УДК 622.817.47 © Л.А. Шевченко,
2015
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333
(Online) • Уголь №
9-2015 /1074/
Название
О физической модели газодинамики
угольного массива в зонах влияния скважин
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2015-9-39-41
Автор
Шевченко Л.А., заведующий кафедрой Аэрологии, охраны труда и
природы КузГТУ, доктор техн. наук, профессор,
Аннотация
Рассматриваются условия фильтрации метана из угольного пласта в дегазационную скважину в процессе ее бурения и в последующий период. Скважина рассматривается как совокупность отрезков, взаимодействующих с массивом при разных начальных условиях его газоотдачи, приводятся формулы для расчета радиуса влияния скважины в угольном пласте и кривые газоотдачи по длине скважины с учетом времени обнажения ее внутренней поверхности.
Выявлены особенности газоотдачи из массива в скважины большой длины, которые начали применяться в Кузбассе для дегазации подготавливаемых к выемке угольных пластов. Физическая модель представлена по принципу учета газоотдачи массива вдоль скважины в различные моменты времени после обнажения и расчета на этой основе общего объема извлеченного метана за все время ее функционирования.
Данный подход позволит повысить точность расчета объемов каптированного метана и избежать дополнительных затрат при производстве буровых работ.
Иллюстрации:
Рис. 1. Развитие радиуса влияния скважины
в массиве во времени (t1, t2… ti) и
соответствующие ему градиенты газового давления (1, 2…i)
Рис. 2.
Изменение во времени газоотдачи отрезков скважины в зависимости от расстояния
от ее устья в процессе бурения (1–1׳) и после его
окончания (2, 3…i)
Рис. 3. Характерные периоды газоотдачи в скважину из массива: tЗ.Д. – время бурения в зоне дренирования вокруг выработки, tП.Г. – время бурения в зоне природной газоносности, tВАК – время работы скважины в дегазационной сети под вакуумом, tобщ – общее время функционирования скважины
Ключевые слова
Угольный пласт, скважина, газоотдача, дегазация, газоносность.
Список литературы
1. Федеральный закон «О государственном регулировании в области добычи и использования угля, об особенностях социальной защиты работников организаций угольной промышленности» от 07.07.2010.
2. Каледина Н.О., Кобылкин С.С. Обоснование области применения и выбора метода обеспечения метановой безопасности высокопроизводительной очистной выемки угля // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: МГГУ, 2008. С. 9-22.
3. Ткаченко Д.А., Шевченко Л.А. Дегазация пласта 7-7а на шахте «Распадская» / Сб. науч. трудов «Вопросы охраны труда и промышленной безопасности». Кемерово: КузГТУ, 2014. С. 54-58.