Способ добычи угля из крутых и крутонаклонных пластов Советский патент 1983 года по МПК E21C41/06 E21C45/00 

h- .

Ф,Г Изобретение относится к горной промышлйнности и может быть использ вано для добычи угля из крутых и кр тонаклонных пластов способами сква жинной гидродобычи. Известен способ скважинной добыч угля,включаю1ций вскрытие пласта нагне тательными и добычными скважинами, нагнетание через них воды в пласт с многократном изменени ем давления по -пилообразному режиму и извлечение полезного ископаемого виде пульпы через добычные скважины 1 . Недостатком известного способа являются значительные энергетически затраты на разрушение полезного иокопаемого и подъем пульпы на поверх ность. Известен способ скважинной добычи угля из крутых и крутонаклонных пластов, включающий проведение подготовительной выработки ниже, уро ня пласта, бурение из нее в пласт нагнетательных и добычных «скважин, нагнетание через них воды в пласт с многократным изменением давления по пилообразному режиму и извлечение полезного ископаемого в виде пульпы через добычные скважины С2 . . Недостатком известного способа я ляются значительные энергетические затраты на разрушение полезного ископаемого. Цель изобретения - повышение эффективнойти скважинной ги-дродойлчи путем снижения энергетических затра на разрушение угля. Поставленная цель достигается те что проводят подготовительную выработку ниже уровня пласта, бурят из нее в пласт нагнетательные и добычны скважины, нагнетают жидкость с коэф фициентом сжимаемости, равным 10 10 МПа, и плотностью, меньше . плотности воды, с многократным изме нением давления по пилообразному ре жиму до образования выработанного пространства высотой, равной 1,5 мощ ности пласта, после чего воду нагнетают до образования выработанного пространства высотой, равной первич ному шагу обрушения кровли, затем производят-под постоянным давлением нагнетание воды в нагнетательные скважины,, а выпуск образовавшейся пульпы через добычные скважины осуществляют в импульсном режиме с длительностью импульса, равной периоду основного тона собственных колебаний системы: пласт - вмещающие породы, с поддержанием давления воды в отрабо танном пространстве не ниже гидроста тического. Кроме того, перед подачей воды нагнетают Е1ефть. На фиг.1 показано взаимное расположение пласта, скважин- и выработки; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Способ осуществляют следую1Дим образом. Под крутым угольным 1 проводят полевую выработку 2 на расстоянии 10-20 м от пласта в зависимости от фильтрационных, упругих и прочностных свойств вмещающих пород. Из полевой выработки к угольному пласту бурится Нагнетательная скважина 3 и система добычных скважин 4.- Скважины обсаживаются стальными трубами и герметизируются на всю длину до угольного пласта. Расстояние между сквсокинами выбирают равными 5-lp м. Расстояние между скважинами ограничено производительностью, системы добычных скваижин, которая позволяет осуществлять сброс давления воды в выработанном пространстве на данной глубине в течение времени 0,002-0,1 с. В указанном временном диапазоне лежат периоды собственных колебаний системы: УГОЛЬНЫЙ пласт - вмещаквдие породы для угольных пластов мощностью 0,2-1,5 м. Нагнетают в нагнетатель ную 3 и добычные 4 скважины рабочую жидкость, в качестве которой используют жидкость с коэффициентом сжима-. емости 10 -10 , что выше коэффициента сжимаемости угля, равного в среднем 10 ,и. плотностью жидкости, меньшей плотности воды, например нефть, повшиая давление до величины , гдеу- удельный вес, Н глубина разработки, и поддерживают это давление в течение времени, достаточном для проникновения жидкости вглубь угольного пласта на толщину отторгаемого слоя угля. При 250 .кг/см 2 напряжение на кромке забоя скважины равно кг/см, а время поддержания давления, равного 500 кг/см2, определяется из закона Дарси : где ф - скорость фильтрации; К коэффициент проницаемости для угля; - вязкость рабочей жидкости, аР градиент давления. Для конкретных значенийК 8 х10 2см2; вязкости для нефти /х, 4-10--12 г/см-с и градиента давления, равном 500 МПа см, скорость фильтрации Уф 0,01 см/с, т.е. через 100 с давление рабочей жидкости 50 МПа будет на глубине в 1 см. После этого производят сброс давления жидкости до нуля через все скважины в течение времени, не прейьпаающем 0,1 с, что обеспечивает выполнение критерия разрушения hn(p2-p) ёр , где тэффективная пористость угля; 2 давление нагнетания, P-i - давление.

1. СПОСОБ ДОБЫЧИУГЛЯ ИЗ КРУТЫХ И КРУТОНАКЛОННЫХ ПЛАСТОВ, включающий проведение подготовительной выработки ниже уровня пласта, бурение из нее в пласт нагнетательных и добычных скважин, нагнетание через них воды в пласт с многократным изменением давления по пилообразному режиму и извлечение .полезного ископаемо ;о в виде пульпы через добычные скважины, отличают и йс я тем, что, с целью повышения эффективности скважинной гидродобычи путем снижения энергетических затрат ,.- на разрушение угля, перед нагнетани ем воды в пласт нагнетают жидкость , с коэффициентом сжимаемости, равным . .Ю - 10 МПа, и плотностью, -меньшей плотности воды, с многократным изменением давления по пилообразному режиму до образования вы аботанГного пространства высотой, равной , 1,5 мощности пласта, после чего воду. нагнетакгг до образования выработанного пространства высотой, равной первичному шагу обрушения кровли, затем .производят под постоянным давлением нагнетание воды в нагнетательные скважины, а выпуск образовавшейся ; пульпы через добычные скважины осуществляют в импульсном режиме с длиСП тельностью импульса, равной периоду основного тона собственных колебаний . системы: пласт - вмегцанхцие породы, с поддержанием давления воды в отработан ном пространстве не ниже гидроста-S тического.. 2. Способ по П.1, отлич ающ и и с я тем, что перёд подачей воды нагнетают нефть. и01 4