SU1222851A1 - Способ предотвращени выбросов угл и газа и горных ударов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано дл  предотвращени  выбросов угл  и газа, горных ударов в угольных шахтах,умен шени  газовыделени  и пьтеобразовани Известен способ предотвращени  выбросов угл  и газа и горных ударов, включающий бурение скважин и нагнетание в них воды с добавками поверхностно-активных веществ ПJ.

Недостатком способа  вл етс  низка  эффективность из-за неравномерности увлажнени , при этом процесс ведени  горных работ на выбросоопас- ных и удароэпасных пластах сопровождаетс  повьшенным газовыделением, выбросами угл  и газа, горными ударами .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и получаемому результату  вл етс  способ предотвращени  выбросов угл  и газа и горных ударов, включающий бурение скважин и нагнетание в них растворов твердеющих веществ на основе мочеви- но-формальдегидных смол t21.

Недостатком .известного способа  вл етс  невысока  эффективность как противовыбросного меропри ти , что про вилось, например, при выбросах угл  и газа мощностью 300 и ., В результате этого снижаетс  безопасность труда.

Кроме того, при отверждении мо- чевино-формальдегидных смол вьщел - етс  формальдегид,  вл ющийс  первичным  до и оказывающий вредное воздействие на работающих в забое людей, что приводит к ухудшению условий труда.

Цель изобретени  - повьппение безопасности ведени  горных работ на выбросоопасных и удароопасных пластах путем увеличени  пластических свойств угл  и эффекта блокировани  металла и трещиновато-пористой структуре угл .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что, согласно известному способу предотвращени  выбросов угл  и газа и горных ударов, включающему бурение скважин и нагнетание в ,них растворов, нагнетание раствора ведут в два этапа , при этом на первом этапе в скважины нагнетают 20-50%-ный раствор лигносульфонатов, а затем известковую суспензию, содержащую не менее 20 мае.% гидрата окиси кальци .

5

0

25

При этом после нагнетани  водного раствора лигносульфонатов производ т нагнетание 0,2-10 мас.% катионов трехвалентного железа, при этом катионы трехвалентного железа ввод т в виде хлорного или сернокислого железа, а лигносульфонат нагнетают в концентрации 10-40 мас.%.

Способ осуществл етс  следующим образом.

Бур т скважины, нагнетают через скважины в пласт в количествах 10 л на тонну угл  в обрабатываемой зоне водный раствор, содержащий 20 - )5 50 мас.% лигносульфонатов, или водный раствор, содержащий 10-40 мас.% лигносульфонатов и 0,2-10 мас.% катионов трехвалентного железа в виде хлорного или сернокислого железа, а затем нагнетают в пласт извест- ;ковую суспензию в количестве 5 - 15% от объема раствора лигносульфонатов , при этом нагнетаема  известкова  суспензи  должна содержать не менее 20 мас.% гидрата окиси кальци .

При нагнетании в пласт водных растворов лигносульфонатов или водных растворов лигносульфонатов с добавкой катионов трехвалентного железа происходит увеличение пластических свойств угл .и частичное блокирование метана в трещиновато-хлористой структуре угл .

При последующем нагнетании извест- ковой суспензии происходит переход зол  (раствора) лигносульфоната в в зкий гель, блокирующий метан в-уг- .ле и преп тствующий тем самым переходу потенциальной энергии сжатого газа в кинетическую энергию выброса.

Указанные ниже пределы концентрации лигносульфонатов (20 мас.%) или нижние пределы концентрации лигносульфонатов (10 мас.%) и катионов трехвалентного железа (0,2 мас.%) определены из услови  образовани  гел  при контакте раствора с известковой суспензией. Верхние пределы концентрации лигносульфоната определены на, основе измерени  их в зкости - при концентрации лигносульфонатов более 50 мас.% значительно воз- .. растает в зкость растворов, что ухудшает проникающую способность рабочих 55 жидкостей.

Добавка в раствор лигносульфонатов катионов трехвалентного железа облегчает процесс гелеобразовани 

30

40

50

и позвол ет уменьшить концентрацию лигносульфонатов. Введение катионов трехвалентного железа в концентрагщн, превьшающей 10 мас.%, нецелесообразно , так как оно не приводит к даль- нейшему увеличению плотности гел .

Допустимый нижний предел степени пропитки пласта (10 л раствора лигно- сульфоната на тонну угл ) определен по результатам исследований штастифи- кации угл  при его пропитке различными количествами раствора. Например, . дл  углей известных пластов при степени пропитки 7-10 л/т отношение модул  спада к модулю упругости стано- витс  меньше единицы, и, следовательно , достигаетс  уровень пластификации , исключаклций возможность катастрофически быстрого разрушени  угл 

Нижний предел концентрации гидрата окиси кальци  в нагнетаемой известковой суспензии определен из данных о возможности гелеобразовани  растворов лигносульфонатов и равен 20 мас,%. В угольные пласты нагнетают по возможности более концентрированные известковые суспензии, обРедактор А.Шишкина

Составитель Г.Васючкова Техред, В. Кадар

Заказ 1685/33 Тираж 436Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

разующие с растворами лигносульфонатов более плотные гели.

Применение предлагаемого способа в большей степени, чем известных, измен ет физико-механические свойства угл  в сторону снижени  выбросоопас- ности и удароопасности: интенсивнее снижаютс  модуль спада, отношени  модул  спада к упругости, коэффициент разрыхленности угл , число трещин, параллельных свободной поверхности , образующихс  при разрушении угл , и дол  вьрсода мелких фракций , уменьшаетс  газ опроницаемость угл , что приводит к увеличению безопасности труда.

Кроме того, применение способа позвол ет улучшить услови  труда за счет исключени  токсичности, и вредного действи  на организм лндей используемых веществ, так как примен емые растворы не обладают вредным воздействием, а также позволит увеличить экономичность физико-химического способа предотвращени  выбросов угл  и газа и горных ударов за счет меньшей стоимости примен емых в предлагаемом способе составов.

Корректор Т.Колб

Claims (2)

1. СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВЫБРОСОВ УГЛЯ И ГАЗА И ГОРНЫХ УДАРОВ, включающий бурение скважин и нагнета- ние в них растворов, отличающийся тем, что, е целью повышения безопасности ведения горных работ на выбросоопасных и удароопасных пластах путем увеличения пластических свойств угля и эффекта блокирования металла в трещиновато-пористой структуре угля, нагнетание раствора ведут в два этапа, при этом на первом этапе в скважины ί нагнетают 20-50%-ный раствор лигносульфонатов, а затем известковую суспензию, содержащую не менее 20 мас.% гидрата окиси кальция.

2. Способ по п.1, отличающ и й с я тем, что после нагнетания_с водного раствора лигйосульфонатов производят нагнетание 0,2-10 мас.% катионов трехвалентного железа, при этом катионы трехвалентного железа вводят в виде хлорного или сернокислого железа, а лигносульфонат нагнетают в концентрации 10-40 мас.%.