Способ предварительного увлажнения угольного пласта

(19) си 4 Е 2 1 502 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИД О ЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ ехническии институт . В. Иванов, Р. Р. Ма в, А, В. Мирошнильство СССР13/02, 1979, асов В. С. и Горба жидкости в угольбирск: Наука, 1981 ство ССС 5/02, 198 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ,(21) 4134044/22-03(54) СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО УВЛАЖНЕНИЯ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА(57) Изобретение относится к горной промти и м,б. использовано в очистных и подготовительных выработках. Цель изобретения - повышение равномерности увлажнения угольного пласта. Бурят серию скважин в угольном пласте. В смежные скважины вводят разнополюсные электроды и подают на них напряжения от источника постоянного электрического тока. Определяют направление основной трегциноватости пласта. В скважину нагнетают воду циклами под давлением до момента стабилизации жидкости пластом. В перерывах между циклами нагнетания подают напряжение на электроды. Последние выполнены в виде перфорированных труб. Разнополюсные электроды располагают по линиям, ориентированным вдоль направления основной трещиноватости пласта. Продолжительность подачи напряжения на электроды определяют из математического выражения. Напряжение к электродам подводят так, что векторы электрического тока между скважинами образуют линии, параллельные направлению основной трешиноватости пласта. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.1Изобретение относится к способам борьбы с пылью, газом, газодинамицескими явлениями и эндогенными пожарами в горной промышленности и может быть использовано в очистных и подготовительных выработках действующих и строя шихся шахт.Цель изобретения - повышение равномерности увлажнения угольного пласта за счет использования электроосмотического эффекта и природных свойств пласта.На фиг. 1 показан разрез угольного пласта по мошности с расположением в нем скважин; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез пласта по мощности 1 к примеру осушествления способа).Способ осуществляют следующим образом.В увлажняемый пласт бурят серию скважин 1 - 6, согласно расчета в угольный пласт 7, берут пробы угля, определяют начальную его влажность и электросопротивление, вставляют в скважины перфорированные по длине трубы - электроды 8, служащие для подачи церез них жидкости и подвода напряжения к скважинам, герметизируют устья скважин с перфорированными электродами с помошью герметизаторов 9, подсоединяют скважины с помощью трубопроводов 10 с расположенными на них диэлектрическими переходниками 11, служащими для исклюцения прохождения по трубопроводам электрического тока и переключения потока электропроводной жидкости в трубопроводах к устройству 2 подачи жидкости в скважины и создания в них давления. Нагнетают в скважины жидкость под давлением до стабилизации приема жидкости пластом. После этого снижают давление жидкости в скважинах до гидростатического. Определяют визуально направление основной трешиноватости угольного пласта относительно пробуренных скважин и подключакп трубы - электроды к источнику 13 постоянного электрического тока для увлажнения околоскважинных 14 и неувлажненных 15 зон, подключают приборы 16 и 17 замера силы тока и напряжения соответственно, после чего начинают следуюший цикл нагнетания жидкости в скважину,Напряжение к трубам - электродам подводят по схеме, при которой векторы электрицеского тока между скважинами образуют линии, параллельные направлению основной трешиноватости пласта, а продолжительность электроосмотического увлажнения подачи напряжения на электроды) определяют из выраженият - 2 К где Т - продолжительность электроосмотицеского увлажнения пласта, с; Ъ - объем увлажненного массива, м, 21 - расстояние между скважинами мгп - пористость пласта, отн. ед.;- удельное электрическое сопротивление угля при исходной влажности,ГОм.