Методична оцінка ефективності випереджуючого захисту пластів, схильних до ГДЯ

Abstract

Мета. Розробка методології і уточнення методики оцінки ефективності випереджаючого захисту пластів, схильних до ГДЯ. Методика. При відпрацюванні викидонебезпечних вугільних пластів використовується нормативна база з прогнозу і боротьби з газодинамічними яви-щами (ГДЯ). Найбільш ефективним вважається спосіб повного захисту вугільного пласта, що відпрацьовується. Захисна дія випереджаючої розробки вугільних пластів для запобігання ГДЯ на пластах, що захищаються, визначається тільки характеристиками захисного шару і порід міжпласття. На підставі цих положень розроблені нормативні документи, які регламентують питання захисної розробки. Сутність нормативного методу визначення ефективності захисної дії полягає в наступному. Залежно від глибини розробки і ширини виробленого простору захисного шару знаходять нормативну дальність захисної дії при над- і підробці. Нормативну дальність коректують з урахуванням критичної потужності захисного шару і загального змісту пісковиків в породах міжпласття. Визначену таким чином розрахункову дальність захисної дії зіставляють з фактичною потужністю порід міжпласття і обчислюють показник ефективності захисної дії, за величиною якого визначають категорію захисту. Наукова новизна. Встановлена властивість вугільних пластів, які захищаються від газодинамічних явищ, формувати захисну дію випереджаючої розробки показало, що процес формування захисної дії здійснюється фізичною системою «захисний пласт – міжпласття – пласт, що захищається». Останнє формується за рахунок активізації процесу розвантаження пласта при його розробці, обумовленого потужністю пласта, що захищається, його сорбційними властивостями і залишковою газоносністю, структурою, ступенем метаморфізму тощо. Практична значимість. Запропонована методологія дозволить більш об'єктивно визначати ефективність випереджаючої розробки пластів для запобігання ГДЯ, виключивши помилки І роду, тобто коли ГДЯ відбуваються в ефективно захищених зонах.

Цель. Разработка методологии и уточнение методики оценки эффективности опережающей защиты пластов, склонных до ГДЯ. Методика. При отработке выбросоопасных угольных пластов используется нормативная база по прогнозу и борьбе с газодинамическими явлениями (ГДЯ). Наиболее эффективным считается способ полной защиты отрабатываемого угольного пласта. Защитное действие опережающей разработки угольных пластов для предотвращения ГДЯ на защищаемых пластах определяется только характеристиками защитного пласта и пород междупластья. На основании этих положений разработаны нормативные документы, регламентирующие вопросы защитной разработки. Сущность нормативного способа определения эффективности защитного действия заключается в следующем. В зависимости от глубины разработки и ширины выработанного пространства защитного пласта находят нормативную дальность защитного действия при над- и подработке. Нормативную дальность корректируют с учетом критической мощности защитного пласта и общего содержания песчаников в породах междупластья. Определенную таким образом расчетную дальность защитного действия сопоставляют с фактической мощностью пород междупластья и вычисляют показатель эффективности защитного действия, по величине которого определяют категорию защиты. Научная новизна. Установленное свойство защищаемых от газодинамических явлений угольных пластов формировать защитное действие опережающей разработки показало, что процесс формирования защитного действия осуществляется физической системой «защитный пласт – междупластье – защищаемый пласт». Последнее формируется за счет активизации процесса разгрузки пласта при его разработке, обусловленного мощностью защищаемого пласта, его сорбционными свойствами и остаточной газоносностью, структурой, степенью метаморфизма и пр. Практическая значимость. Предлагаемая методология позволит более объективно определять эффективность опережающей разработки пластов для предотвращения ГДЯ, исключив ошибки І рода, т.е. когда ГДЯ происходят в эффективно защищенных зонах.

Purpose. Development of a methodology and refinement of a methodology for assessing the effectiveness of advanced protection of formations prone to hydro-stimulation. Methodology. When mining outburst-hazardous coal seams, a regulatory framework is used for forecasting and combating gas-dynamic phenomena (GDN). The most effective method is considered to be the complete protection of the mined coal seam. The protective effect of the advanced development of coal seams to prevent hydroelectric events in the protected seams is determined only by the characteristics of the protective seam and interbedded rocks. On the basis of these provisions, regulatory documents have been developed that regulate the issues of defensive engineering. The essence of the normative method for determining the effectiveness of a protective action is as follows. Depending on the depth of development and the width of the mined-out space of the protective layer, the standard range of the protective action is found during over- and underworking. The standard range is adjusted taking into account the critical thickness of the protective layer and the total content of sandstones in the interbedded rocks. The calculated range of the protective action determined in this way is compared with the actual thickness of the rocks between the layers and the indicator of the effectiveness of the protective action is calculated, according to the value of which the category of protection is determined. Scientific novelty. The established property of coal seams protected from gas-dynamic phenomena to form a protective action of advanced development showed that the process of forming a protective action is carried out by the physical system "protective layer - interbed - protected layer". The latter is formed due to the activation of the process of unloading the formation during its development, due to the thickness of the protected formation, its sorption properties and residual gas content, structure, degree of metamorphism, etc. Practical significance. The proposed methodology will make it possible to more objectively determine the efficiency of advanced development of reservoirs to prevent hydroelectric events, eliminating type I errors, i.e. when GDDs occur in effectively protected areas.