PL192352B1 - Sposób wybierania węgla z podziemnego cienkiego pokładu węgla - Google Patents

Abstract

1. Sposób wybierania wegla z podziemnego cien- kiego pokladu wegla, obejmujacy wstepne roboty górnicze w cienkim pokladzie wegla dla usuniecia ztego pokladu nadmiaru wody i niebezpiecznych gazów przed wybieraniem wegla z tego pokladu we- gla, znamienny tym, ze wykonuje sie, zasadniczo prosty odwiert pomiedzy powierzchnia i cienkim pokla- dem wegla, tworzy sie jame o powiekszonej srednicy w tym odwiercie, w przyblizeniu na glebokosci cien- kiego pokladu wegla, wierci sie przesuniety odwiert oddalony poziomo od tego zasadniczo prostego od- wiertu, wierci sie zasadniczo poziomy odwadniajacy otwór wiertniczy od tego przesunietego odwiertu w tym pokladzie wegla, który to odwadniajacy otwór wiertni- czy polaczony jest z jama, odprowadza sie nadmiar wody i niebezpieczne gazy z cienkiego pokladu wegla przez wymieniony odwadniajacy otwór wiertniczy i do tej jamy kieruje sie wode i niebezpieczne gazy z tej jamy na powierzchnie przez zasadniczo prosty odwiert ikontynuuje sie etapy odprowadzania wody i gazu z cienkiego pokladu wegla do tej jamy i kierowania tej wody i gazu na powierzchnie, dopóki pozadane ilosci wody i gazu nie zostana usuniete z cienkiego pokladu wegla. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wybierania węgla z cienkiego pokładu węgla.

Złoża podziemne węgla zawierają znaczne ilości metanu, którego ograniczanie produkcji ze złóż węglowych trwało wiele lat. Zasadnicze przeszkody jednak bardziej udaremniały ekstensywny rozwój i wykorzystanie złóż metanu w cienkich pokładach węgla. Najważniejszym problemem przy produkcji metanu z cienkich pokładów węgla jest to, że pokłady węgla mogą zalegać na znacznych obszarach, aż do wielu tysięcy akrów i że położone są na niewielkiej głębokości od kilku cali do wielu metrów. Zatem, podczas gdy cienkie pokłady węgla znajdują się często stosunkowo blisko powierzchni, to pionowe odwierty wiercone w złożach węglowych w celu otrzymania metanu mogą odwadniać jedynie obszar o bardzo małym promieniu położony dokoła tych złóż węglowych. Ponadto, złoża węglowe nie ulegają pęknięciom pod wpływem ciśnienia i innym sposobom często stosowanym do zwiększenia produkcji metanu z formacji skalnych. W rezultacie, gdy produkowany jest gaz łatwo odprowadzany z pionowego odwiertu w cienkim pokładzie węgla, to dalsza jego produkcja jest ograniczona pod względem objętościowym. Dodatkowo, cienkie pokłady węgla często występują z podziemną wodą, która musi być odprowadzana z cienkiego pokładu węgla w celu wyprodukowania metanu.

Próbowano stosować poziome układy wiercenia, aby zwiększyć ilość cienkich pokładów węgla poddanych wierceniu w celu wydobycia gazu. Takie techniki poziomego wiercenia wymagają jednak zastosowania promieniowego odwiertu, który stwarza trudności przy usuwaniu wody porywanej z cienkiego pokładu węgla. Najbardziej wydajny sposób pompowania wody z podziemnego odwiertu przy użyciu pompy żerdziowej nie funkcjonuje dobrze w poziomych lub promieniowych otworach wiertniczych.

Następnym problemem produkowania gazu z cienkich pokładów węgla jest trudność spowodowana przez niezrównoważone warunki wiercenia wywołane przez porowatość cienkiego pokładu węgla. Podczas wiercenia zarówno poziomego, jak i pionowego warstw węglowych, stosowany jest płyn wiertniczy do usuwania wrębowin z odwiertu na powierzchnię. Płyn wiertniczy wywiera ciśnienie hydrostatyczne na formację, które jeśli przekracza ciśnienie hydrostatyczne formacji, może powodować ubytek płynu wiertniczego, który przedostaje się do tej formacji. Powoduje to przedostawanie się odpadów wiertniczych do formacji, które mają tendencję do zatykania porów, pęknięć i szpar, które są potrzebne przy wydobywaniu gazu.

W wyniku tych trudności przy produkcji na powierzchni metanu ze złóż węglowych, metan, który musi być usuwany z cienkiego pokładu węgla przed wybieraniem, usuwany jest z warstwy węgla przez zastosowanie sposobów podziemnych. Podczas, gdy zastosowanie sposobów podziemnych umożliwia łatwe usunięcie wody z cienkiego pokładu węgla i eliminuje niezrównoważone warunki wiercenia, to mogą one jedynie zapewnić dostęp do ograniczonej ilości pokładów węgla poddanych bieżącym operacjom wybierania. Tam, gdzie praktykowane jest wybieranie ścianowe, to stosowane są, na przykład, podziemne urządzenia wiertnicze do wiercenia poziomych otworów z pola wybierania eksploatowanego na bieżąco do przyległego pola wybierania, które będzie eksploatowane w dalszym etapie procesu. Ograniczenia podziemnych urządzeń wiertniczych limitują uzyskanie takich poziomych otworów i przez to obszarów, które mogą być skutecznie drenowane. Ponadto, odgazowanie następnego pola wybierania przy eksploatacji bieżącego pola wybierania ogranicza czas przewidziany na odgazowanie. W rezultacie, musi być wierconych wiele otworów poziomych, aby usunąć gaz w ograniczonym okresie czasu. Ponadto, w warunkach wysokiej zawartości gazu lub migracji gazu przez cienki pokład węgla, wybieranie może być zatrzymane lub opóźnione, dopóki następne pole wybierania nie zostanie odpowiednio odgazowane. Takie wytwarzanie ze zwłoką zwiększa dodatkowo wydatki związane z odgazowaniem cienkiego pokładu węgla.

Wynalazek zapewnia ulepszony sposób i układ uzyskania dostępu do złóż podziemnych z powierzchni, który zasadniczo usuwa lub zmniejsza niedogodności i problemy związane ze znanymi układami i sposobami. W szczególności, wynalazek zapewnia członowy odwiert z ciągiem drenarskim, który przecina się z poziomym odwiertem jamy. Ciągi drenarskie zapewniają dostęp do szerokiego obszaru poziemnego z powierzchni, podczas gdy pionowy odwiert pozwala porywanej wodzie, węglowodorom i inny złożom na skuteczne usunięcie i/lub wyprodukowanie.

Zgodnie z jednym przykładem wykonania wynalazku, sposób uzyskania dostępu do strefy podziemnej z powierzchni polega na tym, że wierci się zasadniczo pionowy odwiert z powierzchni do strefy podziemnej. Członowy odwiert wiercony jest z powierzchni do strefy podziemnej. Członowy odwiert jest poziomo przesunięty względem zasadniczo pionowego odwiertu na powierzchni i przecina ten

PL 192 352 B1 zasadniczo pionowy odwiert w węźle usytuowanym w pobliżu strefy podziemnej. Zasadniczo poziomy ciąg drenarski wiercony jest przez ten członowy odwiert od węzła do strefy podziemnej.

