Способ предотвращения выбросов угля и газа и обрушений угля Советский патент 1990 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к физико-химическим способам воздействия на угольный массив и вмещающие породы, и может быть использовано для борьбы с внезапными выбросами угля и газа в очистных и подготовительных забоях.

Цель изобретения - повышение безопасности труда и эффективности противо- выбросных мероприятий путем увеличения равнопрочности массива.

Сущность изобретения состоит в последовательном в две стадии нагнетании в массив угля твердеющих растворов. Вначале нагнетают раствор отвердителя в режиме рыхления, а затем раствор основного компонента в режиме фильтрации

Способ осуществляют следующим образом.

Производят бурение и герметизацию скважин. Затем в режиме гидрорыхления (т. е при начальном давлении нагнетания 0,75-

2,07//; где у - средний удельный вес пород вышележащей толщи; Н - глубина залегания) нагнетают раствор отвердителя, например водный раствор щавелевой кислоты или водный раствор щавелевой кислоты и поверхностно-активных веществ (ПАВ). В качестве ПАВ применяют как низкомолекулярные (ДБ, синтанол и др.), так и высокомолекулярные соединения (лигносульфонаты, полиакриламид и др.). Применение ПАВ обеспечивает лучшую смачиваемость и пластификацию разрыхляемого угля.

Концентрацию отвердителя в растворе для гидрорыхления принимают из условия, чтобы время схватывания смеси растворов отвердителя и основного компонента было не менее времени нагнетания в массиве раствора основного компонента.

Нагнетание производят в контролируемом режиме гидрорыхления, обеспечивающем равномерное разрыхление обрабатываемого участка пласта. Контроль за интенсивностью рыхления ведут с помощью звукоулавливающей аппаратуры (метод акустической эмиссии), регулируя темп нагнетания из условия отсутствия образования магистральной трещины, т. е. гидроразрыва или гидроотжима пласта Процесс гидрорыхления завершают при появлении жидкости на плоскости забоя и снижении давления нагнетания в высоконапорном трубопроводе на 30% от установившегося, при котором производилось нагнетание.

Затем проводят контроль эффективности гидрорыхления по газовому фактору - динамике начальной скорости газовыделения, начальной скорости газовыделения или давлению газа

Если контроль показал, ч го гидрорыхление оказалось не эффективным, то его повторяют еще раз. Если контроль показал, что гидрорыхление эффективно, то производят

0

нагнетание в разрыхленный массив раствора основного компонента. В качестве основного компонента используют водный растворы мочевино-формальдегидных смол.

Нагнетание раствора основного компонента производят в те же скважины, через который производилось гидрорыхление. Нагнетание производят в фильтрационном режиме (при давлении, не большем 0,75у// или конечного давления гидрорыхления), при котором в угольном пласте не происходит роста новых трещин, дополнительно ослабляющих массив и не заполненных раствором отвердителя. Соблюдение фильтрационного режима контролируется с помощью звуко- улавливающей аппаратуры.

Трещины, образовавшиеся при гидрорыхлении и заполненные раствором отвердителя, заполняются раствором основного компонента. При этом происходит образование твердого продукта и упрочнение угольного пласта.

Формула изобретения

Способ предотвращения выбросов угля и 5 газа и обрушений угля, включающий нагнетание в угольный пласт в режиме гидрорыхления жидких твердеющих соединений в течение периода до начала отверждения в пласте смеси основного компонента с отвер- дителем, отличающийся тем, что, с целью 0 повышения безопасности труда и эффективности противовыбросных мероприятий путем увеличения равнопрочности массива, вначале нагнетают отвердитель с поверхностно-активным веществом, производят контроль эффективности нагнетания по газо- вому фактору, а затем в разрыхленную призабойную зону пласта в режиме фильтрации нагнетают раствор основного компонента и при превышении давления фильтра ции процесс нагнетания прекращают

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к физико-химическим способам воздействия на угольный массив и вмещающие породы, и может быть использовано для борьбы с внезапными выбросами угля и газа в очистных и подготовительных забоях. Цель изобретения - повышение безопасности труда и эффективности противовыбросных мероприятий путем увеличения равнопрочности массива. Для этого последовательно в две стадии нагнетают в массив угля твердеющие растворы. Нагнетание производят через скважины, пробуренные в массив. Вначале нагнетают раствор отвердителя в режиме гидрорыхления при давлении нагнетания 0,75-2,0γН, где γ - средний удельный вес пород вышележащей толщи

H - глубина залегания. В качестве отвердителя используют водные растворы щавелевой кислоты или щавелевой кислоты с добавками ПАВ. Концентрацию отвердителя в растворе принимают из условия, чтобы время охватывания смеси растворов отвердителя и основного компонента было не менее времени нагнетания раствора основного компонента. Во второй стадии производят нагнетание основного компонента в режиме фильтрации при давлении нагнетания до 0,75γН. В качестве основного компонента используют водные растворы мочевино-формальдегидных смол. При превышении давления фильтрации нагнетания прекращают. По окончании каждой стадии производят контроль эффективности процессов.