Способ обработки массива горных пород

 

Использование: при обработке плотных , крепких углей с низкой проницаемостью и трещиноватостью. Сущность изобретения: в массив нагнетают суспензию микроорганизмов с питательной средой . Перед нагнетанием суспензию охлаждают и переводят микроорганизмы в споровое состояние. После нагнетания суспензии осуществляют контроль за процессом перехода спор в вегетативное состояние, например путем отбора проб суспензии -из массива и определения в лаборааторных условиях относительного содержания спор. Контроль за состоянием массива осуществляют по окончании процесса перехода спор в вегетативное состояние. 3 з,п. ф-лы. (Л С

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Е 21 F 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОП ИСАН И Е И3ОБРЕТЕ Н Ия

«, ( фь (Л

М

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4824976/03 (22) 14,05,90 (46) 07.07.92. Бюл. И2 25 (71) Институт геотехнической механики

AH УССР (72) В.А.Шинковский, С.И.Гусак, Т,А.Круть, Г,Г. Сидя кина, В, В.Медведкова и Е, Н.Громозова (53) 622.817(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 174586, кл. Е 21 F 5/00, 1965.

Авторское свидетельство СССР

t4 1599564, кл, Е 21 F 5/00, 1989. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для обработки горных пород при подземной разработке полезных ископаемых.

Известен способ предварительной об.работки угольных пластов, включающий нагнетание в пласт жидкости в напорном, а затем в импульсном режиме, автоматически чередуемых по мере изменения гидравлического сопротивления пласта.

Основной недостаток способа при автоматическом чередовании напорного и им.пульсного режимов нагнетания возможное рассогласование физико-механических свойств угольного массива и значения давления нагнетаемой жидкости, в результате чего возможно локальное разрушение массива, что снижает эффективность обработки.

Также известен способ профилактической обработки горного массива, включаю„„5U,, 1745971 А1 (57) Использование: при обработке плотных, крепких углей с низкой проницаемостью и трещиноватостью, Сущность изобретения: в массив нагнетают суспензию микроорганизмов .с питательной средой. Перед нагнетанием суспензию охлаждают и переводят микроорганизмы в споровое состояние. После нагнетания суспензии осуществляют контроль за процессом перехода спор в вегетативное состояние. например путем отбора проб суспензии из массива и определения в лаборааторных условиях относительного содержания спор. Контроль за состоянием массива осуществляют по окончании процесса перехода спор в вегетативное состояние. 3 з.п, ф-лы. щий нагнетание жидкости в массив, определение изменения в интервале времени акустической эмиссии обрабатываемой зоны массива в зависимости от давления жидкости при ступенчатом подъеме давления на каждом интервале, а при достижении текущим значением приращения акустической .эмиссии пороговой величины давление снижают до предыдущей ступени и повторно осуществляют контроль, причем за пороговое значение принимают среднюю величину приращения акустической эмиссии.

Недостатком данного способа является то, что способ не позволяет определять конец процесса обработки массива, а время обработки на каждом интервале определяется производительностью насоса и не учитывает состояние массива, что негативно сказывается на эффективности обработки, Наиболее близким по техническому решению является способ профилактической

1745971 обработки горных пород при подземной разработке месторождений полезных ископаемых, включающий нагнетание в массив суспензии микроорганизмов с питательной средой и ее выдержку, контроль за состоянием массива, периодическую смену сус пензии и при достижении массивом требуемых параметров прекращение обработ-. ки.

Недостатком способа является возможное разрушение микроорганизмов в процессе нагнетания их в массив под действием избыточного давления нагнетания, как правило превышающего пластовое, Цель изобретения — повышение эффективности обработки за счет предотвращения разрушения микроорганизмов в процессе их нагнетания в массив, Поставленная цель достигается благодаря тому, что при способе обработки массива горных пород, включающем нагнетание в массив суспензии микроорганизмов с питательной средой и ее выдержку, контроль за состоянием массива и периодическое обновление реагента, перед нагнетанием суспензии в массив микроорганизмы переводят в споровое состояние, а после нагнетания суспензии контролируют процесс перехода спор в вегетативное состояние, при этом контроль за состоянием массива начинают после окончания этого процесса.

Кроме того, контроль процесса перехода спор в вегетативное состояние осуществляют путем отбора проб суспензии из массива и определения в лабораторных условиях относительного содержания спор, а перевод микроорганизмов в споровое состояние осуществляется за счет снижения температуры суспензии микроорганизмов до температуры перехода данного штамма микроорганизмов из вегетативного состояния в споровое.

