способ разработки крутых пластов скважинной гидродобычей с попутной добычей метана

Формула изобретения

Способ разработки крутых угольных пластов скважинной гидродобычей с попутной добычей метана, включающий отработку угольного пласта камерами в восходящем порядке гидравлическим способом с поверхности и использованием подземных выработок, буровых машин, гидромониторов, а также гидроэлеватора, отличающийся тем, что вначале с поверхности бурят скважину на пласт со стороны кровли, в которую помещают трубы для гидромонитора, гидроэлеватора и отсоса метана, после чего начинают производить выемку угля в разрезной щели, затем в образовавшуюся щель бурят другую скважину по угольному пласту, в которую устанавливают трубы для гидромонитора и отсоса метана, причем при выемке угля в камере по восстанию пласта с использованием подземных выработок угольная пульпа поступает на аккумулирующий штрек, заменяющий гидроэлеватор, и попутно осуществляют отсос метана по трубам на поверхность.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке крутых угольных пластов скважинной гидродобычей с попутной выдачей метана потребителю, например, при отработке оставляемых целиков угля с высокой газоносностью, отработка которых по тем или иным причинам не может быть произведена традиционными способами.

Известен способ разработки угольных пластов скважинной гидродобычей (Патент РФ № 2368783, Е21С 450, заявл. 2006.01. Способ разработки угольных пластов скважинной гидродобычей), где полезное ископаемое разрушается высоконапорной струей воды, и образовавшаяся пульпа вместе с метаном с помощью гидроэлеватора выдается на поверхность.

Недостатком этого способа является то, что он не обеспечивает эффективную отработку крутых угольных пластов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату, принятым за прототип является способ, в котором выемка угля ведется из камер по падению пласта. По мере выемки угля и после буровых работ через оставляемые скважины в целике из выработанного пространства осуществляют высасывание метана (Патент РФ № 2415266, Е21С 4118, заявл. 14.12 2009. Способ выемки угля из камер с попутной добычей метана).

Наряду с имеющимися достоинствами этот способ имеет недостатки:

- большой объем подготовительных работ;

- опасные условия труда из-за возможных взрывов метана.

Задачей изобретения является устранение указанных выше недостатков прототипа и тем самым создание такого способа выемки угля, который позволит осуществить комплексное и рациональное использование угля в недрах за счет расширения области применения способа, безопасную разработку полезных ископаемых.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе разработки крутых угольных пластов скважинной гидродобычей с попутной добычей метана, включающем отработку угольного пласта камерами в восходящем порядке гидравлическим способом с поверхности и использование подземных выработок, буровых машин, гидромониторов, а также гидроэлеватора, вначале с поверхности бурят скважину на пласт со стороны кровли, в которую помещают трубы для гидромонитора, гидроэлеватора и отсоса метана, после чего начинают производить выемку угля в разрезной щели, затем в образовавшуюся щель бурят другую скважину по угольному пласту, в которую устанавливают трубы для гидромонитора и отсоса метана, причем при выемке угля в камере по восстанию пласта с использованием подземных выработок угольная пульпа поступает на аккумулирующий штрек, заменяющий гидроэлеватор, попутно осуществляется отсос метана по трубам на поверхность.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема отработки крутого пласта скважинной гидродобычей с попутной добычей метана; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - схема отработки пласта при подземной подготовке; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3.

Способ разработки крутых угольных пластов скважинной гидродобычей с попутной добычей метана осуществляется следующим образом. Вначале с поверхности со стороны кровли пласта бурится скважина 1, в которую устанавливаются трубопроводы 2, 3, 4 с патрубками для подачи воды на гидромонитор 5 с насадкой 6 и на гидроэлеватор 7 для выдачи пульпы на поверхность 8. Над скважиной монтируется герметичная камера 9. Зазоры 10 между стенкой скважины и цилиндрической частью камеры бетонируются, так как через скважину и герметичную камеру выдается метан по трубопроводу 11 потребителю. После чего с помощью гидромонитора начинают производить выемку угля в разрезной щели 12.

Далее с поверхности в разрезную щель 12 по пласту угля 13 бурится вторая скважина 14, в которую устанавливается гидромонитор 15 с насадкой 16. Над скважиной также монтируется герметичная камера 17, зазоры которой 18 также бетонируются.

Выемка угля гидромонитором 16 осуществляется по восстанию пласта 13 с образованием камеры 19 и межкамерных целиков 20. Отбитый гидромонитором 15 уголь вместе с водой поступает в разрезную щель 12 и далее с помощью гидроэлеватора 7 выдается на поверхность.

По мере выемки угля в камере 19 став трубопроводов сокращается, а метан по скважине 14 выходит в герметичную камеру 17 и далее потребителю.

При подземной подготовке угольного пласта 13 вместо разрезной щели 12 и гидроэлеватора 7 с квершлага 21 проводится аккумулирующий штрек 22, в который с поверхности бурится скважина 14 и в которую устанавливается гидромонитор 15 с насадкой 16. Над скважиной также монтируется герметичная камера 17, зазоры которой 18 также бетонируются.

Отбитый гидромонитором 15 уголь вместе с водой самотеком поступает на аккумулирующий штрек 22 и далее также самотеком на квершлаг 21. Одновременно по скважине 14 ведется отсос метана.

После завершения работ по выемке угля в камере и отсоса метана все оборудование переставляется для выемки угля и отсоса метана из другой камеры.