RU2072037C1 - Method for backfilling worked out space in underground gasification of solid fuel - Google Patents

Method for backfilling worked out space in underground gasification of solid fuel Download PDF

Info

Publication number
RU2072037C1
RU2072037C1 SU5063217A RU2072037C1 RU 2072037 C1 RU2072037 C1 RU 2072037C1 SU 5063217 A SU5063217 A SU 5063217A RU 2072037 C1 RU2072037 C1 RU 2072037C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filling
gasification
mixture
rocks
hardening
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Васильевич Колоколов
Николай Михайлович Табаченко
Вадим Леонидович Савченко
Original Assignee
Государственная горная академия Украины
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственная горная академия Украины filed Critical Государственная горная академия Украины
Priority to SU5063217 priority Critical patent/RU2072037C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2072037C1 publication Critical patent/RU2072037C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mining. SUBSTANCE: method includes well drilling, interconnection of the drilled wells, firing the seam, converting fuel into gas to produce generator gas and grouting the caved in rocks of the worked out strata by supplying backfill material along the wells. Wells for supplying backfill material are drilled with branched or single horizontal portion placed directly in rock roof above its horizontal axis. Backfill material is supplied using compressed air to fill the worked out space in caving in rock roof spaced from the fire face. EFFECT: higher efficiency. 11 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых геотехнологическими способами. The invention relates to the field of mining and can be used in the development of mineral deposits by geotechnological methods.

Известен способ подземной газификации угля, оставленного после подземной отработки с посадкой кровли, включающий тампонаж подработанной толщи горных пород, бурение скважин, подачу дутья розжиг пласта, получение генераторного газа [1]
В качестве основного недостатка этого способа является отсутствие закладки выработанного пространства, и на этой основе, возможны провалы и просадки земной поверхности, утечки газа, вынос конденсата подземными водами.A known method of underground gasification of coal left after underground mining with landing of the roof, including grouting of the undermined rock strata, drilling wells, supplying blast, igniting the formation, generating gas [1]
As the main disadvantage of this method is the lack of laying out the worked out space, and on this basis, dips and subsidence of the earth's surface, gas leakage, condensate removal by groundwater are possible.

Наиболее близким техническим решением является способ подачи дутья и закладочного материала, включающий бурение скважин, сбойку их между собой, розжиг пласта полезного ископаемого, перевод топлива из твердого состояния в газ, получение генераторного газа и тампонаж обрушенных горных пород подработанной газификацией толщи горных пород, для чего осуществляют подачу в указанную толщу закладочного материала по скважинам [2]
Целью изобретения является повышение эффективности закладки выгазованного пространства и предотвращение провалов и просадок земной поверхности.The closest technical solution is a method for supplying blast and filling material, including drilling wells, interfering with them, igniting a mineral layer, converting fuel from a solid state to gas, generating gas and grouting of collapsed rocks with worked out gasification of the rock mass, for which feed into the specified thickness of the filling material for the wells [2]
The aim of the invention is to increase the efficiency of laying out the degassed space and preventing dips and subsidence of the earth's surface.

Поставленная цель достигается тем, что разветвленную или одинарную горизонтальную часть ориентированной скважины бурят по породам непосредственной кровли выше горизонтальной оси этого слоя, по которой затем нагнетают пневмогидравлическим способом закладочную смесь и обеспечивают закладку выработанного пространства на некотором удалении от огневого забоя за счет зависания пород кровли, предопределяющей независимую работу процесса газификации и закладки выработанного пространства, снижая или ликвидируя при этом просадки и провалы земной поверхности. This goal is achieved by the fact that a branched or single horizontal part of the oriented well is drilled along the rocks of the direct roof above the horizontal axis of this layer, along which the filling mixture is then pumped in the pneumohydraulic way and the developed space is laid at some distance from the fire face due to the hanging of the roof rocks, which predetermines independent operation of the gasification process and laying of the worked out space, while reducing or eliminating drawdowns and failures Earth's surface.

При залегании в массиве горных пород устойчивой непосредственной кровли, обрушающейся с отставанием от огневого забоя во времени и пространстве, гидрозакдадочную смесь нагнетают принудительно-пневматическим способом в пространство между обрушенными породами и зависающей основной кровлей. When a stable direct roof is deposited in the rock mass, collapsing with a lag behind the fire face in time and space, the hydroforming mixture is forced-pneumatically injected into the space between the collapsed rocks and the hanging main roof.

Наличие же среднеустойчивой непосредственной кровли предопределяет подачу в пространство между обрушенными и зависшими породами твердеющей закладки из термостойкого расширяющегося пенобетона принудительно-пневматическим способом. The presence of a medium-stable direct roof determines the supply of a hardening bookmark from the heat-resistant expanding expanded concrete into the space between the collapsed and hanging rocks from a forced-pneumatic method.

При залегании в непосредственной кровле слабоустойчивых и неустойчивых пород предусматривают закладку выработанного пространства мелкодисперсным пылевидным материалом с помощью воздушного дутья. When bedding in the immediate roof of weakly stable and unstable rocks, they provide for laying the worked out space with finely dispersed pulverulent material using air blasting.

Чтобы гидрозакладочная смесь не проникла в зону газификации и не подавляла процесс ПГУ, закладочную смесь подают с перерывами (непостоянно), а воздух нагнетают беспрерывно, обеспечивая при этом очистку скважины от остатков закладочной смеси. Далее этот воздух, нагревшись от окружающих горячих пород и твердеющей закладочной смеси, попадает в зону газификации, где он участвует в интенсификации процесса ПГУ. So that the filling mixture does not penetrate the gasification zone and does not suppress the CCGT process, the filling mixture is supplied intermittently (intermittently), and the air is pumped continuously, while ensuring that the well is cleaned of residues of the filling mixture. Then this air, having warmed up from the surrounding hot rocks and the hardening filling mixture, enters the gasification zone, where it participates in the intensification of the CCGT process.

Для повышения эффективности процесса ПГУ, раскройку поля газификации осуществляют таким образом, чтобы удлиненная часть подземного газогенератора (участка ПГУ) располагалась по падению пласта полезного ископаемого. Благодаря этому закладочный материал, поступающий в выработанное пространство, самотеком под уклон заполняет пустоты. Это исключает проникновение воды или гидросмеси в зону газификации и подавление процесса ПГУ. To increase the efficiency of the CCGT process, the gasification field is cut so that the elongated part of the underground gas generator (CCGT section) is located along the dip of the mineral layer. Thanks to this, the filling material entering the worked out space, by gravity under the slope, fills the voids. This eliminates the penetration of water or hydraulic mixtures into the gasification zone and suppression of the CCGT process.

Во избежание преждевременной закупорки скважин затвердевшим цементным камнем или пневмогидросмесью закладочный материал подают по вращающемуся и перемещающемуся к устью скважины трубопроводу (буровой колонне труб). При этом конец буровой колонны труб перемещают с некоторым опережением линии огневого забоя. In order to avoid premature blockage of the wells with hardened cement stone or pneumohydro-mixture, the filling material is fed through a pipeline rotating (moving to the wellhead) (pipe drill string). At the same time, the end of the drill pipe string is moved slightly ahead of the firing line.

