Рекомендации при нагнетании жидкости в угольный пласт в очистном забое

71. Увлажнение угольных пластов в очистных забоях проводится согласно пункту 681 Инструкции по аэрологической безопасности угольных шахт через скважины диаметром 45 - 100 мм по одной из рекомендуемых технологических схем нагнетания жидкости в угольный пласт, приведенных на рисунках 22 - 31.

Описание и рекомендуемые параметры вышеуказанных технологических схем приведены в таблице N 17.

Технологические схемы нагнетания жидкости в угольный пласт рекомендуется выбирать в зависимости от системы разработки, высоты этажа, порядка отработки угольных пластов и участков, скорости подвигания очистного забоя.

72. Увлажнение угольного пласта через скважины, пробуренные из одной подготовительной горной выработки, рекомендуется проводить в соответствии с технологическими схемами нагнетания жидкости в угольный пласт, приведенными на рисунках 22 и 25.

73. При технической невозможности бурения скважин на всю длину очистного забоя или наличии в угольном пласте породных включений скважины рекомендуется бурить из обеих подготовительных горных выработок, оконтуривающих выемочный участок, по схемам, приведенным на рисунках 23 и 26.

74. На угольных пластах, имеющих сложную гипсометрию, тектонические нарушения, рассредоточенные породные включения, увлажнение угольного пласта через скважины, пробуренные из очистного забоя, рекомендуется проводить по схеме, приведенной на рисунке 24. Увлажнение через шпуры, пробуренные из очистного забоя, применяется в случаях, когда увлажнение через скважины невозможно по горнотехническим условиям.

75. Технологические схемы нагнетания жидкости в угольный пласт с использованием высоконапорных насосных установок на угольных пластах независимо от угла падения при значениях пористости угля 5 - 10% и влагоемкости 2 - 4% рекомендуется применять в соответствии со схемами, приведенными на рисунках 22 и 23.

76. Технологические схемы нагнетания жидкости в угольный пласт от противопожарно-оросительного трубопровода рекомендуется применять на угольных пластах средней мощности с высокой проницаемостью угля.

Жидкость от противопожарно-оросительного трубопровода рекомендуется нагнетать через скважины, пробуренные из обеих подготовительных выработок, оконтуривающих выемочный участок, по схемам, приведенным на рисунках 25 и 26. Возможность применения данного способа устанавливается путем опытного нагнетания жидкости в угольный пласт. В случае, если темп нагнетания более 1 л/мин не обеспечивается в течение 1 - 2 суток, то применяется нагнетание воды в угольный пласт с помощью насосной установки.

77. В высокопроизводительных забоях с нагрузками более 7 тысяч тонн в сутки нагнетание жидкости в угольный пласт при проходке подготовительных выработок рекомендуется проводить в режиме низконапорного увлажнения по схемам, приведенным на рисунках 27 и 28.

78. Технологические схемы нагнетания жидкости с использованием высоконапорных насосных установок, приведенные на рисунках 29 и 30, рекомендуется применять на угольных пластах при значениях пористости угля 5 - 10% и влагоемкости 2 - 4%.

79. Ближайшую к монтажной камере скважину для нагнетания жидкости в угольный пласт рекомендуется бурить на расстоянии 30 - 40 м от нее.

80. Скважины для нагнетания жидкости в угольный пласт рекомендуется бурить диаметром 45 - 100 мм.

Длина скважины для нагнетания жидкости в угольный пласт l_скв, м, зависит от длины лавы (наклонной высоты этажа (подэтажа)), рекомендуется определять по формуле:

l_скв = l_л - l_г, (126)

где:

l_л - длина лавы, м;

l_г - глубина герметизации, м,

Длину скважины для нагнетания жидкости в угольный пласт, пробуренной из вентиляционных и откаточных штреков, рекомендуется определять по формуле:

. (127)

81. Скважины для нагнетания жидкости в угольный пласт рекомендуется бурить в средней части угольного пласта или у его кровли или почвы. Выбор места бурения скважин определяется с условием равномерного насыщения жидкостью всего угольного пласта.

