SU1550174A1 - Способ дегазации горного массива - Google Patents
Способ дегазации горного массива Download PDFInfo
- Publication number
- SU1550174A1 SU1550174A1 SU884472457A SU4472457A SU1550174A1 SU 1550174 A1 SU1550174 A1 SU 1550174A1 SU 884472457 A SU884472457 A SU 884472457A SU 4472457 A SU4472457 A SU 4472457A SU 1550174 A1 SU1550174 A1 SU 1550174A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- degassed
- pressure
- rocks
- degassing
- massif
- Prior art date
Links
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к горному делу и может быть использовано в газообильных шахтах дл борьбы с газом и газодинамическими влени ми. Цель - повышение эффективности дегазации за счет формировани разветвленной сети искусственных трещин в дегазируемом массиве. Из горной выработки бур т скважину и вскрывают дегазируемый пласт. Устье скважины обсаживают трубами и цементируют затрубное пространство. Обработку дегазируемого массива начинают до насыщени обрабатываемой зоны жидкостью. Когда давление нагнетани возрастет до величины, пропорциональной геостатическому давлению и коэффициенту бокового распора пород (λ.γ.H) начинают осуществл ть гидроимпульсное воздействие на пласт. Предварительно определ ют скорость распространени звука в массиве и прочность его пород на разрыв. Нагнетание жидкости в импульсном режиме ведут при скорости нарастани давлени , пропорциональной квадрату скорости звука. Нижний предел нарастани давлени в импульсе устанавливают по суммарной величине предела прочности пород дегазируемого массива на разрыв ( σр) и геостатического давлени (γ.H). В случае пересечени скважинами гидроразрыва горных пород, уступающих по прочности дегазируемым, их изолируют от жидкости. Способ увеличивает эффективность дегазации с 15-20% до 40-50%. 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относитс к горной промышленности, преимущественно угольной, и может быть использовано в газообильных и выбросоопасных шахтах дл борьбы с газом и газодинамическими влени ми, а также дл дегазации труднообрушаемых пород кровли, снижени напр жений в горном массиве.
Цель изобретени - повышение эффективности дегазации за счет формировани разветвленной сети искусственных трещин в массиве.
Способ дегазации горного массива осуществл ют следующим образом.
Из горной выработки, пройденной ва вмещающих угольный пласт породах или по угольному пласту, провод т скважину с таким расчетом, чтобы вскрыть предназначенный дл дегазации пласт, если он расположен выше или ниже горной выработки, или располагают ее в плоскости дегазируемого пласта, если выработка пройдена по пласту. Эту скважину оборудуют у усть так, чтобы через нее можно было нагнетать в пласт рабоч;5то жидкость, разрыва его.Устье скважины обсаживают трубами, залив затрубное пространство цементным (или иным герметизирующим ) раствором, либо укрепл ют массив в устьевой части скважины твердеющим составом и ввод т в нее ствольную часть установки, например, дл взрывогидроимпульсного воздействи . Пересекаемые скважиной горные породы, уступающие по прочности дегазируемым , изолируют путем цементации затрубного пространства или упрочнени их твердеющими растворами .
Обработку дегазируемого пласта начинают с подачи в него жидкости в статическом режиме нагнетани , дл чего можно использовать имеющиес насосы, обеспечивающие расход жидкости от нескольких дес тков до соте литров в минуту и давление нагнетани , при котором прилегающа к жине зона обрабатываемого пласта насыщаетс жидкостью. Последн заполн ет естественные трещины и поры в пласте, но не разрывает его.
Импульсное воздействие осуществл ют тогда, когда давление нагнетани возрастает до величины А у Н (t коэффициент бокового распора, отн. ед.; YН - величина геостатического давлени , Па). Этот момент фиксируетс по показани м манометра, установленного в нагнетательной ветв При этом импульсное воздействие осуществл ют в зонах, не имеющих тектонческих и разрывных напр жений.
Параметры нагнетани жидкости в импульсном режиме воздействи на массив наход т с учетом предварительно установленных величин скорости звука в дегазируемом массиве и прочности его пород на разрыв, которые определ ют экспериментально извест
5
0
5
ными методами. При этом нагнетание жидкости в начальной фазе импульсного воздействи на массив ведут при скорости нарастани давлени , пропорциональной квадрату скорости звука в нем. В этом случае создают новые трещины, которые в совокупности с природными формируют в массиве разветвленную сеть трещин. Нижний предел нарастани давлени в импульсе устанавливают по суммарной величине предела прочности пород дегазируемого массива на разрыв и геостатического давлени jj1 H.
