Спосіб знеміцнення вугільних пластів

Реферат: UA 83763 U UA 83763 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до гірничої промисловості і може бути використана при підземній розробці вугільних пластових родовищ. Відомий спосіб знеміцнення гірських порід (патент Російської Федерації № 2373398, МПК E21F7/00, 2009) включає буріння пластових свердловин і їх гідрообробку рідиною в статичному або гідроімпульсному режимах, при цьому здійснюють повне насичення свердловин рідиною, яку потім в гідроімпульсного режимі нагнітають в породи до їх гідророзриву. Знеміцнення породного масиву досягається за рахунок зменшення міцності в околиці природних тріщин при низьконапірному і високонапірному зволоженні за рахунок гідророзриву порід. Недоліком відомого способу є недостатня ефективність внаслідок зімкнення тріщин після гідророзриву і необхідність створення високих тисків (близько 5-7 МПа) рідини, яку закачують. Найбільш близьким по суті та отриманому технічному результату є спосіб передового торпедування порід свердловинними зарядами вибухових речовин, який включає буріння свердловин та ініціювання в них вибуху свердловинних зарядів (Стандарт Мінвуглепрому України - СОУ 10.1.00174088-2005. Правила ведення гірничих робіт на пластах, схильних до газодинамічних явищ. Макіївка: МакНДІ, 2005, 225 с.). Недоліком відомого способу є високі витрати на придбання та встановлення зарядів вибухових речовин, при цьому їх використання призводить до утворення шкідливих газоподібних продуктів детонації (токсичних сполук типу окису азоту), що в разі нештатних ситуацій призводить до численних людських жертв. Крім того, при вибуху зарядів в свердловині імпульс ударної хвилі високий, а тривалість дії складає 0,01 с. Пласт, підданий такому впливу навколо свердловини, дуже подрібнюється, а розгалужена мережа тріщин, що виникає, досить обмежена. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності знеміцнення вугільних пластів та забезпечення безпеки умов праці шахтарів. Поставлену задачу вирішують таким чином, що у способі знеміцнення вугільних пластів, що включає буріння свердловин для передового торпедування пласта та ініціювання вибухів в них, згідно з корисною моделлю, свердловини після буріння герметизують, потім у них нагнітають метаноповітряну суміш, отриману в шахті при попередній дегазації вугільних пластів, при цьому контролюють вміст метану в кожній свердловині і, коли його вміст складає від 9,5 % до 10,0 %, ініціюють вибух. Використання заявленого способу дозволяє здійснювати знеміцнення вугільного пласта в режимі струсного підривання без використання вибухових речовин. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак та отриманим технічним результатом реалізується внаслідок того, що для потужного фізичного впливу на вугільні пласти використовують природну енергію метаноносних вугільних пластів. Здійснення передового торпедування вугільного пласта з використанням вибуху метаноповітряної суміші замість вибухових речовин дозволяє виключити витрати на їх придбання і виключає можливість виникнення токсичних детонаційних речовин при проведенні робіт із знеміцненням пластів. Тріщини, що виникають при вибуху метану в свердловині, зменшують поперечний переріз пласту і діють як концентратори напружень. При цьому має місце струсне підривання, яке забезпечує створення розгалуженої мережі тріщин у вугільному пласті (Потураев В.Н., Минеев СП. Волновые и пульсационные эффекты в горном массиве. - К.: Наукова думка, 1993. - 150 с.). Спосіб реалізують таким чином. При підземній розробці вугільних пластових родовищ здійснюють буріння свердловин для передового торпедування пластів. Потім свердловини герметизують та нагнітають у них метаноповітряну суміш з системи попередньої дегазації пластів, яка має місце на будь-якій шахті. При цьому контролюють вміст метану в кожній свердловині. При досягненні найбільш вибухонебезпечної концентрації метану від 9,5 % до 10 % в свердловинах ініціюють вибух. Контроль вмісту метану в свердловинах здійснюють одним з відомих способів, наприклад, за допомогою газоаналізаторів. Заявлений спосіб підвищує ефективність знеміцнення вугільних пластів та сприяє забезпеченню безпеки умов праці шахтарів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Спосіб знеміцнення вугільних пластів, що включає буріння свердловин для передового торпедування пласта та ініціювання вибухів в них, який відрізняється тим, що свердловини після буріння герметизують, потім у них нагнітають метаноповітряну суміш, отриману в шахті при попередній дегазації вугільних пластів, при цьому контролюють вміст метану в кожній свердловині і коли його вміст складає від 9,5 % до 10,0 %, ініціюють вибух. 1 UA 83763 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2