Интенсификация дегазации угольного пласта на основе учета его геомеханического состояния в условиях нестационарных механических и сорбционных деформаций

摘要

Представлены результаты исследований напряженно-деформированного состояния угольного пласта в процессе дегазации через пластовые скважины под влиянием суперпозиции геомеханических и сорбционных деформаций, развивающихся во времени. Установлено, что при изменении давления метана в угольном пласте более 5 бар возникают сорбционные механические напряжения, сравнимые с прочностными характеристиками угля. Следствием изменения напряженно-деформированного состояния является развитие трещиноватости, что приводит к росту газопроницаемости угольного пласта и интенсификации дегазации. Данный эффект особенно проявляется в ближней зоне вокруг дегазационной скважины, где давление свободного метана наименьшее. На основе выполненных аналитических исследований предложены новые технические решения по интенсификации дегазации угольного пласта. На шахте им. С.М. Кирова апробирован способ повышения деби-тов метана путем циклического открытия и закрытия устья дегазационных скважин, что приводит к росту газопроницаемости угля и повышению дебитов метана в 3-5 раз.