Разработка технологии дегазации углепородного массива протяженными направленными скважинами, пройденными по вмещающим породам и угольному пласту при подземной добыче угля (промежуточный). Этап 2.

РЕФЕРАТ отчета о ПНИ: «Разработка технологии дегазации углепородного массива протяженными направленными скважинами, пройденными по вмещающим породам и угольному пласту при подземной добыче угля» Шифр «075-15-2021-943». Этап № 2. УДК 622.333. Отчёт 286 с., 1 ч., 71 рис., 20 табл., 70 источников, 2 прил. УГОЛЕПОРОДНЫЙ МАССИВ, ФИЛЬТРАЦИЯ, ПРОНИЦАЕМОСТЬ, ДЕГАЗАЦИОННАЯ СКВАЖИНА, ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ПАРАМЕТРЫ, ПРОЧНОСТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ, ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ, ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ 2D И 3D, МЕТОД КОНЕЧНЫХ РАЗНОСТЕЙ, МЕТОД КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. Настоящая работа проводится на основании Соглашения № 05.616.21.0122 с Министерством науки и высшего образования Российской федерации в рамках мероприятия 4.3.2. «Проведение исследований в рамках международного многостороннего и двустороннего сотрудничества, в том числе в рамках Европейского союза» Государственной программы «Научно-технологическое развитие Российской Федерации». Объектом исследования является технология дегазации угольных пластов и вмещающих пород метанообильных угольных шахт Российской Федерации. Цель работы – разработка эффективной и экологически безопасной технологии дегазации углепородного массива с использованием направленных протяженных скважин, пробуренных по угольному пласту и вмещающим его горным породам. В первом разделе отчета выполнен расчет мест расположения экспериментальных дегазационных скважин и определено их местоположение относительно протяженности забоя, длина и диаметр с точки зрения предварительной теоретической оценки газоотдачи углепородного массива. Во втором разделе дано описание разработанного проекта бурения дегазационных скважин с указанием их технических параметров, используемого бурового оборудования, вспомогательного оборудования и необходимые ресурсы. В третьем разделе представлен процесс и результаты бурение дегазационных скважин до начала отработки угольного пласта на опытно-промышленном объекте компании АО «СУЭК» шахте им. С.М. Кирова и дана оценка эффективности режимов и качества бурения. В четвертом разделе представлено описание опытно-промышленных исследований по регистрации эмиссии метана из ненарушенного углепородного массива и приведено описание временной зависимости эмиссии метана в скважину при бурении куста дегазационных скважин до начала отработки выемочного столба. В пятом разделе представлено описание опытно-промышленных исследований по регистрации эмиссии метана при отработке угольного пласта, приведены результаты регистрация параметров выделенного в экспериментальные дегазационные скважины газа и рассмотрена установленная зависимость выделения метана в протяженную направленную скважину в зависимости от параметров продвижения очистного забоя лавы. Иностранным партнером выполнены работы по мониторингу процесса отвода метана при отработке выемочного столба, проведена комплексная оценка рисков использования протяженных направленных скважин для дегазации углепородных массивов и рисков для технологии подземного направленного бурения с целью снижения риска инцидентов как во время бурения скважин, так и впоследствии во время отвода метана, а также для оценки воздействия технологии на окружающую среду, проведен мониторинг геомеханического состояния зон заложения дегазационных скважин, определен состав и объемов выделяющегося из экспериментальных скважин газа, и даны рекомендации по рациональной утилизации извлекаемого метана. В результате выполненных работ получены опытно-промышленные результаты применения протяженных направленных скважин, апробирована технология бурения, установлена зависимость выделения метана в протяженную направленную скважину от параметров отработки угольного пласта и создан теоретический и научно-практический задел для разработки технологии дегазации углепородного массива протяженными направленными скважинами, пройденными по вмещающим породам и угольному пласту, при подземной добыче угля. В практическом плане полученные результаты направлены на обеспечение безопасности горных работ при необходимых темпах отработки угольных пластов в рамках решения актуальной для мировой угледобывающей отрасли проблемы – эффективной дегазации углепородных массивов. В реальном секторе экономики результаты ПНИ могут быть использованы при разработке газоносных угольных месторождений различной сложности и структуры вмещающих горных пород. Работа выполняется в Федеральном государственном бюджетном учреждение науки Институте проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова Российской академии наук (ИПКОН РАН).