Способ подземного сжигания угля Советский патент 1992 года по МПК E21B43/295 

вляют направленное гидрорасчленение пласта до установления между этими скважинами аэродинамической связи. Разжигают пласт. Во вторую от огневого забоя скважину 7 подают неподдерживающий горение газ с отводом его на поверхность через две близлежащие скважины 7 и его рециркуляцию в этом контуре. По мере продвигания огневого забоя осуществляют переход организованного между скважинами инертно-газового цикла на одну скважину. В качестве инертного газа м.б. использованы дымовые газы от подземного сжигания или азот. Дымовые газы направляются от скважины 2 через газоводы 10, 11 и 12 и газодувку 8 в пласт. Излишнее количество дымовых газов отводится через дымосос 9 к потребителю. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей пром-сти и м.б. использовано при подземной газификации угля. Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет обеспечения более полного сжигания запасов. Подготовленный к подземной газификации участок оконтуривают подготовительными выработками 3 и 4 и разрезной печью 5. В пределах этих выработок бурят газоподающую 1 и газовыдач- ную 2 скважины. Весь участок по оси разрезается параллельным подготовительным выработкам рядом скважин 7. Осущест-Г\ ПГ^^^^ 'I I ' "1•л..I '1.W'^_:-| I^^'СПсо VIел>&

Изобретение относится к геотехнологическим методам разработки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано в угольной и других отраслях гор 1одобывающей промышленности.

Известен способ разработки угольных пластов, включающий вскрытие, подготовку, очистную выемку и подземное сжигание оставшихся в недрах запасов угля. Для этого после обрушения пород кровли в образовавшийся купол бурят скважину с последующим отводом по ней продуктов подземной газификации.

Однако, приведенный метод отличается низкой термодинамической эффективностью ввиду больших энергетических потерь, связанных с необходимостью протягивания отходящих от очага горения газов сквозь толщу обрушенных пород, обладающую значительным аэродинамическим сопротивлением.

Наиболее близким к предлагаемому является способ подземного сжигания угля, включающий бурение газоподающейи газовыдающей скважин, оконтуривание сжигаемого участка пласта сообщающимися с ними двумя подготовительными выработками и разрезной печью, и его изоляцию с последующи.м подводом по газоподающей скважине окислительного агента, розжигом пласта в разрезной печи и отводом продуктов горения по газовыдающей скважине.

Несмотря на беспрепятственную выдачу продуктов горения из огневого забоя на поверхность, ЭТО способ не обеспечивает полного сжиганмя заключенного в месторождении угля ввиду самопроизвольного раскрытия в процессе горения в массиве сквозных протоков и трещин, их прогорания и образования в этих каналах очагов горения с более выгодной аэродинамической связью между свежей и исходящей газовой струей. В результате продвижение фронта подземного сжигания становится неуправляемым и. как следствие, отдельные сегменты угольного массива остаются позади огневого забоя в несожженном состоянии, увеличивая тем самым потери полезного ископаемого в недрах и е нижая эффективность такой технологии разработки месторождения.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса за счет обеспечения полного сжигания подготовленных

0 к отработке запасов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно известному способу подземного сжигания угля, включающему бурение газоподающей и газовыдающей скважин, окон5 туривание сжигаемого участка пласта сообщающимися с ним двумя подготовительными выработками и разрезной печью, и его изоляцию с последующим подводом по газоподающей скважине окислительного

0 агента, розжигом пласта в разрезной печи и отводом продуктов горения по газовыдающей скважине, перед оконтуриванием участка, вдоль его оси, параллельно проводимым подготовительным выработкам

5 бурят ряд скважин, осуществляют направленное гидрорасчленение пласта до установления между ними аэродинамической связи, а после его розжига во вторую от огневого забоя скважину подают не поддер0 живающий горения инертный газ с его отводом затем на поверхность через две к ней ближайшие и его рециркуляцией в этом контуре, с последующим переходом по мере подвигания огневого забоя организуемого

5 между скважинами инертногазового цикла на одну скважину.

В качестве инертного газа, не поддержй8аюа1его горения, используют дымовые газы от подземного сжигания угля или, например, азот, причем в этом случае направленное гид0 рорасчленение пласта осуществляют жидким азотом.

Разделение сжигаемого участка по его / оси на две полосы, изолированные друг от друга инертногазовой завесой, препятствует установлению между свежей и исходящей газовыми струями в сжигаемом массиве новых, заранее не предусматриваемых, аэрологических сбоек, исключая таким образом возникновение в нем иных, кроме огневого забоя,очагов горения.

