Геологическая энциклопедия - дегазация

месторождения

(a. degassing, outgassing, decontamination; н. Entgasung, Entgasen, Gasabscheidung; ф. degazage; и. desgasificacion) естеств. или искусств. процессы удаления газов из их источников (угольные пласты, вмещающие породы, рудные залежи, скопления свободных газов в зонах тектонич. нарушений). Цель Д. снижение поступления газа в горн. выработки, предотвращение его внезапных выделений.

В зависимости от формы и генезиса газового скопления, величин природной газопроницаемости и газоносности пластов, интенсивности изменения природной системы "уголь (порода, руда) газ природная влага" под воздействием горн. работ, характера воздействий на источник газа, сроков ведения горн. работ и Д., от схемы бурения дегазац. (газосборных) скважин применяются: заблаговрем. Д. в пределах шахтных полей, ограждающая Д., предварит. Д., передовая Д., Д. смежных угольных пластов-спутников, Д. выработанных пространств отработанных и действующих выемочных участков, Д. зон трещиноватых пород вблизи геол. нарушений закрытого типа и комплексная Д.

Д. бывает: пассивной, при к-рой источник интенсивного выделения газа в горн. выработки изолируется от шахтной атмосферы и каптированный газ выводится либо за пределы опасного участка в струю воздуха для разжижения до допустимых норм, либо на дневную поверхность; активной, когда процессы сбора и изолированного от горн. выработок вывода газа на поверхность производятся под вакуумом, создаваемым спец. искробезопасными водокольцевыми вакуумнасосами. С нач. 40-х гг. применяется активная Д.; в СССР с 1951 в Кузбассе, а к 1983 более чем в 218 шахтах Донецкого, Кузнецкого, Карагандинского, Печорского и Львовско-Волынского угольных басс., на шахтах м-ний Урала, Д. Востока и о. Сахалин с суммарным дебитом отсасываемого метана св. 5 млн. м³/сут.

Заблаговременная Д. осуществляется через вертикальные скважины, пробуренные с поверхности до угольных пластов за 3-8 лет до начала горн. работ. Для повышения газопроницаемости и интенсивности газоотдачи пласты обрабатываются с поверхности через скважины гидропескоструйными и гидрорасчленяющими способами. Ограждающая Д. применяется при проведении выработок по газоносным пластам и породам при дебите метана в одиночную выработку св. 3 м³/мин. При этом виде Д. в обе стороны от проводимой выработки через 20-60 м по её длине бурят длинные (до 100 м) дегазац. скважины диаметром 80150 мм, к-рые служат барьером газу, движущемуся в выработку. Отсос газа из скважины под вакуумом до 20,6 кПа снижает на 50-70% метанообильность проводимой выработки. Предварит. Д. разрабатываемых пластов скважинами диаметром 80150 мм осуществляется для снижения природной газоносности пласта и давления метана в пласте до начала очистных работ в шахтном поле; уменьшает также опасность внезапных выбросов газа и угля. Дегазац. скважины бурят из пластовых или полевых выработок по восстанию, падению и простиранию пласта. Наиболее эффективны восстающие скважины, пробуренные через 10-20 м друг от друга на всю высоту этажа. Схема расположения скважин и частота бурения (расстояние между соседними скважинами) зависят от способа подготовки участка, применяемой системы разработки, интервала между окончанием бурения скважин и началом очистной выемки, величины газопроницаемости пласта и скорости подвигания лавы. Макс. эффективность предварит. Д. 50-60%. Для повышения газопроницаемости применяется подземный гидроразрыв и физ.-хим. обработка пласта слабыми растворами кислот, способствующая растворению части составляющих пласт компонентов. Передовая Д. разрабатываемого пласта скважинами применяется в комплексе с предварительной Д. для повышения эффекта Д. на 15-30%. При передовой Д. используется эффект влияния подвигающегося очистного забоя на напряжённо-деформируемое состояние разрабатываемого пласта впереди линии забоя. Д. смежных подрабатываемых и надрабатываемых пластов скважинами предназначается для существенного снижения метанообильности выработок выемочного участка пласта, вынимаемого с опережением по отношению к остальным пластам свиты. При Д. смежных пластов используется эффект их разгрузки от подработки или надработки, активизирующий процесс десорбции газа из смежного пласта. При поди надработке смежных пластов повышается их газоотдача в зонах разгрузки и расслоения. Выделяющийся газ улавливается через скважины и поступает в дегазац. систему шахты. Выемка защитных пластов (наиболее действенное противовыбросное региональное мероприятие) в комплексе с Д. смежных (подзащитных выбросоопасных) пластов способствует более эффективной опережающей отработке защитных пластов. Д. смежных пластов даёт макс. эффект снижения газообильности шахт за счёт отсоса газа из наиболее крупного источника газа выработанных пространств. Д. смежных пластов фланговыми скважинами позволяет отсасывать до 90% всего газа в пределах шахтного поля. Д. выработанных пространств процесс удаления концентрир. метано-воздушных смесей из выработанных пространств при выемке пластов с большими потерями угля (по мощности или в целиках угля) и смежных пластов, залегающих на близком расстоянии от разрабатываемого (в пределах зоны беспорядочного обрушения боковых пород). Д. выработанных пространств осуществляется при помощи отводов газопровода, введённых в изолированное от воздухопроводящих выработок выработанное пространство, или коротких скважин, пробуренных в купола обрушения боковых пород. Комплексная Д. сочетание разл. способов и схем Д. для максимально возможного искусств. снижения метанообильности шахт. Эффективность комплексной Д. достигает 80-90%.

Литература: Руководство по дегазации угольных шахт, М., 1975; Васючков Ю. Ф., Дегазация угольного пласта с использованием физико-химической обработки, М., 1976; Ножкин Н. В., Заблаговременная дегазация угольных месторождений, М., 1979; Айруни А. Т., Теория и практика борьбы с рудничными газами на больших глубинах, М., 1981.

А. Г. Айруни.