

и .Октябрьский Рудник. ги. Ее 4 ьосточная лам

60 40 20

17

26

Я

Ы.им.А.Ф..Засяш>ю,Пл- ГУ\5 10 фсточная лава

60 I •/.

Ф 20

28

кг

Раъшмыьммьш ПМКТ . Сбмоюнные ЧГОКМЮЕ п^сты Порола

3

но, также должен носить периодически характер. Для проверки этого положения били проведены шахтныа эксперименты на пяти выешч-ных участках, имоощих наиболее характерные для региона по особенностям формирования газовыделення на участке условия, при этой подбирались участки с различными техническими средствами добычи угля и имзощие высокие нагрузки на очистном забои : лава ^ 3 пл. Ьд ш.Глубокая, 2 восточная лава пл. Ич ш.им.бО-летия Советской Украины, западная разгрузочная лава пл.^ш.Бутовка-Донецхая,

5 западная лава западного бремсберга пл. ШПЪ ш.Октябрьский Рудник,

6 западная лава пл. К ^ш. Глубокая.

На участках проводились газовые съемки с использования» ме-тодаки- МакНИИ и замеры смещений кровли в очистном заЗое. Газовые съемки проводились на1 участке длинои, равной не менее двух шагов обрушения основной кровли, в замерных пунктах на поступающей в лаву струе и на исходящей струе в ¡¿0 - 40 м от лавы. Съелки проводились с периодичностью через три часа в течение трех смен : одной ремонтной и двух добычных. Частота измерений - через трое суток с переносом замерных станций с отходом вы. В очистном забое одновременно с проведением газовое* съшки в ремонтную смену выполнялись замеры величин "зеркал скольжения" щцростоек крепи (по всем рядам стоек) для к; - 3 секций в краевых частях лавы на расстоянии 10 - 15 м от ниш и для двух секции в средне! части лавы* Замеры проводились регулярно при каждом проведении газовых съемок на одних и тех же секциях крепи.. . ..... .

По результатам замеров были построены кривые изменения газовыделения на участке, смацений. юрод кровли в лаве и дебита дегазационных скважин го. мере подвигания очистного забоя. В качестве гримера на рис.. 2 представлены результаты замеров в 6 западной лаве пл. Ь^ш.Глубокая. На рисунке : 1 - кривая изменения смещений, 2- кривая изменения газовнделения в лаве, 3 - кривая изменения дебита дегазационных скважин.

Результаты исследование обрабатывались с помощью гармонического- анализа ю методике дроф. И.Л.Черняка. Обработка результатов наблюдении с помощью гармонического анализа дает возможность выделить слои пород с разлг чыми периодами шагами обрушения и определить для каждого слоя его вклад в динамическую составлглщую смацений. для обработки результатов наблодешы газовых съем к на исследуемых выемочных участках также был применен метод гаргони-ческого анализа. Получаемая в ходе обработки кривая изменения опускания кровли го мере подвигания очистного забоя явлается р&- 7 - • .

зультирующеи от действия нескольких слэев город кроЕли и представлена в виде суммы нескольких синусоид. Аналогично производилось гостроение результирующей от нескольких слоев город кровли и кривой изменения газовыделения участка. Полученные в результате обработки кривые , для условии £ западной лавы гл. 1цош»Глубокая, представлены на рис.3, где 1 - кривая изменения опускания кровли, 2 -кривая изменения газовыделеиия участка.

Сопоставление результатов исследования проявлений опорного давления и газовыделения с учетом стратиграфии город кровли выемочных участков дало возможность определить основные слои город, являющиеся источниками поступления метана из выработанного пространства, и выявить взаимосвязь изменения напряженного состояния, массива с газовыделением на участке. Так, если б кровле разрабатываемого пласта присутствует мощный слои газоносного песчаника, то, как показали исследования, он дает.от ¿8';- до 69$ всего метана, выделяющегося на выемочном участке, в зависимости от мощности слоя и расстояния от разрабатываемого пласта. На участках, в кровле которых залегают слои песчаника небольшой мощности, чередующиеся с угольными пластами^ залегающими на небольшом расстоянии от разрабатываемого пласта, метановвделение из пластов-спутников больше или равно метановвделению из вмоцащих город. Сопоставление голученных кривых изменения опускания кровли и газовыделения на участке позволили выявить нидентичность графиков, получаемых для забоев, входящих в одну и ту же грушу. Этот факт объясняется разнообразии! в стратиграфии участков, что в сочетании со сложностью процессов обрушения кровли не дает возможности го имеющемуся экспериментальному материалу выявить общие закономерности происходящих процессов для участков, входящих в различные группы.

