RU2122122C1 - Method of mining gas-bearing coal seams - Google Patents
Method of mining gas-bearing coal seams Download PDFInfo
- Publication number
- RU2122122C1 RU2122122C1 RU97113009A RU97113009A RU2122122C1 RU 2122122 C1 RU2122122 C1 RU 2122122C1 RU 97113009 A RU97113009 A RU 97113009A RU 97113009 A RU97113009 A RU 97113009A RU 2122122 C1 RU2122122 C1 RU 2122122C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wells
- hot water
- seams
- burning
- protective layer
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при разработке угольных месторождений, содержащих пласты, опасные по внезапным выбросам и горным ударам. The invention relates to the coal industry and can be used in the development of coal deposits containing formations that are dangerous for sudden emissions and rock blows.
Известен способ дегазации подрабатываемых пологих и наклонных пластов скважинами с поверхности [1], включающий расчет параметров дегазации и бурение вертикальных скважин. При этом расстояние между забоем скважин и кровлей вынимаемого пласта должно равняться десяти его мощностям (10m). Дегазацию крутых пластов проводят скважинами, пробуренными из шахтных выработок. Для заблаговременной дегазации угольных пластов применяют гидрорасчленение пластов через скважины, пробуренные с поверхности. A known method of degassing undermined flat and inclined formations by wells from the surface [1], including the calculation of the degassing parameters and drilling vertical wells. At the same time, the distance between the bottom of the wells and the roof of the removed formation should be equal to ten of its capacities (10m). Degassing steep formations is carried out by wells drilled from mine workings. For early degassing of coal seams, hydraulic segregation of the seams through wells drilled from the surface is used.
Недостатками этого способа являются необходимость вертикальных скважин, что значительно уменьшает дебит метана из подрабатываемых пластов, и расположение скважин в зоне сквозных (опасных) деформаций, а также неравномерное и ограниченное по площади скважинами гидроразрыва увеличение проницаемости угольного пласта. The disadvantages of this method are the need for vertical wells, which significantly reduces the flow of methane from the produced strata, and the location of the wells in the zone of through (dangerous) deformations, as well as the uneven and limited in area hydraulic fracturing permeability of the coal seam.
Наиболее близким к изобретению является способ разработки газоносных угольных месторождений [2], включающий бурение с земной поверхности на защитный пласт до ведения горных работ сбиваемых между собой скважин, последующий розжиг и газификацию (сжигание) защитного пласта от нижней границы шахтного поля снизу вверх без сохранения целиков в выработанном пространстве, отсос через скважины продуктов горения и установление размеров защищенной зоны при отработке одного или нескольких защитных пластов. Closest to the invention is a method for the development of gas-bearing coal deposits [2], including drilling from the earth's surface onto a protective formation before conducting mining of wells interconnected, subsequent ignition and gasification (burning) of the protective formation from the bottom of the mine field from the bottom up without preserving the pillars in the worked-out space, suction through the wells of combustion products and the establishment of the size of the protected zone during the development of one or more protective layers.
Этот способ не обеспечивает возможности промышленной добычи метана за счет увеличения газоотдачи подрабатываемых (надрабатываемых) угольных пластов при отработке защитного пласта методом газификации (сжигания). Недостатком способа является также необходимость применения кислородного дутья для полного сжигания пластов, что значительно усложняет и удорожает использование способа. This method does not provide the possibility of industrial methane production by increasing the gas recovery of the undermined (undermined) coal seams during the development of the protective layer by gasification (burning). The disadvantage of this method is the need to use oxygen blasting for complete combustion of formations, which greatly complicates and increases the cost of using the method.
Задача изобретения состоит в том, чтобы увеличить газоотдачу угольных пластов, а также удешевить способ разработки. The objective of the invention is to increase the gas recovery of coal seams, as well as reduce the cost of the development method.