Если гидрозакладочная смесь или вода все же попадет в зону газификации, то она окажет отрицательное воздействие на процесс ПГУ. В этом случае необходимо прекратить подачу закладочной смеси в выработанное пространство. Момент прекращения подачи закладочного материала в выработанное пространство определяют по скачкообразному ухудшению концентрации горючих компонентов в газе ПГУ, определяемому текущим контролем на газоанализаторе. If the filling mixture or water nevertheless enters the gasification zone, then it will have a negative impact on the CCGT process. In this case, it is necessary to stop the filing of the filling mixture into the worked out space. The moment of cessation of the filling of the filling material into the worked out space is determined by an abrupt deterioration in the concentration of combustible components in the CCGT gas, determined by the current control on the gas analyzer.

Применение постоянной (без перерывов) подачи воздуха в зону закладочных работ позволяет осуществить регулирование температурного режима твердения гидрозакладочной интенсивной вентиляционной струи. The use of a constant (without interruption) air supply to the stowing zone allows controlling the temperature regime of hardening of the hydro-laying intensive ventilation stream.

Одновременно с этим регулируют также температурный режим твердения гидрозакладочной смеси, подаваемой в высокотемпературное поле обрушенных горячих пород путем введения низкотемпературных вяжущих со специальными добавками, вызывающими эндотермические процессы в закладочной смеси. At the same time, the temperature regime of the hardening of the hydro-mortar mixture supplied to the high-temperature field of collapsed hot rocks is also regulated by introducing low-temperature binders with special additives that cause endothermic processes in the mortar mixture.

Герметизация подземного газогенератора за счет высокой температуры и повышенного давления и на этой основе фильтрации раскаленных газов в массив боковых пород и оплавления поверхности массива пород ликвидирует утечки газа ПГУ, поступление подземных вод в зону газификации, а также вынос водами конденсата за пределы этой зоны, при этом возрастает эффективность процесса ПГУ. Sealing the underground gas generator due to high temperature and high pressure and on this basis filtering hot gases into the side rock mass and melting the surface of the rock mass eliminates CCGT gas leaks, groundwater entering the gasification zone, as well as the removal of condensate from the zone, while increases the efficiency of the CCGT process.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известных тем, что разветвленную наклонно-горизонтальную (ориентированную) скважину бурят не по пласту полезного ископаемого, а в породах непосредственной кровли выше горизонтальной оси слоя. По этим скважинам подают в выработанное пространство пневмогидравлическим способом закладочный материал, попадающий в это пространство с обрушаемыми породами на некотором удалении от огневого забоя, обеспечивая при этом независимость процессов закладки и газификации. Применение гидропневмозакладки снижает или ликвидирует оседание поверхности земли над выработками. A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype shows that the claimed method differs from the known ones in that a branched inclined horizontal (oriented) well is drilled not in the mineral layer, but in the rocks of the immediate roof above the horizontal axis of the layer. Through these wells, filling material is fed into the worked-out space in a pneumohydraulic way, falling into this space with crushed rocks at some distance from the fire face, while ensuring the independence of the laying and gasification processes. The use of hydropneumatic filling reduces or eliminates the subsidence of the earth's surface above the workings.

В зависимости от обрушаемости пород непосредственной кровли закладку выработанного пространства производят дифференцированно гидросмесью, твердеющей закладкой и пневмоспособом. При этом гидрозакладочную смесь подают в выработанное пространство с перерывами, а воздушное дутье нагнетают в эти же скважины постоянно это способствует очистке скважин от останков закладочного материала и повышению КПД газификации за счет участия этого дополнительного воздушного дутья в процессе ПГУ, предварительно подогретого от контакта с горячими обрушенными породами. Depending on the collapse of the rocks of the immediate roof, the laying of the worked-out space is carried out differentially with a hydraulic mixture, a hardening tab and a pneumatic method. At the same time, the filling mixture is fed into the worked-out space intermittently, and the air blast is pumped into the same wells constantly, this helps to clean the wells from the remains of the filling material and increase the gasification efficiency due to the participation of this additional air blast in the CCGT process, which is previously heated from contact with hot collapsed by the rocks.

Раскройка поля газификации с учетом угла падения пласта полезного ископаемого и расположения удлиненной части подземного газогенератора по падению пласта способствует повышению эффективности закладочных работ. При этом применение вращающейся и перемещающейся буровой колонны труб с некоторым опережением огневого забоя повышает надежность закладочных работ за счет ликвидации преждевременной закупорки скважин твердеющей закладкой из термостойкого расширяющегося пенобетона. Cutting the gasification field, taking into account the angle of incidence of the mineral layer and the location of the elongated part of the underground gas generator according to the incidence of the formation, increases the efficiency of the laying operations. At the same time, the use of a rotating and moving drill string of pipes with a certain lead up to the firing face increases the reliability of laying operations by eliminating premature plugging of wells with a hardening filling from heat-resistant expanding foam concrete.

Одновременно с этим предусмотрено регулирование подаваемого объема закладочного материала по текущему контролю за составом газа ПГУ, а температуру твердения закладочного материала снижают интенсивной вентиляционной струей дутья, подаваемой по закладочной скважине в периоды прекращения подачи закладочного материала, а также применением низкотемпературных вяжущих с добавками, снижающими температуру твердения закладочной смеси. At the same time, it is planned to regulate the supply volume of the filling material according to the current control over the gas composition of the CCGT unit, and the hardening temperature of the filling material is reduced by an intensive air stream of the blast supplied through the filling hole during the periods when the filling of the filling material is stopped, as well as the use of low-temperature binders with additives that lower the hardening temperature filling mixture.

Применение же технологии ПГУ с использованием загерметизированных газогенераторов знаменует собой новый шаг в развитии процесса подземной газификации угля. The application of CCGT technology using sealed gas generators marks a new step in the development of underground coal gasification.

Таким образом, сопоставительный анализ показывает, что заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, a comparative analysis shows that the claimed technical solution meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение заявляемого решения с известными техническими решениями показывает, что пневмозакладка выработанного пространства с транспортированием закладочного материала по ориентированной неразветвленной скважине, с пробуренной горизонтальной частью в плоскости пласта, известна. Наше же техническое решение предусматривает реализовать закладку выработанного пространства более совершенным способом: горизонтальная часть ориентированной разветвленной или одинарной скважины бурится параллельно пласту полезного ископаемого в породах непосредственной кровли. В зависимости от класса этих пород по обрушаемости осуществляется закладка выработанного пространства тремя способами: гидро-, пневмо и твердеющей закладкой в комбинации с воздушным дубьем и чередованием подачи гидрозакладки и воздушного дутья. Причем важной отличительной особенностью нашего решения является попутное использование дутья и специальных добавок к низкотемпературным вяжущим для температурного регулирования режима твердения закладочного материала. Comparison of the proposed solution with known technical solutions shows that the pneumatic filling of the worked out space with transportation of filling material along an oriented unbranched well, with a horizontal part drilled in the plane of the reservoir, is known. Our technical solution provides for the implementation of the laying of the developed space in a more advanced way: the horizontal part of an oriented branched or single well is drilled parallel to the mineral layer in the rocks of the immediate roof. Depending on the class of these rocks in terms of breakability, the worked-out space is laid in three ways: by hydro-, pneumo-hardening, and hardening-in-combination in combination with air dubbing and by alternating the supply of water-filling and air blast. Moreover, an important distinguishing feature of our solution is the associated use of blast and special additives to low-temperature binders for temperature regulation of the hardening regime of the filling material.

