Способ разработки крутых пластов скважинной гидродобычей с попутной добычей метана



Способ разработки крутых пластов скважинной гидродобычей с попутной добычей метана
Способ разработки крутых пластов скважинной гидродобычей с попутной добычей метана
Способ разработки крутых пластов скважинной гидродобычей с попутной добычей метана
Способ разработки крутых пластов скважинной гидродобычей с попутной добычей метана

 


Владельцы патента RU 2473806:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено при отработке оставляемых целиков угля с высокой газоносностью, отработка которых по тем или иным причинам не может быть произведена традиционными способами. Способ включает отработку угольного пласта камерами в восходящем порядке гидравлическим способом с поверхности и использование подземных выработок, буровых машин, гидромониторов, а также гидроэлеватора. Вначале с поверхности бурят скважину на пласт со стороны кровли, в которую помещают трубы для гидромонитора, гидроэлеватора и отсоса метана, после чего начинают производить выемку угля в разрезной щели. Затем в образовавшуюся щель бурят другую скважину по угольному пласту, в которую устанавливают трубы для гидромонитора и отсоса метана. Причем при выемке угля в камере по восстанию пласта с использованием подземных выработок угольная пульпа поступает на аккумулирующий штрек, заменяющий гидроэлеватор. При этом попутно осуществляется отсос метана по трубам на поверхность. Технический результат заключается в расширении области применения способа, повышении безопасности разработки полезных ископаемых. 4 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке крутых угольных пластов скважинной гидродобычей с попутной выдачей метана потребителю, например, при отработке оставляемых целиков угля с высокой газоносностью, отработка которых по тем или иным причинам не может быть произведена традиционными способами.

Известен способ разработки угольных пластов скважинной гидродобычей (Патент РФ №2368783, Е21С 45\00, заявл. 2006.01. Способ разработки угольных пластов скважинной гидродобычей), где полезное ископаемое разрушается высоконапорной струей воды, и образовавшаяся пульпа вместе с метаном с помощью гидроэлеватора выдается на поверхность.

Недостатком этого способа является то, что он не обеспечивает эффективную отработку крутых угольных пластов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату, принятым за прототип является способ, в котором выемка угля ведется из камер по падению пласта. По мере выемки угля и после буровых работ через оставляемые скважины в целике из выработанного пространства осуществляют высасывание метана (Патент РФ №2415266, Е21С 41\18, заявл. 14.12 2009. Способ выемки угля из камер с попутной добычей метана).

Наряду с имеющимися достоинствами этот способ имеет недостатки:

- большой объем подготовительных работ;

- опасные условия труда из-за возможных взрывов метана.

Задачей изобретения является устранение указанных выше недостатков прототипа и тем самым создание такого способа выемки угля, который позволит осуществить комплексное и рациональное использование угля в недрах за счет расширения области применения способа, безопасную разработку полезных ископаемых.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе разработки крутых угольных пластов скважинной гидродобычей с попутной добычей метана, включающем отработку угольного пласта камерами в восходящем порядке гидравлическим способом с поверхности и использование подземных выработок, буровых машин, гидромониторов, а также гидроэлеватора, вначале с поверхности бурят скважину на пласт со стороны кровли, в которую помещают трубы для гидромонитора, гидроэлеватора и отсоса метана, после чего начинают производить выемку угля в разрезной щели, затем в образовавшуюся щель бурят другую скважину по угольному пласту, в которую устанавливают трубы для гидромонитора и отсоса метана, причем при выемке угля в камере по восстанию пласта с использованием подземных выработок угольная пульпа поступает на аккумулирующий штрек, заменяющий гидроэлеватор, попутно осуществляется отсос метана по трубам на поверхность.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема отработки крутого пласта скважинной гидродобычей с попутной добычей метана; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - схема отработки пласта при подземной подготовке; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3.

