Разработка научных основ модификации схем дегазации

Выполнена верификация разработанной связанной газо-гидро-геомеханической модели. Распределения давления флюида и скорости фильтрации, полученные при моделировании плоскопараллельного потока и плоскорадиального потоков, показали хорошее согласие с аналитическим решением для жидкости и идеального газа. Сформулирован новый подход к расчету эффективной проницаемости. Для решения задачи оптимизации расстояние между разгрузочными скважинами и их диаметра были рассмотрены условия пласта 3 шахты "Алардинская" Кондомского месторождения Южного Кузбасса. Для количественной оценки эффективности проводимых мероприятий по снятию напряжений в угольном пласте перед забоем предложен интегральный коэффициент удароопасности. Анализ технологии бурения разгрузочных скважин на основе численного моделирования показал эффективность данной технологии по снижению ударного потенциала напряженного угольного пласта. Предложенный новый интегральный коэффициент удароопасности показал, что он нелинейно и немонотонно зависит от диаметра и расстояния между разгрузочными скважинами, что позволяет выполнить оптимизацию технологии бурения. Рассмотрена задача истечения газа из скважины в ограниченном объеме горной породы. Оценено, как изменяется массовый расход флюида при изменении диаметра и длины скважины. При запуске скважины в первые дни наблюдается значительное увеличение массового расхода флюида, в расчетах обусловленное моделированием заложения дегазационной скважины и созданием депрессии. Рассмотрены закономерности и особенности истечения флюида из угольного пласта при использовании различных схем дегазации. Выполнено сравнение существующих схем дегазации на основе численного моделирования. Показано, что наибольший расход флюида наблюдается при использовании сверхдлинных скважин. Применение других схем дегазации практически не приводит к изменению удельного расхода флюида в рассмотренных условиях. Основными параметрами при выборе схемы дегазации являются допустимое время дегазации до начала очистных работ и стоимость бурения скважин различной длины, диаметра и пространственной ориентации. Благоприятная ориентация ствола скважин позволит снизить риски среза стенок и потери эксплуатационных свойств скважин.