Эта задача решается за счет того, что в способе разработки газоносных угольных пластов, включающем бурение на защитный пласт дутьевых и газоотводящих скважин, из сбойку между собой, розжиг и сжигание защитного пласта вверх от нижней границы шахтного поля без сохранения целиков в выгазованном пространстве с выводом получаемых при этом горячих газов и их использование, до отработки защитного пласта по подрабатываемым и надрабатываемым пластам с поверхности проводят дегазационные скважины, в которые при сжигании защитного пласта закачивают перегретый пар или горячую воду, получаемые в результате использования горячих газов, при этом в процессе сжигания защитного пласта точку подачи дутья перемещают вдоль дутьевых скважин по мере выгорания пласта. This problem is solved due to the fact that in the method of developing gas-bearing coal seams, including drilling blasting and gas-discharge wells onto the protective bed, from interruption, ignition and burning of the protective bed upward from the lower boundary of the mine field without preserving the pillars in the degassed space with the output obtained in this case, hot gases and their use, before working out the protective layer on the underworked and underworked layers, degassing wells are conducted from the surface, into which, when burning the protective layer, by superheated steam or hot water resulting from the use of hot gases, wherein in the combustion process of the protective layer blast feeding point is moved along the blow holes as burnout formation.
На чертеже показана схема расположения защитного, подрабатываемого и надрабатываемого пластов. The drawing shows the location of the protective, undermining and undermining layers.
На схеме позициями обозначены: защитный пласт 1, подрабатываемый пласт 2, надрабатываемый пласт 3, границы зон подработки 4 и надработки 5, граница 6 зоны плавного прогиба пород, вертикально-горизонтальная 7 и вертикальная 8 розжиговые скважины, дутьевые скважины 9, газоотводящие скважины 10 и дегазационные скважины 11, используемые также и для закачки пара или горячей воды. The positions in the diagram indicate: a protective formation 1, an under-production layer 2, an under-production layer 3, the boundaries of the underwork areas 4 and the underwork 5, the boundary 6 of the zone of smooth rock deflection, vertical-horizontal 7 and vertical 8 ignition wells, blast holes 9, gas wells 10 and degassing wells 11, also used for injecting steam or hot water.
Предлагаемый способ заключается в следующем. На выбранном участке угольного месторождения со свитой газоносных пластов выбирают защитный пласт 1 (по условиям порядка отработки запасов угля) таким образом, чтобы ближайший подрабатываемый пласт находился в зоне плавного прогиба пород. По защитному пласту на горизонт розжига бурят вертикально-горизонтальную скважину 7 с горизонтальной частью без обсадки по угольному пласту. Затем бурят ряд параллельных вертикально-наклонных (или пологих) скважин с наклонной (пологой) частью по угольному пласту до горизонта розжига (дутьевые 9 и газоотводящие 10 скважины). Расстояние между дутьевыми 9 и газоотводящими 10 скважинами определяют в зависимости от пропускной способности скважин и мощности защитного пласта. Скважины 9 и 10 сбивают со скважиной 7 (гидроразрывом или воздушной сбойкой), производят розжиг нижней части газогенератора через вертикальную скважину 8 и осуществляют проработку (расширение) каналов газификации с последующей газификацией угольного пласта. The proposed method is as follows. In the selected area of the coal field with a retinue of gas-bearing strata, a protective seam 1 is selected (according to the conditions for the development of coal reserves) so that the nearest mined seam is in the zone of smooth rock deflection. A vertical-horizontal well 7 with a horizontal part without casing along the coal seam is drilled into the ignition horizon along the protective bed. Then a series of parallel vertically-deviated (or gently sloping) wells are drilled with an inclined (flat) part along the coal seam to the ignition horizon (blast 9 and gas discharge 10 wells). The distance between the blast 9 and gas 10 wells is determined depending on the throughput of the wells and the power of the protective formation. Wells 9 and 10 are knocked down with well 7 (fracturing or air breakdown), the lower part of the gas generator is ignited through a vertical well 8, and gasification channels are worked out (expanded), followed by gasification of the coal seam.
При газификации точку подвода дутья перемещают по мере выгорания пласта вдоль дутьевых скважин, что позволяет производить выжигание маломощного угольного пласта на воздушном дутье равномерно по площади на всю мощность пласта. Перемещение точки подвода дутья осуществляется путем сжигания обсадной трубы в скважинах 9 с помощью регулирования расхода дутья или путем прострела обсадной колонны в скважине 9. During gasification, the blast supply point is moved as the formation burns out along the blast holes, which allows burning of a low-power coal seam on an air blast uniformly over the area for the entire thickness of the formation. The movement of the supply point of the blast is carried out by burning the casing in the wells 9 by adjusting the flow rate of the blast or by shooting the casing in the well 9.
