Materiały konferencyjne SEP 1993 - tom 2

Szkoła Eksploatacji Podziemnej '93 Wśród występujących w węglu spękań można zwykle wyróżnić co najmniej dwa zespoły, wzajemnie prawie prostopadłe. Często są to spękania podłużne i poprzeczne w stosunku do biegu warstw, ale zorientowane pod różnym kątem w stosunku do niego. Niekiedy pojawiają się też spękania przekątne. Ze względu na zróżnicowane warunki tektoniczne, w jakich tworzą się układy spękań, powinny być one w każdym przypadku analizowane indywidualnie. Szczególne znaczenie dla eksploatacji metanu mają zespoły spękań o dużym zasięgu („face cleats"). w stosunku do którego drugi zespół tworzą spękania krótkie urywające się na płaszczyznach spękań pierwszego zespołu („butt cleats"), W otwo- rach wierconych poziomo w pokładach węgla, zorientowanych prostopadle w sto- sunku do spękań, obserwuje się 2,5 do 10 razy wyższą wydajność metanu, jeśli przecinają one spękania zespołu podstawowego („face")» niż wydajność otworów przecinających spękania zespołu podrzędnego („butt''). W przypadku otworów eks- ploatacyjnych, wierconych z powierzchni, odległość między nimi mogą być większe w kierunku określonym przez ułożenie spękań zespołu podstawowego, bowiem w tym kierunku łatwiejszy jest drenaż metanu (Diamond i in. 1980). Najdogodniejsze warunki eksploatacyjne występują w strefach silnie spękanych, te- ktonicznie zaburzonych („sweet spots"). Duże znaczenie ma zatem ich wykrywanie w czasie rozpoznawania złoża. W sąsiedztwie stref intensywnych spękań, otwory osiągają wydajność wyższą, nawet o około 25% w przypadku metanu i 50% dla wody (Briscoe i in. 1988). Również ułożenie warstw wpływa znacząco na produkcyjność otworów i ich wzajemne oddzi^ywanie. W przypadku małej szczelinowatości węgla i dla ułatwienia desorbcji, stosuje się zabieg szczelinowania z równoczesnym wypełnieniem tworzących się szczelin piaskiem. W złożach amerykańskich efekty szczelinowania były sprawdzane wyrobiskami górni- czymi. Stwierdzono, że tworzą się w wyniku tego zabiegu nieliczne szczeliny o dużym zasięgu do kilkudziesięciu metrów i na tych głębokościach, na jakich były prowadzone wyrobiska górnicze. Poza nielicznymi przypadkami, nie stwarzały zagrożenia dla póź- niejszej eksploatacji węgla. Znacznym utrudnieniem dla eksploatacji mogą być wszelkie zjawiska nieciągłości pokładów, a zatem ich wyklinowania się, rozmycia oraz obecność przerostów łupkowych. Zawodnienie złoża, a w szczególności pokładów węgla jest jednym z podstawowych czynników decydujących o jM^ebiegu desorbcji metanu. Woda wypełniająca spękania i makropory musi być usuwana, by proces mógł przebiegać bez zakłóceń, W historii pracy otworu wyróżnia się zwykle cztery fazy (rys. 13): I początkową, charakteryzującą się dopływem metanu wolnego do otworu, jeśli występuje w dostatecznej ilości, II przygotowawczą, obejmującą pobór wody ze złoża i obniżenie jej ciśnienia, aż do momentu w którym proces desort>cji może zaistnieć, n i zasadniczą, w której następuje dopływ metanu desorłx)wanego, przy równoczes- nym poborze wody dla utrzymania odpowiednich warunków, dla przebiegu procesu w obszarze oddzijJywania otworu. Sekcja IV 293