82. При слоевой подготовке угольных пластов по решению технического руководителя угледобывающей организации увлажнение угольного пласта на всю мощность может проводиться через скважины, пробуренные из горных выработок, пройденных по одному слою. При отработке второго и последующих слоев угольного пласта увлажнение может не проводиться при условии, что время, прошедшее после выемки первого слоя до начала выемки последнего слоя, не превышает шести месяцев, а нагнетание жидкости в пласт проводили с параметрами увлажнения всей вынимаемой мощности угольного пласта.

83. Расстояние между скважинами рекомендуется рассчитывать по формуле L_с = 2l_г, м, а расстояние между перовой скважиной и плоскостью очистного забоя L_з, м, по формуле:

L_з = Tv_о - 15, (128)

где T - продолжительность бурения скважины и нагнетания в нее жидкости, сут;

v_о - средняя скорость подвигания очистного забоя, м/сут.

Значение L_з принимается не менее чем на 10% больше зоны опорного давления.

84. Скважины герметизируются на глубину 5 - 15 м.

85. Количество жидкости, необходимое для подачи в скважину Q_скв, м³, рекомендуется определять по формуле:

, (129)

L_с - расстояние между скважинами, м;

m - мощность угольного пласта, м;

q - ориентировочный удельный расход жидкости, л/т;

- плотность угля, т/м³.

86. Продолжительность нагнетания жидкости в скважину T_н, ч, рекомендуется определять по формуле:

, (130)

где q_н - темп нагнетания. Темп нагнетания рекомендуется устанавливать по результатам нагнетания жидкости в опытную скважину или принимать в соответствии с производительностью применяемой насосной установки, м³/ч.

87. Давление нагнетания жидкости рекомендуется устанавливать в соответствии с таблицей N 18. Окончательную величину давления рекомендуется устанавливать по результатам опытного нагнетания жидкости. Диаметр, длина и глубина герметизации нагнетательных скважин на данном участке шахтопласта устанавливаются в соответствии с параметрами опытной скважины согласно пункту 684 Инструкции по аэрологической безопасности угольных шахт.

88. Максимальную длину восстающих скважин для подачи жидкости в угольные пласты l_с.max, м, рекомендуется определять по формуле:

, (131)

где:

P_н - давление нагнетания, МПа;

- угол падения угольного пласта, град.

Если при восстающих скважинах выполняется условие l_скв (l_л - 15), то применяется насосная установка. Темп нагнетания жидкости рекомендуется принимать в пределах 1 - 10 л/мин.

При выполнении вышеуказанного условия количество воды, необходимое для закачивания в скважину, рекомендуется определять по формуле:

. (132)

Количество жидкости, поданное в скважину при нагнетании, рекомендуется определять по показаниям расходомера.

Для сокращения продолжительности работ по увлажнению к водопроводной магистрали рекомендуется подключать 2 - 3 скважины с установкой расходомеров у каждой скважины.

89. Длину скважины для нагнетания жидкости в крутые разгруженные угольные пласты, которая зависит от наклонной высоты этажа (подэтажа) или длины лавы, рекомендуется определять по формуле (127).

При бурении скважин из откаточного и вентиляционного штреков в шахматном порядке с оставлением в средней части выемочного поля целика шириной 30 м длины скважин рекомендуется определять по формуле (127).

90. Темп нагнетания рекомендуется определять при проведении опытного нагнетания при минимальном давлении жидкости, при котором жидкость начинает поступать в угольный пласт.

Для сокращения продолжительности и повышения качества увлажнения нагнетание жидкости в угольный пласт рекомендуется проводить одновременно через несколько скважин (групповое нагнетание жидкости в угольный пласт). При этом контролируется количество жидкости, подаваемой в каждую скважину.

Нагнетание жидкости в угольный пласт через скважину рекомендуется прекратить при подходе к ней линии очистного забоя на расстояние не менее 5 м.

Для повышения эффективности увлажнения угольного пласта рекомендуется применять смачиватель.

Нагнетание жидкости в трещиноватые угольные пласты рекомендуется проводить через скважины, пробуренные вкрест кливажным трещинам.