УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ДЕГАЗИРОВАНИЯ ПЛАСТА Советский патент 1996 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для интенсивного дегазирования приконтурной зоны пласта путем повышения радиуса эффективного влияния дегазационной скважины за счет периодического многократного заполнения и последующего выпуска газа из скважины.

Цель изобретения повышение безопасности и эффективности дегазации массива за счет увеличения радиуса влияния дегазационной скважины путем обеспечения циклического перепада давления газа в скважине.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 то же (по положению 2 выпуск газа);
Предложенное устройство состоит из корпуса 1, который охватывает герметизирующая эластичная оболочка 2, между которой и корпусом имеется воздушная полость 3. Устройство установлено в скважине 4. Внутри корпуса 1 расположены две перемычки (глубинная 5 и поверхностная 6) и герметичный поршень 7. В корпусе предусмотрены канал для подачи жидкого агента 8 в воздушную полость 3 при герметизации скважины и клапан для регулировки давления герметизации 9. В теле корпуса предусмотрен отводной канал для выпуска газа из скважины 10, а в конце этого канала установлен звуковой клапан (сирена) 11 для подачи звукового сигнала при выпуске газа под заданным давлением. Перемычки 5 и 6 соединены с поршнем 7 регулировочной пружиной 12 и системой тяг, состоящей из упорного штока 13, коромысла 14 и выпускного клапана 15.

Кроме того, в глубинной перемычке 5 оборудован регулирующий клапан 16 для перемещения поршня 7. Эластичная оболочка крепится к корпусу 1 устройства специальными зажимами 17. В торце устройства установлена съемная труба 18 с запаянным концом, перфорированная отверстиями 19. В конце корпуса устройства расположена приемная газовая камера 20. Между глубинной перемычкой 5 и поршнем 7 в устройстве располагается камера 21. Камера 21 по мере перемещения имеет разные размеры: исходное положение (см. фиг.1) и положение выброса газа в атмосферу (см. фиг.2), причем во втором положении поршня в камеру отрыто входное отверстие 22 канала 10.

Перед использованием устройства в каждом конкретном забое необходимо принять значения верхнего безопасного предела повышения давления в скважине и нижнего предела сброса в скважине, поддерживающего необходимую устойчивость скважины. Исходя из опыта ведения работ, примем нижний предел 1,5 атм, а верхний 10 атм.

Затем бурим скважину для дегазирования ≠ 50 мм. Пусть диаметр имеющего у нас устройства 45 мм.

Работа по непосредственному применению рассматриваемого устройства выполняются следующим образом.

Устройство устанавливается в скважину 4. По каналу 8 жидкий агент подается в воздушную полость 3 между корпусом 1 устройства и эластичной оболочкой 2. Полость 3 увеличивается в размерах, эластичная оболочка 2 плотно прижимается к стенкам скважины 4 и устройство надежно герметизируется в скважине.

После этого поступающий в скважину из массива газ по перфорированной трубе 18 поступает в приемную камеру 20 устройства. При достижении верхнего предела безопасного давления газа в скважине (на которое отрегулирована предварительно пружина регулирующего клапана 16), в нашем случае 10 атм. открывается регулирующий клапан 16 и начинает выпускать газ в камеру 21 между перемычкой 5 и поршнем 7. Увеличение давления в камере 21 приводит к перемещению поршня 7. Перемещение поршня 7 посредством упорного штока 13 и коромысла 14 приводит к открытию выпускного клапана 15. Газ резко выходит в камеру 21 из скважины и приемной камеры 20. При этом в момент открытия клапана 5 поршень открывает исходное отверстие 22 отводного канала 10, по которому газ выбрасывается в атмосферу. При необходимости дистанционного контроля процесса выпуска газа подключают звуковой клапан-сирену 11.

При падении давления газа до нижнего предела (у нас 1,5 атм, на которое отрегулирована регулировочная пружина 12), пружина 12 возвращает поршень в исходное положение, при котором выпускной клапан 15 закрыт. Перемычка 5 герметично перекрыла устройство, в скважине начинает вновь происходить повышение давления газа за счет его диффундирования из угольного пласта.

Применение данного устройства значительно повысит эффективность и безопасность дегазирования массива за счет периодического многократного значения и последующего выпуска газа из скважин. ЫЫЫ2

Использование: дегазация пластов. Сущность изобретения: устройство содержит полый цилиндрический корпус, внутри которого установлены перпендикулярно к его продольной оси две перемычки. Между перемычками размещен герметичный поршень. К поршню и одной из перемычек, в которой размещены регулировочный и выпускной клапаны, прикреплена система тяг, состоящая из упорного штока, соединенного с коромыслом. К второй перемычке прикреплена регулировочная пружина, связанная с поршнем. В стенках корпуса выполнен канал для выпуска газа. Корпус охвачен герметизирующей эластичной оболочкой с образованием полости, сообщенной с каналом подвода жидкого агента. На конце канала для выпуска газа размещен звуковой клапан-сирена. 3 з.п. ф-лы.

1. Устройство для пульсирующего дегазирования пласта, включающий полый цилиндрический корпус, герметизирующую эластичную оболочку, охватывающую корпус с образованием полости, сообщенной с каналом подвода жидкого агента, и выпускной клапан, отличающееся тем, что, с целью повышения безопасности и эффективности дегазирования массива за счет увеличения радиуса влияния дегазационной скважины путем обеспечения циклического перепада давления газа в скважине, устройство снабжено двумя перемычками, установленными в корпусе перпендикулярно к его продольной оси, герметичным поршнем, размещенным между перемычками, регулировочной пружиной, системой тяг, состоящей из упорного штока, соединенного с коромыслом, и регулировочным клапаном, причем регулировочная пружина закреплена к поршню и одной из перемычек, а система тяг к поршню и второй перемычке, в которой размещены регулировочный и выпускной клапаны, при этом последний сообщен с коромыслом, а в стенке корпуса выполнен канал для выпуска газа. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено звуковым клапаном-сиреной, размещенным на конце канала для выпуска газа. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено прямым герметизирующим клапаном, размещенным в канале подачи жидкого агента. 4. Устройство по пп.1 3, отличающееся тем, что оно снабжено съемной перфорированной трубкой с запаянным концом, установленной на торце корпуса со стороны забоя скважины.