Способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1081356
Авторы: Гайнутдинов, Зорин, Клец, Колесников, Лапко, Минеев
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК за) Е 21 Г 5/00 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт геотехнической механики АН УССР(54) (57) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВНЕЗАПНЫХ ВЫБРОСОВ УГЛЯ И ГАЗА, включающий бурение скважины, ее герметизацию, установку в устье скважины генератора колебаний давления, заполнение ее жидкостью, нагнетание в скважину жидкости при статическом давлении, создание в столбе жидкости колебаний давления,801081356 отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности предотвращения внезапных выбросов путем создания вокруг скважины зоны равномерной.трещиноватости и увеличения радиуса влияния скважины, во время бурения скважины определяют величину зоны пластических деформаций, герметизацию скважины производят в наиболее крепкой пачке угольного пласта, располагая фильтрующую часть скважины за зоной пластических деформаций в перемятой ослабленной пачке с пересечением ее на всю мощность, а нагнетание в скважину жидкости при статическом давлении и создание в столбе жидкости колебаний давления производят одновременно, при этом амплитуда колебаний давления не превышает величины горного давления на глубине разработки пласта, а Я частота колебаний составляет 20 - 1000 Гц при статическом давлении нагнетания, не превышающем давление газа в обрабаты. ваемом жидкостью угольном пласте.1 О 15 20 25 35 4 О 45 50 55 Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке угольных пластов сложного строения, склонных к внезапным выбросам угля и газа,Известен способ предварительного ослабления массива горных пород, заключающийся в воздействии на массив горных пород направленными встречными импульсами механических колебаний 1,Недостатком способа является неравномерность разгрузки горного массива на границах обрабатываемых участков, что приводит к повышению его выбросоопасности.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ предотвращения газодинамических явлений, включающий бурение скважины, установку в устье скважины генератора колебаний давления, заполнение ее жидкостью, нагнетание в скважину жидкости при статическом давлении, создание в столбе жидкости колебаний давления, при этом волны генерируют с длиной и амплитудой, обеспечивающей прямое и обратное прохождение в скважине каждой волны к моменту возбуждения новой волны до падения жидкости в скважине, после которой осуществляют подпитку ее жидкостью, параллельно с нагнетанием в соседних скважинах производят дегазацию пласта 2,Недостатком способа является то, что при его использовании скважины для нагнетания жидкости в массиве располагают без учета изменения горно-геологических характеристик массива, а именно, его нарушен- ности и неоднородности, что снижает эффективность способа за счет уменьшения зоны разгрузки пласта. Кроме того, осуществление нагнетания жидкости последовательно в начале под статическим давлением, а затем с использованием динамического эффекта приводит к увеличению времени обработки пласта, так как колебание давления происходит в столбе жидкости, в котором созданное давление не поддерживается постоянным, в связи с чем после падения давления жидкости в скважине осуществляют подпитку ее жидкостью. Целью изобретения является повышение эффективности предотвращения внезапных выбросов путем создания вокруг скважины зоны равномерной трещиноватости и увеличения радиуса влияния скважины,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему бурение скважины, ее герметизацию, установку в устье скважины генератора колебаний давления, заполнение ее жидкостью, нагнетание в скважину жидкости при статическом давлении, создание в столбе жидкости колебаний давления, во время бурения скважины определяют величину зоны пластических деформаций, производят герметизацию скважины в наиболее крепкой пачке угольного пласта, располагая фильтрующую часть скважины за зоной пластических деформаций в перемятой ослабленной пачке с пересечением ее на всю мощность, а нагнетание в скважину жидкости при статическом давлении и создание в столбе жидкости колебаний дав. ления производят одновременно, при этом амплитуда колебаний давления не превышает величины горного давления на глубине разработки пласта, а частота колебаний составляет 20 в 10 Гц при статическом давлении нагнетания, не превышающем давление газа в обрабатываемом жидкостью угольном пласте. Способ осуществляется следующим образом. Из забоя очистной или подготовительной выработки в наиболее крепкой пачке угля бурят скважину, поинтервально через 0,5 - 1,0 м, измеряя начальную скорость газовыделения. По результатам поинтервальных измерений газовыделения определяют величину зоны пластических деформаций. Скважину