Способ разработки крутых угольных пластов скважинной гидродобычей с попутной добычей метана осуществляется следующим образом. Вначале с поверхности со стороны кровли пласта бурится скважина 1, в которую устанавливаются трубопроводы 2, 3, 4 с патрубками для подачи воды на гидромонитор 5 с насадкой 6 и на гидроэлеватор 7 для выдачи пульпы на поверхность 8. Над скважиной монтируется герметичная камера 9. Зазоры 10 между стенкой скважины и цилиндрической частью камеры бетонируются, так как через скважину и герметичную камеру выдается метан по трубопроводу 11 потребителю. После чего с помощью гидромонитора начинают производить выемку угля в разрезной щели 12.

Далее с поверхности в разрезную щель 12 по пласту угля 13 бурится вторая скважина 14, в которую устанавливается гидромонитор 15 с насадкой 16. Над скважиной также монтируется герметичная камера 17, зазоры которой 18 также бетонируются.

Выемка угля гидромонитором 16 осуществляется по восстанию пласта 13 с образованием камеры 19 и межкамерных целиков 20. Отбитый гидромонитором 15 уголь вместе с водой поступает в разрезную щель 12 и далее с помощью гидроэлеватора 7 выдается на поверхность.

По мере выемки угля в камере 19 став трубопроводов сокращается, а метан по скважине 14 выходит в герметичную камеру 17 и далее потребителю.

При подземной подготовке угольного пласта 13 вместо разрезной щели 12 и гидроэлеватора 7 с квершлага 21 проводится аккумулирующий штрек 22, в который с поверхности бурится скважина 14 и в которую устанавливается гидромонитор 15 с насадкой 16. Над скважиной также монтируется герметичная камера 17, зазоры которой 18 также бетонируются.

Отбитый гидромонитором 15 уголь вместе с водой самотеком поступает на аккумулирующий штрек 22 и далее также самотеком на квершлаг 21. Одновременно по скважине 14 ведется отсос метана.

После завершения работ по выемке угля в камере и отсоса метана все оборудование переставляется для выемки угля и отсоса метана из другой камеры.

Способ разработки крутых угольных пластов скважинной гидродобычей с попутной добычей метана, включающий отработку угольного пласта камерами в восходящем порядке гидравлическим способом с поверхности и использованием подземных выработок, буровых машин, гидромониторов, а также гидроэлеватора, отличающийся тем, что вначале с поверхности бурят скважину на пласт со стороны кровли, в которую помещают трубы для гидромонитора, гидроэлеватора и отсоса метана, после чего начинают производить выемку угля в разрезной щели, затем в образовавшуюся щель бурят другую скважину по угольному пласту, в которую устанавливают трубы для гидромонитора и отсоса метана, причем при выемке угля в камере по восстанию пласта с использованием подземных выработок угольная пульпа поступает на аккумулирующий штрек, заменяющий гидроэлеватор, и попутно осуществляют отсос метана по трубам на поверхность.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано непосредственно в сфере разработки подводных месторождений полезных ископаемых, подъем элементов которых осуществляют при помощи эрлифта.

Изобретение относится к горному делу, в частности к скважинной гидродобыче полезных ископаемых в условиях неустойчивых покрывающих пород. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при повторной подземной разработке маловалунистых техногенных россыпных месторождений, включающих ленточные целики, оставленные при первичной отработке россыпей.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для добычи рыхлых, сыпучих или дезинтегрированных различными способами полезных ископаемых через добычные скважины.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при строительстве подземных резервуаров-хранилищ и разработке полезных ископаемых способом скважинной гидродобычи.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при строительстве подземных резервуаров-хранилищ и разработке полезных ископаемых способом скважинной гидродобычи.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке полезного ископаемого. .

Изобретение относится к горному делу, в частности к очистным механизированным комплексам для подземной разработки залегающего пологими пластами ископаемого. .

