Введение
1 Состояние проблемы, цель и задачи исследования 16
1.1 Проблемы угольного метана при подземной разработке газоносных месторождений 16
1.1.1 Тенденции совершенствования подземной добычи угля в России 16
1.1.2 Метанообильность угольных шахт России 25
1.2 Анализ методов прогноза ресурсов и объемов выделения угольного метана в шахтах 28
1.3 Анализ рациональных способов извлечения метана угольных месторождений 34
1.4 Анализ параметров и эффективности способов дегазации угольных шахт 37
1.5 Цель, задачи и методы исследования 50
Выводы 51
2 Исследование газодинамических процессов в угольных пластах и очистных забоях 55
2.1 Исследование газодинамических процессов на участках пласта с различным напряженно-деформированным состоянием массива 56
2.2 Исследование газоотдачи не разгруженных от горного давления угольных пластов в пробуренные вкрест пласта скважины 58
2.3 Исследование закономерностей выделения метана из угольных пластов в подготовительные выработки 61
2.4 Исследование закономерностей выделения метана из угольных пластов в скважины предварительной дегазации 78
2.5 Исследование динамики изменения газоносности угольного пласта вблизи подготовительной выработки и дегазационной скважины 83
2.6 Исследование степени дегазации разрабатываемого пласта подготовительной выработкой и дегазационной скважиной 88
2.7 Особенности скважинной дегазации угольных пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа 91
2.8 Обоснование методов определения показателей газоотдачи угольных пластов в скважины и параметров предварительной дегазации 98
2.9 Исследование интенсивности метановыделения в очистных забоях 105
2.9.1 Исследование газоносности пласта и динамики ее изменения вблизи очистного забоя 105
2.9.2 Исследование интенсивности метановыделения в очистных забоях от среднесуточной и сменной добычи угля 111
Выводы 121
3 Разработка скважинных способов интенсивного извлечения метана из неразгруженных угольных пластов 124
3.1 Исследование динамики и показателей истечения метана из угольных массивов в пластовые перекрещивающиеся скважины 125
3.1.1 Схемы дегазации пласта с использованием перекрещивающихся скважин 125
3.1.2 Динамика и показатели истечения метана из угольных пластов в перекрещивающиеся скважины 131
3.2 Оценка эффективности способов дегазации разрабатываемых уголь
ных пластов перекрещивающимися скважинами 142
3.2.1 Шахты Содружества независимых государств (СНГ) 142
3.2.2 Шахты Китая 148
3.3 Влияние крепости угля на продуктивность перекрещивающихся скважин 156
3.4 Результаты промышленного внедрения способа дегазации с использованием перекрещивающихся скважин 160
Выводы 164
Разработка способов газогидроимпульсного воздействия на угольный массив 168
4.1 Обоснование параметров воздействия на пласт угля импульсами высокого давления для повышения его проницаемости 168
4.2 Разработка способов и средств газогидроимпульсного воздействия на массив угля 171
4.3 Результаты стендовых испытаний газогенератора импульсов высокого давления 177
4.3.1 Результаты стендовых испытаний газогенератора импульсов высокого давления конструкции ФЦДТ «Союз» 177
4.3.2 Результаты стендовых испытаний скважинного газогенератора импульсов высокого давления конструкции ОАО «Корпорация «Компомаш» 181
4.4 Предложения по способам подготовки угольных пластов к безопасной отработке по газовому фактору на основе дегазации с предваритель ным гидроимпульсным воздействием на массив угля через пластовые скважины 190
Выводы 191
Разработка способов и обоснование параметров комплексной дегазации угольных пластов на участках ведения очистных работ 195
5.1 Условия применения и варианты способов комплексной дегазации на высокопроизводительных выемочных участках 195
5.2 Влияние скорости подвигания очистного забоя на эффективность подземных способов дегазации сближенных пластов и выработанных пространств 203
5.3 Особенности, режимы и параметры наземной дегазации разгружаемых от горного давления сближенных пластов угля и выработанных пространств 210
5.4 Способы и параметры извлечения кондиционных по метану газовоздушных смесей из угольных шахт 221
5.5 Оптимизация задачи определения параметров дегазации при очистной выемке угля 233
Выводы 243
6 Методические основы проектирования дегазации высокопроизводительных угольных шахт 249
6.1 Концепция ведения дегазационных работ на угольных шахтах 249
6.2 Технологические требования к дегазационным системам угольных шахт 253
6.3 Методические основы определения исходных данных для проектирования дегазации угольных шахт 255
6.3.1 Эффективность дегазации 255
6.3.2 Дегазация разрабатываемых угольных пластов 258
6.3.3 Дегазация сближенных угольных пластов 260
6.4 Оценка ресурсов угольного метана и объемов его извлечения на дейст вующих и ликвидируемых шахтных полях 263
6.4.1 Исходные данные 263
6.4.2 Оценка ресурсов метана на горных отводах действующих шахт.. 264
6.4.3 Определение объемов извлечения дегазационного метана 279
6.4.4 Ресурсы метана на горных отводах ликвидируемых шахт 281
6.5 Реализация результатов исследования способов и параметров интен
сивного извлечения кондиционных по метану газовоздушных смесей... 282
6.5.1 Реализация результатов исследования в нормативных и методических документах 282
6.5.2 Рекомендации по выбору способов и определению параметров дегазации угольных пластов на высокопроизводительных выемочных участках (на примере лав 24-48 и 25-90 шахты им. СМ. Кирова) 286
6.6 Экономический эффект от внедрения новых разработок 312
Выводы 321
Заключение 325
Список использованных источников