Zgodnie z innym aspektem niniejszego wynalazku, zasadniczo poziomy ciąg drenarski może mieć wzór liściowy zawierający zasadniczo poziomy diagonalny odwiert biegnący od zasadniczo pionowego odwiertu, który określa pierwszy koniec obszaru pokrytego przez ten ciąg drenarski do oddalonego końca tego obszaru. Pierwsze z zasadniczo poziomych odwiertów bocznych odchodzą w oddaleniu od siebie od odwiertu diagonalnego do obrzeża obszaru na pierwszym boku odwiertu diagonalnego. Drugi zestaw zasadniczo poziomych odwiertów odchodzi w oddaleniu od siebie od diagonalnego odwiertu do obrzeża obszaru na drugim, przeciwległym boku przekątnej.

Zgodnie z jeszcze innym aspektem niniejszego wynalazku, sposób przygotowania strefy podziemnej do eksploatacji wykorzystuje zasadniczo pionowy i członowy odwiert oraz ciąg drenarski. Woda odprowadzana jest ze strefy podziemnej przez ciąg drenarski do węzła zasadniczo pionowego odwiertu. Woda jest wypompowana z tego węzła na powierzchnię przez zasadniczo pionowy odwiert. Gaz jest wytwarzany ze strefy podziemnej przez co najmniej jeden z zasadniczo pionowych i poziomych odwiertów. Po odgazowaniu, strefa podziemna może być następnie przygotowana przez pompowanie wody i innych dodatków do strefy przez ciąg drenarski.

Zgodnie z innym aspektem niniejszego wynalazku, urządzenie do ustalania położenia pompy przewidziane jest do dokładnego ustawienia położenia pompy wiertniczej w jamie odwiertu.

Zalety techniczne niniejszego wynalazku obejmują zapewnienie ulepszonego sposobu i układu uzyskania dostępu do złóż podziemnych z powierzchni. W szczególności, poziomy ciąg drenarski wiercony jest na wierzchołku strefy od członowego odwiertu powierzchniowego, aby zapewnić dostęp do tej strefy z powierzchni. Ciąg drenarski przecięty jest przez pionowy odwiert, z którego porywana woda, węglowodory i inne płyny odprowadzane ze tej strefy mogą być skutecznie usuwane i/lub produkowane przez pompę żerdziową. W rezultacie, na powierzchni ze złoża niskociśnieniowego lub ze złoża o małej porowatości mogą być skutecznie produkowane gaz, ropa i inne płyny.

Inne zalety techniczne wynalazku obejmują zapewnienie ulepszonego sposobu i układu do wiercenia w niskociśnieniowych zbiornikach. W szczególności, pompa wiertnicza lub gazo-dźwig użyty jest dla zmniejszenia ciśnienia hydrostatycznego wywieranego przez płyny wiertnicze wykorzystane do usuwania wrębowin podczas operacji wiercenia. W rezultacie, zbiorniki mogą być wiercone przy ultra niskich ciśnieniach bez straty płynów wiertniczych przedostających się do złóż i bez zatykania tych złóż.

Jeszcze inna zaleta techniczna niniejszego wynalazku obejmuje zapewnienie ulepszonego, poziomego ciągu drenarskiego dla dostępu do strefy podziemnej. W szczególności, liściowa struktura z główną przekątną i przeciwległymi bokami użyta jest do osiągnięcia maksymalnego dostępu do strefy podziemnej z pojedynczego odwiertu pionowego. Długość boków jest maksymalizowana w pobliżu pionowego odwiertu i zmniejszana w kierunku końca głównej przekątnej, aby zapewnić jednakowy dostęp do czworoboku lub innego obszaru siatkowego. Umożliwia to ciąg drenarski ustawiony w linii ze ścianowymi polami wybierania i inne struktury podpowierzchniowe dla odgazowania pokładu węgla lub innego złoża.

Jeszcze inna zaleta techniczna niniejszego wynalazku obejmuje zapewnienie ulepszonego sposobu i układu do przygotowania cienkiego pokładu węgla lub innego złoża podziemnego do wybierania. W szczególności, odwierty z powierzchni wykorzystane są do odgazowania pokładu węgla przed operacjami wydobywczymi. Zmniejsza to sprzęt podziemny, wykonywane czynności oraz zwiększa czas przewidziany do odgazowania pokładu węgla, który minimalizuje postoje spowodowane wysoką zawartością gazu. Ponadto, woda i dodatki mogą być pompowane do odgazowanego pokładu węgla przed operacjami wydobywczymi minimalizując pył i inne szkodliwe warunki, aby polepszyć skuteczność procesu wydobycia i jakość produktu węglowego.

Jeszcze inna zaleta niniejszego wynalazku obejmuje zapewnienie ulepszonego sposobu i układu do wytwarzania metanu z cienkiego pokładu węgla. W szczególności, odwiert użyty do zapoczątkowania odgazowania cienkiego pokładu węgla przed operacjami wybierania może być ponownie użyty do zbierania gazu zawałowego z cienkiego pokładu węgla po operacjach wybierania. W rezultacie, koszty związane ze zbieraniem gazu zawałowego są minimalizowane, aby ułatwić lub umożliwić zbieranie gazu zawałowego z poprzednio wybieranych cienkich pokładów węgla.

Jeszcze inna zaleta techniczna niniejszego wynalazku obejmuje zapewnienie urządzenia do automatycznego ustalania położenia pomp wiertniczych i innego wyposażenia umieszczonego w jamie. W szczególności, urządzenie do ustalania obrotowego położenia w jamie jest ukształtowane tak, aby

PL 192 352 B1 mogło być wycofane do transportu w odwiercie i przechodzić w obrębie jamy do ustalenia optymalnego położenia sprzętu wewnątrz jamy. To zapewnia sprzęt do odwiertu, który jest łatwo umieszczany i zamocowany w takiej jamie.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia budowę poziomego ciągu drenarskiego w strefie podziemnej, w przekroju poprzecznym przez członowy odwiert przecinający pionowy odwiert, w pierwszym przykładzie wykonania wynalazku, fig. 2 przedstawia budowę poziomego ciągu drenarskiego w strefie podziemnej, w przekroju poprzecznym przez członowy odwiert przecinający pionowy odwiert, w drugim przykładzie wykonania wynalazku, fig. 3 przedstawia wytwarzanie płynów z poziomego ciągu drenarskiego w strefie podziemnej, w przekroju poprzecznym przez pionowy odwiert, zgodnie z jednym przykładem wykonania wynalazku, fig. 4 przedstawia liściowy ciąg drenarski dla dostępu do złóż w strefie podziemnej, zgodnie z jednym przykładem niniejszego wynalazku, w widoku z góry, fig. 5 przedstawia liściowy ciąg drenarski dla dostępu do złóż w strefie podziemnej, zgodnie z innym przykładem wykonania niniejszego wynalazku, w widoku z góry, fig. 6 przedstawia czworoboczny liściowy ciąg drenarski dla uzyskania dostępu do złóż w strefie podziemnej, zgodnie z jeszcze innym przykładem wykonania niniejszego wynalazku, w widoku z góry, fig. 7 przedstawia ustawienie liściowych ciągów drenarskich z polami wybierania cienkiego pokładu węgla dla operacji wydobycia, zgodnie z jednym przykładem wykonania wynalazku, w widoku z góry, fig. 8 przedstawia schemat technologiczny sposobu przygotowania cienkiego pokładu węgla do operacji górniczych, zgodnie z jednym przykładem wynalazku, a fig. 9A-C przedstawiają narzędzie ustalające położenie jamy, zgodnie z jednym przykładem wykonania wynalazku, w przekroju poprzecznym.

Na figurze 1 przedstawiono kombinację jamy i członowego odwiertu dla uzyskania dostępu do strefy podziemnej z powierzchni, zgodnie z jednym przykładem wykonania według wynalazku. W tym przykładzie wykonania, strefa podziemna jest cienkim pokładem węgla. Jest zrozumiałe, że inne niskociśnieniowe, ultra niskociśnieniowe i o małej porowatości strefy podziemne mogą być podobnie dostępne stosując układ podwójnego odwiertu według wynalazku, aby usunąć i/lub wyprodukować wodę, węglowodory i inne płyny w tej strefie i aby obrabiać minerały w tej strefie przed operacjami wydobywczymi.

Pokazany na fig. 1, zasadniczo pionowy odwiert 12 biegnie od powierzchni 14 do docelowego cienkiego pokładu węgla 15. Zasadniczo pionowy odwiert 12 dochodzi do, przecina i przechodzi do miejsca poniżej cienkiego pokładu węgla 15. Zasadniczo pionowy odwiert 12 wyłożony jest odpowiednią rurą okładzinową 16, która zakończona jest przy lub powyżej poziomu cienkiego pokładu węgla 15.

Zasadniczo pionowy odwiert 12 tworzony jest podczas lub po wierceniu, w celu ustalenia położenia dokładnej pionowej głębokości cienkiego pokładu węgla 15. W rezultacie, cienki pokład węgla nie zostaje pominięty w kolejnych operacjach wiercenia i nie muszą być wdrażane techniki stosowane do ustalenia położenia cienkiego pokładu węgla 15 przy wierceniu. Jama 20 o powiększonej średnicy utworzona jest zasadniczo w pionowym odwiercie 12 na poziomie cienkiego pokładu węgla 15. Jak opisano bardziej szczegółowo poniżej, jama 20 o powiększonej średnicy tworzy węzeł dla przecięcia się zasadniczo pionowego odwiertu z członowym odwiertem zastosowanym do utworzenia zasadniczo poziomego ciągu drenarskiego w cienkim pokładzie węgla 15. Jama 20 o powiększonej średnicy tworzy również punkt zbiorczy dla płynów odprowadzanych z cienkiego pokładu węgla 15 podczas operacji produkcyjnych.

W jednym przykładzie wykonania, jama 20 o powiększonej średnicy ma promień wynoszący w przybliżeniu osiem stóp i wymiar pionowy, który jest równy lub przekracza wymiar pionowy cienkiego pokładu węgla 15. Jama 20o powiększonej średnicy utworzona jest w wyniku zastosowania odpowiednich technik rozszerzania otworu i odpowiedniego sprzętu. Część pionowa zasadniczo pionowego odwiertu 12 sięga poniżej jamy 20 o powiększonej średnicy dla utworzenia rząpu 22 dla jamy 20.

Członowy odwiert 30 biegnie od powierzchni 14 do jamy 20 o powiększonej średnicy zasadniczo pionowego odwiertu 12. Członowy odwiert 30 zawiera zasadniczo pionową część 32 i zasadniczo poziomą część 34, a promieniowa lub zakrzywiona część 36 łączy ze sobą pionowe i poziome części32 i 34. Pozioma część 34 leży zasadniczo w płaszczyźnie poziomej cienkiego pokładu węgla 15 i przecina jamę 20 o powiększonej średnicy zasadniczo pionowego odwiertu 12.

Członowy odwiert 30 jest przesunięty na dostateczną odległość od zasadniczo pionowego odwiertu 12 na powierzchni 14, aby umożliwić wywiercenie zakrzywionej części 36 o znacznym promieniu i wszelkich żądanych poziomych części 34 przed przecięciem się z jamą 20 o powiększonej średnicy. Aby wykonać zakrzywioną część 36 o promieniu 100-150 stóp, członowy odwiert 30 przesunięty

PL 192 352 B1 jest na odległość około 300 stóp od zasadniczo pionowego odwiertu 12. To oddalenie minimalizuje kąt zakrzywionej części 36 zmniejszając tarcie w odwiercie 30 podczas operacji wiercenia. W rezultacie, zasięg członowej rury wiertniczej przy wierceniu przez członowy odwiert 30 ulega zwiększeniu do maksimum.

Członowy odwiert 30 wiercony jest za pomocą członowej rury wiertniczej 40, która zawiera odpowiedni silnik do pracy wgłębnej i świder wiertniczy 42. Urządzenie do pomiarów otworowych 44 (MWD) umieszczone jest na członowej rurze wiertniczej 40 w celu sterowania ustawieniem i kierunkiem odwiertu prowadzonego przy użyciu silnika i świdra wiertniczego 42. Zasadniczo pionowa część 32 członowego odwiertu 30 wyłożona jest odpowiednią rurą okładzinową 38.

Po przecięciu jamy 20 o powiększonej średnicy przez członowy odwiert 30, wiercenie kontynuowane jest przez jamę 20 o powiększonej średnicy przy wykorzystaniu członowej rury wiertniczej 40 i odpowiedniego urządzenia do wiercenia poziomego dla zapewnienia zasadniczo poziomego ciągu drenarskiego 50 w cienkim pokładzie węgla 15. Zasadniczo poziomy ciąg drenarski 50 i inne podobne odwierty zawierają nachylone, pofalowane lub inne pochylenia cienkiego pokładu węgla 15 lub innej strefy podziemnej. Podczas tej operacji do regulacji i sterowania kierunkiem pracy świdra wiertniczego mogą być użyte narzędzia do rejestracji promieniowania gamma i urządzenia do pomiarów otworowych, aby utrzymać ciąg drenarski 50 w granicach cienkiego pokładu węgla 15 i aby zapewnić zasadniczo równomierne pokrycie żądanego obszaru w obrębie cienkiego pokładu węgla 15. Dalsze dane odnoszące się do ciągu drenarskiego opisane są bardziej szczegółowo poniżej, w nawiązaniu do fig. 4-7.

Podczas procesu wiercenia ciągu drenarskiego 50, płyn wiertniczy lub muł pompowany jest przez członową rurę wiertniczą 40 i wypływa na zewnątrz członowej rury wiertniczej 40 w pobliżu świdra wiertniczego 42, gdzie jest wykorzystany do podmywania złoża i do usuwania wrębowin. Wrębowiny są następnie porywane przez płyn wiertniczy, który krąży w pierścieniu pomiędzy członową rurą wiertniczą 40 i ściankami odwiertu, aż osiągnie powierzchnię 14, gdzie wrębowiny usuwane są z płynu wiertniczego, a płyn zawracany jest do obiegu. Taka konwencjonalna operacja wiercenia tworzy standardową kolumnę płynu wiertniczego o wysokości pionowej równej głębokości odwiertu 30 i wytwarza ciśnienie hydrostatyczne na odwiert odpowiadające głębokości tego odwiertu. Z uwagi na fakt, że cienkie pokłady węgla mają tendencję do posiadania porowatości i pęknięć, to mogą one nie być w stanie wytrzymać takiego ciśnienia hydrostatycznego, nawet jeśli w tym cienkim pokładzie węgla 15 znajduje się także woda z tej formacji. Zgodnie z tym, jeśli dopuści się do działania całkowitego ciśnienia hydrostatycznego na cienki pokład węgla 15, to wynikiem tego może być ubytek płynu wiertniczego i porywanych wrębowin ze złoża. Taka okoliczność nazywana jest jako „przeciążeniowa” operacja wiercenia, w której ciśnienie hydrostatyczne płynu w odwiercie przekracza zdolność formacji do stawiania oporu temu ciśnieniu. Ubytek płynu wiertniczego z wrębowin przedostającego się do formacji jest nie tylko kosztowny ze względu na stratę tego płynu wiertniczego, który musi być uzupełniany, ale powoduje tendencję do zatykania porów w cienkim pokładzie węgla 15, które są potrzebne do odprowadzania gazu i wody z cienkiego pokładu węgla.

Aby zabezpieczyć przed przeciążeniowymi warunkami wiercenia podczas formowania ciągu drenarskiego 50 zastosowano sprężarki powietrzne 60 do zapewnienia cyrkulacji sprężonego powietrza w kierunku do dołu zasadniczo pionowego odwiertu 12 i z powrotem do góry przez członowy odwiert 30. Cyrkulujące powietrze miesza się z płynami wiertniczymi w pierścieniu otaczającym członową rurę wiertniczą 40 i wytwarza pęcherze w całej kolumnie płynu wiertniczego. To powoduje zmniejszenie ciśnienia hydrostatycznego płynu wiertniczego oraz zmniejszenie ciśnienia wgłębnego odwiertu na tyle dostatecznie, aby warunki wiercenia nie były przeciążeniowe. Napowietrzenie płynu wiertniczego zmniejsza ciśnienie wgłębne odwiertu do około 150-200 funtów na cal kwadratowy (psi). Zgodnie z tym, niskociśnieniowe cienkie pokłady węgla i inne strefy podziemne mogą być wiercone bez znacznego ubytku płynu wiertniczego i zanieczyszczenia strefy przez płyn wiertniczy.

Piana, którą może być sprężone powietrze zmieszane z wodą, może również przepływać w kierunku do dołu przez członową rurę wiertniczą 40 razem z mułem wiertniczym w celu napowietrzenia płynu wiertniczego w pierścieniu, gdy wiercony jest członowy odwiert 30 oraz, jeśli jest to pożądane, wtedy, gdy wiercony jest ciąg drenarski 50. Wiercenie ciągu drenarskiego 50 przy wykorzystaniu powietrznego świdra udarowego lub pneumatycznego silnika wiertniczego również dostarcza sprężone powietrze lub pianę do płynu wiertniczego. W tym przypadku, sprężone powietrze lub piana, która jest użyta do napędu świdra lub silnika wiertniczego, wydostaje się w pobliżu świdra wiertniczego 42. Jednak, większa objętość powietrza, która może krążyć na dole zasadniczo pionowego odwiertu 12

PL 192 352 B1 umożliwia lepsze napowietrzenie płynu wiertniczego niż, jak jest to zwykle możliwe, przez powietrze dostarczane przez członową rurę wiertniczą 40.

Na figurze 2 przedstawiono sposób i układ do wiercenia ciągu drenarskiego 50 w cienkim pokładzie węgla 15 zgodnie z innym przykładem wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania, zasadniczo pionowy odwiert 12, jama 20 o powiększonej średnicy i członowy odwiert 30 są rozmieszczone i uformowane tak, jak to opisano poprzednio w nawiązaniu do fig. 1.

Jak przedstawiono na fig. 2, po przecięciu jamy 20 o powiększonej średnicy przez członowy odwiert 30 w jamie 20 o powiększonej średnicy zainstalowana jest pompa 52, aby pompować płyn wiertniczy i wrębowiny na powierzchnię 14 przez zasadniczo pionowy odwiert 12. Takie rozwiązanie eliminuje tarcie powietrza i płynu powracającego do członowego odwiertu 30 i zmniejsza ciśnienie wgłębne odwiertu prawie do zera. Zgodnie z tym, cienkie pokłady węgla i inne strefy podziemne mające ultra niskie ciśnienia poniżej 150 psi mogą być dostępne z tej powierzchni. Ponadto, w odwiercie wyeliminowane jest ryzyko połączenia powietrza i metanu.

Na figurze 3 przedstawiono produkcję płynów z poziomego ciągu drenarskiego 50 w cienkim pokładzie węgla 15, zgodnie z jednym przykładem wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania, po wywierceniu zasadniczo pionowego odwiertu 12 i członowego odwiertu 30, a także żądanego ciągu drenarskiego 50, członowa rura wiertnicza 40 usuwana jest z członowego odwiertu 30, a członowy odwiert zostaje zakryty. Dla wielokrotnej struktury liściowej opisanej poniżej, członowy odwiert 30 może być zatkany w zasadniczo poziomej części 34. W przeciwnym przypadku, członowy odwiert 30 może pozostać jako odetkany.

Jak pokazano na fig. 3, pompa wiertnicza 80 umieszczona jest w zasadniczo pionowym odwiercie 12 i w jamie 22 o powiększonej średnicy. Jama 22 o powiększonej średnicy tworzy zbiornik dla zbieranych płynów umożliwiający nieprzerwane pompowanie bez efektów ubocznych korka hydrostatycznego spowodowanego przez zebrane płyny w odwiercie.

Pompa wiertnicza 80 połączona jest z powierzchnią 14 przez kolumnę rurową 82 i może być napędzana przez żerdzie pompowe 84 przechodzące w kierunku do dołu przez pionowy odwiert 12 przewodu wydobywczego. Żerdzie pompowe 84 poruszane są ruchem postępowo-zwrotnym przez odpowiednie urządzenie zamontowane na powierzchni, takie jak napędowy wahacz 86, który uruchamia pompę wiertniczą 80. Pompa wiertnicza 80 wykorzystywana jest do usuwania wody i niesionego miału węglowego z cienkiego pokładu węgla 15 przez ciąg drenarski 50. Po usunięciu na powierzchnię, woda może być uzdatniana dla oddzielenia metanu, który może być rozpuszczony w wodzie i dla usunięcia porwanego przez wodę miału węglowego. Po dostatecznym usunięciu wody z cienkiego pokładu węgla 15, czysty gaz z tego pokładu węgla może przepływać na powierzchnię 14 przez pierścień zasadniczo pionowego odwiertu 12 dokoła kolumny rurowej 82 oraz może być usunięty przez instalację rurową połączoną z głowicą odwiertu. Na powierzchni metan jest oczyszczany, sprężany i pompowany przez rurociąg do wykorzystania jako paliwo w sposób konwencjonalny. Pompa wiertnicza 80 może być uruchomiona w sposób ciągły lub w miarę potrzeby do usuwania wody odprowadzanej z cienkiego pokładu węgla 15 do jamy 22 o powiększonej średnicy.

Na figurach 4-7 przedstawiono zasadniczo poziomy ciąg drenarski 50dla dostępu do cienkiego pokładu węgla 15 lub innej strefy podziemnej, zgodnie z jednym przykładem wykonania według wynalazku. W tym przykładzie wykonania, ciągi drenarskie mają wzór liściowy, który posiada środkową przekątną z na ogół symetrycznie rozmieszczonymi i odpowiednio oddalonymi odgałęzieniami rozchodzącymi się z każdej strony tej przekątnej. Wzór taki zbliżony jest do wzoru żył w liściu lub do wzoru pióra, które ma podobnie, zasadniczo równoległe, pomocnicze otwory drenarskie usytuowane w zasadniczo równym i równoległym odstępie lub z przeciwległych stron osi.

Ciąg drenarski o wzorze liściowym ze swoim centralnym otworem i na ogół symetrycznie usytuowanymi i odpowiednio oddalonymi pomocniczymi otworami drenarskimi na każdym boku, tworzy jednolity układ dla odprowadzania płynów z cienkiego pokładu węgla lub z innego złoża podziemnego. Jak to opisano bardziej szczegółowo poniżej, wzór liściowy zapewnia zasadniczo równomierne pokrycie kwadratu, innego czworoboku lub obszaru siatkowego i może być ustawiony w linii z polami wybierania ścianowego dla przygotowania cienkiego pokładu węgla 15 do operacji górniczych. Należy rozumieć, że zgodnie z niniejszym wynalazkiem mogą być również zastosowane inne odpowiednie ciągi drenarskie.

Liściowy lub inne odpowiednie ciągi drenarskie wiercone z powierzchni zapewniają dostęp z powierzchni do złóż podziemnych. Ciąg drenarski może być użyty do równomiernego usuwania i/lub wprowadzania płynów lub do innych operacji prowadzonych w złożu podziemnym. W pokłaPL 192 352 B1 dach nie zawierających węgla, ciąg drenarski może być użyty inicjując spalanie na miejscu, operacje pary wodnej typu „huff-puff” dla ciężkiej ropy naftowej i usuwanie węglowodorów z mało porowatych zbiorników.

Na figurze 4 przedstawiono liściowy ciąg drenarski 100 zgodnie z jednym przykładem wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania, liściowy ciąg drenarski 100 przewiduje dostęp do zasadniczo kwadratowego obszaru 102 strefy podziemnej. Aby jednak zapewnić równomierny dostęp do rozległego regionu podziemnego, razem może być użytych szereg ciągów drenarskich 140.

Jak pokazano na fig. 4, jama 20 o powiększonej średnicy tworzy pierwsze naroże obszaru 102. Ciąg drenarski 100 zawiera zasadniczo poziomy główny odwiert 104 przechodzący wzdłuż przekątnej w poprzek obszaru 102, dochodzący do odległego naroża 106 obszaru 102. Korzystnie, zasadniczo pionowy odwiert 12 i członowy odwiert 30 usytuowane są nad obszarem 102 tak, że diagonalny odwiert 104 wiercony jest przez nachylony cienki pokład węgla 15. Ułatwia to zbierania wody i gazu zobszaru 102. Diagonalny odwiert 104 wiercony jest za pomocą członowej rury wiertniczej 40 i biegnie od jamy 20 o powiększonej średnicy na przedłużeniu członowego odwiertu 30.

Szereg bocznych odwiertów 110 przechodzi z przeciwległych stron diagonalnego odwiertu 104, aż do obrzeża 112 obszaru 102. Boczne odwierty 110 mogą być lustrzanymi odbiciami względem diagonalnego odwiertu 104 lub mogą być przesunięte od siebie wzdłuż diagonalnego odwiertu 104. Każdy z bocznych odwiertów 110 zawiera zakrzywioną część 114 odchodzącą od diagonalnego odwiertu104 i wydłużoną część 116 utworzoną po tym jak zakrzywiona część 114 osiąga żądany kierunek. W celu równomiernego pokrycia kwadratowego obszaru 102, pary bocznych odwiertów 110 są zasadniczo równo oddalone z każdej strony diagonalnego odwiertu 104 i odchodzą od przekątnej 108 pod kątem około 45°. Boczne odwierty 110 są coraz krótsze w miarę jak oddalają się od jamy 20 o powiększonej średnicy w celu ułatwienia wiercenia bocznych odwiertów 110.

Liściowy ciąg drenarski 100 wykorzystujący pojedyncze diagonalne odwierty 104 i pięć par bocznych odwiertów 110 może odwadniać obszar pokładu węgla na przestrzeni około 150 akrów (60 hektarów). Jeżeli do odwodnienia jest mniejszy obszar, lub gdzie pokład węgla ma różny kształt, taki jak długi, wąski kształt lub zależny od rodzaju powierzchni lub topografii podziemnej, to mogą być użyte alternatywne ciągi drenarskie uzyskane przez zmianę kąta bocznych odwiertów 110 względem diagonalnego odwiertu 104 i ukierunkowanie bocznych odwiertów 110. Alternatywnie, boczne odwierty 120 mogą być wiercone tylko z jednej strony diagonalnego odwiertu 104, aby utworzyć połowę wzoru liściowego.

Diagonalny odwiert 104 i boczne odwierty 110 utworzone są przez wiercenie przez jamę 20 o powiększonej średnicy, stosując członową rurę wiertniczą 40 i odpowiednie urządzenie do wiercenia poziomego. Podczas tej operacji, do sterowania kierunkiem i ustawieniem świdra wiertniczego tak, aby utrzymać ciąg drenarski w granicach cienkiego pokładu węgla 15 i właściwy odstęp i orientację diagonalnego odwiertu 104 i bocznych odwiertów 110, mogą być wykorzystane narzędzia do rejestracji promieniowania gamma i urządzenia do pomiarów otworowych.

W szczególnym przykładzie wykonania, diagonalny odwiert 104 wiercony jest z nachyleniem względem każdego z wielu początkowych bocznych punktów 108. Po wykonaniu diagonalnego odwiertu 104, członowa rura wiertnicza 40 zostaje wycofana do każdego kolejnego bocznego punktu 108, od którego boczne odwierty 110 wiercone są z każdej strony diagonalnego odwiertu 104. Należy rozumieć, że zgodnie z niniejszym wynalazkiem liściowy ciąg drenarski 100 może być też odpowiednio ukształtowany w inny sposób.

Na figurze 5 przedstawiono liściowy ciąg drenarski 120 zgodny i innym przykładem wykonania wynalazku. Wtym przykładzie wykonania, liściowy ciąg drenarski 120 drenuje zasadniczo prostokątny obszar 122 cienkiego pokładu węgla 15. Ciąg drenarski 120 zawiera główny diagonalny odwiert 124 i szereg bocznych odwiertów 126, które są utworzone jak to opisano w nawiązaniu do diagonalnego odwiertu 104 i do bocznych odwiertów 110 z fig. 4. Jednak, dla zasadniczo prostokątnego obszaru 122, boczny odwiert 126 na pierwszym boku diagonalnego odwiertu 124 tworzy mniejszy kąt, podczas gdy boczny odwiert 126 na przeciwległym boku diagonalnego odwiertu 124 tworzy kąt większy tak, że obydwa zapewniaj ą równomierne pokrycie prostokątnego obszaru 122.

Na figurze 6 przedstawiono czworoboczny liściowy ciąg drenarski 140 zgodny z innym przykładem wykonania wynalazku. Czworoboczny liściowy ciąg drenarski 140 zawiera cztery odrębne ciągi drenarskie 100, z których każdy drenuje jeden kwadrat obszaru 142 pokrytego przez czworoboczny liściowy ciąg drenarski 140.

PL 192 352 B1

Każdy z liściowych ciągów drenarskich 100 zawiera diagonalny odwiert 104 i szereg bocznych odwiertów 110 rozchodzących się od diagonalnego odwiertu 104. W czworobocznym ciągu drenarskim, każdy z diagonalnych odwiertów 104 i bocznych odwiertów 110 wiercony jest ze wspólnego członowego odwiertu 141. Umożliwia to zmniejszenie przestrzeni dla sprzętu produkcyjnego znajdującego się na powierzchni, poszerzenie pokrycia ciągu drenarskiego i zmniejszenie wyposażenia wiertniczego oraz przeprowadzanych operacji.

Na figurze 7 przedstawiono liściowe ciągi drenarskie 100 znajdujące się w jednej linii z podziemnymi strukturami cienkiego pokładu węgla do odgazowania i przygotowania cienkiego pokładu węgla do operacji górniczych zgodnie z jednym przykładem wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania, cienki pokład węgla 15 urabiany jest stosując wybieranie ścianowe. Należy rozumieć, że wynalazek może być wykorzystany do odgazowania cienkiego pokładu węgla przy przeprowadzeniu innych rodzajów operacji górniczych.

Jak pokazano na fig. 7, pola wybierania 150 węgla odchodzą wzdłużnie od przodka ścianowego 152. Zgodnie z praktyką wybierania przodków ścianowych, każde pole wybierania 150 jest kolejno wybierane w kierunku od odległego końca do przodka ścianowego 152, a strop górniczy zapada się ipęka w stronę otworu z tyłu prowadzonego procesu wybierania. Przed eksploatacją pól wybierania 150, ciągi drenarskie 100 wiercone są w polach wybierania 150 z powierzchni, aby odgazować pola wybierania 150 odpowiednio przed operacjami wybierania. Każdy liściowy ciąg drenarski 100 znajduje się w jednej linii z siatką przodka ścianowego 152 i pola wybierania 150 i pokrywa części jednego lub szeregu pól wybierania 150. W ten sposób, obszar górniczy może być odgazowany od powierzchni znajdującej się na strukturach podziemnych i ograniczonych.

Na figurze 8 przedstawiono schemat technologiczny ilustrujący sposób przygotowania cienkiego pokładu węgla 15 do operacji górniczych, zgodnie z jednym przykładem wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania, sposób zaczyna się od etapu 160, w którym zidentyfikowane zostają drenowane obszary i ciągi drenarskie 50 dla tych obszarów.

Korzystnie, obszary są ustawione zgodnie z siatką planu górniczego dla danego regionu. Aby zapewnić optymalne pokrycie dla takiego regionu, mogą być użyte liściowe ciągi drenarskie 100, 120 i140. Należy rozumieć, że do odgazowania cienkiego pokładu węgla 15 mogą być wykorzystane też inne odpowiednie ciągi drenarskie.

W następnym etapie 162, zasadniczo pionowy odwiert 12 wiercony jest z powierzchni 14 przez cienki pokład węgla 15. Następnie, w etapie 164 używa się narzędzia rejestracyjnego do dokładnego ustalenia położenia cienkiego pokładu węgla w zasadniczo pionowym odwiercie 12. W etapie 166, jama 22 o powiększonej średnicy utworzona jest w zasadniczo pionowym odwiercie 12 w miejscu znajdowania się cienkiego pokładu węgla 15. Jak omówiono poprzednio, jama 20 o powiększonej średnicy może być utworzona przez rozszerzanie otworu lub przez zastosowanie innych konwencjonalnych technik.

Następnie, w etapie 168, członowy odwiert 30 wiercony jest, aby przeciąć jamę 22 o powiększonej średnicy. W etapie 170, główny diagonalny odwiert 104 dla liściowego ciągu drenarskiego 100 wiercony jest przez członowy odwiert 30 do cienkiego pokładu węgla 15. Po ukształtowaniu diagonalnego odwiertu 104 w etapie 170 boczne odwierty 110 dla liściowego ciągu drenarskiego 100 wiercone są w etapie 172. Jak poprzednio opisano, początkowe boczne punkty 108 mogą być utworzone w diagonalnym odwiercie 104 podczas jego kształtowania dla ułatwienia wiercenia bocznych odwiertów 110.

W etapie 174, członowy odwiert 30 zostaje zatkany. Następnie, w etapie 176, jama 22 o powiększonej średnicy zostaje oczyszczona w celu przygotowania jej dla zainstalowania produkcyjnego sprzętu wiertniczego. Jama 22 o powiększonej średnicy może być czyszczona przez pompowanie sprężonego powietrza w kierunku do dołu do zasadniczo pionowego odwiertu 12 lub inną odpowiednią techniką. W etapie 178 wyposażenie produkcyjne zostaje zainstalowane w zasadniczo pionowym odwiercie 12. Wyposażenie produkcyjne obejmuje żerdź pompową umieszczoną w jamie 22 o powiększonej średnicy dla usunięcia wody z cienkiego pokładu węgla 15. Usuwanie wody powoduje spadek ciśnienia w cienkim pokładzie węgla i umożliwia dyfuzję metanu oraz powstanie pierścienia w zasadniczo pionowym odwiercie 12.

W następnym etapie 180, woda, która odpływa z liściowego ciągu drenarskiego 100 do jamy 22 pompowana jest na powierzchnię pompą żerdziową. Woda może być pompowana w sposób ciągły lub przerywany, zależnie od potrzeby tak, aby usunąć ją z jamy 22. W etapie 182, metan dyfundowany z cienkiego pokładu węgla 15 gromadzony jest w sposób ciągły na powierzchni 14. Następnie, w decyzyjnym etapie 184 określa się, czy produkcja gazu z cienkiego pokładu węgla 15 jest zupełna.

PL 192 352 B1

W jednym przykładzie wykonania, produkcja gazu może być zupełna po tym, jak koszt zbierania gazu przekroczy korzyści osiągnięte przez odwiert. W innym przykładzie wykonania, gaz może być produkowany w sposób ciągły z odwiertu do czasu, aż pozostały poziom gazu w cienkim pokładzie węgla 15 będzie niższy od żądanego poziomu dla operacji górniczych. Jeżeli produkcja gazu nie jest zupełna, gałąź NIE decyzyjnego etapu 182 zawraca do etapów 178 i 180, w których woda i gaz usuwane są w sposób ciągły z cienkiego pokładu węgla 15. Po zakończeniu produkcji, gałąź TAK decyzyjnego etapu 182 prowadzi do etapu 186, w którym następuje usunięcie wyposażenia produkcyjnego.

Następnie, w etapie decyzyjnym 188 zostaje określone, czy cienki pokład węgla 15 ma być dalej przygotowywany do eksploatacji. Jeśli cienki pokład węgla 15 ma być dalej przygotowywany do eksploatacji, gałąź TAK etapu decyzyjnego 188 prowadzi do etapu 190, w którym woda i inne dodatki mogą być wprowadzane ponownie do cienkiego pokładu węgla 15, aby nawodnić cienki pokład węgla, w celu zmniejszenia pyłu i poprawienia wydajności wydobywanego produktu.

Etap 190 i gałąź NIE etapu decyzyjnego 188 prowadzi do etapu 192, w którym cienki pokład węgla 15 poddany zostaje eksploatacji. Usuwanie węgla z tego pokładu węgla powoduje, że strop zapada się i pęka w stronę otworu z tyłu prowadzonego procesu wydobywania. Zapadnięty strop tworzy gaz zawałowy, który może być gromadzony w etapie 194 przez zasadniczo pionowy odwiert 12. Zgodnie z tym, nie są wymagane żadne dodatkowe operacje wiertnicze, aby odzyskać gaz zawałowy z eksploatowanego cienkiego pokładu węgla. Etap 194 prowadzi do końca procesu, w którym cienki pokład węgla jest skutecznie odgazowany z powierzchni. Sposób ten zapewnia symbiotyczne powiązanie z wydobywaniem dla usunięcia niepożądanego gazu przed eksploatacją i ponownego nawodnienia węgla przed procesem jego wydobywania.

Na figurach 9A do 9C przedstawiono schematy ilustrujące zastosowanie pompy studziennej 200 zgodnie z przykładem wykonania według niniejszego wynalazku. Jak pokazano na fig. 9 A, pompa studzienna 200 zawiera część wiertniczą 202 i urządzenie 204 do ustalania położenia jamy. Część wiertnicza 202 zawiera wlot 206 do wyciągania i przenoszenia płynu z odwiertu zawartego w jamie 20 na powierzchnię pionowego odwiertu 12.

W tym przykładzie wykonania, urządzenie 204 do ustalania położenia jamy sprzężone jest obrotowo z częścią wiertniczą 202 dla zapewnienia ruchu obrotowego urządzenia 204 do ustalania położenia jamy względem części wiertniczej 202. Na przykład kołek, wałek lub inny odpowiedni sposób lub urządzenie, nie pokazane, może być użyte do obrotowego sprzężenia urządzenia 204 do ustalania położenia jamy z częścią wiertniczą 202, aby zapewnić ruch obrotowy urządzenia 204 do ustalania położenia jamy dokoła osi 208 względem części wiertniczej 202. W ten sposób, urządzenie 204 do ustalania położenia jamy może być sprzężone z częścią wiertniczą 202 pomiędzy końcem 210 i końcem 212 urządzenia 204 do ustalania położenia jamy tak, że obydwa końce 210 i 212 mogą być przekręcane obrotowo względem części wiertniczej 202.

Urządzenie 204 do ustalania położenia jamy zawiera również przeciwciężar 214 do regulowania położenia końców 210 i 212 względem części wiertniczej 202 w warunkach braku podparcia. Na przykład, urządzenie 204 do ustalania położenia jamy jest na ogół podparte na osi 208 względem części wiertniczej 202. Przeciwciężar 214 umieszczony jest wzdłuż urządzenia 204 do ustalania położenia jamy, pomiędzy osią 208 i końcem 210 tak, że ciężar lub masa przeciwciężaru 214 równoważy urządzenie 204 do ustalania położenia jamy, podczas stosowania i wycofywania pompy studziennej 200 względem pionowego odwiertu 12 i jamy 20.

Podczas pracy, urządzenie 204 do ustalania położenia jamy jest zastosowane do pionowego odwiertu 12 mającego koniec 210 i przeciwciężar 214 umieszczony na ogół w położeniu cofniętym, przez co koniec 210 i przeciwciężar 214 przylegają do części wiertniczej 202. Ponieważ pompa studzienna 200 przemieszcza się do dołu w obrębie pionowego odwiertu 12 w kierunku wskazanym ogólnie strzałką 216, to długość urządzenia 204 do ustalania położenia jamy na ogół zapewnia ruch obrotowy urządzenia 204 do ustalania położenia jamy względem części wiertniczej 202. Na przykład, masa przeciwciężaru 214 może powodować, że przeciwciężar 214 i koniec 212 będą na ogół podparte przez zetknięcie z pionową ścianką 218 pionowego odwiertu 12 i gdy pompa studzienna 200 przemieszcza się do dołu wewnątrz pionowego odwiertu 12.

Jak pokazano na fig. 9B, gdy pompa studzienna 200 przemieszcza się do dołu wewnątrz pionowego odwiertu 12, to przeciwciężar 214 powoduje obrotowy lub wychylny ruch urządzenia 204 do ustalania położenia jamy względem części wiertniczej 202, gdy urządzenie 204 do ustalania położenia jamy przemieszcza się z pionowego odwiertu 12 do jamy 20. Na przykład, gdy urządzenie 204 do ustalania położenia jamy przemieszcza się z pionowego odwiertu 12 do jamy 20, to przeciwciężar 214

PL 192 352 B1 i koniec 212 pozostają się na ogół nie podparte przez pionową ściankę 218 pionowego odwiertu 12. Gdy przeciwciężar 214 i koniec 212 pozostają na ogół nie podparte, to przeciwciężar 214 automatycznie powoduje ruch obrotowy urządzenia 204 do ustalania położenia jamy względem części wiertniczej 202. Na przykład, przeciwciężar 214 na ogół powoduje, że koniec 210 obraca się lub przechodzi na zewnątrz względem pionowego odwiertu 12 w kierunku wskazanym ogólnie strzałką 220. Ponadto, koniec 212 urządzenia 204 do ustalania położenia jamy przechodzi lub obraca się względem pionowego odwiertu 12 w kierunku wskazanym ogólnie strzałką 222.

Długość urządzenia 204 do ustalania położenia jamy jest dobrana tak, że końce 210 i 212 urządzenia 204 do ustalania położenia jamy pozostają na ogół nie podparte przez pionowy odwiert 12, gdy urządzenie 204 do ustalania położenia jamy przechodzi z pionowego odwiertu 12 do jamy 20, umożliwiając przez to, że przeciwciężar 214 powoduje ruch obrotowy końca 212 na zewnątrz względem części wiertniczej 202 i poza część pierścieniową 224 rząpu 22. W ten sposób podczas pracy, gdy urządzenie 204 do ustalania położenia jamy przechodzi z pionowego odwiertu 12 do jamy 20, to przeciwciężar 214 powoduje, że koniec 212 obraca się lub przechodzi na zewnątrz w kierunku wskazanym ogólnie strzałką 222 tak, że dalsze przemieszczanie do dołu pompy studziennej 200 powoduje zetknięcie końca 212 z poziomą ścianką 226 jamy 20.

Jak pokazano na fig. 9C, gdy trwa przemieszczanie do dołu pompy studziennej 200, zetknięcie końca 212 z poziomą ścianką 226 jamy 20 powoduje dalszy ruch obrotowy urządzenia 204 do ustalania położenia jamy względem części wiertniczej 202. Na przykład, zetknięcie końca 212 z poziomą ścianką 226 połączone z przemieszczeniem do dołu pompy studziennej 200 powoduje, że koniec 210 przechodzi lub obraca się na zewnątrz względem pionowego odwiertu 12 w kierunku wskazanym ogólnie strzałką 228, aż przeciwciężar 214 zetknie się z poziomą ścianką 230 jamy 20. Wówczas, gdy przeciwciężar 214 i koniec 212 urządzenia 204 do ustalania położenia jamy zostają podparte przez poziome ścianki 226 i 230 jamy 20, to zasadniczo nie jest możliwe kontynuowanie przemieszczenia do dołu pompy studziennej 200, a przez to ustalenie położenia wlotu 206 we wstępnie określonym położeniu w jamie 20.

Zatem, wlot 206 może być umieszczony w różnych położeniach wzdłuż części wiertniczej 202 tak, że wlot 206 usytuowany jest we wstępnie określonym położeniu w jamie 20, gdy urządzenie 204 do ustalania położenia jamy opuszcza się do dołu jamy 20. Dlatego, wlot 206 może być dokładnie ustawiony w jamie 20, aby głównie zapobiec wybieraniu gruzu lub innego materiału znajdującego się w rząpie 22 lub otworze bocznym oraz, aby zapobiec działaniu gazu wytworzonego przez przemieszczenie wlotu 20 w wąskim odwiercie. Dodatkowo, wlot 206 może być tak usytuowany w jamie 20, aby zmaksymalizować odprowadzenie płynu z jamy 20.

W odwrotnej operacji, przemieszczanie się do góry pompy studziennej 200 powoduje na ogół przerwanie styku, odpowiednio pomiędzy przeciwciężarem 214 i ścianką poziomą 230 oraz końcem 212 i ścianką poziomą 226. Gdy urządzenie 204 do ustalania położenia jamy zostaje na ogół nie podparte w jamie 20, to masa urządzenia 204 do ustalania położenia jamy umieszczonego pomiędzy końcem 212 i osią 208 powoduje na ogół, że urządzenie 204 do ustalania położenia jamy obraca się w kierunkach przeciwnych do kierunków wskazanych ogólnie strzałkami 220 i 222, jak przedstawiono na fig. 9B.

Dodatkowo, przeciwciężar 214 współpracuje z masą urządzenia 204 do ustalania położenia jamy umieszczoną pomiędzy końcem 212 i osią 208, aby ustawić w jednej linii urządzenie 204 do ustalania położenia jamy i pionowy odwiert 12. Zatem, urządzenie 204 do ustalania położenia jamy zostaje automatycznie ustawione na przedłużeniu pionowego odwiertu 12, gdy pompa studzienna 200 zostaje wycofana z jamy 20. Ponadto, przemieszczanie do góry pompy studziennej 200 może być następnie wykorzystane do usuwania urządzenia 204 do ustalania położenia jamy z jamy 20 i z pionowego odwiertu 12.

Dlatego niniejszy wynalazek zapewnia większą niezawodność niż znane układy i sposoby, przez korzystne rozmieszczenie wlotu 206 pompy studziennej 200 we wstępnie określonym położeniu w jamie 20. Ponadto, pompa studzienna 200 może być skutecznie usunięta z jamy 20 bez konieczności stosowania dodatkowych odblokowujących lub ustawczych narzędzi do ułatwiania wyjmowania pompy studziennej 200 z jamy 20 i z pionowego odwiertu 12.

Podane przykłady wykonania nie stanowią ograniczenia dla zakresu ochrony według wynalazku, który obejmuje także różne zmiany i modyfikacje mieszczące się w tym zakresie.

PL 192 352 B1

Claims (3)

1. Sposób wybierania węgla z podziemnego cienkiego pokładu węgla, obejmujący wstępne roboty górnicze w cienkim pokładzie węgla dla usunięcia z tego pokładu nadmiaru wody i niebezpiecznych gazów przed wybieraniem węgla z tego pokładu węgla, znamienny tym, że wykonuje się, zasadniczo prosty odwiert pomiędzy powierzchnią i cienkim pokładem węgla, tworzy się jamę o powiększonej średnicy w tym odwiercie, w przybliżeniu na głębokości cienkiego pokładu węgla, wierci się przesunięty odwiert oddalony poziomo od tego zasadniczo prostego odwiertu, wierci się zasadniczo poziomy odwadniający otwór wiertniczy od tego przesuniętego odwiertu w tym pokładzie węgla, który to odwadniający otwór wiertniczy połączony jest z jamą, odprowadza się nadmiar wody i niebezpieczne gazy z cienkiego pokładu węgla przez wymieniony odwadniający otwór wiertniczy i do tej jamy kieruje się wodę i niebezpieczne gazy z tej jamy na powierzchnię przez zasadniczo prosty odwiert i kontynuuje się etapy odprowadzania wody i gazu z cienkiego pokładu węgla do tej jamy i kierowania tej wody i gazu na powierzchnię, dopóki pożądane ilości wody i gazu nie zostaną usunięte z cienkiego pokładu węgla.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ponadto obejmuje wykonanie szeregu wtórnych odwadniających otworów wiertniczych w cienkim pokładzie węgla połączonych z tym zasadniczo poziomym odwadniającym otworem wiertniczym.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że zasadniczo poziomy odwadniający otwór wiertniczy i wtórne odwadniające otwory wiertnicze tworzą wzór liściowy.