Способ подземной газификации угля

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для подземной газификации целиков угля, оставшихся после применения технологии глубокой разработки угольных пластов. Техническим результатом является снижение потерь угля в целиках и использование ранее пройденных камер с поверхности. Для этого способ включает проведение по пласту угля наклонных выработок, соединенных с поверхностью в верхней части и между собой в нижней части для создания огневого забоя. Для подземной газификации используют целики угля, оставшиеся после применения технологии глубокой разработки угольных пластов, для чего при выемке угля по этой технологии в конце камеры перебуривают межкамерный целик скважиной, достаточной для последующей организации в ней огневого забоя, а после окончания работ в камере устье ее надежно герметизируют. Причем в изоляционной перемычке предусматривают устройство для дутья или газоотвода, а последующее выжигание целиков угля ведут поочередно. 2 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для подземной газификации целиков угля, оставшихся после применения технологии глубокой разработки угольных пластов.

В настоящее время на угольных шахтах РФ начинает применяться технология глубокой разработки угольных пластов, заключающаяся в выбуривании с поверхности камер и оставления целиков угля [1]. Однако при этом потери угля в целиках достигают 40%. Уменьшить указанные потери возможно с помощью подземной газификации угля.

Известен способ подземной газификации угля, включающий вскрытие подработанного пласта угля скважинами, розжиг угля и отработку пластов подводом реагентов и отводом продуктов горения [2].

Недостатками известного способа являются:

- сложность в создании реакционных каналов;

- трудность регулирования процессов горения.

Известен способ подземной газификации, включающий проведение по пласту двух наклонных выработок, соединяемых между собой горизонтальным штреком и с поверхностью земли вертикальными скважинами [3] - прототип.

Основным недостатком этого способа является то, что для выжигания очередного блока угля необходимо проведение снова наклонных выработок, соединение их огневым штреком, а так же бурение других скважин с поверхности.

Технической задачей являлось снижение потерь угля в целиках и использование ранее пройденных камер с поверхности.

Полученный технический результат - значительное снижение потерь угля при использовании подземной газификации угля.

Предлагаемый способ отличается тем, что для подземной газификации используют целики угля, оставшиеся после применения технологии глубокой разработки угольных пластов, для чего при выемке угля по этой технологии в конце камеры перебуривают межкамерный целик скважиной, достаточной для последующей организации в ней огневого забоя, а после окончания работ в камере устье ее надежно герметизируют, причем в изоляционной перемычке предусматривают устройство для дутья или газоотвода, а последующее выжигание целиков угля ведут поочередно.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, как то, что для подземной газификации используют целики угля, оставшиеся после эксплуатации месторождения по технологии глубокой разработки угольных пластов, обеспечивает полноту выемки угля, значительно снижает потери угля в целиках.

Существенный признак о том, что в конце камеры перебуривают межкамерный целик скважиной, достаточной для последующей организации в ней огневого забоя, позволяет осуществить розжиг и последующее горение угля.

Следующий существенный признак о том, что устье камер надежно герметизируют, исключает сообщение камер с поверхностью, препятствует поступлению в них поверхностных вод.

Существенный признак о том, что в изоляционных перемычках предусматривают устройства для дутья или газоотвода, дает возможность надежно вести подземную газификацию угля.

Существенный признак о том, что выжигание целиков угля ведут поочередно, позволяет провести газификацию всех целиков при одноразовом розжиге угля.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 показано в плане расположение горных выработок после отработки участка пласта по технологии глубокой разработки, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Условные обозначения, принятые на чертежах: 1 - угольный пласт; 2 - камера; 3 - угольный целик; 4 - скважина; 5 - изоляционная перемычка; 6 - устройство для дутья (газоотвода).

Способ осуществляют следующим образом.

При выемке угольного пласта 1 по технологии глубокой разработки угольных пластов выбуривают камеры 2 с оставлением между ними угольных целиков 3. Выбуривание производится без присутствия людей в камерах 2. Когда выбуривающий орган агрегата закончит проведение камеры 2, производят бурение скважины 4 в межкамерном целике 3 с помощью буровой машины, установленной на выбуривающем органе. Бурение скважины 4 ведут также дистанционно. После перехода агрегата на новое место для выбуривания следующей камеры 2 устье готовой камеры 2 герметизируют установкой изоляционной перемычки 5, в которой предусматривают установку устройства для дутья 6. Такое же устройство используют и для газоотвода. После окончания выемочных работ в выделенном для этой цели блоке ведут работы по подземной газификации оставшихся угольных целиков 3, запасы угля в которых достигают 40%. Для этого к скважине 4 начальной камеры 2 подают реагенты и осуществляют розжиг угля, создавая огневой забой. Дутье осуществляют через устройство для дутья в изоляционной перемычке 5, начальной камеры 2, а газоотвод производят через устройство 6 другой перемычки 5. В процессе выжигания первого целика угля 3 и создания высоких температур загорается очередной целик 3, а газоотвод перемещают к последующей перемычке 5. Таким образом, перемещая дутье и газоотвод, выжигают все целики 3 данного блока.

Преимущества данного способа:

- исключается проведение горных выработок;

- снижаются до минимума потери угля.

Источники информации

1. A.Г.Нецветаев, Л.Н.Репин, А.В.Соколовский, А.В.Юткин Первый российский опыт применения глубокой разработки угольных пластов: устойчивость массива и потери угля в недрах, М., «Уголь», №12, 2004 г., С.10-12.

2. Патент РФ №2186209, Е21В 43/295, 2002 г.

3. В.Ж.Аренс Физико-химическая геотехнология. - М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2001. - С.370-371.

Способ подземной газификации угля, включающий проведение по пласту угля наклонных выработок, соединенных с поверхностью в верхней части и между собой в нижней части для создания огневого забоя, отличающийся тем, что для подземной газификации используют целики угля, оставшиеся после применения технологии глубокой разработки угольных пластов, для чего при выемке угля по этой технологии, в конце камеры перебуривают межкамерный целик скважиной, достаточной для последующей организации в ней огневого забоя, а после окончания работ в камере, устье ее надежно герметизируют, причем в изоляционной перемычке предусматривают устройство для дутья или газоотвода, а последующее выжигание целиков угля ведут поочередно.