Используя данные гармонического анализа, смеценш! шрод кровли в лаве и газообильности исследуемого участка, имея данные о прогнозируемом относительном мегавовыделении из каждого источника поступления метана и учитывая стратиграфию участка определены основные источники газовыделения и их доля в общем метановыделе-шш. Такои методический подход позволяет определить способы и схемы дегазации участков, определить оптимальное расстояние между дегазационными скважинами при подземной дегазации с учетом шагов обрушения дегазируемых газовых коллекторов (ТаблЛ.)

Исследование применяемых в ПО "Донецку го ль" схем и способов дегазации с учетом особенностей применения дегазации на больших .

- 9 -

Таблица 1 .

Долевое участие основных источников газовыделения

Мощность ^азрабаты- пласта и ^го доля Выработанное пространство и его доля Пласты-спутники и их доля в газовыделении Слои газоносных пород Расстся иие по ■тгл*^» »О 1ПЖ эт разрабатываемого 1ласта, м Слои 1азоносных пород их доля в газовыделении В1- НИЯ, м

пласты спутни- КИ.д ТСЙ/^о породь т£до симво лика г. от участка 1 от вырабо- ■ тайного пространства мощность слоя, м отт участ ка а от вырабо тайного пространства

м У

0.9 1.5 1 Л 1. ** С. 3 1,2' 23 24 то 14 £5 25/42 13. 8/34 1 О "3 /оп 1а о/ ии 3/6 3/12 21/35 2-я Е 17/42 19/32 Зала 40/80 15/63 V ^ N неточна Ч V п 511 иная ра 1 п< П? з-я зал Шц Лава 15 18 9 : лава г 7 15 • 10 запада 10 14 5 ¡грузощ 2 4 здкая лг 13 N 3 пл. Ц 22 21 12 л. Ьц шахт 10 21 13 ая лава* ш 17 22 4П ^^ ая лава ш 2 5 ва пл. гг. ^ г 17 вахта "Глубокая" пес чаник+песчанис-тый сланец (экранирующий п?) песчанистый сланец (экранирующий ) песчаник а им. 60-летия Совет песчанистый слане! песчаник +песчанис тый сланец (экран} рующий ¡Гц + Ьз ) песчаник шахта "Глубокая песчанистый слаке: РУЩИЙ 11 ц ). , породы выше Па . П1. шахта "Еутовкг песчаник прочие порода (вме шэюшие к, и л}-) ахта "Октябрьский I песчаник песчаник песчаник+песчанис-тьй слакец породы вмепдощие г 10-13 20-22 42 икой Укр. 4 20 45 о 18 >30 -Донецка! 6 >44 удник" А 1 >38 10-13 15 28 1ИНЫ 8 15 45 «5 с^Го и и 5-3 н |§ 8 18 39 2 9.5 24 ?1 24 п х *- 7 59 21 9 11 23 3 12 30 Г>Г> и «¿»и 12 11 12 ш 31 11-13 30-40 100 10-14 100 о_ -1 г> 50-55 8§-9Й 10-15 20-25 40-50

глубинах позволяла разработать алгоритм экономию-математической модели выбора рациональной схемы дегазации- выемочного участка, рис. 4 . В предложенном алгоритме Бп - размеры защищенное