м;г, - удельное электрическое сопротивление увлажняюшей жидкости, Ом м;Кэ -- коэффициент электроосмотическойфильтрации жидкости, м/В с;) - разность потенциалов, В;108 - площадь сечения увлажняемого слояпласта мПример. Для увлажнения выбран пластс мощностью 7,5 м. Предварительно былиэкспериментально измерены следуюшие физические характеристики угольного массиваприведены усредненные статистические данные):г=-56,4 10.0 м м -- удельная электропроводность неувлажненного угольногомассива измерено лабораторно стан 20 дартным четырехточечным методом);% ==3,5 О - естественная влажность массива(измерено лабораторно по пробам в соответствии с ГОСТ 9516 - 60);гп==6 О - пористость пласта (измеренолабораторно при помощи отбора пробметодом вытеснения);К. = 160 м/В с - коэффициент электроосмотической фильтрации угольного массива (измерено лабораторно,на электроосмометре).Были пробурены скважины длиной 00 ми визуально установлено направление основной трещиноватости пласта -- приблизительно горизонтальное.Были приняты следуюшие параметрыпроцесса на гнета ния воды в скважи ну;давление нагнетания равно 80 кгс/см-;удельный расход воды в скважине1,6 м/м или суммарный расход - 60 м.Скважины располагали в два ряда с расстоянием между скважинами в ряду, равным 16 м, а между рядами - 4 м. В пробуренные скважины вводили перфорированныеметаллические трубы - электроды и нагнетали в них воду. В перерывах между нагнетанием на электроды подавали напряжение 380 В. При этом знак +)45 источника тока подключали к трубам - электродам скважин 3 и 4, а знак- ) истоцника тока - к трубам - электродамскважин 1 и 2 (фиг. 2) .Время действия электрического тока намассив определяли из выажения50Туц.1 =с,где М= 1200 м" - объем обрабатываемогомассива 16 мК 7,5 м;55 8= 7,500 м - площадь сечения увлажняемого слоя вкрест напластования;1 - 1 Ягп= 0,06 отн, ед. - пористость пласта; г = 56,4 10 Ом м - удельное электрицеское сопротивление угля при исходной влажности;г=7 10 Ом м - удельное электрическое сопротивление увлажняющейжидкости;Кз= 16 10 м/В с - коэффициент электроосмотической фильтрации жидкости;11=380 В - разность потенциалов между полюсами источника тока.Ту = 10,39 10 с - 12 сут. илас участку: 6,17,21 -итал ьном 3,14,М о эксперим о 6 Я ДоБыло организовано два идентичных участка: , - экспериментальный и2 контрольный.В соответствии с предлагаемым способом на участке1 нагнетание жидкости в пласт сочеталось с перерывами, во время которых на увлажняемый объем угля накладывалось внешнее электрическое поле. На участке2 в перерывах нагнетания поле не накладывалось,Для контроля эффективности увлажнения отбирались с разных глубин в 21-й точке участка1 и в 21-й точке участка2.Результаты определялись лабораторно по ГОСТ 9516 - 60 и приведены ниже.По контрольному участку:точки6,8,9,13 14,16, 7,21 - 8% (при расчетных - 6%);2,4,10,12,14,16, М 20 - 6 о7,17 - 45%;3,11,19 - влажность не изме фор,1 гуога изобгетенггя 25 объем увлажняемого массива, м расстояние между скважинами, м; пористость пласта, отн, ед.;удельное электрическое сопротивление угля при исходной влажности, Ом м;удельное электрическое сопротивление увлажняющей жидкости, Ом м; коэффициент электроосмотической фильтрации жидкости, м-/В с;разность потенциалов, В;плогцадь сечения увлажняемого слоя пласта, м-. де 1. Способ предварительного увлажненияугольного пласта, включающий бурение скважин в пласт, введение в смежные скважины разнополюсных электродов, подачу на них напряжения от источника постоянного электрического тока и нагнетание в скважины воды, от,гичающггйея тем, цто, с целью повышения равномерности увлажнения уголь О ного пласта, перед нагнетанием воды определяют направление основной трегциноватости пласта, причем воду в скважины нагнетают циклами под давлением до момента стабилизации приема жидкости пластом, а напряжение на электроды подают в перерывах между циклами нагнетания, при этом электроды выполняют в виде перфорированных труб, а разнополюсные электроды располагают по линиям, ориентированным вдоль направления основной трещи новатости пласта.2. Способ по п. 1, отличающшгея тем,что продолжительность подачи напряжения на электроды определяют из выражения:СР по делаРву шская приятие, г. еваКорректор Л. ТяскоПодписноеобретений и открьд. 4/5род ул. Проектная 4