Температура перехода микроорганизмов в споровое состояние определяется предварительно в лабораторных условиях для каждого используемого штамма, Использование для обработки массива горных пород биологической суспензии, содержащей споры микроорганизмов, позволяет снизить негативное воздействие избыточного давления, развиваемого техническими средствами подачи реагента в массив, на физиологическое состояние клеток микроорганизмов. Положительным фактором предлагаемого способа является также то, что споры, имея меньшие по сравнению с вегетативными клетками размеры (например, для силикатных бактерий

Bacillus muciloginosus размер вегетативных микроорганизмов 22,8х13,4 мкм, а спор

6,0х1,4 мкм), могут проникать в более мелкие трещины и поры обрабатываемого горного массива, что способствует повышению

5 эффективности обработки биологическим реагентом. Преимущество нагнетания в массив биологической суспензии спор микроорганизмов заключается еще и в том, что, попадая в массив в споровом состоянии, а

10 затем прорастая в нем, микроорганизмы адаптируются к условиям горного массива более быстро, что также позволяет повысить эффективность обработки массива горных пород биологической суспензией

15 микроорганизмов.

Способ осуществляют следующим образом.

Угольный аст Кт с углом падения 72 подготовлен вентиляционными и откаточ20 ными штреками к выемке. С целью предварительного разупрочнения угольный пласт обрабатывают суспензией силикатных бактерий Bacillus muciloginosus, Предварительно в лабораторных условиях определя25 ют температуру перехода Bacillus

muclloginosus в споровое состояние, Для нагнетания суспензии в массив по восстанию пласта через каждые 6 м бурят нагнетательные скважины у 70-100 мм, устья

30 которых герметизируют. Перед нагнетани-. ем суспензии в массив ее охлаждают до температуры перехода вегетативных клеток в споровое состояние(ниже+5 С). Периодически (1 раэ в сутки) из нагнетательной сква35 жины отбирается порция биологической суспензии и в лабораторных условиях определяется концентрация в ней спор и вегетативных клеток. При достижении концентрации вегетативных клеток в суспензии

40 примерно 1 10 кл/мл процесс перехода спор в вегетативное состояние считается законченным, т.е. биологическая суспензия перешла в активное состояние. После этого начинается контроль за состоянием масси45 ва, для чего из обрабатываемого массива отбираются пробы угля и производится оценка снижения его прочностных характеристик. При снижении прочностных характеристик массива до заданной величины

50 обработку прекращают. В случае, если достижение этого параметра по времени превышает срок эффективной работы. суспензии по разрушению угля (для ВасНЬз

mucltoglnosus примерно 7 сут), производит55 ся нагнетание в массив свежей питательной среды.

Предлагаемый способ обработки массива горных пород может быть реализован в любых горно-технических условиях. Использование способа наиболее эффективно

1745971

Формула изобретения

1. Способ обработки массива горных пород, включающий нагнетание в массив суспензии микроорганизмов с питательной средой и ее выдержку, контроль за состоянием массива, периодическое обновление реагента и при достижении массивом требуемых параметров прекращение обработки, Составитель И.Федяева

Техред М.Моргентал " Корректор А.Осауленко

Редактор Н.Тупица

Заказ 2375 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 для плотных, крепких углей с низкой проницаемостью и трещиноватостью, при обработке которых жидкими реагентами требуется большое избыточное давление.

Использование предлагаемого способа обработки массива горных пород по сравнению с известнымй обеспечивает следующие преимущества: постоянный эффективный контроль за процессом обработки и состоянием массива; повышение эффективности обработки за счет предотвращения разрушения микроорганизмов в процессе их нагнетания в массив: лучшее проникновение спор (из-за меньших, по сравнению с вегетативными клетками, размеров) в поры и трещины массива; повышение эффективности обработки массива горных пород биологической суспензией микроорганизмов за счет более быстрой адаптации проросших спор к условиям массива. отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обработки за счет предотвращения разрушения микроорганизмов в процессе их нагнетания, перед

5 нагнетанием суспензии в массив микроорганизмы переводят в споровое состояние, а после нагнетания суспензии контролируют процесс перехода спор в вегетативное состояние, при этом контроль за состоянием

10 массива начинают после окончания этого процесса.

2. Способ rio и. 1. от л ич а ю щи и с я тем, что контроль процесса перехода спор в вегетативное состояние осуществляют пу15 тем отбора проб суспензии из массива и определения в лабораторных условиях относительного содержания спор.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что перевод микроорганизмов в

20 споровое состояние осуществляется за счет снижения температуры суспензии микроорганизмов до температуры перехода данного штамма микроорганизмов из вегетативного состояния в. споровое.

25 4. Способ поо пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и йс я тем,.что температуру перехода микроорганизмов в споровое состояние определяют предварительно в лабораторных условиях для каМдого используемого штамма.