зоны в кровлю и почву разрабатываемого пласта соответственно ; Чпм.^Ь* • ^"»г " прогнозируемое относительное метановыделение из разрабатываемого пласта-, сближенных угольных пластов, юрод и в&его участка соответственно ; Корг,- максимально возможная ю организационно-техническим факторам нагрузка на очистной забой ; Корт, - максимально необходимый коэффициент эффективности дегазации, при котором может быть достигнута А орг. ¡¿^ - величина затрат на проведение дегазации ;Э - экономические эффект,излучаемый в результате применения нового способа (схемы) дегазации за счет увеличения нагрузки на очистной забой ;П - прибыль, получаемая от применения швого способа (схемы).дегазации . Особенность предложенного алгоритма состоит в том, что выбор нескольких приемлемых в данных условиях схем дегазации участка осуществляется из шести вариантов, применяемых в ПО ТЗ,0НещУголь" схем дегазации очистных забоев. При этом, с одной стороны,учитываются принадлежность участка к одно/ из выделенных групп ю газосодержанию, а с другой стороны - коэффициент эффективности дегазации, необходи- ' мый для обеспечения го газовому фактору максимальной нагрузки на лаву Корг •

По приведенному алгоритму автором была составлена программа выбора рациональной схемы дегазации выемочного участка глубокой шахты, состоящая-из шести подпрограмм, каждая из которых соответствует основным цунктам алгоритма. Удобство созданной программы заключается в следующем : выбор возможных на данном выемочном' участке схем дегазации производится не из всего многообразия существующих, схем и способов, а только из применяемых в ПО 'Донецк-уголь" (всего 13 схем) и из одной из шести групп, в каждой из которых не более четырех возможных вариантов, что существенно сужает диапазон поиска ; программа дает возможность определить схему, позволяющую достичь не максимально возможную нагрузку на очистной забой, а наиболее рациональную с точки зрения материальных затрат ; шть подпрограмм созданной программы универсальны, т.е. могут быть применены к лобому угольному бассейну СНГ.

Проведенный детальный анализ структуры газового баланса для пяти исследуемых выааочных участков и анализ применяшых на момент эксперимента на этих участках схем дегазации позволили с помощью алгоритма и програшы выработать рекомендации по пелесо-

-32 -

образности применения таких ехал. Как показали исследования, на участке лавы ИЗ пл. Ьч ш.Глубокая и на участке 6 западной лавы пл. К,о ш.Глубокая схемы дегазации выбраны прав!Ш>но. На этих участках основную роль в газовцделении из выработанного пространства играют пласты-спутники, имдацие высокую природную газоносность и залегающие на сравнительно небольшом расстоянии от разрабатывав,» го пласта. Принятая на этих участках схема дегазации сближенных угольных пластов была выбрана правильно, т.к. была направлена на извлечение метана из основных коллекторов газа. Применение других схем дегазации, как показали расчеты по программе, было бы не оправдано с точки зрения излучения конечной.' прибыли, ларактерно, что эти участки относятся соответственно к первой и второй 1руппе ю принятому в работе разделению.

На трех остальных участках также применялась схача дегазации сближенных угольнчх пластов. Проведенный анализ показал низкую эффективность црименяемых схем дегазации. Этот факт объясняется тал, что основную роль в газоввделении из выработанного пространства на этих участках играют вмещающие породы, чао. позволила отнести-участки к третьей группе. Проведенный с помощью программы анализ возможных ехал дегазации позволил рекомендовать отказаться на этих участках от дегазации пластов-спутников и производить дегазацию мэщных слоев газоносных песчаников, залегающих в кровле, разрабатываемого пласта. Подсчитанная го программе прибыль от предложенных рекомендаций имеет, положительное значение, а их использование теоретически позволяет повысить нагрузку на очистной, забой в 1,5 - 3 раза. Разработанные рекомендации приняты к использованию в ПО 'Донецку го ль". .

Порченные в процессе исследования результаты позволяют определить стратегаю выбора схем дегазации на других, сходных го геологическим условиям, выдаочных участках, выработать рекомендации по повышению эффективности уже работающих ехда и способов дегазации, оптимизировать параметры применяемых схем.

(ЙАЧШ) .1 1 'Ььох ис-/ ' холны X 'ДАННЫХ

I & ОПРЕДЕЛЕНИЕ

5кН Бп

1

ОиРЦЕШЕ и V ---

1 и

01\РЕШШ

1 ,<г

Омцтш

К орг.