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к разработке россыпных месторождений полезных ископаемых, в том числе к разработке аллювиальных россыпей ценных минералов и благородных металлов, включая золото, серебро, платину и др.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для промывки бурового долота. .
Изобретение относится к подземной разработке месторождений полезных ископаемых, склонных к газо- и геодинамическим явлениям, в частности к скважинной разработке угольных месторождений

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при комбинированной разработке свиты пластов

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для безлюдной выемки крутых и наклонных пластов угля. Сущность изобретения заключается в том, что сначала проводят подготовительные полевые выработки - этажные откаточный и вентиляционный штреки с одинаковыми геодезическими отметками, блоковые квершлаги и аккумулирующие штреки с уклоном под самотечный гидротранспорт, бурят вскрывающие скважины под прямым углом к плоскости паста, затем гидравлическим способом вымывают щелевые врубы. Этажные откаточный и вентиляционный штреки проходят на одинаковых геодезических отметках для формирования схемы проветривания с горизонтальной депрессией. Площадь щелевых врубов увеличивают до инициирования процесса самообрушения нависающего массива в очистной камере. Дно очистной камеры формируют вымыванием щелевых врубов с уклоном, обеспечивающим накопление обрушенного угля самотеком. Обрушенный уголь магазинируют для управления сдвижением боковых пород в очистной камере. Смежные с выработанным пространством камеры отделяют ограждающими целиками. Негабариты дробят и периодически дозированно выгружают угольную массу в аккумулирующий штрек для обеспечения продвижения забоя камеры по восстанию. Техническим результатом изобретения является исключение утечек воздуха через выработанное пространство, снижение засорения угля обрушенными породами, повышение надежности функционирования очистных забоев и безопасности труда. 2 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для безлюдной выемки крутых и наклонных пластов угля. Устройство содержит станок с гидроприводом возвратно-поступательного и возвратно-поворотного перемещения, двухканальный трубчатый став, струйный рабочий орган, систему подвода и распределения напорной жидкости. Рабочий орган оснащен основным и вспомогательными струеформирующими стволами с насадками и обособленными каналами подвода напорной жидкости к ним. Основной ствол установлен под углом 90°, а вспомогательные стволы - под углами соответственно 45° и 3-10° к продольной оси рабочего органа. Подача напорной жидкости к каналам регулируется двухпозиционным распределителем, установленным на валу гидропривода возвратно-поворотного перемещения. Обеспечивает упрощение конструкции, повышение надежности конструкции, а также повышение безопасности и производительности труда. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и предназначено для использования при скважинной гидродобыче полезных ископаемых. Способ скважинной гидродобычи обводненных полезных ископаемых, включающий вскрытие продуктивного пласта добычной скважиной, оборудованной гидромонитором, размыв полезного ископаемого гидромониторной струей. У почвы отрабатываемой толщи из шахтного ствола или горизонтальной горной выработки закладывают горизонтальную дренажную скважину, предназначенную для предварительного осушения рабочей зоны и создания условий для эксплуатации гидромониторной струи в воздушной среде, при этом разрушение полезного ископаемого происходит под воздействием гидромониторной струи, силы тяжести и возрастающего горного давления в результате снижения уровня подземных вод, что обеспечивает возможность разработки полезного ископаемого с прочностью 3-5 МПа, гидродобычную полого-наклонную скважину сооружают в одной вертикальной плоскости с дренажной скважиной с уклоном к устью, обеспечивающим истечение гидросмеси самотеком и накопление ее в отстойнике, эксплуатация скважин гидродобычного комплекса осуществляется поочередно, в начале включают дренажную скважину, после снижения уровня воды ниже сопла гидромонитора в работу вводят гидромониторное устройство, отработку полезного ископаемого производят поинтервально в направлении от забоя к устью добычной скважины, соответственно извлекая обсадные трубы на отрабатываемый интервал. Повышение эффективности скважинной гидродобычи полезного ископаемого. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке месторождений полезных ископаемых методом скважинной гидродобычи. Способ скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых включает вскрытие залежи центральной и периферийными технологическими скважинами, установку в них оборудования и отработку в несколько этапов слоями снизу вверх несмежных камер, начиная с периферийных, с образованием перед отработкой очередного слоя контурной щели на всю мощность слоя, подсечного пространства у почвы образуемой камеры и параллельной ему искусственной потолочины из твердеющего материала, с наклоном от периферии к центру, магазинирование обрушенной горной массы и закладку выработанного пространства твердеющим материалом, отработку и закладку центральной камеры, при отработке каждой камеры, после создания искусственной потолочины, по высоте технологических скважин создают несколько гидроврубов, после образования подсечного пространства из нижнего гидровруба производят гидроразрыв пород и нагнетают в полученную трещину жидкость до обрушения горной массы в подсечное пространство, обрушенную горную массу частично заводняют за счет жидкости гидроразрыва и из гидромониторов, которыми производят размыв горной массы, по мере дезинтеграции последней производят выдачу пульпы на поверхность, при понижении уровня магазина ниже проектной отметки, повторяют операции по гидроразрыву из гидровруба ближайшего к выработанному пространству, магазинированию, размыву и выдаче пульпы, далее операции повторяются до достижения выработанным пространством искусственной потолочины, после чего производят полный размыв замагазинированной горной массы, выдачу пульпы и закладку выработанного пространства. Обеспечивается селективность добычи, уменьшение потерь полезного ископаемого, снижение затрат на добычу и транспортировку и уменьшение вредного воздействия на окружающую среду. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к техническим средствам освоения ресурсов Мирового океана и может быть применено для добычи метангидратов. Способ разработки залежей метангидратов основан на их дроблении струями воды при температуре выше 285К со скоростью более 1 м/с в пульсирующем режиме с частотой в диапазоне от 1 до 200 Гц, газификации и подъеме с морского дна. Устройство для разработки метангидратов содержит плавсредство, подъемно-транспортное оборудование, энергоблок, трубопроводы, блок управления и агрегат подводной разработки метангидратов, в корпусе которого установлены инфракрасный нагреватель, водоструйный монитор со средствами подвода воды под давлением и газоотводчик. Технический результат заключается в повышении энергоэффективности подводной разработки метангидратов и подъеме их на плавсредство. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной гидравлической технологии добычи угля. На гидроучастке для разработки угольных пластов с подземным с замкнутым циклом водоснабжения, вскрывающие и подготавливающие выработки проходят спаренными и/или одиночными забоями, которые оконтуривают выемочные блоки, барьерные и охранные целики. Подачу воды в забои осуществляют насосными станциями после ее очистки на обезвоживающих комплексах, в механизированных отстойниках и/или водосборниках, которые располагают в связанных между собой камерах, находящихся в нижних точках выемочного блока гидроучастка и имеющих выход в аккумулирующие выработки, по которым осуществляют гидротранспорт и отгрузку горной массы. Оставленные целики погашают после отработки запасов выемочного блока обратным ходом двухсторонними или односторонними заходками. Очистку воды производят в механизированных отстойниках и/или водосборниках с применением комбинации технических средств и способов очистки технологической воды, например водонепроницаемые перегородки с перепуском воды у дна, тонкослойные осветлители типа «жалюзи и продольные», флотация, коагуляция, электрообработка воды постоянным пульсирующим током и др. Изобретение позволяет локально отрабатывать на пластах запасы со сложными горно-геологическими условиями залегания пластов и снизить материальные затраты. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче полезных ископаемых. Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых включает бурение рядов технологических скважин, последовательное размещение в них скважинных гидродобычных агрегатов, размыв полезного ископаемого струями жидкости из последних и доставку пульпы на поверхность. Скважины бурят наклонными в плоскости, перпендикулярной простиранию ряда. Скважины в ряду бурят на расстоянии, равном удвоенной эффективной длине струи размыва, а ряды располагают на расстоянии, равном эффективной длине струи размыва скважинных гидромониторных агрегатов. Размыв из скважин осуществляют в сторону висячего бока с формированием забоя в виде полуокружности в сечении, перпендикулярном оси скважины. Обеспечивается повышение надежности выдачи полезных ископаемых на поверхность и осуществление работ по размыву при осушенном забое. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх