RU2370643C1 - Способ комплексного освоения угольного месторождения - Google Patents
Способ комплексного освоения угольного месторождения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2370643C1 RU2370643C1 RU2008114684/03A RU2008114684A RU2370643C1 RU 2370643 C1 RU2370643 C1 RU 2370643C1 RU 2008114684/03 A RU2008114684/03 A RU 2008114684/03A RU 2008114684 A RU2008114684 A RU 2008114684A RU 2370643 C1 RU2370643 C1 RU 2370643C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal
- degassing
- block
- deposit
- gasification
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области горного дела. Способ комплексного освоения угольного месторождения включает деление месторождения на блоки, бурение дегазационных и дренажных скважин, предварительную дегазацию угольных пластов и подземную газификацию угля, с выдачей на поверхность продуктов дегазации пластов и газификации угля. После выгорания угля в блоке его золошлаковые остатки и термально метаморфизованные породы обрабатывают водным раствором реагентов, которые подбирают в зависимости от извлекаемого компонента. Продуктивный раствор откачивают на поверхность для последующей экстракции ценных и/или токсичных компонентов, причем токсичные компоненты после экстракции направляют на рециклинг. На заключительной стадии выработанное пространство блока заполняют закладочным материалом. Изобретение обеспечивает повышение экологической безопасности освоения угольного месторождения. 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к горному делу, в частности к комплексному освоению угольного месторождения с применением подземной газификации угля и извлечения ценных и/или токсичных химических элементов, содержащихся в угле и вмещающих породах, растворением водными растворами реагентов.
Известен способ добычи полезного ископаемого подземным выщелачиванием, при котором полезное ископаемое селективно растворяют на месте залегания, а образовавшиеся в зоне реакции жидкие химические соединения извлекают на поверхность. Подземное выщелачивание может производиться с помощью скважинной геотехнологии, когда через скважины, пробуренные с поверхности к полезному ископаемому, подают раствор реагента, вступающего в химическое взаимодействие с извлекаемым полезным ископаемым, переводя его в растворенное, гелефицированное или взвешенное состояние. Интенсифицировать процесс выщелачивания можно с помощью специальных бактерий или наложением на зону выщелачивания различных физических воздействий, например подогревом растворителя, предварительным обжигом полезного ископаемого под землей, пропусканием электрического тока и др. [1]. Недостатком такого способа является низкая эффективность разработки угольных месторождений.
Наиболее близким аналогом, принятым в качестве прототипа, является способ комплексного освоения угольного месторождения, включающий деление месторождения на блоки, бурение дегазационных и дренажных скважин, предварительную дегазацию угольных пластов и подземную газификацию угля, с выдачей на поверхность продуктов дегазации пластов и газификации угля [2]. Недостатками прототипа являются:
- потери ценных химических элементов в золошлаковых остатках и термальных метаморфизованных породах по окончании подземной газификации угля;
- загрязнение подземных вод и пород в результате активизации геохимической подвижности химических элементов, сконцентрированных в области горения;
- велика вероятность оседания дневной поверхности.
Эти недостатки снижают эффективность комплексного освоения угольного месторождения и повышают экологическую нагрузку на природную среду.
Установлено, что в кузнецких углях с высокой степенью встречаемости присутствуют в повышенных концентрациях до 40 химических элементов (Li, Al, Sc, Ti, Mn, Fe, Ga, Ge, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ag, Ta, Au, Th, U и др.) [3]. Эти элементы образуют рудные горизонты в пластах углей, в партингах пластов, вблизи почвы и кровли. Встречаются рудные концентрации элементов по всей мощности угольного пласта в виде линз, рассеянной вкрапленности, прослоев и других прослойных или пересекающих форм залегания. Выявлены угольные пласты с содержанием золота до 3 г/т, после сжигания которых содержание золота в золе достигает 15-30 г/т (например, по пласту Бреевскому - 27 г/т).
Подземная газификация и сжигание углей - экологически опасный процесс по загрязнению подземных вод и пород фенолами, бензапиреном, другими органическими и неорганическими продуктами сгорания. Кроме того, он опасен активизацией геохимической подвижности токсичных и потенциально токсичных соединений Be, P, S, V, Co, Cd, Mn, As, Ni, Hg, Pb, Se, Sb, Tl, Zn, F, Cr, Cl, Th, U, которые будут «выгорать» из угля и вмещающих пород. В области горения произойдет концентрирование элементов с последующим образованием растворимых органических, металлорганических, неорганических химических продуктов [4].