ОПРЕХЕЛЕНИЕ. РАЗМЕРОВ ЗАДОЩЕИ-НОЙ ШНЦ ь КШЮ Л ПОЧЬУ

РАЗРА^МЫиЕМОГО ПЛАСТА

" ОПРЕХЕ КЕНИЕ ПР0ГНО5ИРУ Е МОГО ОТНОСИТ ЕЩОГО ШАНОЬЫШЕНИЯ и ЮОЧНККОб и УЧАСТКА Ь ЦЕЛОМ

"Определение козиожнок по ормии-■ЗЛЩЮЙНО-Т ЕХИНЧЕСКИМ ФАКТОРАМ

мшзкм ик онксгмой шой

'Омшлеме ММОМШИОГОкт>-.

ФЩЕЩ тектиост легаЦИИ ПРИ КОТОРОМ ЬОЗМОЖКА А орг.

Рис.к Алгоритм ЭКОНОМЛКО-ММЕММИЧЕСКОИ мощи БЫ БОР & РМрюНШНОЙ СХЕМЫ ДЕГАаКЦИИ тс™ А

-14-

ЗАКДОЧШЕ

.В диссертации дано новое решение актуальной для угольной промышленности научной задачи - обоснования и выбора техно .ют-чес них схя.1 дегазации выемочных участков глубоких шахт с учетом периодичности проявления горного давления.

Основные научные выводы и практические результаты работы заключаются в следующем :

1. В условиях постоянного увеличения глубины разработки на шахтах Донбасса традиционные методы дегазации снижают свою эффективность, а все более повышающаяся роль газоносных песчаников в формировании газовыделения на участке требует коренного изменения стратегии дегазационных работ.

'¿. Обоснованы принципы разделения выемочных участков глубоких шахт ПО "Донецкуit)ль" на три группы по условиям газосодержания угольных и городных коллекторов в подрабатываемой толще в границах зоны защиты.

3. Установлено,что газообильность участка меняется с периодами, совпадающими с периодичностью проявления горного давления. Экспериментальное подтверждено этого положения на примере пяти очистных забоев шахт ПО 'Донецкуголь" свидетельствует о решающей роли стратиграфического разреза годрабатываалого массива в формировании газовыделения на участке и о необходимости увязки элементов схш дегазации с периодичностью происходящих процессов.

4. Установлено, что на больших глубинах при залегании в кровле разрабатываемого пласта мощного слоя газоносного песчаника он является, как правило, основным источником поступления газа из выработанного пространства* Газоввделение из пластов и пород, залегающих выше зависших консолей.- до их обрушения,не оказывает заметного влияния на метановвделение на участке. -

5. Разработаны алгоритм и программа выбора рациональной схемы дегазации выемочных участков глубоких шахт. Ряд подпрограмм созданной программы могут быть применены к лобому угольному бассейну СНГ.

6. Установлена необходимость изменения применяемых в настоящее враля .схем дегазации выалочных участков, газообильность которых формируется в-основном за счет газоввделения из песчаников.

7. Разработаны рекомендации и предлэжена методика выбора par циональных схш дегазации выемочных участков шахт, учитывающие

- 16 -

особенности формирования газовцделения при подработке газовых коллекторов при различных технологических схемах очистной выемки. Рекомендации приняты ПО 'Донецкуюль" к использованию.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах :

1. Гаджи ев М.Ш. Исследование структуры газового баланса выемочных участков глубоких шахт ПО 'Донецкую ль" .-в сб.: разработка способов и технологических решении, обеспечивающих экологическую чистоту шахт.-М.:МШ,19а;,с.Эй.

"¿. Гаджиев М.Ш. Алгоритм выбора оптимальном схемы дегазации выаиочного участка глубокой шахты.- В сб.: Прогрессивные технологии разработки угольных месторождении.-М.:М1И,1£&;,с.53.

3. Гаджиев М.Ш. Исследование взаимосвязи периодичности проявления горного давления с динамикой газообильности участка на шахтах ПО "ДонецкуюЛи". / Депонированная рукопись.-М. :МШ,19ЭЗ.

Подписано вн печать 4.11.1993 г. Формат 60x90/16

Объем I п.л. Тирак 100 зкз. Заказ №532.

Типография Московского государственного горного университета, Ленинский пр. б