Способ скважинной добычи полезных ископаемых, преимущественно угля

 

СПОСОБ СКВАЖИННОЙ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО УГЛЯ, включающий проведение лодгото//-/ вительной выработки ниже уровня пласта , бурение из нее в пласт нагнетательных и добычных скважин, сбойку между ними образованием выработанноho пространства, нагнетани е в пласт воды с многократным изменением давления по пилообразному режиму и извлечение полезного ископаемого в виде пульпы через добычные скважины, отл.и чающийся тем, что, с целью Повышения эффективности добычи путем снижения энергетических затрат на разрушение полезного ископаемого , перед нагнетанием воды выработанное пространство заполняют газом , нераствори№)м в воде, а сброс давления осуществляют через систеW му добычных скважин. со 00 sj 4 О5

33746 А

СОО3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3421681/22-03 (22) 07.04.82 (46) 07,08.83. Бюл. N 29 (72) К .К.Софийский, А .Ф.Папырин, 3.И,Мучник, Н.А.Шмелев и В.П.Портянко (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Института геотехничвской механики АН Украинской CCP (53) 622.234.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1(853105, кл. Е 21 С 41/04, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР ((о заявке N 3301822/03, кл. Е 21 С 45/00, 1981. (54)(57) СПОСОБ СКВАЖИННОЙ ДОБЫЧИ

ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО

УГЛЯ, включающий проведение подготоЗ(д) E 21 С 45/00; Е 21 С 41/04 вительной выработки ниже уровня пласта, бурение из нее в пласт нагнетательных и добычных скважин, сбойку между ними образованием выработанноto пространства, нагнетание а пласт воды с многократным изменением давления по пилообразному режиму и извлечение полезного ископаемого в виде пульпы через добычные скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности добычи путем снижения энергетических затрат на разрушение полезного ископа" емого, перед нагнетанием воды выработанное пространство заполняют га" эом, нерастворимым в воде, а сброс Я давления осуществляют через систему добычных скважин.

33746

20

Зо

5Q

Заказ 5588/37

ВНИИПИ

1 10

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для извлечения полезных ископаемых, преимущественно угля, залегающих в сложных горногеологических условиях и на значительных глу" бинах.

Известен способ скввжинной добычи полезных ископаемых, включающий вскрытие пласта нагнетательными и добычными скважинами, нагнетание через них воды в пласт с многократным изменением давления по пилообразному режиму и извлечение полезного ископаемого в виде пульпы через добычные скважины f1).

Известен способ скважинной добычи полезных ископаемых, включающий проведение подготовительной выработки ниже уровня пласта, бурение из нее в пласт нагнетательных и добычных скважин, сбойку между ними образованием выработанного пространства, нагнетание в пласт воды с многократ" ным изменением давления по пилооб" разному режиму и извлечение полезного ископаемого в виде пульпы через добычные скважины I2 ).

Недостатком этих способов является значительные энергетические затраты на разрушение полезного ископаемого из-за низкой проницаемости воды, Цель изобретения - повышение эффективности добычи путем снижения энергетических затрат на разруше" ние полезного ископаемого.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу скважинной добычи полезных ископаемых, преимущественно угла, включающему проведение подготовительной выработки ниже уровня пласта, бурение из нее в пласт нагнетательных и добычных скважин, сбойку между ними образованием выработанного пространства, нагнетание в пласт воды с многократным изменением давления по пилообразному режиму и извлечение полезного ископаемого в виде пульпы через добычные скважины, перед нагнетанием воды выработанное пространство заполняют газом, нерастворимым в воде, а сброс давления осуществляют через систему добычных скважин, На чертеже изображена схема добычи угля, разрез.

Способ осуществляется следующим образом.

Ниже обрабатываемого крутого пласта 1, на расстоянии 10-20 м, проводят полевую подготовительную выработку 2, иэ которой в угольный пласт бурят нагнетательные скважины 3 и систему добычных скважин 4. Расстояние между скважинами принимают равным величине выемочного участка. Скважины обсаживают стальными трубами и герметизируют на всю длину до угольного пласта. Между скважинами по пласту осуществляют сбой" ку известным способом, например выработкой околоскважинного пространства по.пласту гидромониторными насадками, насаженными на трубы меньшего диаметра, чем трубы, обсаживающие скважины. Через нагнетательные скважины 2 выработанное пространство заполняют воздухом.

При нагнетании в выработанное пространство воды под давлением происходит вытеснение воздуха из выработанного пространства в угольный пласт.

Вследствие того, что газ является сжимаемым рабочим агентом, давление в выработанной полости повышается. После того, как гаэ полностью вытесняется из выработанного пространства в угольный пласт, давление в полости резко возрастает при постоянном расходе воды до максимального значения. Выдерживают давление в течение времени, необходимого для проникновения жидкости на глубину отторгаемого слоя, после чего производят сброс давления за время, обеспечивающее выполнение критерия разрушения. Разрушенный уголь под действием силы тяжести опускается к добычным скважинам и при последующих сбросах давления выходит вместе с водой. Укаэанный процесс периодически повторяют до полной выемки отрабатываемого участка, Предложенный способ позволяет повысить эффективность скважинной гидродобычи угля на 103 за счет увеличения проницаемости рабочего агента в массив и снижения энергетических затрат на разрушение.

Тираж 603 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4