Gas prognosis

Anthropogene Anreicherung des Methans in einem gestörten Kohlegesteinmassiv

Prognosemethode der Bereiche mit erhöhtem Gasgehalt und deren Parameterbestimmung

Anwendungsbereich

Diese Norm wird für die Prognose der Bereiche mit erhöhtem Gasgehalt und für die Parameterbestimmung, von den geologischen Abteilungen für Kohleschächte, die aufgrund des Gases gefährlich sind und auch von geologischen Abteilungen von Unternehmen, die sich mit der Förderung des Grubengases beschäftigen, benutzt.

Begriffsbestimmung Anthropogene Anreicherungen des Methans (AAM) - Methananreicherung in der kluftigen Schicht des unterbauten Kohlegesteinmassivs verworfenes Kohlegesteinmassiv – das, durch Unterbau des Gebirgsmassivs, vom Bergdruck entlastete Gesteinmassiv, in dem sich Grubengas bildet Grubengasmenge AAM - Methanmenge, die sich in den Schichten des Kohlegesteins nach dem Unterbau gebildet hat. Isolinienkarte des AAM Volumenanteils - Isolinien gleicher Grubengasmenge, die auf dem Plan des Grubenraumes abgebildet sind Bereiche erhöhten Gasgehaltes (EG-Bereiche) - Bereiche in dem verworfenen Kohlegestein mit Gasgehalten, die höher sind als die, auf die gesamte Fläche bezogenen mittleren TCM-Dichten und die Abbildung auf der Isolinienkarte des AAM-Volumenanteils Parameter der EG-Bereiche - Größe der EG-Bereiche auf dem Plan und auf dem Vertikalschnitt und mittlere Grubengasmenge

Prognosemethode und Methode der Parameterbestimmung der EG-Bereiche im verworfenen Kohlegestein

1. Für die Prognose des Gasgehaltes und der Bewertung der Grubengasmenge sind folgende Daten notwendig:

- Charakteristik der Kohlegewinnung und der vorhandenen Methanmenge im abgebauten Bereich oder in der geschlossenen Schacht;

- Grubenbaupläne der abgebauten Kohleflöze auf dem Abbaugebiet oder der geschlossenen Schacht, die für die Methangewinnung gedacht sind;

- Vertikalschnitt beim Streichen und quer zum Streichen;

- Datenblätter der Bauabschnitte mit Ausgasungsaktivitäten;

- Vertikalschnitte der Erkundungsbohrungen, der Schächte und anderer Abbauräume;

- Charakteristik der Kohleflöze und der Gesteine in überbauten Kohleschichtenfolge;

- Auskunft über das Gasvorkommen in dem Grubenbau und der Bohrungen auf der Prognosefläche

2. Ablauf der Prognosedurchführung

2.1 Auf dem Grubenbauplan des abgebauten Kohleflözes wird die Grenze und das Gitternetz der Fläche für die Prognose ermittelt.

2.2 Auf dieser Fläche werden der Bestand und die Menge der erkundeten und der technologischen Bohrungen mit der Information des Vertikalschnitts der Gesteinsfolge, Lithologie und der Gesteinsbeschaffenheit des natürlichen Gasgehaltes, Porösität, Gas- und Wassergehalt und Gasdruck ermittelt.

2.3 Die Lage der Bohrlochmündung wird gemäß des Gitternetzes, welches für die Prognose gewählt wurde, bestimmt.

2.4 Für jedes Bohrloch wird einzeln die Grubengasmenge in Sandsteinen, Kohleflözen und Zwischenschichten bewertet.

2.5 Auf den Grubenbauplänen wird in dem Prognosebereich die Isolinienkarte der Grubengasmenge erstellt, werden die EG-Bereiche kenntlich gemacht und deren Parameter bestimmt.

3. Die Abschätzung der Methanmenge in unterbauten Sandsteinen für die Schichtenfolge der unterbauten Gesteine vom Hängendem des abgebauten Kohleflözes in Richtung (auf der Normalen) des Hangendgesteins, wird nach einer entsprechenden Formel berechnet.

• Für jedes Bohrloch wird einzeln die Menge der Sandsteine, die im stratigraphischen Intervall anlagern, ermittelt.

• Für jeden Sandstein wird die Mächtigkeit, Teufe, natürliche Porosität und der Gasgehalt bestimmt.

• Für jeden Sandstein neben jeder Bohrung wird der anthropogene Gasgehalt qni in m³ Gas bezogen auf m³ des Gesteins berechnet.

4. Die Abschätzung der Grubengasmenge in unterbauten Kohleflözen für die Schichtenfolge der unterbauten Gesteine mit dem Normalenabstand zum Hangenden des abgebauten Kohleflözes in Richtung des Gesteinhangenden, wird berechnet.

• Für jedes Bohrloch wird einzeln die Menge der gashaltigen Kohleflöze und der Zwischenflöze mit der Mächtigkeit, die größer ist als 0,2m bestimmt. Ihre Mächtigkeit, Kennzahlen der Flözdichte und der natürliche Methangehalt werden ermittelt.

• Für jeden Kohleflöz oder jede Gesteinschicht neben jedem Bohrloch wird die anthropogene Gassättigung berechnet.

• Grubengasmenge in unterbauten Kohleflözen und Zwischenflözen für jedes einzelne Bohrloch wird bestimmt.

5. Die Abschätzung der Grubengasmenge in unterbauten Kohlemassiv ist die Summe aus der Grubengasmenge in Sandsteinen und in Kohleflözen und Zwischenflözen für jedes Bohrloch einzeln.

6. Nach den Daten der Bohrlochmündung und den Kennzahlen der Grubengasmenge für jedes einzelne Bohrloch wird auf dem Grubenbauplan mit der Interpolationsmethode (oder anderer Methoden) die Karte mit den Isolinien der Grubengasmenge in dem unterbauten Kohlemassiv der Prognosefläche erstellt. Auf diese Karte mit den Isolinien der Grubengasmenge wird ein freies Koordinatensystem aufgetragen. Die Intervalle entsprechen dem mittleren Abstand zwischen den Bohrlöchern auf der Prognosefläche. Auf der Karte der Isolinien der Grubengasmenge werden Isolinien der mittleren Größe der Grubengasmenge aufgetragen, die EG-Bereiche werden markiert und deren Parameter ermittelt.