Правильное расположение подземного газогенератора с учетом падения пласта и применение вращающегося бурового става труб в качестве трубопровода для нагнетания закладочной смеси улучшает эффективность закладочных работ и сам процесс подземной газификации полезного ископаемого газа за счет герметизации выработанного пространства. The correct location of the underground gas generator, taking into account the fall of the formation and the use of a rotating drill pipe stand as a pipeline for injecting the filling mixture, improves the efficiency of the filling operations and the process of underground gasification of mineral gas by sealing the worked out space.

Вышеприведенные особенности позволяют, по сравнению с известными решениями, осуществлять закладку выгазованного пространства вне прямой связи с процессом газификации за счет обрушения пород, спустя некоторое время после подвигания огневого забоя, и на этой основе проводить закладку материала за зоной огневых работ. Это, несомненно, улучшит экономическую обстановку в зоне газификационных работ за счет снижения, а в отдельных случаях и ликвидации просадок и провалов земной поверхности. The above features make it possible, in comparison with known solutions, to lay out the degassed space without direct connection with the gasification process due to the collapse of the rocks, some time after moving the firing face, and on this basis to lay the material behind the firing zone. This will undoubtedly improve the economic situation in the gasification zone by reducing, and in some cases eliminating, subsidence and failures of the earth’s surface.

При рассмотрении других известных решений признаки подачи закладочного материала по одинарным или разветвленным скважинам, пробуренным в породах непосредственной кровли пласта полезного ископаемого, дифференциация закладки выработанного пространства с учетом механических свойств и структурных особенностей пород кровли, влияющих на развитие процессов обрушения, модификация пневмо- и гидрозакладки, контроль за эффективностью закладки по составу горючих компонентов в газе ПГУ, температурное регулирование режима твердения закладочного массива, расположение подземного газогенератора по падению пласта, использование вращающегося и перемещающегося с некоторым опережением от огневого забоя трубопровода для транспортировки закладочного материала в выработанное пространство, а также герметизация подземного газогенератора, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия". When considering other well-known solutions, signs of filing filling material for single or branched wells drilled in the rocks of the immediate roof of a mineral layer, differentiation of the laying of the mined-out space, taking into account the mechanical properties and structural features of the roof rocks, affecting the development of caving processes, modification of pneumatic and hydraulic filling, monitoring the effectiveness of the bookmark on the composition of the combustible components in the CCGT gas, temperature regulation of the hardening regime of the filling of the massif, the location of the underground gas generator by the dip of the formation, the use of the pipeline rotating and moving with a certain lead from the bottom of the fire to transport the filling material into the worked out space, as well as the sealing of the underground gas generator that distinguish the claimed invention from the prototype, were identified and therefore they provide the claimed technical solution compliance with the criterion of "significant differences".

Изобретение иллюстрируется схемами на фиг. 1 и 2, где эксплуатационные ориентированные скважины 1, закладочный трубопровод (буровая колонна труб) 2, закладочная ориентированная скважина 3, поверхность земли 4, покрывающая толща пород 5, непосредственная кровля 6, горизонтальная часть закладочной ориентированной скважины 7, разветвленные закладочные ориентированные скважины 7I и 7II, одинарные закладочные ориентированные скважины 7III и 7IV, основная кровля 8, закладочный материал 9, обрушенные породы в выработанном пространстве 10, почва угольного пласта 11, аэродинамическое пространство огневого забоя 12, огневой забой 13, угольный пласт 14, горизонтальная ось слоя непосредственной кровли угольного пласта 15.The invention is illustrated in the diagrams of FIG. 1 and 2, where production oriented wells 1, an in-line pipeline (drill pipe string) 2, an in-line oriented well 3, a surface of the earth 4, a covering rock 5, a direct roof 6, the horizontal part of an in-line oriented well 7, branched in-line oriented wells 7 I and 7 II , single stowage oriented wells 7 III and 7 IV , main roof 8, stowage material 9, collapsed rocks in the worked-out space 10, soil of the coal seam 11, aerodynamic space fire face 12, fire face 13, coal seam 14, the horizontal axis of the layer of the direct roof of the coal seam 15.

Изобретение реализуется следующим образом. The invention is implemented as follows.

Параллельно эксплуатационным (нагнетательным и газоотводящим) скважинам на некотором удалении бурятся закладочная разветвленная или несколько одинарных ориентированных скважин. Горизонтальные части этих скважин проходят по слою непосредственной кровли выше его горизонтальной оси. По этим скважинам в выработанное пространство подают закладочный материал с транспортированием в зону обрушенных пород тремя способами: гидро-, пневмо-, твердеющей закладкой из термостойкого расширяющегося пенобетона в комбинации с воздушным дутьем и чередованием подачи гидрозакладки и воздушного дутья. При этом воздушное дутье, подаваемое по закладочным скважинам, используется попутно для охлаждения слоя закладочного материала, а далее участвует в процессе газификации с основным дутьем, поступающим по эксплуатационным скважинам, содействуя при этом интенсификации процесса ПГУ. Parallel to the production (injection and gas discharge) wells at a certain distance, branched backfill or several single oriented wells are drilled. The horizontal parts of these wells pass along the layer of the immediate roof above its horizontal axis. Through these wells, filling material is fed into the worked-out space with transportation to the zone of crushed rocks in three ways: by hydro-, pneumo-, hardening filling of heat-resistant expanding foam concrete in combination with air blasting and alternating supply of hydraulic filling and air blasting. At the same time, the air blast supplied through the filling wells is used along the way to cool the layer of filling material, and then participates in the gasification process with the main blast coming through the production wells, while contributing to the intensification of the CCGT process.

Ориентация подземного газогенератора по падению пласта позволяет повысить эффективность закладочных работ и улучшить процесс ПГУ. А применение вращающегося трубопровода из става буровых труб улучшает процесс транспортировки закладочного материала в выработанное пространство. При этом конец трубопровода перемещают с опережением огневого забоя. Одновременно с целью снижения температуры твердения закладочного материала, поступающего в зону горячих обрушенных пород, применяют низкотемпературные вяжущие материалы для регулирования режима твердения закладочной смеси. Orientation of the underground gas generator by the dip of the formation allows to increase the efficiency of the laying works and improve the CCGT process. And the use of a rotating pipeline from the drill pipe set improves the process of transporting filling material into the worked out space. In this case, the end of the pipeline is moved ahead of the fire face. At the same time, in order to reduce the hardening temperature of the filling material entering the zone of hot collapsed rocks, low-temperature binders are used to regulate the setting mode of the filling mixture.

Такая технологическая схема закладки выработанного пространства создает условия для подачи гидросмеси в зону обрушенных пород вне зависимости от процесса подземной газификации. Это связано с тем, что обрушение пород и закладка материала ведется на некотором удалении от огневого забоя за счет зависания пород. В результате этого закладочный материал подают не в аэродинамическую зону огневого забоя (это ведет к ухудшению процесса ПГУ), а на некотором удалении от него. Благодаря этому эффективность закладки выработанного пространства возрастает, что скажется на снижении или ликвидации просадок и провалов земной поверхности. Создание герметичного газогенератора предопределяет повышение эффективности ПГУ и улучшение экологической обстановки. Such a technological scheme for laying the worked out space creates the conditions for the supply of slurry to the zone of collapsed rocks, regardless of the process of underground gasification. This is due to the fact that the collapse of the rocks and the laying of the material is carried out at some distance from the fire face due to the hang of the rocks. As a result of this, the filling material is not supplied to the aerodynamic zone of the fire face (this leads to a deterioration of the CCGT process), but at some distance from it. Due to this, the efficiency of laying out the developed space increases, which will affect the reduction or elimination of subsidence and dips of the earth's surface. The creation of a sealed gas generator predetermines an increase in the efficiency of CCGT units and an improvement in the environmental situation.

