ДЕГАЗА́ЦИЯ ШАХТ
-
Рубрика: Технологии и техника
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ДЕГАЗА́ЦИЯ ШАХТ, совокупность мероприятий по улавливанию и извлечению метана из разл. источников (угольных пластов, вмещающих пород, рудных залежей и др.) с изолированным отводом его на поверхность или в такие горные выработки, в которых возможно разбавление метана до допустимых по нормативным требованиям концентраций. Д. ш. применяется для обеспечения безопасных условий труда – предупреждения взрывов метана, предотвращения (полностью или частично) внезапных выбросов угля и газа, суфляров и др. Д. ш. в РФ осуществляется на участках ведения очистных и подготовит. работ дегазац. системами шахт при метаноносности пласта более 13 м3/т (см. Газовый режим). Дегазационные системы состоят из дегазационных горных выработок или буровых скважин, газопроводов с защитными устройствами, стационарных и/или передвижных вакуум-насосных станций (ВНС), а также автоматизир. устройств для измерения параметров извлекаемой метановоздушной смеси, контроля и управления работой ВНС.
Способы ведения Д. ш. подразделяются в зависимости от источников газовыделения и технологич. схем дегазации на четыре группы: предварительная дегазация угольных пластов; дегазация сближенных (смежных) пластов и вмещающих пород; дегазация выработанного пространства шахт; дегазация выработанных пространств и углепородного массива ликвидируемых шахт. При предварительной Д. ш. осуществляется дегазация неразгруженных от горного давления угольных пластов скважинами из горных выработок и/или с земной поверхности. Каждая дегазац. скважина подсоединяется к шахтной сети газопроводов. При дегазации смежных угольных пластов и вмещающих пород происходит их частичная разгрузка от горного давления, что способствует переходу сорбированного этими пластами метана в свободное состояние. При этом способе скважины бурят из горных выработок (реже с поверхности) до смежных пластов, залегающих выше и ниже разрабатываемого пласта. При извлечении метана из выработанных пространств шахт они тщательно изолируются перемычками и воздухонепроницаемыми (напр., из породы с разл. уплотнителями) полосами от действующих горных выработок, а затем производится отвод метановоздушной смеси из выработанных пространств. Дегазация ликвидируемых шахт проводится скважинами с земной поверхности и/или скважинами из горных выработок смежных эксплуатируемых шахт.
Если нормативных показателей концентрации метана в рудничной атмосфере невозможно достичь с помощью одного способа, применяется комплексная Д. ш., при которой используются неск. способов и схем дегазации одного или нескольких источников, а также способы интенсификации газоотдачи в скважины (гидроразрыв, виброакустич. воздействие и др.).
Выбор способов и осн. параметров схем Д. ш. (длины, ориентации в пространстве, диаметра и плотности сети дегазац. скважин, времени их функционирования и др.) осуществляется в зависимости от условий залегания угольных пластов, свойств газовых коллекторов в углепородном массиве, газового баланса участка ведения горных работ, учитывающего все источники газовыделения в выработки участка, параметров технологич. схем подготовки и разработки угольных пластов и др. Эффективность Д. ш. оценивается отношением количества метана, извлечённого средствами дегазации, к метанообильности шахты до дегазации, а эффективность дегазации отдельного источника – отношением количества извлечённого из него метана к фактическому или прогнозируемому метановыделению из этого источника. Эффективность комплексной Д. ш. достигает 80–90%.
Впервые пром. Д. ш. была применена в 1943 в Руре (Германия), в СССР – в 1952 в Донбассе. Д. ш. широко применяется в осн. угледобывающих странах – России, Австралии, КНР, ФРГ, Великобритании и др. В 2005 20% шахт РФ имели дегазац. системы, которые извлекали 475 м3/мин метана.