Способ дегазации массива калийных пород

 

1. СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ МАССИВА КАЛИЙНЫХ ПОРОД, включающий бурение взрывной скважины из выработки, размещение в ней взрывчатых веществ и их взрывание, о тличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности дегазации массива калийных пород путем создания в массиве пород тангенциальных трещин и образования гидрофобной поверхности трещин , препятствующей росту кристаллов соли, взрывную скважину бурят в центре выработки, а вокруг скважиныпараллельно ей бурят ряд дополнитель-. ных скважин, которыезаполняют раствором аминов и герметизируют, при этом взрывание зарядов взрывчатых веществ производят после герметизации дополнительных скважин. 2, Способ по п. 1, о т л и ч а ю-§ Ц и и с я тем, что используют вод (Л ный раствор аминов с длиной цепи Сад -Cjto в концентрации 0,05-0,5%.

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

- СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5П Е 21 4 5/ООГ Е 21 W 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21). 3514026/22-03 (22) 23. 11.82 (46) 07. 02. 84.. Бюл. 9 5 (72) М.N. Бей, Г.П. Шаманский и Б.В. Лаптев (71) Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии (53) 622.807(088.8) (56) 1. Медведев И.A., Полянина 1 .Д.

Газовыделения в калийных рудниках.

М,, Недра", 1974, с. 129-161 °

2. Инструкция .по безопасному ведению горных работ на пластах, склон-ных к внезапным выбросам угля, породы и газа. М., Недра, 1977, с. 87-88 (прототип). (54)(57) 1, СПОСОБ ДБГАЗАЦИИ МАССИ

ВА КАЛИЙНЫХ ПОРОД, включакщий бурение взрывной скважины иэ выработки, t размещение в ней взрывчатых веществ и их взрывание, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности дегаэации массива калийных пород путем создания в массиве пород тангенциальных трещин и образования гидрофобной поверхности трещин, препятствующей росту кристаллов соли, взрывную скважину бурят в центре выработки, а вокруг скважины параллельно ей бурят ряд дополнительных скважин, которые заполняют раствором аминов и герметиэируют, при этом взрывание зарядов взрывчатых веществ производят после герметизации дополнительных скважин.

2 ° Способ по п. 1, о т л и ч а ю- g шийся тем, что используют водный раствор аминов с длиной цепи

С(2 -С а в концентрации .0,05-0,53.

С:

1071764

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке выбросоопасных калийных пород..

Известен способ дегаэации калийных пород, включающий бурение скважин, нагнетание в них воды в режиме гидрораэрыва, подключение скважин к дегаэационной системе и отсос газа из скважин П1 .

Недостатком способа является еГо малая эффективность из-эа невозможности создания устойчивой сети филь.трационных трещин и необходимости сооружения в рудниках специальных высоконапорных трубопроводов для по- 15 дачи жидкости.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и получаемому результату является способ, .включающий бурение скважин, их заполнение, размещение в скважине взрывчатых веществ (ВВ) и их взрывание, при этом скважины заполняют водой после эаряжения зарядами ВВ и взрывают через 45 мин после заполнения водой последней скважины L2).

Недостатки способа связаны с большим расходом BB (каждая торпеда весит 1,5-2,0 кг) и имеют место случаи отказов при производстве взрывных работ, что значительно повышает опасность ведения горных ра" бот. Кроме того, в трещинах, заполненных водой, особенно с добавлением поверхностно-активных веществ в соляных породах образуется насыщенный рассол, что приводит к росту кристаллов соли, которые заполняют трещины и сужают или перекрывают сечение фильтрационных каналов, в ре- 40 зультате чего дебит газа в скважине резко снижается и способ становится неэффективным.

Целью изобретения является повы-. шение эффективности дегаэации мас- 45 сива калийных пород путем создания в массиве пород тангенциальных трещин и образования гидрофобной поверхности трещин, препятствующей росту кристаллов соли.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу дегаэации массива калийных пород, включающему бурение взрывной скважины иэ выработки, размещение в ней ВВ и их взрывание, взрывную скважину бурят в центре выработки, а вокруг скважины параллельно ей бурят ряд дополнительных скважин, которые заполняют раствором аминов и герметиэируют, при этом взрывание зарядов ВВ про- 60 изводят после герметизации дополнительных скважин.

Кроме того, используют водный раствор аминов с длиной цепи С -С, в концентрации 0,05-0,5%.

Способ осуществляется следу им образом.

Иэ центра забоя очистной или подготовительной выработки бурят скважину и .размещают в ней заряды ВВ.

На некотором расстоянии от нее по окружности параллельно взрывной скважине бурят ряд дополнительных скважин с расстоянием одна от другой по хорде, равным расстоянию от взрывной скважины до ряда дополнительных скважин. Дополнительные скважины заполняют раствором аминов. Если раствор аминов упакован в специальные емкости, например полиэтиленовые мешочки, с наружным диаметром, равным диаметру скважин, то направление скважин может быть любым. Если раствор аминов заливают в скважины, то они должны иметь минимальный наклон в сторону почвы 5-7 с тем, чтобы раствор не выливался из скважин ° После заполнения контурных скважин раствором аминов их герметиэируют, например, «еханическими затворами или деревянными пробками и производят взрывание зарядов ВВ.

Количество взрываемых и контурных скважин зависит от площади забоя.

Длина скважин определяется техническими возможностями буровой техники, горно-геологическими условиями, мощностью пласта, ецио гипсометрией, скоростью подвигания забоя и временеу эффективного воздействия аминов.

Эффективное воздействие аминов на гидрофобность калийных солей сохраняется в течение 90-100 сут.

При взрывании во взрывной скважине зарядов ВВ волны напряжений распространяются от скважины в радиальном направлении, создавая сеть трещин в породах. Достигнув дополнительных скважин, заполненных раствором аминов, волны напряжений отражаются or них..

Отраженная волна напряжений вызывает образование в массиве пород тангенциальных трещин, что позволяет получить густую сеть фильтрационных каналов. Кроме того, при движении отраженной волны в зоне растягивающих напряжений происходит проникновение раствора аминов в полости трещин и образование на поверхности трещин гидрофобной пленки, препятствующей процессу вторичной кристаллизации солей в трещинах массива.

Для создания на калийных породах гидрофобной пленки необходимо использовать амины с длиной цепочки С -С

Весовая концентрация аминов в воде составляет 0,05-0,5%. Концентрация меньше нижнего предела не препятствуei вторичной кристаллизации, а выше 0,5% — не повышает эффективность образования гидрофобных пленок. Приготовление раствора аминов проиэво1071764

Составитель Г. Васючкова

Редактор Н. Рогулич Техред T.Nàòî÷êà Корректор A. Ильин

Заказ 97/27

Тираж 427 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35 Раущская наб. д. 4/5, l+Q+%4% % I. 1 Ч

Филиал ППП Патент, г, ужгород, ул. Проектная, 4 дится согласно известной методике, для этого навеску аминов весом, например, в 2,0 кг заливают 0,83 л соляной кислоты и 100 л воды, подогретой до 60 С. После перемешивания в раствор добавляют еще 100 л теплой (60-70®C) воды и перемешивают до. полного расплавления аминов, Предлагаемый способ дегазации калийных пород позволяет повысить безопасность профилактических работ за счет сокращения числа отказов при взрывных работах, увеличить сеть фильтрационных каналов в результате воздействия на породы отраженной взрывной волны и создания при этом тангенциальных трещин, сократить затраты на проведение профилактических работ за счет длительного сохранения фильтрационных ка.

10 налов.