До обработки защитного пласта по подрабатываемым 2 и надрабатываемым 3 пластам проводят дегазационные скважины 11, через которые в процессе отработки защитного пласта осуществляют тепловое воздействие на подрабатываемые и надрабатываемые пласты с целью увеличения метаноотдачи. Тепловое воздействие производят путем нагнетания в скважины 11 перегретого пара или горячей воды, которые получают, например, за счет использования тепла горячих газов, образующихся при газификации защитного пласта. Для этого газоотводящие скважины 10 оборудуются утилизаторами тепла. Before treatment of the protective layer, underworked 2 and 3 underworked 3 layers conduct degassing wells 11 through which during the development of the protective layer they exert a thermal effect on the underworked and developed layers in order to increase methane recovery. The thermal effect is produced by injecting superheated steam or hot water into the wells 11, which are obtained, for example, by using the heat of the hot gases generated during gasification of the protective formation. To this end, the exhaust gas wells 10 are equipped with heat recovery units.
Тепловое воздействие приводит к изменению реологических свойств пласта, достижению более равномерного перераспределения напряжений в угольном массиве за счет температурных деформаций в процессе нагрева пласта и последующего его остывания. The thermal effect leads to a change in the rheological properties of the formation, to achieve a more uniform redistribution of stresses in the coal mass due to thermal deformations during the heating of the formation and its subsequent cooling.
Испытания газоотводящей скважины-утилизатора, проведенные на Ангренской станции "Подземгаз", показали, что скважина может работать как в режиме получения перегретого пара, так и в режиме получения горячей воды. При температуре на головке скважины порядка 300oC получали 0,45 т/ч пара с температурой 200oC и давлением 5 атм., а при температуре на головке скважины 120oC - горячую воду с расходом 0,5 - 1,8 т/ч при давлении 3 атм. и температуре 50 - 90oC.Tests of the exhaust gas recovery well conducted at the Podzemgaz Angren station showed that the well can operate both in the mode of producing superheated steam and in the mode of producing hot water. At a temperature at the borehole head of the order of 300 o C, 0.45 t / h of steam was obtained with a temperature of 200 o C and a pressure of 5 atm., And at a temperature at the borehole head of 120 o C - hot water with a flow rate of 0.5 - 1.8 t / h at a pressure of 3 atm. and a temperature of 50 - 90 o C.
Таким образом, преимущества предлагаемого способа по сравнению с прототипом заключаются в следующем. Thus, the advantages of the proposed method compared with the prototype are as follows.
1. Благодаря перемещению точки подачи дутья вдоль дутьевых скважин защитный пласт нерабочей мощности равномерно отрабатывается по площади и на всю мощность без применения кислородного дутья (на воздушном дутье), что упрощает и удешевляет разработку. 1. Due to the displacement of the blast supply point along the blast holes, the protective layer of non-working power is evenly worked out over the area and at all power without the use of oxygen blasting (on air blasting), which simplifies and reduces the cost of development.
2. Использование перегретого пара (или горячей воды) для теплового воздействия на рабочие пласты позволяет осуществить практически полную дегазацию рабочих пластов, которые после этого без осложнений отрабатываются шахтным способом, так как находятся в зоне 6 плавного прогиба пород. 2. The use of superheated steam (or hot water) for the thermal effect on the working strata allows for almost complete degassing of the working strata, which are then mined without complications, since they are located in zone 6 of smooth rock deflection.
3. Обеспечивается промышленная добыча метана, который в смеси с низкокалорийным газом, получаемым при отработке защитного пласта, может быть использован в котельных и других местных энергетических предприятиях. 3. The industrial production of methane is ensured, which, when mixed with low-calorific gas produced during the development of the protective layer, can be used in boiler houses and other local energy enterprises.
Источники информации
1. Руководство по дегазации угольных шахт.- М.: Минуглепром, 1990, с. 28 - 29, 41 - 48, 127 - 131, 141 -143.Sources of information
