СПОСОБ ПОДЗЕМНОЙ ГАЗИФИКАЦИИ УГЛЯ В УСЛОВИЯХ МНОГОЛЕТНЕЙ МЕРЗЛОТЫ Российский патент 2015 года по МПК E21B43/295 

Способ подземной газификации угля относится к горному делу и может быть использован для газификации угля в условиях многолетней мерзлоты.

Известен способ подземной газификации угля, включающий систему дутьевых и газоотводящих скважин, соединенных между собой гидравлическим разрывом, организацию огневого забоя и выжигание пласта угля между скважинами [1] Прототип.

Основным недостатком известного способа является то, что вода, используемая для гидроразрыва, в условиях многолетней мерзлоты замерзает и соединить скважины не удается. Кроме того, трудно осуществить гидроразрыв в строго намеченном участке скважин.

Задачей изобретения является устранение этих недостатков.

Технический результат достигается тем, что в способе, включающем бурение дутьевых и газоотводящих скважин по пласту угля, сбойку скважин между собой гидроразрывом угольного пласта, скважины обсаживают трубами с оставлением у забоя скважин необсаженного участка длиной 1,5-2,0 м, производят сбойку скважин между собой гидроразрывом угольного пласта с помощью труднозамерзающей горючей жидкости, например керосином, производят промывку образовавшихся щелей этой же жидкостью не менее 3 раз, организуют огневой забой и извлекают из скважин обсадные трубы по мере выжигания угольного пласта.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, как то, что скважины обсаживают трубами, позволяет регулировать процесс выжигания угля извлечением труб по мере выгорания угольного пласта.

Существенный признак о том, что у забоя скважин оставляют необсаженный участок длиной 1,5-2,0 м, дает возможность произвести гидроразрыв угольного пласта в нужном месте у границы выжигаемого столба.

Существенный признак о том, что гидроразрыв угольного пласта производят с помощью труднозамерзающей жидкости, исключает замерзание жидкости в скважине.

Существенный признак о том, что для гидроразрыва пласта используют горючую жидкость, например керосин, позволяет использовать эту жидкость для организации огневого забоя.

Существенный признак о том, что производят промывку образовавшихся щелей жидкостью не менее 3 раз, используют для того, чтобы в микротрещинах угольного пласта осталась часть горючей жидкости для лучшего и быстрого розжига.

Сущность способа поясняется чертежами, где на фиг.1 показан в плане участок угольного пласта, предназначенный для подземной газификации, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Условные обозначения, принятые на чертежах: 1 - угольное месторождение; 2 - скважины; 3 - обсадные трубы.

Способ осуществляют следующим образом. На угольном месторождении 1, расположенном в условиях многолетней мерзлоты и намеченном к подземной газификации угля, бурят параллельные скважины 2 на проектную длину и производят укрепление стенок скважин обсадными трубами 3, оставляя у забоев скважин 2 необсаженный участок длиной 1,5-2,0 м. Затем производят сбойку скважин 2 между собой гидроразрывом угольного пласта с помощью труднозамерзающей горючей жидкости, например керосином, а после образования щелей ведут их промывку той же жидкостью не менее 3 раз. Используя одну из скважин 2 для дутья окислителя, а другую - для газоотвода, организуют огневой забой. При розжиге пласта угля активную роль играет часть горючей жидкости, оставшаяся в трещинах угля, образовавшихся как при гидроразрыве, так и имеющихся в результате тектонических процессов. Обсадные трубы 3 извлекают из скважин 2 по мере выжигания пласта угля. Дальнейшую газификацию осуществляют бурением следующих скважин, часть из которых используют для дутья, часть - для газоотвода.

Преимуществом предлагаемого способа является то, что он может быть использован для подземной газификации пластов угля, находящихся в зоне многолетней мерзлоты.

Республика Саха (Якутия) обладает значительными запасами каменных и бурых углей, находящихся в Ленском, Зырянском и Южно-Якутском угольных бассейнах. Почти все угольные запасы расположены в зонах многолетней или островной мерзлоты, часть из которых может быть отработана способом подземной газификации.

Источники информации

1. Арене В.Ж. Физико-химическая геотехнология / Учебное пособие. - М.: Изд-во Моск. гос. горн. ун-та, 2001. - С.368-369.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для газификации угля в условиях многолетней мерзлоты. Способ включает бурение скважин с обсаживанием их трубами с оставлением у забоя скважин необсаженного участка длиной 1,5-2,0 м. Сбойку скважин между собой производят гидроразрывом угольного пласта с помощью труднозамерзающей горючей жидкости, например керосином. Образовавшиеся щели промывают этой же жидкостью не менее 3 раз. Обсадные трубы извлекают из скважин по мере выжигания угольного пласта. Технический результат заключается в упрощении процесса подземной газификации углей и повышении надежности гидроразрыва пласта угля. 2 ил.

Способ подземной газификации угля в условиях многолетней мерзлоты, включающий бурение дутьевых и газоотводных скважин по пласту угля, сбойку скважин между собой гидроразрывом угольного пласта, организацию огневого забоя и выжигание угля, отличающийся тем, что скважины обсаживают трубами с оставлением у забоя скважин необсаженного участка длиной 1,5-2,0 м, производят сбойку скважин между собой гидроразрывом угольного пласта с помощью труднозамерзающей горючей жидкости, например, керосином, производят промывку образовавшихся щелей этой же жидкостью не менее 3 раз, организуют огневой забой и извлекают из скважин обсадные трубы по мере выжигания угольного пласта.