Обоснование и разработка метода дегазации угольного пласта на основе циклического газодинамического воздействия

Установлен и обоснован механизм повышения газопроницаемости угольного пласта в процессе дегазации путем циклического изменения пластового давления метана, основанный на реализации гистерезиса геомеханических деформаций, вызванного горным давлением и сорбционными процессами в угле. Установлено, что изменение пластового давления метана в угольном пласте приводит к возникновению в нем геомеханических напряжений, существенно превышающих изменение давления метана, вызвавшего сорбционные деформации. Обоснована технология интенсификации дегазации угольного пласта за счет повышения его газопроницаемости в результате реализации гистерезиса механических деформаций, вызванного сорбционными процессами в угле, на основе циклического газодинамического воздействия путем изменения давления метана в результате закрытия и открытия устья дегазационных скважин. Обосновано, что циклическое изменение пластового давления метана в дегазационных скважинах интенсифицирует дегазацию разрабатываемого угольного пласта, что приводит к повышению безопасности горных работ с высокими нагрузками на очистной забой. Обоснованы режимные параметры предварительной пластовой дегазации выемочного столба с применением экспериментально подтвержденного метода циклического газодинамического воздействия, позволяющего повысить дебит метана в 1,5 - 5 раз за счет увеличения проницаемости угля вокруг скважины в результате расширения каналов фильтрации. Разработан способ определения объема и длины дегазационных скважин путем измерения параметров давления и расхода газа в процессе истечения из скважины, позволяющий повысить качество подготовительных работ на стадии предварительной дегазации угольных пластов. Дано технико-экономическое обоснование работ по совершенствованию пластовой дегазации выемочного столба на основе циклического газодинамического воздействия на угольный пласт при подготовке выемочных участков к эффективной отработке. Разработаны методика определения основных параметров циклического газодинамического воздействия на пласт через дегазационные скважины, а также методики оперативного определения длины скважин пластовой дегазации. Технология интенсификации дегазации угольного пласта в процессе циклического газодинамического воздействия успешно апробирована в условиях шахты им. С.М. Кирова ОАО "СУЭК-Кузбасс" на выемочных участках 24-25 и 25-94, 25-95 пластов "Болдыревский" и "Поленовский".