Пример выполнения изобретения. An example embodiment of the invention.

С поверхности земли 4 в непосредственной близости друг от друга бурят ориентированные эксплуатационные 1 и закладочные скважины 3. Эксплуатационные скважины служат для организации процесса ПГУ путем подачи дутья по одним скважинам и отвода образующегося газа по другим. Горизонтальная часть этих скважин пробурена в плоскости угольного пласта 14. Ориентированные скважины 3 предназначены для подачи закладочного материала 9. Горизонтальная часть этих скважин 7 пробурена в верхнем слое породы непосредственной кровли выше горизонтальной оси 15. По мере газификации и подвигания огневого забоя 13 размеры консольной плиты устойчивых слоев непосредственной кровли 6 увеличиваются и в некоторый момент начинается обрушение нижнего слоя породы, расположенного ниже горизонтальной оси 15. Обрушенная порода нижнего слоя подбучивает верхний слой с находящейся здесь скважиной 7. В результате этого порода верхнего слоя обрушается на ранее обрушенные породы и вместо с закладочным материалом 9 заполняет пространство между основной кровлей 8 и обрушенными породами нижнего слоя 10. Oriented production 1 and filling wells 3 are drilled from the earth’s surface 4 in close proximity to each other. Production wells serve to organize the CCGT process by supplying blast through one of the wells and venting the resulting gas through others. The horizontal part of these wells was drilled in the plane of the coal seam 14. Oriented wells 3 are designed to supply filling material 9. The horizontal part of these wells 7 are drilled in the upper rock layer of the immediate roof above the horizontal axis 15. As the gasification and moving the fire face 13, the dimensions of the cantilever plate are stable the layers of the immediate roof 6 increase and at some point, the collapse of the lower layer of rock located below the horizontal axis 15 begins. Collapsed rock of the lower layer I’m cramming the top layer with the bore located here 7. As a result, the rock of the upper layer collapses on previously collapsed rocks and instead of with the filling material 9 fills the space between the main roof 8 and the collapsed rocks of the lower layer 10.

При наличии в непосредственной кровле 6 среднеустойчивой породы размеры зависающей консольной плиты будут незначительны. В этом случае закладочная гидросмесь может попадать в аэродинамическое пространство огневого забоя 12 и резко ухудшать процесс газификации за счет понижения температуры процесса ПГУ. Избежать этот нежелательный процесс можно путем применения в качестве закладочного материала твердеющей закладки из термостойкого расширяющегося пенобетона. Такая закладка быстро твердеет, а аэродинамическое пространство 12 остается свободным для прохода дутьевых потоков. При этом температурный режим процесса ПГУ не нарушается. In the presence of moderate rock in the immediate roof 6, the dimensions of the hanging cantilever plate will be insignificant. In this case, the backfill hydraulic mixture can fall into the aerodynamic space of the firing face 12 and dramatically worsen the gasification process by lowering the temperature of the CCGT process. This undesirable process can be avoided by using as a filling material a hardening bookmark made of heat-resistant expanding foam concrete. Such a bookmark hardens quickly, and the aerodynamic space 12 remains free for the passage of blast streams. In this case, the temperature regime of the CCGT process is not violated.

При залегании же в непосредственной кровле неустойчивой или слабоустойчивой породы, обрушение ее происходит очень быстро и гидрозакладочный материал будет попадать в аэродинамическое пространство, нарушая при этом нормальный процесс ПГУ. Поэтому следует отказаться от гидро- и твердеющей закладки. Применение же нагнетания воздушного дутья с мелкодисперсным закладочным материалом обеспечит удовлетворительную закладку выработанного пространства и при этом не будет нарушать процесс газификации в связи с тем, что закладочный материал, поступающий в зону ПГУ, быстро нагреется от процесса ПГУ. When an unstable or weakly stable rock is deposited in the immediate roof, its collapse occurs very quickly and the hydro-laying material will fall into the aerodynamic space, violating the normal CCGT process. Therefore, you should abandon the hydro- and hardening bookmarks. The use of injection of air blast with finely dispersed filling material will ensure satisfactory laying of the worked out space and at the same time will not disrupt the gasification process due to the fact that the filling material entering the CCGT zone will quickly heat up from the CCGT process.

Гидрозакладочный материал 9 подает в выработанное пространство самотечно-пневматическим способом. Этот способ доставки заключается в том, что в наклонной части ориентированной закладочной скважины 3 смесь движется самотеком (под действием гравитации) и с помощью воздуха, поступающего в закладочный трубопровод 2 через специальные пневмоврезки (отрезки труб), вмонтированные под углом 20-30o к продольной оси закладочного трубопровода и направленные в сторону движения закладочной смеси. Пневмоврезки соединяются гибким шлангом с магистралью сжатого воздуха, при этом скорость движения закладочной смеси резко возрастает (до 10 20 м/с). На горизонтальном участке ориентированной скважины смесь движется порционно под воздействием энергии сжатого воздуха. Пузырьки воздуха обеспечивают перемещение гидросмеси на горизонтальном участке закладочного трубопровода.Hydro-filling material 9 feeds into the worked-out space by gravity-pneumatic method. This delivery method consists in the fact that in the inclined part of the oriented filling well 3, the mixture moves by gravity (under the influence of gravity) and with the help of the air entering the filling pipe 2 through special pneumatic cuts (pipe sections) mounted at an angle of 20-30 o to the longitudinal the axis of the filling pipeline and directed towards the movement of the filling mixture. Pneumatic cuts are connected with a flexible hose to the compressed air line, while the speed of the filling mixture increases sharply (up to 10 20 m / s). On a horizontal section of an oriented well, the mixture moves in portions under the influence of compressed air energy. Air bubbles provide movement of slurry on a horizontal section of the filling pipeline.

Самотечно-пневматическая закладка позволяет производить прерывные закладочные работы. При прекращении подачи закладочной смеси горизонтальный участок трубопровода очищается от смеси за счет воздуха, поступающего из пневмоврезок, благодаря этому закупорки закладочного трубопровода не произойдет. Одновременно с этим, воздух поступает и в выработанное пространство от соприкосновения с горячими породами и смесью, а затем в аэродинамическое пространство 12, где интенсифицирует процесс подземной газификации угля на зеркале огневого забоя 13. В результате этого увеличивается концентрация горючих компонентов в газе ПГУ и его теплота сгорания. Gravity-pneumatic bookmark allows for intermittent bookmarking. When the filling of the filling mixture is stopped, the horizontal section of the pipeline is cleaned of the mixture due to the air coming from the pneumatic cuts, due to this, the filling of the filling pipeline will not happen. At the same time, air enters the exhausted area from contact with hot rocks and the mixture, and then into the aerodynamic space 12, where it intensifies the process of underground coal gasification on the fire face mirror 13. As a result, the concentration of combustible components in the CCGT gas and its heat increase combustion.

С учетом бурения горизонтальной части закладочный материал подается в наивысшую точку выработанного пространства 10 и этим обеспечивается его заполнение и растекание в горизонтальной плоскости слоя закладочной смеси. Taking into account the drilling of the horizontal part, the filling material is fed to the highest point of the worked-out space 10 and this ensures its filling and spreading in the horizontal plane of the filling layer.

