Способ подготовки и газификации обводненных пологих угольных пластов Советский патент 1991 года по МПК E21B43/295 

(21)4680554/03

(22)20.03.89

(46) 23.04.91. Бюл, Р 15

(71)Государственный проектный институт Донгипрошахт

(72)В.М.Кулешов, А.П.Носань, А.В.Корчемагин и В.М.Пачасенко

(53)662..6(088,8)

(56)Авторское свидетельство СССР

№ 70148, кл. Е 21 С 43/00,C1G J 5/00. 1951.

Авторское свидетельство СССР № 66143, кл. Е 21 С 43/00, 1944„

(54)СПОСОБ ПОДГОТОВКИ И ГАЗИФИКАЦИИ ОБВОДНЕННЫХ ПОЛОГИХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

(57)Изобретение относится к горной пром-ти и м.б. использовано при бесшахтной подземной газификации. Цель повышение эффективности подземной га - зификации за счет снижения затрат на подготовку и создание оптимальных условий для розжига и газификации пластов. При осуществлении способа пласт разделяют на блоки и бурят дренажные и технологические скважины (С), В соответствии с гидротехнологическими условиями производят расчет дренажной системы вертикальными С с параметрами, аналогичными технологическим С принятого подземного газогенератора. Бурят дренажные Cf располагают кх по сетке технологических С, оборудуют водоотливными устр-вами и производят в блоке (газогенератор) откачку воды до понижения уровня под эешшх вод нижа почвы пласта. Дренажные С первого блока после откачки подземных вод до проектного уровня переоборудуют в технологические и производят сбойку, розжиг и газификацию пласта. Одновременно с этим в смежном блоке дренажные С, начиная с примыкающих к первому блоку. Откачку подземных вод из каждого ряда этих С и их переоборудование в тех- ,нологические производят непосредственно перед розжигом угольного пласта в этом блоке. Период розжига включает время на откачку подземных вод и на переоборудование дренажных С в технологические и не должен превышать время газификации пласта в первом блоке. Таким образом обеспечивается непрерывность s работе по подготовке блоков и газификации угольного плас та. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бесшахтной подземной газификации.

Целью изобретения является повышение эффективности подземной газификации за счет снижения затрат на подготовку и создания оптимальных усло- вий для розжига и газификации пластов.

На чертеже показана схема расположения скважин в газифицируемых смежных .блоках.

На схеме изображены 1, II - смежные блоки (газогенераторы); 1, 2..,30 - вертикальные технологические скважины; Д-1, Д-2,...,Д-20 - вертикальные дренажные скважины, переоборудуемые после откачки подземных вод в технологи3164

ческие; НГ-1, НГ-2...,НГ-12 - наклонно-горизонтальные скважины.

Способ осуществляют следующим образом,

В соответствии с гидрогеологическими условиями производят ра.счет дренажной системы вертикальными скважинами с параметрами, аналогичными технологическим скважинам принятого под- земного газогенератора. Бурят дренажные скважины Д-1 - Д-10, располагают их по сетке технологических скважин, оборудуют водоотливными устройствами и производят в блоке (газогенераторе) 1 откачку воды до понижения уровня подземных вод ниже почвы пласта. К моменту окончания работ по водопони- жению заканчивают работы по бурению

вертикальных 1-15 и наклонно-горизон- 20 другом по восстанию пласта. Период

гальных НГ-1 - НГ-15 технологических скважин. Затем демонтируют водоотливные устройства в скважинах Д-1 - Д-1О, осуществляют аэродинамическую связь этих скважин с угольным пластом (на- 25 пример, взрыванием обсадных труб в зоне контакта с угольным пластом или их перфорацией пескоструйным аппаратом и т.п. и осуществляют сбойку, розжиг и газификацию пласта.

Одновременно с газификацией пласта в газогенераторе 1 производят бурение скважин следующего смежного газогенератора 11, начиная с дренажных рядов

д (Д-11, Д-12) и е (Д-13 - Д-15).

35

выгазовывания газогенератора 1,14 г да при скорости подвигания 171 м/мес По данным гидрогеологических расчетов для понижения уровня подземных вод необходимо иметь в работе по от качке воды в одном газогенераторе 1 дренажных скважин с продолжительнос откачки 1 год.

Таким образом, общий объем буровых работ при длине технологической скважины 135 м и дренажной 150 м составит

135 60 + 150 16 10500 м.

При подходе огневого забоя к скважинам б дренажные скважины рядов д и е включаются в работу по откачке воды. Аналогично осуществляется последовательность работ при дальнейшем подвигании огневого забоя.

Таким образом, обеспечивается непрерывность в работе по подготовке блоков ,и газификации угольного пласт при постоянно поддерживаемом уровне подземных вод ниже почвы пласта в пределах части газогенератора с несг зифицированными запасами угля.