Цель изобретения - повышение эффективности и экологической безопасности освоения угольного месторождения за счет организации извлечения и рециклинга других ценных и/или токсичных минеральных компонентов после подземной газификации угля.
Поставленная цель достигается тем, что в способе комплексного освоения угольного месторождения, включающем деление месторождения на блоки, бурение дегазационных и дренажных скважин, предварительную дегазацию угольных пластов и подземную газификацию угля, с выдачей на поверхность продуктов дегазации пластов и газификации угля, после выгорания угля в блоке его золошлаковые остатки и термально метаморфизованные породы обрабатывают водным раствором реагентов, которые подбирают в зависимости от извлекаемого компонента, продуктивный раствор откачивают на поверхность для последующей экстракции ценных и/или токсичных компонентов, на заключительной стадии выработанное пространство блока заполняют закладочным материалом, при этом выделенные токсичные компоненты направляют на рециклинговые технологии обезвреживания или получения товарных продуктов.
Предложенный способ поясняется схемой (см. чертеж), включающей деление месторождения на блоки, возможный порядок их отработки и расположения скважин в блоке.
Заявляемый способ может быть реализован следующим образом. Угольное месторождение делят на выемочные блоки ограниченных размеров. Намечают очередность отработки блоков в месторождении с условием, чтобы между блоками, вовлеченными в отработку, всегда находился бы один или два блока еще не вовлеченных в отработку или уже отработанных. На приведенной схеме очередность вовлечения блоков в отработку показана римскими цифрами.
Вовлечение в отработку начинают с бурения четного количества дегазационных скважин с поверхности в разрабатываемые пласты, например в блоке I. Скважины бурят на расстоянии 50…80 м друг от друга по всей площади блока. Затем работы по бурению скважин переносят на II блок, а в I проводят работы по дегазации угольных запасов с применением стимулирования метаноотдачи. По окончании указанных работ в блоках I и II их в том же порядке переносят в блоки III и II, а в I блоке приступают к подземной газификации. Для этого дегазационные скважины по угольному пласту попарно сбивают между собой и делят их на дутьевые 1 и газоотводные 2. Затем разжигают газогенератор и производят подземную газификацию угля с выдачей на поверхность продуктов углегазификации.
По окончании подземной газификации угля в I блоке этот процесс переносят во II-й блок, а в I - осуществляют тушение газогенераторов заполнением выработанного пространства водным раствором реагентов, начиная тем самым следующую стадию - выщелачивание. Для подачи водного раствора реагентов в выработанное пространство используют имеющиеся скважины 1 и 2.
На следующей стадии в блоке I осуществляют откачивание продуктивного раствора и подачу его на экстракцию ценных и/или токсичных компонентов с последующей передачей токсичных компонентов на переработку - рециклинг.
На заключительной стадии работ в блоке I производят подачу по тем же скважинам жидкоподвижного закладочного материала, заполняющего выработанное пространство блока, т.е. консервацию. В блоке II в это время осуществляют откачивание продуктивного раствора, в блоке III - тушение подземных газогенераторов, в блоке IV - подземную газификацию, в блоке V - дегазацию, а в блоке VI ведут подготовительные работы - бурение скважин.
Деление месторождения по площади на примерно равные выемочные блоки и установление очередности вовлечения их в отработку позволяет интенсифицировать освоение угольного месторождения путем совмещения во времени производство различных процессов с разделением их в пространстве. В совокупности с излечением ценных компонентов из золошлаковых остатков и термально метаморфизованных пород все это повышает эффективность освоения угольного месторождения; извлечение для рециклинга токсичных компонентов в совокупности с заполнением выработанного пространства снижает экологическую нагрузку на природную среду. Все это свидетельствует о достижении цели изобретения.
Источники информации
1. Жигалов М.Л. Технология, механизация и организация подземных горных работ / М.Л.Жигалов, С.А.Ярунин. - М.: Недра, 1999. - 423 с. (с.214 - аналог).
2. Способ получения электроэнергии при бесшахтной углегазификации и/или подземном углесжигании / Патент РФ №2100588, опубл. 1997.12.27 (прототип).
3. Нифантов Б.Ф. Ценные и токсичные элементы в углях // Угольная база России. Угольные бассейны и месторождения Западной Сибири (Кузнецкий, Горловский, Западно-Сибирский бассейны; месторождения Алтайского края и Республики Алтай). - М.: ООО «Геоинформцентр», 2003. - Т.II. - 604 с. (с.77-91).
4. Нифантов Б.Ф. Геологические аспекты эффективного развития добывающей промышленности в Кузбассе // Геомеханика и технологическое развитие подземной угледобычи в Кузбассе. - Кемерово: ИУУ СО РАН, 2004. - С.58-82.