Формула дл расчета скорости нарастани давлени в импульсном режиме (имеет вид
oi 1 ,5-10 |Ц С4, Па/с,
где об скорость нарастани давлени ; (U - в зкость жидкости, кг/м-с; с - скорость звука, м/с. Нижний предел нарастани давлени в импульсе определ ют по формуле
PH-JH+G,
г
Па
0
5
0
5
0
5
1Н V
где Рн - нижний предел нарастани давлени в импульсе; величина геостатического давлени , Па;
предел прочности дегазируемых пород на разрыв, Па. Режим и параметры импульсного воздействи обеспечивают количеством примен емого энергоносител импульса, в качестве которого могут быть выбраны взрывчатые вещества, реализуемые в скважине, или средство, формирующее во взрывогидроимпульсной установке заданные параметры воздействи .
Обработку пласта осуществл ют в один прием, если используют в качестве энергоносител взрывчатые вещества , реализуемые в скважине, или в несколько приемов - при использовании взрывогидроимпульсной установки, содержащей автоматический клапан дл разделени рабочей жидкости и средства формировани импульса.
После завершени процесса формировани трещин в дегазируемом массиве в обработанной жидкостью зоне пласта провод т пластовые дегазационные скважины, которые, также как и нагнетательные скважины, подключают к дегазационному трубопроводу и используют их дл отсоса газа.
515
При использовании способа дл ослаблени труднообрушаемых пород кровли , снижени напр жений в горном массиве и его дегазации скважины дл разрыва пласта провод т до середины сло труднообрушаемых пород, сдерживающих процесс разгрузки и дегазации . Скважины обсаживают до почвы обрабатываемого сло , перекрыва все менее прочные горные породы. Воздействие на породы труднообрушаемого сло осуществл ют в статическом и импульсном режимах нагнетани ,аналогично случаю с угольным пластом. При этом параметры воздействи (скорость и нижний предел нарастани давлени жидкости в импульсе)устанавливают с учетом данных о скорости звука в труднообрушаемом слое пород, их проч- ности на разрыв и величины геостатического давлени в слое. Затем про- . вод т дегазационные скважин до почвы пород труднообрушаемого сло . Все скважины подключают к дегазационной системе.
При дегазации надрабатываемой толщи, содержащей слои крепких песчаников или известн ков, сдерживающих процесс разгрузки, нагнетательные
скважины провод т до середины наиболее мощного сло , создают в нем искусственную сеть трещин, способствующих последующему разлому сло в зоне вли ни горного давлени при очистной выемке угольного (или иного) пласта. Очередность операций, параметры обсадки скважин и гидровоздействи в статическом и импульсном ре-4 жимах нагнетани устанавливают ана- логично описанному выше. Дегазационные скважины провод т только до крепкого сло обработанных пород. Все скважины используют дл дегазации.
Пример. Способ дегазации
осуществл ли дл условий угольного пласта, залегающего на глубине 800 м.
Скважины дл воздействи на пласт и его дегазации проводили до начала очистных работ в плоскости пласта из подготовительной выработки. Массив у устьевой части скважины укрепили твердеющим раствором и ввели в нее ствольную часть установки дл взрыво- гидроимпульсного воздействи .
По результатам натурных замеров были определены: коэффициент бокового распора - Д 0,5; скорость распространени звука в пласте м/с,
5
01
Q 5 0 5
0
о
5
0
5
746
предел прочности угл на раст жениеСГЦ 2-106 Па.
Через ствольную часть взрывогидро- импульсной установки выполнили нагнетание жидкости в пласт с темпом нагнетани 200-300 л/мин до тех пор, пока давление нагнетани не превзойдет величины ftУН. Величина геостатического давлени QfH) определ лась, исход из глубины залегани пласта ( м) и среднего объемного веса пород Of 2,5 т/м) и поставила
,5 т/мС 2 107 Па.
Т§ким образом нагнетание жидкости в пласт продолжали до тех пор, пока давление нагнетани не достигнет величины 0,5 Па.
После этого производили обработку пласта в импульсном режиме. Скорость нарастани давлени в импульсе определ ли по формуле
4 ч Об -1 ,5 10 (U с .
Так как в качестве рабочей жидкости использовали воду, в зкость которой равна 10 кг/м-с, то темп нарастани давлени принимали равным
oL 1 ,5 104- 10 (2-10) 107 Па/с,
нижний предел дл величины давлени в импульсе устанавливали по формуле
Рн Н+С 2 107+2 106 2,2-107 Па
После выполнени обработки массива в импульсном режиме продолжали его обработку в режиме статического нагнетани , затем повтор ли импульсное воздействие и т0д0 до тех пор, пока не был достигнут требуемый радиус обработки. Момент достижени требуемого радиуса обработки был установлен по по влению жидкости в контрольной скважине.
Затем в обработанном массиве пробурили дегазационные скважины. Обе группы скважин подключили к дегазационному трубопроводу и приступили к отсосу газа.