Пример. Татарское буроуголь ное месторождение, расположенное вблизи г. Красноярска, содержит уголный пласт Мощный мощностью 4-6 м, залегающий на глубине 135 м. Сам угольный пласт и подстилающие песча- (ники обводнены водами напорного горизонта. Приток воды в газогенератор составляет 250 мэ/ч. Теплотворная способность газа при влажности 300 г/мэ составляет 3,36 мДж/мэ. Су

чествующая обводненность угольного пласта не позволяет проводить газификацию без предварительного осушения месторождения.

В соответствии с анализом горногеологических условий принят газогенератор с прямым газоотводом размером 195x305 м. Подготовка первого газогенератора осуществляется путем бурения 11 наклонно-горизонтальных скважин для создания каналов газификации и розжигового канала и 60 вертикальных скважин - дутьевых и газо- отводящих. Расстояние между каналами газификации 30 м, между рядами вертикальных дутьевых скважин 40 м. Газогенераторы в пределах столба располагаются и выгазовываются друг за

5 п

35

0

45

5

выгазовывания газогенератора 1,14 года при скорости подвигания 171 м/мес. По данным гидрогеологических расчетов для понижения уровня подземных вод необходимо иметь в работе по от-s качке воды в одном газогенераторе 16 дренажных скважин с продолжительностью откачки 1 год.

Таким образом, общий объем буровых работ при длине технологической скважины 135 м и дренажной 150 м составит

135 60 + 150 16 10500 м.

Дренажные скважины располагают по сетке технологических скважин газогенератора и начинают подготовку участка к газификации с бурения дренажных скважин и ввода их в работу. В период откачки воды подготавливаются к работе все каналы газификации и розжига, воздухоподающие и газоотво- дящие скважины. Одновременно начинается бурение дренажных скважин первого ряда второго газогенератора.

После понижения уровня подземных (вод ниже почвы пласта на 5 м откачка роды прекращается, водоотливные устройства демонтируются и дренажные скважины переоборудуются для технологических целей. Осуществляется розжиг и газификация угля. При подходе огневого забоя первого газогенератора к следующему за розжигом ряду скважин дренажные скважины первого ряда второго газогенератора должны быть включены в работу с тем, чтобы опережающий .период откачки воды не был меньше одного года. В данном случае период газификации пласта от первого ря- ра первого газогенератора до первого ряда второго газогенератора состав- ляет 13,6 мес, период откачки воды должен быть не менее 12 мес., время, необходимое для демонтажа водоотливной установки и переоборудование скважин первого ряда второго газогенератора под технологические, составит 0,5 мес. Аналогично при подходе забоя к следующему ряду скважин первого газогенератора должны включаться в работу дренажные скважины второго ряда второго газогенератора. Таким образом, создается непрерывный технологический цикл осушения пласта, подготовки газогенератора и газификации. Формула изобретения

Способ подготовки и газификации обводненных пологих угольных пластов, включающий разделение пласта на блоотличающийся тем, что, с целью повышения эффективности подземной газификации за счет снижения затрат на подготовку и создания оптимальных условий для розжига и газификации пластов, конструкцию, параметры дренажных скважин до угольного пласта и сетку их расположения в смеж1Q ных блоках принимают соответствующими технологическим скважинам, дренажные скважины первого блока после откачки подземных вод до проектного уровня переоборудуют в технологичес15 кие и производят сбойку, розжиг и газификацию пласта, одновременно с этим в смежном блоке буряд дренажные скважины, начиная с примыкающих к первому блоку, откачку подземных вод из каж20 дого ряда этих скважин и их переоборудование в технологические производят непосредственно перед розжигом угольного пласта в этом блоке, при этом

период розжига включает время на от- ки, бурение дренажных и технологичес- 25 качку подземных вод и на переоборудот ких скважин, откачку подземных вод вание дренажных скважин в технологи- до проектного уровня, розжиг и гази- ческие и не должен превышать время фикацию угольного пласта в блоках, газификации пласта в первом блоке.

нг-в

нг-э нг-Ю нг-п нг-п АА6-&

отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности подземной газификации за счет снижения затрат на подготовку и создания оптимальных условий для розжига и газификации пластов, конструкцию, параметры дренажных скважин до угольного пласта и сетку их расположения в смежQ ных блоках принимают соответствующими технологическим скважинам, дренажные скважины первого блока после откачки подземных вод до проектного уровня переоборудуют в технологичес5 кие и производят сбойку, розжиг и газификацию пласта, одновременно с этим в смежном блоке буряд дренажные скважины, начиная с примыкающих к первому блоку, откачку подземных вод из каждого ряда этих скважин и их переоборудование в технологические производят непосредственно перед розжигом угольного пласта в этом блоке, при этом

нг-э нг-Ю нг-п нг-п АА6-л

ж