В зависимости от конкретных горно-геологических условий, системы разработки и порядка отработки выемочного участка применяются различные варианты схем дегазации сближенных пластов с использованием эффекта частичной разгрузки от горного давления.

При столбовой системе разработки дегазационные скважины бурятся из вентиляционных или реже из конвейерных выработок, параллельно линии очистного забоя или под некоторым углом к нему и горизонтальной плоскости. При подвигании очистного забоя верхняя часть скважины, пересекающая смежный угольный пласт, будет подработана раньше, чем ее загерметизированная часть, вследствие чего метан из смежного пласта успеет поступать в скважину до нарушения ее герметичности. Отсос метана можно проводить до тех пор, пока в результате сдвижения пород не нарушится герметизация скважин. Для увеличения срока действия скважин, попадающих в зону нарушения пород, их можно оставить в выработанном пространстве участка подсоединенными к участковому газопроводу.

При разработке пластов столбовыми системами с погашением выработок способ дегазации подрабатываемых пластов угля не всегда обеспечивает требуемую эффективность вследствие малого срока функционирования скважин. В таких условиях может быть применена дегазация с помощью газосборных выработок и скважин. Этот способ эффективен, если буровой служит выработка, пройденная для этих целей.

Снижение газовыделения из окружающего разрабатываемый пласт горного массива на шахтах Воркуты достигается дегазацией его восходящими и нисходящими скважинами, которые бурят:

- из выработок, параллельных разрезным, с охраной буровых ниш целиком угля (фланговые выработки);

- из вентиляционных штреков, впереди очистного забоя с подключением скважин к сети после прохода лавы;

- вентиляционных штреков позади очистного забоя (180-200 м).

В двух последних вариантах скважины располагаются в выработках, которые охраняются лишь многорядной органной крепью, обеспечивающей сохранность сечения выработки для повторного ее использования при отработке соседнего столба.

Эффективность дегазации зависит от места расположения скважин и времени их работы. При бурении скважин из поддерживаемых выработок она составляет 50-60 % , а из погашаемых 30-40%.

Выбор и обоснование способа дегазации пластов-спутников

Общие положения

Интенсивная газоотдача из сближенных пластов происходит в зоне разгрузки пород от горного давления при ведении очистных работ. По восстанию и падению эта зона ограничивается углами разгрузки Y, а в направлении подвигания очистного забоя она начинается позади лавы и продвигается вслед за ней. Во время этой интенсивной газоотдачи и следует производить отсос газа до тех пор, пока не нарушится герметизация скважин, подключенных к вакуумному газопроводу.

С учетом этого скважины, пробуренные из пластовых выработок, погашаемых позади очистного забоя, следует разворачивать по отношению к линии очистного забоя. Это, к сожалению, увеличивает объем буровых работ и снижает эффективность дегазации, т.к. сразу после прохода лавы приходится отключать скважины от газопровода.

Лучше всего, чтобы скважины были пробурены параллельно линии очистного забоя. Но при этом выработка, из которой пробурены скважины, должна сохраняться.

Если скважины бурят с разворотом к линии очистного забоя, то необходимо, чтобы они были пробурены заблаговременно. Решение об этом принимают на основании рекомендаций о проекции скважин a на горизонтальную проекцию оси выработки, из которой они пробурены:

ориентировочно

                                                                    (18.1)

где: L – расстояние от лавы до места установки бурового станка; t – время на монтаж станка, бурение, герметизацию и подключение скважины к газопроводу; v₀ – скорость подвигания очистного забоя; H – расстояние по нормали до дегазируемого пласта; q - угол между осью выработки, из которой бурится скважина, и горизонтальной плоскостью.

Рассчитанное по формуле значение а является минимальным и в данном случае характеризует лимит времени на бурение и остановку скважины, если она не была пробурена своевременно.

Если скважины бурят заблаговременно, то при бурении скважин из выработок, поддерживаемых в течении всего периода отработки выемочного участка, принимают а = 0, при бурении скважин с разворотом к линии очистного забоя – а = 40÷50 м. [15]