1. Guidelines for the degassing of coal mines.- M .: Minugleprom, 1990, p. 28 - 29, 41 - 48, 127 - 131, 141 -143.
2. Авторское свидетельство СССР N 1112128, E 21 F 5/00, 1984. 2. USSR author's certificate N 1112128, E 21 F 5/00, 1984.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97113009A RU2122122C1 (en) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | Method of mining gas-bearing coal seams |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97113009A RU2122122C1 (en) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | Method of mining gas-bearing coal seams |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2122122C1 true RU2122122C1 (en) | 1998-11-20 |
| RU97113009A RU97113009A (en) | 1999-03-20 |
Family
ID=20195804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97113009A RU2122122C1 (en) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | Method of mining gas-bearing coal seams |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2122122C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016110186A1 (en) * | 2015-01-06 | 2016-07-14 | 中国矿业大学 | Method for integrated drilling, slotting and oscillating thermal injection for coal seam gas extraction |
| CN113389522A (en) * | 2021-06-11 | 2021-09-14 | 华能煤炭技术研究有限公司 | Controllable shock wave anti-reflection and heat injection combined gas extraction method and equipment |
| CN114352343A (en) * | 2021-12-06 | 2022-04-15 | 煤炭科学技术研究院有限公司 | Low-gas occurrence high-strength mining working face gas overrun prevention and control method |
| CN114562233A (en) * | 2022-03-11 | 2022-05-31 | 重庆大学 | Coal bed gas mining drilling method based on interaction of superheated liquid flash boiling porous jet plumes |
-
1997
- 1997-07-28 RU RU97113009A patent/RU2122122C1/en active
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016110186A1 (en) * | 2015-01-06 | 2016-07-14 | 中国矿业大学 | Method for integrated drilling, slotting and oscillating thermal injection for coal seam gas extraction |
| AU2015376362B2 (en) * | 2015-01-06 | 2017-08-31 | China University Of Mining And Technology | Method for integrated drilling, slotting and oscillating thermal injection for coal seam gas extraction |
| US10060238B2 (en) | 2015-01-06 | 2018-08-28 | China University Of Mining And Technology | Method for integrated drilling, slotting and oscillating thermal injection for coal seam gas extraction |
| CN113389522A (en) * | 2021-06-11 | 2021-09-14 | 华能煤炭技术研究有限公司 | Controllable shock wave anti-reflection and heat injection combined gas extraction method and equipment |
| CN114352343A (en) * | 2021-12-06 | 2022-04-15 | 煤炭科学技术研究院有限公司 | Low-gas occurrence high-strength mining working face gas overrun prevention and control method |
| CN114562233A (en) * | 2022-03-11 | 2022-05-31 | 重庆大学 | Coal bed gas mining drilling method based on interaction of superheated liquid flash boiling porous jet plumes |
| CN114562233B (en) * | 2022-03-11 | 2023-12-12 | 重庆大学 | Coal bed gas exploitation drilling method by interaction of superheated liquid flash porous injection plumes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4185693A (en) | Oil shale retorting from a high porosity cavern | |
| US4091869A (en) | In situ process for recovery of carbonaceous materials from subterranean deposits | |
| US4356866A (en) | Process of underground coal gasification | |
| US3010513A (en) | Initiation of in situ combustion in carbonaceous stratum | |
| RU2307244C1 (en) | Method for underground coal seam series gasification | |
| US4010801A (en) | Method of and apparatus for in situ gasification of coal and the capture of resultant generated heat | |
| US4027917A (en) | Method for igniting the top surface of oil shale in an in situ retort | |
| CN104695933B (en) | A kind of coal seam gasification method and coal seam gasification stove based on Multilateral Wells | |
| RU2010115500A (en) | METHOD OF CONTROLLED UNDERGROUND COAL GASIFICATION TECHNOLOGY | |
| SU925094A1 (en) | Method of underground gasification of coal | |
| US3734180A (en) | In-situ gasification of coal utilizing nonhypersensitive explosives | |
| US4015664A (en) | Shale oil recovery process | |
| RU2122122C1 (en) | Method of mining gas-bearing coal seams | |
| US4499945A (en) | Silane-propane ignitor/burner | |
| RU2209315C2 (en) | Method of mining of outburst-prone and gassy coal seams | |
| US3987852A (en) | Method of and apparatus for in situ gasification of coal and the capture of resultant generated heat | |
| US4243100A (en) | Operation of in situ oil shale retort with void at the top | |
| RU2382879C1 (en) | Underground gasification method | |
| RU2358102C1 (en) | Method of operation of blow wells of underground gas producer | |
| US4072350A (en) | Multi-stage method of operating an in situ oil shale retort | |
| RU2349759C2 (en) | Method of underground gasification of coal beds | |
| CN104314549A (en) | Coal bed underground gasifying method | |
| CN105019879B (en) | Coal underground gasifying furnace and gasification process | |
| RU2209305C2 (en) | Method of coals underground gasification and degassing (versions) | |
| US4022511A (en) | Recovery of liquid and gaseous products from an in situ oil shale retort |