|
Результаты расчетов показывают, что давление метана при постоянной метаноносности увеличивается с ростом содержания углекислого газа в угле за счет увеличения доли свободного метана. С учетом выражения (4.5) уравнения (4.4) получим следующую систему уравнений: Наличие углекислого газа в метаноносных угольных пластах , безусловно, повышает динамичность процессов метановыделения при технологических воздействиях на угольные пласты при их подготовке и последующей выемке. Система уравнений (4.6) как и уравнение (4.5) позволяет использовать для расчета пластового давления метана существующую базу данных. 4.2. Газоносность вмещающих пород и смежных пластов Информация о газоносности вмещающих пород и смежных угольных пластов в подрабатываемой и надрабатываемой толще в настоящее время представлена в малом объеме. В связи с этим целесообразно использовать эмпирическую зависимость газового давления от глубины, которая в общем виде описывается формулой (4.3). Переменное распределение давления газа по глубине (рис. 4.1) усложняет начальные условия при решении фильтрационных задач, и поэтому целесообразно усреднить величину давления в пределах зон газового дренирования подj, a^KiPoi ехр[0,02(30 Ту){0,993 + 0,007p0i)] w (1 + bn i p0 i )[l + 0,246w'exp(-l,12 ■ 10'3p0i)] ’ (4.6) 2 2 135 |
Это обусловлено тем, что сорбционный потенциал углекислого газа в несколько раз превышает сорбционный потенциал метана. В каждом конкретном случае изменение сорбционной метаноемкости определяется по изотерме сорбции. В случае сорбции метаноуглекислотной смеси углем закон действующих поверхностей (аналогичный закону действующих масс) позволяет представить изотерму сорбции Лэнгмюра в следующем виде: где i = 1, 2; i = 1 соответствует параметрам изотермы сорбции по метану, a i =2 по углекислому газу; pui парциальные пластовые давления метана и углекислого газа соответственно. Выражение (4.5) описывает сорбцию бинарной смеси, когда протекает как бы два параллельных процесса взаимодействия газов СН4 и СО2 со свободной поверхностью сорбента по схеме Лэнгмюра: молекула СН4 + свободное место на поверхности угля. -> -» сорбционный комплекс СН4; молекула СО2 + свободное место на поверхности угля —> —> сорбционный комплекс СО2. Результаты расчетов показывают, что давление метана при постоянной метаноносности увеличивается с ростом содержания углекислого газа в угле за счет увеличения доли свободного метана рис. (4.1). С учетом выражения (4.5) уравнения (4.4) получим следующую систему уравнений: (4.5) 121 Наличие углекислого газа в метаноносных угольных пластах , безусловно, повышает динамичность процессов метановыделения при технологических воздействиях на угольные пласты при их подготовке и последующей выемке. Система уравнений (4.6) как и уравнение (4.5) позволяет использовать для расчета пластового давления метана существующую базу данных. 4.2. Газоносность вмещающих пород и смежных пластов Информация о газоносности вмещающих пород и смежных угольных пластов в подрабатываемой и надрабатываемой толще в настоящее время представлена в малом объеме. В связи с этим целесообразно использовать эмпирическую зависимость газового давления от глубины, которая в общем виде описывается формулой (4.3). Переменное распределение давления газа по глубине (рис. 4.2) усложняет начальные условия при решении фильтрационных задач, и поэтому целесообразно усреднить величину давления в пределах зон газового дренирования подработанных и надработанных пород (рис. 4.3). Осреднение осуществляется по формулам: ■ зона беспорядочного обрушения ■ зона газового дренирования пород основной кровли 123 |