Способ разрушения массива при извлечении материалов из подземных формаций Советский патент 1990 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к горному делу, геологии и строительству и может быть использовано при разрушении массива и извлечении горной массы из подземных формаций с гид- роподъемом ее на поверхность преимущественно в условиях вечной мерзлоты.

Цель изобретения - упрощение реализации способа и повышение его надежности.

«sJb

Способ поясняется на примере разрушения массива при извлечении горной массы из подземной формации, представленной вечномерзлыми породами, в которых лед является цементи- тирутощим веществам.

Подземную формацию вскрывают скважиной и с помощью скважинного гидромониторного агрегата у нижней отметки извлечения формируют круговую первоначальную полость. Частично заполняют полость, оставляя часть рабочей жидкости, например воду, В скважине размещают гидроэлеваторное подъемное устройство, а также воздуховод и трубопровод для подачи в полость горючей жидкости, плотность которой меньше плотности исходной жидкости, В качестве горючей жидкости могут использовать нефть, дизельное топливо, горючие масла и т.д. После подачи горючей жидкости в полость на поверхности рабочей жидкости по всей площади образуется слой горючей жидкости. При этом под сводом полости оставляют свободное воздушное пространство.

Затем воспламеняют горючую жидкость в слое известными методами. При воспламенении зона горения распространяется по всей площади слоя, благодаря чему производится тепловая обработка свода камеры равномерно по всей площади. Отработанные нагретые газы выводятся из полости по эксплуатационной скважине на поверхность для последующей утилизации в промышленных целях, N

При тепловом воздействии на мерзлые породы происходит растопление льдоцемента, нарушаются связи между частицами горной массы. Порода обру- шается, через- слой поступает на днище полости к всасу гидроэлеваторно- го устройства и выдается на поверхность

По мере разрушения- и обрушения потолочины происходит ее подъем,Для поддержания стабильного режима термического воздействия термообработки производят подпитку слоя новыми порциями горючей жидкости через трубопровод, а также поднимают этот слой вслед за подъемом свода в полости путем нагнетания через специальный патрубок или напорный трубопровод гидроэлеватора в полость порции рабочей жидкости, в частности воды.При

нагнетании воды происходит подъем слоя,

В таком порядке производят разрушения массива интервала извлечения . в восходящем направлении.

Для обеспечения процесса горения помимо ввода новых порций горючей жидкости в полость подают кислородсодержащий газ, например, воздух или воздух, обогащенный кислородом,, Ввод воздуха можно осуществлять двумя путями. При одной эксплуатационной скважине воздух вводят через

5 воздуховод под слой горючей жидкости с барботированием воздуха через этот слой в зону горения,

В том случае, когда площадь поперечного сечения полости весьма вели0 ка, проникновение воздуха при барбо- тировании в перифер ийнме зоны полости затруднено, поэтому вокруг скважины бурят периферийные скважины по контуру образуемой полости и через

5 эти скважины под давлением нагнетают в полость воздух.

Указанными операциями обеспечивается поддержание процесса горения в заданном режиме.

Предлагаемый способ может быть применен в комбинации со струйной технологией, В этом случае сначала производят растепление массива пород свода путем сжигания слоя горючей жидкости, после чего воздействуют на растепленные ослабленные породы гидромониторной струей с обрушением этих пород и их выдачей на поверхность,

40

Формула изобретения

1, Способ разрушения массива при извлечении материалов из подземных формаций, включающий вскрытие формации эксплуатационной скважиной,формирование первоначальной полости у нижней границы извлечения, термическое воздействие на свод полости с обрушением горной массы, о т л и - чающийс я тем, что, с целью упрощения реализации способа и повышения его надежности, первоначальную полость частично заполняют рабочей жидкостью, термическое воздействие на свод осуществляют путем подачи в полость порции горючей жидкости плотностью, меньшей плотности рабочей жидкости, с формированием и воспла

5 1559163

менением ее слоя на поверхности пос- ;жащий газ подают в полость путем его

ледней, при этом термическое воздей-барботнрования череч слой горючей

ствие поддерживают за счет подачижидкости.

в полость порций горюн е.й и рабочей3. Способ поп.1,отличаюжидкостей, и кислородсодержащего га-щ и и с я тем, что кислородсодержаза ищи газ подают в полость через перн2, Способ по п.1, отличаю-ферийные скважины, пробуренные вокруг

щ и и с я тем, что кислородсодер-эксплуатационной.

Изобретение относится к горному делу, геологии и строительству и может быть использовано при разрушении массива и извлечении горной массы из подземных формаций с гидроподъемом ее на поверхность. Цель - упрощение реализации способа и повышение его надежности. Подземную формацию вскрывают эксплуатационной скважиной. С помощью скважинного гидромониторного агрегата у нижней отметки извлечения формируют круговую первоначальную полость. Последнюю частично заполняют рабочей жидкостью (Ж). Термическое воздействие на свод полости с обрушением горной массы осуществляют путем подачи в полость порции горючей Ж, имеющей плотность меньше плотности рабочей Ж. В качестве горючей Ж могут быть использованы нефть, дизельное топливо, горючие масла и т.д. После подачи в полость на поверхности рабочей Ж по всей площади образуется слой горючей Ж. Затем воспламеняют горючую Ж и производят тепловую обработку свода камеры. Порода обрушается, через слой поступает на днище полости к всасу гидроэлеваторного устройства и выдается на поверхность. Для поддержания стабильного режима термического воздействия термообработки производят подпитку слоя новыми порциями горючей Ж через трубопровод, а также поднимают этот слой вслед за подъемом свода в полость путем нагнетания рабочей Ж. Для обеспечения процесса горения помимо ввода новых порций горючей Ж в полость подают кислородсодержащий газ. Газ вводят в полость путем его барботирования через слой горючей Ж или подают в полость через периферийные скважины, пробуренные вокруг эксплуатационной.