В условиях пологого залегания угольного пласта 14 обеспечение полноты заполнения выработанного пространства может быть достигнуто путем правильной раскройки поля газификации и расположения подземного газогенератора (участка газификации) по падению пласта с таким расчетом, чтобы выработанное пространство 10 постоянно находилось ниже (под уклоном) огневого забоя 13. В этом случае закладочная смесь будет растекаться под уклон в противоположную сторону от огневого забоя. При этом очень важно отметить, что наличие уклона в сторону выработанного пространства предотвращает поступление воды из гидрозакладочной смеси или гидрозакладочного материала в зону газификации 12. Under the conditions of a shallow bed of a coal seam 14, ensuring the completeness of filling of the worked out space can be achieved by properly adjusting the gasification field and the location of the underground gas generator (gasification section) by falling the formation so that the worked-out space 10 is constantly below (inclined) the fire face 13. In this case, the backfill mixture will spread over a slope in the opposite direction from the fire face. It is very important to note that the presence of a slope in the direction of the worked out space prevents the entry of water from the filling mixture or filling material into the gasification zone 12.

Доставка закладочной смеси в выработанное пространство осуществляется по буровой колонне труб 2 и транспортируется в выработанное пространство самотечно-пневматическим способом в состоянии золя. Поддержание закладочной смеси в состоянии золя в процессе ее транспортирования осуществляется непрерывным вращением и перемещением закладочного трубопровода от забоя скважины 7 к ее устью. Использование вращающейся и перемещающейся буровой колонны труб предотвращает закупорку закладочной скважины преждевременно затвердевшим цементным камнем или гидро-, пневмосмесью. При этом очень важно, чтобы противоположный конец закладочного трубопровода 2, находящийся в горизонтальной части скважины 7, перемещался к устью скважины 3 с опережением огневого забоя 13. Благодаря этому непосредственная кровля пласта не будет удерживаться этим трубопроводом, в результате чего будет обеспечено обрушение пород в зоне выработанного пространства. На участке между концом трубопровода 2 и выработанным пространством 10 гидрозакладочная смесь будет транспортироваться по скважине 7. В выработанном пространстве гидросмесь вместе с обрушенной породой непосредственной кровли заполняет пустоты и подбучивает основную кровлю. В результате этого вышележащий массив горных пород не деформируется и поверхность не проседает (или имеются незначительные просадки). The filling mixture is delivered to the worked-out space through the drill string of pipes 2 and transported to the worked-out space by gravity-pneumatic method in the sol state. Maintaining the filling mixture in the state of the sol during its transportation is carried out by continuous rotation and movement of the filling pipe from the bottom of the well 7 to its mouth. The use of a rotating and moving drill pipe string prevents clogging of the backfill well with prematurely hardened cement stone or hydraulic, pneumatic mixture. It is very important that the opposite end of the filling pipeline 2, located in the horizontal part of the borehole 7, moves to the wellhead 3 ahead of the firing face 13. Due to this, the immediate roof of the formation will not be held by this pipeline, as a result of which the collapse of the rocks in the zone will be ensured worked out space. In the area between the end of the pipeline 2 and the worked-out space 10, the filling mixture will be transported through the well 7. In the worked-out space, the hydraulic mixture, together with the collapsed rock of the immediate roof, fills the voids and bucks the main roof. As a result, the overlying rock mass does not deform and the surface does not sag (or there are minor subsidence).

Закладочные ориентированные скважины 3 бурятся по двум технологическим схемам. Первая схема предусматривает бурение разветвленных скважин 3-7I-7II. Из фиг. 2 видно, что в центре спаренного подземного газогенератора бурится один ствол скважины 3, затем траектория ствола искривляется с одновременным отклонением от первоначальной оси и далее бурятся последовательно скважина 7I, а затем 7II. На каждый газогенератор в дальнейшем бурится одна искривленная скважина. В зависимости от необходимого количества подземных газогенераторов бурят требуемое количество закладочных искривленных скважины 7I.7II. 7n.Oriented wells 3 are drilled according to two technological schemes. The first scheme provides for the drilling of branched wells 3-7 I -7 II . From FIG. 2 it can be seen that in the center of a paired underground gas generator one wellbore 3 is drilled, then the borehole trajectory is curved with a deviation from the original axis, and then 7 I and then 7 II boreholes are subsequently drilled. For each gas generator, one curved well is subsequently drilled. Depending on the required number of underground gas generators, the required number of curved bore holes is drilled 7 I .7 II . 7 n .

По второй схеме на каждый газогенератор бурят по одной закладочной ориентированной скважине 7III, 7IV и т. д. При n-м количестве подземных газогенераторов бурят n-е число ориентированных закладочных скважин.According to the second scheme, one gas-oriented oriented well 7 III , 7 IV , etc. is drilled for each gas generator. With the nth number of underground gas generators, the nth number of oriented gas-well is drilled.

В отдельных неблагоприятных условиях в зону газификации 12 может попадать гидрозакладочный материал или затекать вода из гидросмеси, закачанной в выработанное пространство 10. В этом случае произойдет охлаждение процесса подземной газификации угля, влекущее за собой снижение выхода горючих компонентов в газе ПГУ (CO, H2, CH4) и рост балластного газа CO2, которые определяются по текущему контролю концентрации газов ПГУ на газоанализаторе. В связи с этим предусматривают быструю остановку процесса закладки. Воздух же из пневмоврезок продолжает поступать в ориентированную закладочную скважину, обеспечивая при этом очистку буровой колонны труб и концевого участка скважины от остатков гидрозакладочного материала.Under certain adverse conditions, gas-filling material may enter the gasification zone 12 or water may flow from the hydraulic mixture pumped into the worked-out space 10. In this case, the underground coal gasification process will be cooled, which will entail a decrease in the yield of combustible components in the CCGT gas (CO, H 2 , CH 4 ) and the growth of ballast gas CO 2 , which are determined by the current monitoring of CCGT gas concentration on the gas analyzer. In this regard, provide for a quick stop of the bookmarking process. The air from the pneumatic cuts continues to flow into the oriented filling well, while ensuring that the drill pipe string and the end section of the well are cleaned of the remnants of the filling material.

Через определенный период времени процесс закладки выработанного пространства опять возобновляется. After a certain period of time, the process of laying out the worked out space again resumes.

На формирование закладочного массива 9 в обрушенных горячих горных породах 10 оказывает влияние тепловыделение, интенсифицирующее быстрое твердение смеси в начальный период за счет процесса гидратации вяжущего. Нарастание прочности закладочного массива при сжатии происходит тем интенсивнее, чем выше его температура в процессе твердения. Но в дальнейшем высокая температура отрицательно сказывается на твердении. Нужно принудительное охлаждение. К организационным мерам регулирования теплообмена следует отнести обдув поверхности слоя закладочного массива интенсивной вентиляционной струей воздуха, поступающего из пневмоврезок в выработанное пространство в период остановки процесса закладочных работ. При этом достигается положительный эффект уменьшение срока твердения и упрочнения поверхностного слоя закладочного массива. The formation of the filling mass 9 in the collapsed hot rocks 10 is influenced by heat release, which intensifies the rapid hardening of the mixture in the initial period due to the process of hydration of the binder. The increase in the strength of the filling mass during compression occurs the more intensively, the higher its temperature during hardening. But in the future, high temperature negatively affects hardening. Forced cooling is needed. Organizational measures for regulating heat transfer should include blowing the surface of the layer of the filling array with an intensive air stream of air coming from the pneumatic cuts into the worked out space during the period of stopping the filling process. At the same time, a positive effect is achieved by reducing the hardening time and hardening of the surface layer of the filling mass.