Claims (1)
- Способ комплексного освоения угольного месторождения, включающий деление месторождения на блоки, бурение дегазационных и дренажных скважин, предварительную дегазацию угольных пластов и подземную газификацию угля с выдачей на поверхность продуктов дегазации пластов и газификации угля, отличающийся тем, что после выгорания угля в блоке его золошлаковые остатки и термально метаморфизованные породы обрабатывают водным раствором реагентов, которые подбирают в зависимости от извлекаемого компонента, продуктивный раствор откачивают на поверхность для последующей экстракции ценных и/или токсичных компонентов, причем токсичные компоненты после экстракции направляют на рециклинг, на заключительной стадии выработанное пространство блока заполняют закладочным материалом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008114684/03A RU2370643C1 (ru) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | Способ комплексного освоения угольного месторождения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008114684/03A RU2370643C1 (ru) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | Способ комплексного освоения угольного месторождения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2370643C1 true RU2370643C1 (ru) | 2009-10-20 |
Family
ID=41262988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008114684/03A RU2370643C1 (ru) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | Способ комплексного освоения угольного месторождения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2370643C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102155256A (zh) * | 2011-03-10 | 2011-08-17 | 贵州铸安矿山科技股份有限公司 | 防止瓦斯抽采孔垮塌的方法 |
RU2526953C1 (ru) * | 2013-05-31 | 2014-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Способ комплексного освоения месторождений бурого угля |
CN112730730A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-30 | 长安大学 | 一种高速公路下伏燃烧煤层的模型试验装置及试验方法 |
-
2008
- 2008-04-14 RU RU2008114684/03A patent/RU2370643C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102155256A (zh) * | 2011-03-10 | 2011-08-17 | 贵州铸安矿山科技股份有限公司 | 防止瓦斯抽采孔垮塌的方法 |
CN102155256B (zh) * | 2011-03-10 | 2013-12-25 | 贵州铸安矿山科技股份有限公司 | 防止瓦斯抽采孔垮塌的方法 |
RU2526953C1 (ru) * | 2013-05-31 | 2014-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Способ комплексного освоения месторождений бурого угля |
CN112730730A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-30 | 长安大学 | 一种高速公路下伏燃烧煤层的模型试验装置及试验方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8740310B2 (en) | Mining method for co-extraction of non-combustible ore and mine methane | |
US4065183A (en) | Recovery system for oil shale deposits | |
RU2322586C2 (ru) | Способ извлечения метана из пластов угольных месторождений | |
US20150192002A1 (en) | Method of recovering hydrocarbons from carbonate and shale formations | |
RU2370643C1 (ru) | Способ комплексного освоения угольного месторождения | |
CN102828730A (zh) | 一种非金属矿物地下原地钻孔溶蚀采矿新工艺 | |
RU2361077C1 (ru) | Способ комбинированной разработки руд | |
US3640579A (en) | In situ pressure leaching method | |
RU2423607C2 (ru) | Способ скважинного выщелачивания металлов из руд, россыпей и техногенных минеральных образований | |
US20170002658A1 (en) | In-situ leaching of ore deposits located in impermeable underground formations | |
Viljoen | The life, death and revival of the central Rand Goldfield | |
US4120355A (en) | Method for providing fluid communication for in situ shale retort | |
CN109882145A (zh) | 煤型铀矿床无井式流态化开采方法 | |
RU2311531C2 (ru) | Способ подземной газификации угля | |
US4131416A (en) | Slurry backfilling of in situ oil shale retort | |
Korovyaka et al. | Perspectives of mine methane extraction in conditions of Donets’k gas-coal basin | |
US3554283A (en) | Situ recovery of petroleumlike hydrocarbons from underground formations | |
RU2513376C1 (ru) | Способ термической добычи "сланцевой нефти" | |
RU2370649C1 (ru) | Способ комплексного освоения участка угольного месторождения | |
RU2455488C2 (ru) | Способ извлечения забалансовых запасов при комбинированной разработке угольных пластов | |
RU2514252C1 (ru) | Способ извлечения забалансовых запасов при разработке угольных пластов | |
US4063780A (en) | Method of recovering liquid and gaseous products of oil shale | |
RU2804763C1 (ru) | Способ извлечения ценного компонента методом комбинирования кучного и скважинного выщелачивания | |
RU2804763C9 (ru) | Способ извлечения ценного компонента методом комбинирования кучного и скважинного выщелачивания | |
SU1508643A1 (ru) | Способ разработки крутопадающих рудных тел |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100415 |