Способ реализуется путем последовательного осуществления следующих операций: проведение вскрывающих и подготовительных выработок; бурение ряда скважин вдоль оси подготавливаемого к сжиганию участка месторождения; направленное гидрорасчленениё пласта до установления между пробуренными скважинами аэродинамической связи; оконтуривание сжигаемого участка двумя подготовительными выработками и разрезной печью; изоляция подготовленного к сжиганию участка от остальных частей шахтного поля возведением у основания подготовительных выработок герметичных огнестойких перемычек; подвод в разрезную печь с поверхности свежей струи окислительного агента; розжиг угольного пласта; отвод дымовых газов на поверхность; подача во вторую-от огневого забоя скважину не поддерживающего горения инертного газа с его отводом затем через две к ней ближайшие и его рециркуляцией в этом контуре, перевод дутья инертного газа и, соответственно, перенос возвращаемых в цикл erq струй на одну скважину по мере подвигания огневого забоя.

На чертеже изображена схема осуществления предлагаемого способа.

На схеме показаны газогюдающая 1 и газовыдающая 2 скважины, подготовительные выработки 3 и 4, разрезная печь 5, перемычки 6, инертногазовые скважины 7, газодувка 8, дымосос 9. газоходы 10-12, газовые задвижки 13.

Способ осуществляют следующим образом.

После вскрытия месторождения и проведения подготовительных работотведенный для сжигания участок пласта . разбуривают с поверхности по его оси на две симметричные полосы скважинами 7 Затем осуществляют направленное гидрорасчленение пласта. Для этого чере.з скважины 7 в пласт нагнетают воду с последующей ее откачкой и установлением таким образом между ними аэродинамической связи. После этого сжигаемый участок оконтуривают подготовительными выработками 3 и 4, сбиваемых между собой разрезной печью 5. Подготовку участка к сжиганию завершают в выработках 3 и 4 герметичных огнестойких перемычек 6,

полностью его изолирующих от остальных выработок шахтной сети.

Для розжига пласта предварительно оставленные в разрезной печи 5 куски раскаленного кокса раздувают струей воздуха; засасываемого по газоподающей скважине 1 из атмосферы и омывающего, после выхода из выработки 4, грудь огневого забоя, следуя далее по выработке 3 и газовыдаю0 щей скважине 2 на поверхность, где установлен дымосос 9. Полученные таким образом дымовые газы направляются в дымовую трубу. Однако часть этого не поддерживающего горения инертного газа

5 отбирается из газовыдающей скважины 2 газодувкой 8 и по газоходу 11 нагнетается во вторую от огневого забоя инертногазовую скважину 7. Выходящие из ближайших к ней двух скважин дымовые газы вновь

0 заворачивают на всас газодувки 8 и частично стравливают по газоходу 12 в дымовую трубу.

Аналогичный инертногазовый цикл организуют и между всеми последующими

5 скважинами 7 переносом заборных и нагревательного патрубков вдоль газохода 12 по мере псдвигания огневого забоя. В результате таким путем последовательно отрабатывается весь пласт.

0 В качестве не поддерживающего горения газа может быть использован, например, и азот, что особенно целесообразно при осуществлении направленного гидрорасчленения пласта посредством жидкого

5 азота.

По сравнению с известным, техникоэкономическая эффективность предлагаемого способа заключается в обеспечении полного сжигания угля и соответственно исключении потерь полезного ископаемого в недрах.

Формула изобретения 1. Способ подземного сжигания угля, включающий проведение газоподающей и

5 газовыдающей скважин, оконтуривание сжигаемого участка пласта сообщающимися с ними двумя пoдгoтoвиteльными выработками и разрезной печью и его изоляцию возведением в подготовительных выработках герметичных перемычек из огнестойкого материала с последующим подводом по газоподающей скважине окислительного агента, розжигом пласта в разрезной печи и отводом продуктов горения по газовыдаю5 щей скважине, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет обеспечения полного сжигания подготовленных к отработке запасов, перед оконтуриванием участка вдоль продольной его оси, параллельно проводи7 17107158

мым подготовительным выработкам бу- та горения организуемого инертногазового

рят ряд скважин, осуществляют на- цикла вперед на одну скважину, правленное гидрорасчленение пласта2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я

до установления между ними аэродина- тем, что в качестве не поддерживающего

мической связи, а после его розжига во5 горения инертного газа используют дымовторую от огневого забоя скважину вые газы от подземного сжигания угля, подают не поддерживающ1| й горения3. Способ по п.1,-от л и ч а ю щи йс я

инертный газ с его отводом затем на тем, что в качестве не поддерживающего поверхность через две к ней ближайшие горения инертного газа используют азот,

скважины в этом контуре с последующим10 при этом направленное гидрорасчлененйе переходом по мере продвижения фрон- пласт осуществляют жидким азотом.