К перспективным способам управления температурным режимом твердения закладочного материала следует также отнести применение низкотемпературных вяжущих за счет специальных пластифицирующих добавок КСДБ, вызывающих эндотермические процессы в закладочном массиве. The use of low-temperature binders due to special plasticizing additives KSDB, which cause endothermic processes in the filling mass, should also be referred to promising methods for controlling the temperature regime of hardening of filling material.

Закладочная смесь подается по поверхностным трубопроводам с помощью бетононагнетателя и далее сжатым воздухом в выработанное пространство порциями по 1,5-2,0 м3. Состав твердеющей смеси на 1,0 м3: цемент марки М400 140 кг, золошлаки 1500 кг, вода 320 л. Управление закладочным комплексом автоматическое. На блок управления задаются требуемые расходы заполнителя, цемента и воды для получения закладочной смеси необходимой плотности, обеспечивающей при твердении получение массива заданной нормативной прочности и транспортабельности смеси по колонне буровых труб 2.The filling mixture is fed through surface pipelines using a concrete pump and then compressed air into the worked-out space in portions of 1.5-2.0 m 3 . The composition of the hardening mixture per 1.0 m 3 : cement grade M400 140 kg, ash and slag 1500 kg, water 320 l. Management of the filling complex is automatic. The required flow rates of aggregate, cement and water are set on the control unit to obtain the filling density of the required density, which ensures hardening to obtain an array of the specified standard strength and transportability of the mixture along the drill pipe string 2.

Ликвидация утечек газа и вынос конденсата ПГУ из отработанных подземных газогенераторов обеспечивается их герметизацией за счет термического упрочнения поверхностных слоев боковых пород кровли и почвы. Термический способ упрочнения пород основан на интенсивном и продолжительном воздействии на них высоких температур процесса ПГУ. В результате породы частично или полностью изменяют свои свойства, превращаясь в искусственный камень. The elimination of gas leaks and the removal of CCGT condensate from spent underground gas generators is ensured by their sealing due to the thermal hardening of the surface layers of the lateral rocks of the roof and soil. The thermal method of hardening rocks is based on the intense and prolonged exposure to high temperatures of the CCGT process. As a result, rocks partially or completely change their properties, turning into artificial stone.

Высокая температура процесса ПГУ (1100-1300oС и повышенное давление дутья в подземном газогенераторе приведет к проникновению горячего воздуха и газов в поры и трещины в приповерхностные слои основной кровли и пород почвы. В результате этого эти породы изменяют свои физико-механические свойства, становясь в некотором объеме прочными, плотными и теряют способность к просадке.The high temperature of the CCGT process (1100-1300 o C and increased blast pressure in the underground gas generator will lead to the penetration of hot air and gases into the pores and cracks in the surface layers of the main roof and soil rocks. As a result, these rocks change their physical and mechanical properties, becoming to some extent, strong, dense and lose the ability to drawdown.

Передача тепла боковым породам кровли и почвы осуществляется путем теплопроводности, конвенции и излучения. Наиболее эффективно нагреваются породы при конвективном теплообмене, т. е. когда тепло переносит движущая среда горячий воздух и продукты газификации. Горячие газы проходят по порам и трещинам пород, нагревают ее, вызывая, кроме того, и химические реакции. Heat transfer to the lateral rocks of the roof and soil is carried out through heat conduction, convention and radiation. The rocks are most efficiently heated by convective heat transfer, i.e., when the moving medium is transferred by heat, hot air and gasification products. Hot gases pass through the pores and fissures of the rocks, heat it, causing, in addition, chemical reactions.

При термоупрочнении массива боковых пород создают избыточное давление. Под действием этого давления и температуры вначале при t=100o и более свободная влага перемещается к периферийной зоне, удаляется химически связанная вода и частично испаряется, далее с ростом температуры происходит дегидратация каолинов, диссоциация карбонатов и образование силикатов, алюминатов и алюмоферритов, а при температуре около 1200oС начинается спекание и плавление пород. Стенки пород оплавляются на толщину 5-10 см и более. Оплавленный слой препятствует дальнейшей передаче тепла глубинным породам основной кровли и почвы путем конвекции. В этой связи основная кровля, подбучиваясь обрушенными породами непосредственной кровли и гидрозакладкой, не обрушается и не деформируется а образовавшийся оплавленный слоя герметизирует выработанное пространство. Благодаря этому ликвидируются утечки газов ПГУ в массив горных пород, исключается поступление подземных вод и вынос водой конденсата (фенолов) из зоны газификационных работ.When hardening the mass of lateral rocks create excessive pressure. Under the influence of this pressure and temperature, initially at t = 100 o and more, free moisture moves to the peripheral zone, chemically bound water is removed and partially evaporates, then, with increasing temperature, kaolins are dehydrated, carbonates dissociate and silicates, aluminates and aluminoferrites are formed, and at a temperature about 1200 o begins sintering and melting of rocks. The walls of the rocks are melted to a thickness of 5-10 cm or more. The melted layer prevents further heat transfer to the deep rocks of the main roof and soil by convection. In this regard, the main roof, cribed by the collapsed rocks of the immediate roof and the hydraulic filling, does not collapse and does not deform, and the formed fused layer seals the worked out space. Thanks to this, gas-fired CCGT gas leaks into the rock mass are eliminated, groundwater inflow and water removal of condensate (phenols) from the gasification zone are excluded.

Герметизация подземного газогенератора позволит создать повышенное давление в зоне газификации (0,3-0,8 МПа и более), что повлияет на рост концентрации горючих компонентов в газе ПГУ и, соответственно, на повышение теплоты сгорания этого газа. Sealing the underground gas generator will create an increased pressure in the gasification zone (0.3-0.8 MPa or more), which will affect the increase in the concentration of combustible components in the CCGT gas and, accordingly, increase the calorific value of this gas.

К преимуществам пневмо-гидравлической закладки следует отнести следующее. Для приготовления закладочных смесей могут быть использованы отходы тепловых электростанций, что позволяет более экономно решать проблему отвалов и шлаконакопителей. Твердеющая закладка в конечной фазе готовности обладает практически нулевой сжимаемостью при нагрузках, не превышающих ее временное сопротивление сжатию. Это соответствует условиям возникновения и проявления горного давления и деформации горных пород вокруг закладочного массива. The advantages of pneumatic-hydraulic bookmarks include the following. For the preparation of filling mixtures, waste from thermal power plants can be used, which makes it possible to more economically solve the problem of dumps and slag accumulators. The hardening tab in the final phase of readiness has practically zero compressibility at loads not exceeding its temporary compressive strength. This corresponds to the conditions of occurrence and manifestation of rock pressure and deformation of rocks around the backfill massif.

Применение гидропневмозакладки устраняет необходимость принудительного обрушения налегающих пород, снижает влияние вредного горного давления. Применение твердеющей закладки увеличивает себестоимость ПГУ, но при этом значительно улучшается экологическая обстановка в районе газификационных работ за счет устранения провалов поверхности, просадок и заболачивания местности. The use of hydropneumatic filling eliminates the need for forced collapse of overlying rocks, reduces the effect of harmful rock pressure. The use of hardening bookmarks increases the cost of CCGT, but the environmental situation in the area of gasification works is significantly improved by eliminating surface dips, subsidence and waterlogging.

