Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Способ дегазации угольного пласта, включающий бурение пластовых скважин, установку в них электродов, наполнение скважин электролитом и подачу напряжения на электроды, отличающийся тем, что скважины бурят за пределы максимума напряжения в зоне опорного давления, при этом электроды размещают по всей длине скважин, а напряжение подают в течение времени, которое определяют из математического выражения:

где U - напряжение, В;

qq - количество теплоты, потребляемое при десорбции 1 см3 метана, кал/см3;

xпр, хост - соответственно природная и остаточная газоносности угольного пласта, см3/г;

k - тангенс угла наклона прямой, характеризующей изменение дифференциальной теплоты сорбции с изменением сорбированного количества метана, кал×град/см3;

g - объемный вес угля, 1,3 г/см3;

m - мощность пласта, м;

Ζ - расстояние между соседними скважинами, м;

R - электрическое сопротивление блока угольного пласта, расположенного между соседними скважинами, см;

I - длина скважины, м.

Текст

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке угольных, в том числе и выбросоопасных, пластов с целью их дегазации. Целью изобретения является повышение эффективности дегазации угольного пласта путем обеспечения перевода сорбированного углем газа в свободное состояние. Поставленная цель достигается тем, что в способе дегазации угольного пласта, включающем бурение пластовых скважин, установку в них электродов, заполнение скважин электролитом и подачу напряжения на электроды, согласно изобретению скважины бурят за пределы максимума напряжения в зоне опорного давления, при этом электроды размещают по всей длине скважин, а напряжение к электродам подают в течение времени, которое определяют из математического выражения где U - напряжение, В; qq - количество теплоты, потребляемое при десорбции 1 см 3 метана, кал/см 3; xпр, хост - соотве тственно природная и остаточная газоносности угольного пласта, см 3/г; k - тангенс угла наклона прямой, характеризующей изменение дифференциальной теплоты сорбции с изменением сорбированного количества метана, кал×град/см 3; g - объемный вес угля, 1,3 г/см 3; m - мощность пласта, м; Ζ - расстояние между соседними скважинами, м; R - электрическое сопротивление блока угольного пласта, расположенного между соседними скважинами, см; I - длина скважины, м. На чертеже представлена общая технологическая схема осуществления способа. Способ осуществляют следующим образом. На участке угольного пласта, например, в лаве 1, из забоя вглубь массива на расстоянии 5-20 м друг от друга в наиболее метаморфизированной пачке угля бурят скважины 2 диаметром 32…44мм длиной 5...15 м, чтобы ими была пробурена зона концентрации напряжений (дона опорного давления). В эти скважины на всю длину вводят металлические неполяризующиеся электроды 3, концы которых пропущены через эластичные (резиновые) пробки 4, которыми герметизируют устья скважины 2. В качестве электрода 3 может служить сталистый канатный прут диаметром 6...8 мм, покрытый гальваническим путем слоем меди, цинка или кадмия. При транспортировке электрод 3 необходимой длины сматывается в бухту, а в процессе досылки в скважину разматывается. Сквозь эластичные пробки 4 в скважины 2 пропускают металлические трубки 5 с вентилями 6, через которые в скважины нагнетают электролит. Вместо эластичных пробок 4 с трубками 5 можно использовать серийно изготовляемые на Луганском заводе "Углеприбор" механические газовые затворы ЗГ-1. В этом случае в скважину 2 на всю длину вводят электрод 3, в устье скважины на глубине 0,5-1,0 м устанавливают газозатвор ЗГ-1 и вращением рукоятки распирают резиновый манжет, который, увеличиваясь в диаметре, перекрывает сечение скважины, обтекает электрод 3 и плотно прижимает участок электрода 3 к стенке скважины 2. К выходному штуцеру затвора ЗГ-1 подключают шланг с вентилем, второй конец шланга подключают к сосуду с электролитом. В качестве электролита может быть использован один из следующих растворов: NaCI, СаСІ2, Na2СО3, MgSO4 , Na2SO 4. Электролит в скважину можно нагнетать, например, с помощью герметично закрывающегося сосуда 7, заполненного 10-ю и 20-ю литрами электролита и имеющего в нижней части два штуцера с клапанами, К штуцеру 8 с клапаном, запирающим вход в сосуд, подключают трубку 5, выходящую из скважины 2, а к штуцеру 9, снабженному клапаном, запирающим выход из сосуда, подключают ручной (например, автомобильный) насос 10. При нагнетании в емкость воздуха электролит перегоняется в скважину 2 и обильно смачивает оставшуюся в скважине буровую мелочь, чем создается надежный электрический контакт электрода 3 с угольным пластом. После заполнения скважины 2 электролитом вентиль 6 перекрывается и емкость 7 от трубки 5 отключается. Аналогичным образом герметизируют и заполняют электролитом все остальные скважины, а затем измеряют сопротивление электрическому току блоков пласта, заключенных между соседними скважинами. Затем к электродам 3 подключают электрические кабели 11 таким образом, чтобы на соседние скважины подавалось напряжение разной полярности. После подключения всех электродов к источнику электроэнергии, например, к взрывобезопасному электротрансформатору, перекрывают решетчатой дверью вентиляционный и откаточный штреки и подают напряжение на трансформатор, а, следовательно, на установленные в скважинах электроды 3. На электроды в зависимости от величины сопротивления блоков угольного пласта между соседними скважинами, можно подавать напряжение от 380 до 1000 в. Затем, задавшись величиной подаваемого к электродам напряжения, зная величину активного электрического сопротивления блока угольного пласта между соседними скважинами, длину скважин, мощность пласта, объемный вес угля, величину природной газоносности угольного пласта и задавшись величиной остаточной газоносности пласта, определяют время подачи напряжения к электродам из математического выражения: где U - напряжение, В; qq - количество теплоты, потребляемое при десорбции 1 см 3 метана, кал/см 3; xпр, хост - соотве тственно природная и остаточная газоносности угольного пласта, см 3/г; k - тангенс угла наклона прямой, характеризующей изменение дифференциальной теплоты сорбции с изменением сорбированного количества метана, кал×град/см 3; g - объемный вес угля, 1,3 г/см 3; m - мощность пласта, м; Ζ - расстояние между соседними скважинами, м; R - электрическое сопротивление блока угольного пласта, расположенного между соседними скважинами, см; I - длина скважины, м. После отключения напряжения производят непрерывный контроль концентрации метана на исходящей струе газа с использованием системы АКМ и по достижении допустимых по ПБ значений в забой лавы допускаются рабочие, из скважин извлекают электроды и разрешается включение угледобывающих механизмов.

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for coal bed degassing

Автори англійською

Panteleiev Oleksandr Ivanovych, Fridman Yosyp Samuilovych, Panteleiev Genadii Oleksandrovych

Назва патенту російською

Способ дегазации угольного пласта

Автори російською

Пантелеев Александр Иванович, Фридман Иосиф Самуилович, Пантелеев Геннадий Александрович

МПК / Мітки

МПК: E21F 7/00

Мітки: вугільного, дегазації, спосіб, пласта

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/2-19253-sposib-degazaci-vugilnogo-plasta.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб дегазації вугільного пласта</a>

Подібні патенти