Способ разработки пластовых месторождений угля,сланцев и соли Советский патент 1985 года по МПК E21B43/28 E21C41/04 

1

Изобретение относится к горному делу, к геотехнологическим способам разработки пластовых месторождений

твердьк полезных ископаемых, преимущественно угля, и может быть исполь зёвано для бесшахтной добычи угля, горючих сланцев и солей с пластовым залеганием, а также для охраны подрабатываемых поверхностных сооружений и природных объектов от вредного влияния горных работ.

Целью изобретения является снижение затрат на разработку и улучшение охраны окружающей среды

за счет уменьшения деформаций и повреждений .поверхностных сооружений и природных объектов в период прохождения под ним очистного забоя.

. На чертеже изображена схема предлагаемого способа разработки пластовых месторождений твердых полезных ископаемых с одновременной охраной подрабатьшаемых поверхностных сооружений и природных объектов при пологом залегании пласта, вертикаль ное сечение.

Схема состоит из скважин 1 - 4 для нагнетания веществ, переводящих твердое полезное ископаемое 5.текучее состояние на участке 6 месторож дения, ограниченном точками 7 и 8 с размерами участка не менее, размеров, обеспечивающих условие полной подработки земной поверхности между точка1«ш 9 и ТО и попадание рхраняемго сооруженяя или природного объекта 11 в пределы плоского дна мульды сдвижения.

Предлагаемый способзаключается в следующем.

Бурят скважины 1 - 4 для нагнетания в пласт твердого полезного ис копаемого 5 различных веществ, Эти скважины могут быть вертикальньпуш .я перебуривагшцими пласт вертикально наклонными, наклонио-горизонтальными, вертикальными с древовидными горизонтальными участками, откодящими от центральной скважины и д,ру гимн. Нагнетают через скзажинъ в , пласт химические вещества, переводящие твердое полезное ископаемое в текучее состояние, например для угл ароматические углеводороды. Перевод твердого полезного ископаемого в текучее состояние производят на участке 6 месторождения с размерами между точками 7 и 8 не менее раз28 2

меров, обеспечивающих условие полной подработки земной поверхности между точками 9 и 10 и попадание охраняемого сооружения или природного объекта 11 в пределы плоского дна мульды сдвижения. Условие полной подработки земной поверхности под охраняемым сооружением или природным объектом реализуется в двух взаимоперпендикулярньпс направлениях, т.е. для данног случая область перевода пласта в текучее состояние имеет форму квадрата со стороной не менее расстояния между точками 7 и 8.

Часть пластаJ переведенная в текучее состояние воспринимает за счет условия полной подработки земной поверхности вес всей вьшележащей толщи горных пород. Так как удельный вес текучего продукта меньше удельного веса, вышележащих пород, то текучий продукт под давлением веса вьшележащих пород самопроизвольно изливается через скважины 1 - 4 до тех пор, пока не произойдет сближени .почвы и кровли разрабатываемого плас та и его полное извлечение.

При этом земная поверхность на всей площади плоского дна мульды сдвил ения между точками 9 и 10 оседает плавно с плоскопараллельным перемещением земной поверхности. Если разрабатьшаемый участок 6 находитсяв зоне тектонических нарушений и при самопроизвольном нерегулируемом истечении текучего продукта через скважины степень плоскопараллельности оседания земной поверхности недостаточна для эффективной защиты подрабатываемого поверхностного сооружения или природного объекта, то производят регулирование истечения продукта через различные скважины или принудительное его извлечение из ряда скважин с контролем оседаний земной поверхности путем проведения нивелирных съемок, достигая таким образом требуемой степени плоскопараллельного оседания земной поверхности в пределах плоского дна мульды сдвижения.

В процессе перевода твердого полезного ископаемого в текучее состояние производят выдачу части полезного ископаемого, переведенного в текучее состояние, через скважины. При этом начинается процесс

сдвижения вмещающих пород и происходит раздавливание целичков твердого полезного ископаемого, еще не переведенного в текучее состояние. Разрушение целичков твердого полезного ископаемого позволяет ускорить

У/ //////

его перевод в текучее состояние и достичь большей равномерности перевода твердого .полезного Ископаемого в текучее состояние на всей плоторождения, щади разрабатьгеаемого участка мес

1. СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИ 1 УГЛЯ, СЛАНЦЕВ И соли, включакнций разделение пласта на участки, бурение скважин, нагнетание через скважиньквеществ, переводящих полезное ископаемое в текучее состояние, и вьщачу текучего продукта через скважины на поверхность земли, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на разработку и улучшения охраны окружающей среды за счет уменьшения деформаций и повреждений поверхностных сооружений и природных объектов, определяют величины углов полных сдвижений и по ним устанавливают минимальные размеры участков пласта, соответствующие полной подработке земной поверхности в двух взаимно перпендикулярньк направлениях, переводят полезное ископаемое в текучее состояние на участке с размерами не менее минимальных, а выдачу текучего продукта через скважины производят по мере опускания земной поверхности. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что размеры плоского дна мульды сдвижения земной поверхности участка пласта полезного ископаемого, перево Гимого в текучее состояние, устанавливают не менее суммарных размеров охраняемого сооружения или природного объекта и предохранительных берм.