Рекомендации при определении параметров активного воздействия на неразгруженные угольные пласты через скважины, пробуренные с поверхности при заблаговременной дегазации угольных пластов

97. Эффективный радиус R_Э м, активного воздействия на не разгруженный от горного давления угольный пласт с целью его гидрорасчленения, определяется по формуле:

где R₁ и R₂ - большая и малая полуоси эллипса зоны гидрорасчленения угольного пласта, м, соответственно.

Эллипсы зоны гидрорасчленения ориентированы большой полуосью в направлении главной системы естественных трещин, причем:

При заблаговременной дегазации величину R_Э, рекомендуется принимать равной 120 - 140 м в зависимости от раскройки шахтного поля и направления основной системы трещиноватости пласта.

98. Скважины, предназначенные для гидрорасчленения, рекомендуется располагать таким образом, чтобы:

отсутствовали необработанные участки пласта при минимальном количестве скважин;

перекрывались зоны воздействия от смежных скважин;

скважины, пересекая пласт угля, находились на расстоянии 30 - 40 м от запланированных на выемочном поле выработок.

99. Объем , м³, рабочей жидкости для закачки в пласт определяется:

где:

K_Ж - коэффициент, учитывающий потери жидкости на фильтрацию и нарушенность пласта на обрабатываемом участке. Рекомендуется принимать равным 1,1 - 1,6;

R_Э - эффективный радиус воздействия (гидрорасчленения пласта), м;

m - мощность пласта, м;

n_Э - эффективная пористость угольного пласта, доли единицы.

100. Необходимый объем товарной соляной кислоты Q_КТ, т рассчитывается:

где:

- плотность угля, т/м³;

C_К - содержание карбонатов в фильтрующих каналах, доли единицы;

q_УД - удельный расход 100% соляной кислоты на 1 т карбонатов, принимается равным 0,73 т/т;

C_К.Т - концентрация товарной кислоты (C_КТ = 26%);

- коэффициент, учитывающий сорбцию и скорость реакции соляной кислоты с карбонатами ( = 0,02);

k_И.Н - коэффициент, учитывающий интерференцию скважин и неравномерность обработки массива (k_И.Н = 0,8).

101. Объем кислотного раствора Q_К.Р, м³, с рабочей концентрацией C_Р, равной 4%, составляет:

где - плотность соляной кислоты, принимается равной 1,1 т/м³.

102. Кислотный раствор объемом Q_К.Р рекомендуется закачивать порциями 180 м³, между которыми подаются порции воды или раствора ПАВ.

Рабочий темп q_Р, м³/с, закачки ПАВ и воды определяется:

где Q' = Q_ж - Q_к.р - 200, м³.

103. Ожидаемое давление P_ус, МПа, на устье скважины при рабочем темпе нагнетания жидкости определяется:

где H - глубина залегания пласта, м.

104. Суммарный объем Q_п.г.в, м³, нагнетаемых при пневмовоздействии рабочих агентов, рекомендуется приводить к условию:

Объем рабочих агентов определяется:

где Q_г.о, Q_р.ж - объем газообразного и жидкого рабочего агента при давлении нагнетания соответственно, м³.

105. Общий объем Q_р.ж, м³, закачиваемой рабочей жидкости при пневмогидровоздействии:

где:

P_з.в - давление закачки газообразного агента, МПа;

P₀ - атмосферное давление, МПа;

Z - коэффициент сжимаемости газа. Рекомендуется принимать по таблицам в зависимости от давления нагнетания.

106. Рабочий темп закачки q_Р, м³/с, жидкости в последнем цикле, обеспечивающий необходимый радиус обработки, определяется:

107. Для каждого цикла в соответствии с радиусом обработки и объемами закачки определяется насыщенность пласта рабочими агентами, на основе которой корректируется величина эффективной пористости.

108. При проведении пневмовоздействия объем закачиваемого в массив газообразного рабочего агента V, м³, при условии заполнения всего фильтрующего объема в зоне обработки определяется:

где:

m - мощность пласта (угольных пачек пласта), м;

n_ф - фильтрующая пористость пласта по газу, доли единицы;

P_ср - среднее давление газообразной среды, МПа:

(здесь P_з.в и P_пл - давление закачки газообразного агента (воздуха), МПа; давление газа в пласте, МПа);

T_в - температура нагнетаемого воздуха, °C;

T₀ - природная температура пласта, °C;

T_пл - температура пласта после нагнетания воздуха, °C:

где:

- прирост температуры пласта в результате нагнетания воздуха, °C. При отсутствии данных о температуре пласта после пневмовоздействия его температура принимается T_пл = T₀);

K₁ - суммарный коэффициент потерь воздуха (1,2 - 1,8).

109. Суммарный объем извлекаемого газа q', зависящий от газоносности обрабатываемого пласта и времени эксплуатации скважин, определяется по формуле:

где:

a', b' - коэффициенты, значения которых приведены в таблице N 8;

t_Г - время освоения и эксплуатации скважин гидрорасчленения, то есть срок дегазации (t_Г > 3 лет);

k₀ - коэффициент приведения, k₀ = 1 год.

Таблица N 8 - Значения коэффициентов a' и b'

Значения коэффициентов a' и b' внутри интервалов определяются интерполяцией.