В качестве вяжущего (вместо цемента) можно применить золу унос ТЭС, природный ангидрид, фосфогипс, известь, гранулированные шлаки доменного производства, нефелиновые шламы, хвосты углеобогащения, содержащие значительное количество легкоокисляющихся сульфидов, а также песчаники, известняки и другие материалы, используемые в качестве активной добавки к вяжущему. As a binder (instead of cement) one can use fly ash from thermal power plants, natural anhydride, phosphogypsum, lime, granulated blast furnace slags, nepheline slimes, coal tailings containing a significant amount of easily oxidized sulfides, as well as sandstones, limestones and other materials used as active binder additives.

Искусственная герметизация подземного газогенератора позволяет повысить эффективность процесса ПГУ, улучшить экологическую обстановку в недрах земли за счет ликвидации утечек газа и выноса конденсата подземными водами. Artificial sealing of an underground gas generator can increase the efficiency of the CCGT process, improve the environmental situation in the bowels of the earth by eliminating gas leaks and the removal of condensate by groundwater.

Claims (11)

1. Способ закладки выработанного пространства при подземной газификации твердого топлива, включающий бурение скважин, сбойку их между собой, розжиг пласта, перевод топлива в газ, получение генераторного газа и тампонаж обрушенных горных пород подработанной газификацией толщи подачей закладочного материала по скважинам, отличающийся тем, что скважины для подачи закладочного материала бурят с разветвленной или одинарной горизонтальной частью, которую располагают в непосредственной кровле пород пласта твердого топлива выше ее горизонтальной оси, подают закладочный материал с помощью сжатого воздуха для закладки выработанного пространства при обрушении пород непосредственной кровли на удалении от огневого забоя и создают условия для проведения работ по закладке выработанного пространства независимо от подземной газификации угля. 1. The method of laying the mined-out space during underground gasification of solid fuel, including drilling wells, interfering with them, igniting the formation, converting fuel into gas, producing generator gas and grouting the collapsed rocks with worked out gasification of the thickness by supplying filling material through the wells, characterized in that wells for feeding filling material are drilled with a branched or single horizontal part, which is located in the immediate roof of the rocks of the solid fuel formation above its horizon Flax axis backfill material is fed with compressed air for stowing at caving immediate roof at a distance from the combustion face and create conditions for work in laying out space independently from the underground gasification of coal. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при наличии устойчивой непосредственной кровли, которая зависает и обрушается с отставанием от огневого забоя во времени и пространстве гидрозакладочную смесь нагнетают принудительно-пневматическим способом в полости, образующиеся между обрушенными породами и зависающей основной кровлей. 2. The method according to claim 1, characterized in that in the presence of a stable direct roof that hangs and collapses behind the fire face in time and space, the hydro-mortar mixture is forced-pneumatically injected into the cavities formed between the collapsed rocks and the hanging main roof. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при залегании среднеустойчивой непосредственной кровли в пространство между обрушенными и зависшими породами кровли подают твердеющую закладку принудительно-пневматическим способом, при этом в качестве твердеющей закладки применяют термостойкий расширяющийся пенобетон. 3. The method according to claim 1, characterized in that when a medium-stable direct roof lies in the space between the collapsed and hanging roof rocks, a hardening tab is forced-pneumatic, and a heat-resistant expanding expanded concrete is used as the hardening tab. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при наличии в непосредственной кровле слабоустойчивой и неустойчивой породы в обрушенное пространство нагнетают мелкодисперсный закладочный материал с помощью воздушного дутья. 4. The method according to claim 1, characterized in that if there is a weakly stable and unstable rock in the immediate roof, a finely dispersed filling material is injected into the collapsed space using air blasting. 5. Способ по пп.1-3, отличающийся тем, что во избежание подавления процесса подземной газификации, гидрозакладочную смесь нагнетают периодически, а воздух подают непрерывно, обеспечивая при этом очистку закладочных скважин от остатков гидросмеси в промежутках между закладочными работами, далее этот воздух нагревают от горячих обрушенных пород и твердеющей закладки и направляют в зону газификации для интенсификации процесса газификации. 5. The method according to claims 1 to 3, characterized in that in order to avoid the suppression of the underground gasification process, the filling mixture is pumped out periodically, and the air is supplied continuously, while cleaning the filling wells of the remnants of the hydraulic mixture between the filling operations, then this air is heated from hot collapsed rocks and hardening bookmarks and sent to the gasification zone to intensify the gasification process. 6. Способ по пп. 1 и 5, отличающийся тем, что поле газификации раскраивают таким образом, чтобы удлиненная часть участка подземной газификации располагалась по падению пласта полезного ископаемого и обеспечивают полноту заполнения выработанного пространства гидрозакладочной смесью за счет ее самотека в сторону уклона и, на этой основе предотвращают поступление воды из гидрозакладочного материала или самой гидросмеси в зону газификации. 6. The method according to PP. 1 and 5, characterized in that the gasification field is cut in such a way that the elongated part of the underground gasification section is located at the dip of the mineral layer and ensure that the worked out space is completely filled with hydraulic filling mixture due to its gravity flow towards the slope and, on this basis, prevent water from flowing from hydraulic filling material or the hydraulic mixture itself into the gasification zone. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что закладочный материал подают по вращающейся и перемещающейся к устью скважины с некоторым опережением огневого забоя буровой колонне труб, и предотвращают закупорку закладочной скважины преждевременно затвердевшим цементным камнем или пневмогидросмесью. 7. The method according to claim 1, characterized in that the filling material is fed through a rotating and moving to the wellhead with a certain advance of the drill face of the drill string, and prevent the filling of the filling well with prematurely hardened cement stone or pneumatic mixture. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что момент прекращения подачи закладочного материала в выработанное пространство определяют по текущему контролю за составом газа подземной газификации угля и резкому снижению концентрации горючих компонентов, происходящему вследствие проникновения гидросмеси в зону газификации и влияющей на снижение температуры процесса газификации в этой зоне. 8. The method according to claim 1, characterized in that the moment of termination of the filing of the filling material into the worked out space is determined by the current monitoring of the gas composition of underground coal gasification and a sharp decrease in the concentration of combustible components that occurs due to the penetration of the hydraulic mixture into the gasification zone and affecting the decrease in the process temperature gasification in this zone. 9. Способ по пп.1,5,8, отличающийся тем, что температурный режим твердения закладочного материала регулируют подачей воздуха по закладочной скважине в период остановки закладочных работ и на этой основе охлаждают слой закладочного массива интенсивной вентиляционной струей и снижают при этом срок твердения и упрочнения поверхностного слоя закладочного массива. 9. The method according to claims 1, 5, 8, characterized in that the temperature regime of hardening of the filling material is regulated by the air supply through the filling hole during the stopping of filling operations and on this basis, the layer of the filling array is cooled with an intensive air stream and the hardening time is reduced and hardening of the surface layer of the filling array. 10. Способ по пп.1 и 9, отличающийся тем, что температурное формирование закладочного массива регулируют введением низкотемпературных вяжущих за счет специальных добавок, которые вызывают эндотермические процессы в закладочной смеси. 10. The method according to claims 1 and 9, characterized in that the temperature formation of the filling mass is regulated by the introduction of low-temperature binders due to special additives that cause endothermic processes in the filling mixture. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что выработанное пространство герметизируют за счет высокой температуры процесса подземной газификации угля и повышенного давления в газогенераторе и на этой основе обеспечивают условия для фильтрации раскаленных газов в стенки массива боковых пород пласта, оплавляя их при этом, благодаря чему ликвидируют утечки газа подземной газификации в массив горных пород, поступление подземных вод в зону газификации и вынос водами конденсата за пределы этой зоны, обеспечивают рост эффективности процесса подземной газификации. 11. The method according to claim 1, characterized in that the mined space is sealed due to the high temperature of the underground coal gasification process and the increased pressure in the gas generator, and on this basis provide conditions for filtering hot gases into the walls of the formation side rock mass, melting them, due to which they eliminate the leakage of underground gasification gas into the rock mass, the entry of groundwater into the gasification zone and the removal of condensate by the waters from this zone, provide an increase in the efficiency of the underground process oh gasification.
SU5063217 1992-06-22 1992-06-22 Method for backfilling worked out space in underground gasification of solid fuel RU2072037C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5063217 RU2072037C1 (en) 1992-06-22 1992-06-22 Method for backfilling worked out space in underground gasification of solid fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5063217 RU2072037C1 (en) 1992-06-22 1992-06-22 Method for backfilling worked out space in underground gasification of solid fuel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2072037C1 true RU2072037C1 (en) 1997-01-20