ориентируют таким образом, чтобы ее герметизируемая часть размещалась в наиболее крепкой пачке угля, а фильтрующая - за зоной пластических деформаций в выбросоопасной пачке угля, пересекая ее на всю мощность. Скважину герметизируют гидро- затвором, на выходе которого размещают генератор колебаний давления, и затем высоконапорной насосной установкой производят нагнетание жидкости под статическим давлением, не превышающим давление газа в конкретном угольном пласте. Одновременно производят виброобработку горного массива, совмещая статический и динамический режимы нагнетания путем наложения на нагнетаемую жидкость колебаний давления амплитудой, достигающей величины горного давления на данной глубине с частотой 20 - 1000 Гц. При подаче расчетного количества жидкости нагнетание прекращают, гидрозатвор извлекают из скважины и производят- контроль за эффективностью способа, например, по динамике газовыделения.Пример. Предлагаемый способ выполняют в пластовой подготовительной выработке на глубине Н = 1000 м, Величина горного давления Р =Н = 25,0 МПа (Ъ = 2,5 Х Х 104 Н/мз - объемный вес вышележащих порол). В сечении выработки выбросоопасный угольный пласт сложного строения, Угол падения пласта 60, общая мощность пласта 1,2 м, давление газа в пласте 9,5 МПа, газообильность 25 мз/т. Из забоя выработки в наиболее крепкой пачке угля бурят скважину диаметром 45 мм. Скважину ориентируют таким образом, чтобы ее герметизируемая часть размещалась в наиболее крепкой пачке угля, а фильтрующая - за зоной пластических деформаций в выбросоопасной пачке угля, пересекая ее на всю мощность. Во время бурения скважины поин1081356 Составитель Г. Васк 1 чковаТехред И. Верес Корректор И. МускаТираж 427 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретении и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Р. ЦиникаЗаказ 1502/30 тервально через 0,5 - 1,0 м измеряют начальную скорость газовыделения. По результатам поинтервальных измерений газовыделения определяют величину зоны пластических деформаций. В приводимом примере величина зоны пластических деформаций составляет 4,0 м. Скважину бурят. длиной 6,0 м и герметизируют ее на глубину 4,0 м. Герметизацию осуществляют гидрозатвором ГАС, на выходе которого размещен генератор колебаний давления жидкости с техническими параметрами: давление на входе генератора 11,5 МПа, статическая составляющая давления нагнетания 9,5 МПа, амплитуда колебаний давления нагнетания 25 МПа, частота колебаний 300 Гц.Производят сборку и проверку высоко- напорных трубопроводов и затем нагнетание высоконапорным насосом УГН под статическим давлением Рст = 9,5 МПа для заполнения скважины жидкостью и при поддержании постоянного давления жидкости в скважине производят импульсное воздействие на столб жидкости.Статическая составляющая давления нагнетаемой жидкости не превышает давления газа в конкретном угольном пласте для исключения закупоривания жидкостью газа в естественных пустотах угля, а также увеличение давления газа. Амплитуда колебаний давления жидкости достигает величины горного давления на данной глубине для эффективной виброобработки горного массива и не превышает ее для исключения гидроразрыва угольного пласта. Нижний предел частоты - 20 Гц - ограничен частотой собственных колебаний угольных пластова верхний - 1000 Гц - уменьшением эффективности виброобработки горного массива выше этой частоты. При подаче расчетного количества жидкости нагнетание прекращают и производят контроль эффективности способа. Применение предлагаемого способа позволит, во-первых, повысить эффективность противовыбросных мероприятий за счет равномерности разгрузки и дегазации обрабатываемого горного массива.Во-вторых, улучшаются экономические показатели противовыбросных мероприятий за счет увеличения в несколько раз, по сравнению с применяемыми в настоящее время способами, объема гидрообработан ного угольного массива через одну скважину и сокращение времени обработки массива.
СмотретьЗаявка
3555879, 16.12.1982
ИНСТИТУТ ГЕОТЕХНИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ АН УССР
ЗОРИН АНДРЕЙ НИКИТИЧ, КЛЕЦ АНАТОЛИЙ ПАВЛОВИЧ, КОЛЕСНИКОВ ВЛАДИМИР ГРИГОРЬЕВИЧ, МИНЕЕВ СЕРГЕЙ ПАВЛОВИЧ, ГАЙНУТДИНОВ ИВАН АКЗАМОВИЧ, ЛАПКО ВИКТОР СТЕПАНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: E21F 5/00
Метки: внезапных, выбросов, газа, предотвращения, угля
Опубликовано: 23.03.1984
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-1081356-sposob-predotvrashheniya-vnezapnykh-vybrosov-uglya-i-gaza.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа</a>
Предыдущий патент: Шпуровая пробка для предотвращения вытекания нагнетаемых в углепородные массивы жидкостей
Следующий патент: Оборудование горной выработки для выпуска, погрузки и откатки руды
Случайный патент: Измеритель нелинейности слабонелинейных элементов радиочастотных трактов