Claims (2)
- Формула изобретени1 о Способ дегазации горного массива , включающий бурение скважин гидроразрыва , обсадку их трубами, проведение гидрообработки массива через скважины путем нагнетани жидкости в пласт в статическом режиме, гидроим-пульсное воздействие иа пласт, подключение скважин гидроразрыва к дегазационному газопроводу и извлечение газа, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности дегазации за счет формировани разветвленной сети искусственных трещин в массиве, предварительно определ ют скорость распространени звука в дегазируемом массиве и прочность пород массива на разрыв, нагнетание жидкости в импульсном режиме осуществл ют при скорости нарастани давлени вжидкости, пропорциональной квадрату скорости распространени звука в массиве , при этом нижний предел нарастани давлени в импульсе устанавливают по суммарной величине предела прочности пород дегазируемого массива на разрыв и геостатического давлени пород о
- 2. Способ по п. 1, отличающийс тем, что изолируют от жидкости горные породы,.пересекаемые скважиной гидроразрыва и уступающие по прочности дегазируемым.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884472457A SU1550174A1 (ru) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | Способ дегазации горного массива |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884472457A SU1550174A1 (ru) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | Способ дегазации горного массива |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1550174A1 true SU1550174A1 (ru) | 1990-03-15 |
Family
ID=21394851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884472457A SU1550174A1 (ru) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | Способ дегазации горного массива |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1550174A1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2511329C1 (ru) * | 2012-11-02 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Способ воздействия на угольный пласт |
RU2616635C1 (ru) * | 2013-10-16 | 2017-04-18 | Чайна Юниверсити Оф Майнинг Энд Текнолоджи | Способ улучшенного извлечения горючего газа путем подземного двухфазного газожидкостного переменного, основанного на фазах, разрыва угольного массива в угольной шахте |
-
1988
- 1988-08-16 SU SU884472457A patent/SU1550174A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Руководство по дегазации угольных шахт. М.: Недра, 1975, с. 40-47. Авторское свидетельство СССР № 883509, кп. Е 21 F 7/00, 5/00, 1980. Забурд ев B.C., Рудаков Б.Е. Технологические схемы дегазации с использованием метода гидроимпульсного воздействи на массив угл . - В сб„: Вентил ци , борьба с газом и пылью в угольных шахтахо Научные сообщ. ИГД. М., 1985, вып. 236, с. 38-43 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2511329C1 (ru) * | 2012-11-02 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Способ воздействия на угольный пласт |
RU2616635C1 (ru) * | 2013-10-16 | 2017-04-18 | Чайна Юниверсити Оф Майнинг Энд Текнолоджи | Способ улучшенного извлечения горючего газа путем подземного двухфазного газожидкостного переменного, основанного на фазах, разрыва угольного массива в угольной шахте |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6123394A (en) | Hydraulic fracturing of ore bodies | |
US3902422A (en) | Explosive fracturing of deep rock | |
US4398769A (en) | Method for fragmenting underground formations by hydraulic pressure | |
US7287589B2 (en) | Well treatment system and method | |
RU2373398C1 (ru) | Способ дегазации и разупрочнения горных пород | |
US3118501A (en) | Means for perforating and fracturing earth formations | |
RU2298650C1 (ru) | Способ гидравлической обработки угольного пласта | |
US5249844A (en) | Borehole mining process for recovery for petroleum from unconsolidated heavy oil formations | |
RU2065973C1 (ru) | Способ дегазации пластов-спутников | |
RU2682409C1 (ru) | Способ осуществления импульсного гидроразрыва | |
US2911046A (en) | Method of increasing production of oil, gas and other wells | |
SU1550174A1 (ru) | Способ дегазации горного массива | |
CA1202882A (en) | Method of removing gas from an underground seam | |
RU2188322C1 (ru) | Способ гидравлической обработки угольного пласта | |
SU883509A1 (ru) | Способ проведени гидравлической обработки угольного пласта | |
US4239286A (en) | In situ leaching of ore bodies | |
AU1835299A (en) | Hydraulic fracturing of ore bodies | |
US3999803A (en) | In situ leaching of explosively fractured ore bodies | |
RU2076923C1 (ru) | Способ формирования тампонажной завесы в обводненных горных породах | |
SU1145160A1 (ru) | Способ дегазации надрабатываемой толщи | |
RU2163968C2 (ru) | Способ обрушения покрывающих пород | |
RU2095574C1 (ru) | Способ сооружения шахтных стволов в обводненных неустойчивых породах | |
RU2133342C1 (ru) | Способ предотвращения затопления калийных рудников | |
RU2741978C1 (ru) | Способ экспрессной изоляции поглощающей зоны в скважине при высокодебитном межпластовом перетоке из вышележащего высоконапорного пласта, насыщенного крепкими рассолами, и пакерное оборудование для его осуществления | |
RU2707825C1 (ru) | Способ интенсификации дегазации угольного пласта |