Family

ID=21613778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5063217 RU2072037C1 (en) 1992-06-22 1992-06-22 Method for backfilling worked out space in underground gasification of solid fuel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2072037C1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2462598C1 (en) * 2011-04-25 2012-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф.Горбачева" (КузГТУ) Filling mixture compound
CN104564011A (en) * 2015-02-11 2015-04-29 新奥气化采煤有限公司 Underground gasification method
RU2574084C2 (en) * 2014-12-22 2016-02-10 Владимир Иванович Лунев Development of productive depths in urbanised territory and subsurface facilities to this end
CN110410055A (en) * 2019-08-15 2019-11-05 中国石油大学(华东) A kind of underground gasification furnace and gasification process for middle deep coal seam
CN112746846A (en) * 2021-02-05 2021-05-04 中煤科工集团西安研究院有限公司 Non-settling coal mining method and device for mining and filling parallel with ground directional long drill hole
CN113236252A (en) * 2021-05-28 2021-08-10 辽宁科技大学 Single-route bedpost-free sublevel caving method for covering rock stratum long-distance drilling and grouting method
CN114075949A (en) * 2020-08-21 2022-02-22 中国石油化工股份有限公司 Vertical well development method of natural gas hydrate
CN114075950A (en) * 2020-08-21 2022-02-22 中国石油化工股份有限公司 Horizontal well development method for natural gas hydrate
CN115095374A (en) * 2022-06-21 2022-09-23 中国矿业大学 Energy coupling system for mine cooling, sealed storage and heat pump heat extraction
CN115754235A (en) * 2022-11-17 2023-03-07 西安科技大学 Monitoring device and analysis method for interaction between ageing deformation of surrounding rock body and hardening process of filling body

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1407951, кл. Е 21 В 43/295, 1988. 2. Авторское свидетельство СССР N 65682, кл. Е 21 В 43/295, 1961. *

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2462598C1 (en) * 2011-04-25 2012-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф.Горбачева" (КузГТУ) Filling mixture compound
RU2574084C2 (en) * 2014-12-22 2016-02-10 Владимир Иванович Лунев Development of productive depths in urbanised territory and subsurface facilities to this end
CN104564011A (en) * 2015-02-11 2015-04-29 新奥气化采煤有限公司 Underground gasification method
CN104564011B (en) * 2015-02-11 2018-08-14 新奥科技发展有限公司 A kind of underground gasification method
CN110410055A (en) * 2019-08-15 2019-11-05 中国石油大学(华东) A kind of underground gasification furnace and gasification process for middle deep coal seam
CN114075950A (en) * 2020-08-21 2022-02-22 中国石油化工股份有限公司 Horizontal well development method for natural gas hydrate
CN114075949A (en) * 2020-08-21 2022-02-22 中国石油化工股份有限公司 Vertical well development method of natural gas hydrate
CN114075949B (en) * 2020-08-21 2024-04-05 中国石油化工股份有限公司 Vertical well development method of natural gas hydrate
CN114075950B (en) * 2020-08-21 2024-04-09 中国石油化工股份有限公司 Horizontal well development method of natural gas hydrate
CN112746846A (en) * 2021-02-05 2021-05-04 中煤科工集团西安研究院有限公司 Non-settling coal mining method and device for mining and filling parallel with ground directional long drill hole
CN112746846B (en) * 2021-02-05 2023-02-28 中煤科工集团西安研究院有限公司 Non-settling coal mining method and device for mining and filling parallel with ground directional long drill hole
CN113236252A (en) * 2021-05-28 2021-08-10 辽宁科技大学 Single-route bedpost-free sublevel caving method for covering rock stratum long-distance drilling and grouting method
CN115095374A (en) * 2022-06-21 2022-09-23 中国矿业大学 Energy coupling system for mine cooling, sealed storage and heat pump heat extraction
CN115095374B (en) * 2022-06-21 2023-08-18 中国矿业大学 Energy coupling system for mine cooling, sealing and storing heat and heat pump heating
CN115754235A (en) * 2022-11-17 2023-03-07 西安科技大学 Monitoring device and analysis method for interaction between ageing deformation of surrounding rock body and hardening process of filling body
CN115754235B (en) * 2022-11-17 2024-03-22 西安科技大学 Interaction device and monitoring method for surrounding rock time-varying and filling body hardening process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4463807A (en) Minimizing subsidence effects during production of coal in situ
US4465401A (en) Minimizing subsidence effects during production of coal in situ
US4747642A (en) Control of subsidence during underground gasification of coal
US4185692A (en) Underground linkage of wells for production of coal in situ
US3586377A (en) Method of retorting oil shale in situ
US4448252A (en) Minimizing subsidence effects during production of coal in situ
CN100554642C (en) A kind of method of long-wall integrated-extraction reclaiming room-type coal column mining
RU2307244C1 (en) Method for underground coal seam series gasification
CN106930763B (en) A method of the filling residual mining area roadway support coal column of second mining super high seam
CN102477857A (en) Passage formation method for underground coal gasification
CN104533418A (en) Deep hole static rock breaking method for underground coal mine
RU2072037C1 (en) Method for backfilling worked out space in underground gasification of solid fuel
CN104213919A (en) Prevention method of shallow-buried steeply-inclined coal seam rock burst
WO2023213045A1 (en) Mining-induced high-level fractured space grouting repair method
CN112360550A (en) Method for injecting and filling coal-based solid waste paste in low-position roof separation zone in gob-side entry retaining
US4102397A (en) Sealing an underground coal deposit for in situ production
CN114472462B (en) Underground-aboveground linkage coal gangue disposal system and disposal method
CN108952719B (en) Method for coal loss in coal seam gasification re-mining under fully mechanized caving mining condition
US4437520A (en) Method for minimizing subsidence effects during production of coal in situ
CN101832137A (en) Pre-embedding method for coal seam roof strut
US4131416A (en) Slurry backfilling of in situ oil shale retort
CN116220648A (en) Underground residual coal gasification and solid waste backfill integrated device and method
CN113107487A (en) Coal seam roof casing horizontal long drilling hole simultaneous mining and simultaneous charging ecological coal mining method and system
US4320994A (en) Preparation of grout for stabilization of abandoned in-situ oil shale retorts
CN114017104A (en) Method for treating goaf of multilayer inclined coal seam