Способ разрушения массива при извлечении материалов из подземных формаций

 

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.

(S1)S E 21 С 45/00

ГОСУДДРСтвеННЫй НОМитЕТ по изоыктениям и открытиям

П1 И ГННт Сей (21) 4437983/31-03 (22) 09,06,88 (46) 23,04.90. Бюл, 9 15 (71) Московский геологоразведочный институ-т им. Серго Орджоникидзе (72) М.М.Смирнов (53) 622.234.5 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1323724, кл, Е 21 С 45/00, 1986, Авторское свидетельство СССР

М 742592, кл. Е 21 D 3/00, 1977. (54) СПОСОБ РАЗРУЯГНИЯ МАССИВА ПРИ

ИЗВЛЕЧЕНИИ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ПОДЗЕМНЫХ

ФОРМАЦИЙ

;57) Изобретение относится к горному делу, геологии и строительству и м,б. 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 скважинно"o 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. Ь качестве горючей Ж.могут быть использованы неф-ь„ дизельное топливо, горючие масла и т.д, После подачи в полость на по I верхности рабочей Ж по всей площади образуется слой горючей Ж, Затем воспламеняют горючую A и производят тепловую обработку свода камеры. Порода обрушается, через слой поступает на днище полости к всасу гидрозлеваторного устр-ва и выдается на поверхность. Для поддержания стабильного режима термического воздействия термообработки произвоцят 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 кислородсодержаший газ. Газ вводят в полость путем его барботирования через слой горючей Ж или подают в полость через периферийные скважины, пробуренные вокруг эксплуатационной, 2 з.п, ф-лы, Изобретение относится к горному делу, геологии и строительству и может быть использовано при разрушенки массива и извлечении горной массы иэ подземных формаций с гидроподьемом ее на поверхность.преимущественно в условиях вечной мерзпоты, Цель изобретения — упрощение реализации способа и повышение его надежности.

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 !5591 .Способ поясняется на примере разрушения массива при извлечении горной массы из подземной формации, представленной вечномерзлыми порода5 ми, в которых лед является цементитирующим веществом °

Подземную формацию вскрывают скважиной и с помощью скважннного гидромониторного агрегата у нижней отмет- р ки 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 которои меньше плотности исходной жидкости. В качестве горючей жидкости могут ис- gp пользовать нефть, дизельное топливо, горючие масла и т.д, После подачи горючей жидкости в полость на поверхности рабочей жидкости по всей площади образуется слой горючей жид- 25 кости, 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.

При тепловом воздействии на мерз- 40 лые породы происходит растопление льдоцемента, нарушаются связи между частицами горной массы. Порода обрушается, через слой поступает на днище полости к всасу гидроэлеваторно- 45

ro устройства и выдается на поверхность.

По мере разрушения и обрушения потолочины происходит ее подъем.Для поддержания стабильного режима терми.ческого воздействия термообработки производят .подпитку слоя новыми порциями горючей жидкости через трубопровод, а также поднимают этот слой . вслед за подъемом свода в полости

55 путем нагнетания через специальный патрубок или напорный трубопровод гидроэлеватора в полость порции рабочей жидкости, в частности воды.При бЗ 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 гаэ, например, воздух или воздух, обогащенный кислородом.

Ввод воздуха можно осуществлять двумя путями. При одной эксплуатационной скважине воздух вводят через возЯуховод под слой горючей жидкости с барботированием воздуха через этот слой в зону горения, В том случае, когда площадь поперечного сечения полости весьма велика, проникновение воздуха при барботировании в периферийн е зоны полости затруднено, поэтому вокруг скважины бурят периферийные скважины по контуру образуемой полости и через эти скважины под давлением нагнетают в полость воздух.

Укаэанными 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.

Ф о р м у л.а и з о б р е т е н и я

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— ч а ю шийся 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 плот. ностью, меньшей плотности рабочей жидкости, с формированием и восплаСоставитель Н.Чертова

Редактор О.Головач Техред M.Õoäàíé÷ Корректор В. Гнрняк

Заказ 829 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101

S l менением ее слоя на поверхности последней, при этом термическое воздействие поддерживают sa счет подачи в полость порций горк чей и рабочей жидкостей, и кислородсодержащего rasa,, 2. Способ по п.l о т л и ч а юшийся тем, что кислородсодер559163.

6 жащий газ подают в полость путем его барботнровання через слой горючей жидкости.

3. Способ по п.l о т л и ч а ющ н и с я тем, что кнслородсодержащий газ подают в полость через периферийные скважины, пробуренные вокруг эксплуатационной.