[go: up one dir, main page]

RU2307244C1 - Method for underground coal seam series gasification - Google Patents

Method for underground coal seam series gasification Download PDF

Info

Publication number
RU2307244C1
RU2307244C1 RU2006105281/03A RU2006105281A RU2307244C1 RU 2307244 C1 RU2307244 C1 RU 2307244C1 RU 2006105281/03 A RU2006105281/03 A RU 2006105281/03A RU 2006105281 A RU2006105281 A RU 2006105281A RU 2307244 C1 RU2307244 C1 RU 2307244C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
degassing
seam
coal
underlying
coal seam
Prior art date
Application number
RU2006105281/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Константинович Тризно (RU)
Сергей Константинович Тризно
Сергей Николаевич Лазаренко (RU)
Сергей Николаевич Лазаренко
Павел Владимирович Кравцов (RU)
Павел Владимирович Кравцов
Original Assignee
Институт угля и углехимии СО РАН (ИУУ СО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт угля и углехимии СО РАН (ИУУ СО РАН) filed Critical Институт угля и углехимии СО РАН (ИУУ СО РАН)
Priority to RU2006105281/03A priority Critical patent/RU2307244C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2307244C1 publication Critical patent/RU2307244C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

FIELD: gas industry, particularly underground shaftless underground coal excavation used for underground flat-laying or inclined coal seam series gasification along with degassing thereof.
SUBSTANCE: method involves prior degassing coal seam series via horizontal or inclined holes drilled in overlying 3 and underlying 1 seams; igniting and gasifying underlying 1 seam; degassing zone of overlaying seam 3 rock pressure B relief during underlying coal seam gasification; regulating degassing time of overlaying seam 3 rock pressure B relief zone by regulation of rate of fire front line propagation over underlying coal seam 1, wherein initial length of overlaying seam 3 rock pressure B relief zone is determined from mathematical relationship with the use of regularities determined for normal superimposed seam development technology with long-pillar method; delivering methane produced during accompanying degassing to consumer and/or in coal combustion zone.
EFFECT: increased efficiency of overlying seam degassing due to control of rock pressure relief, fire front line propagation and degassing time.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к подземной бесшахтной разработке пластов угля, и может быть использовано преимущественно при газификации свиты полого и наклонно залегающих угольных пластов с попутной дегазацией их.The invention relates to the mining industry, in particular to underground mineless mining of coal seams, and can be used mainly for gasification of a suite of hollow and oblique coal seams with their associated degassing.

Известен способ подземной газификации угля, заключающийся в том, что из свиты сближенных угольных пластов сначала ведут подготовительные и очистные работы по нижележащему подрабатывающему пласту системой разработки длинными столбами обратным ходом от границ шахтного поля по бесцеликовой схеме с поддержанием подготовительных выработок в выработанном пространстве и полным обрушением кровли, а затем розжигу угля и отработке подвергают подрабатываемый пласт, причем отработку его ведут в направлении, соответствующем направлению выемки нижележащего пласта (патент РФ №2186209, кл. Е21В 43/295, приоритет от 25.05.2000 г., заявка опубликована 10.03.2002 г.).There is a method of underground coal gasification, which consists in the fact that from the retinue of adjacent coal seams, preparatory and treatment works are carried out on the underlying undermining system using a long pillar mining system backward from the boundaries of the mine field according to an aimless scheme with maintaining preparatory workings in the worked out space and complete roof collapse and then the coal bed is fired up and mined, the bed being worked up, and it is mined in the direction corresponding to the direction of excavation the underlying formation (RF patent No. 2186209, class E21B 43/295, priority date 05/25/2000, application published on 03/10/2002).

Преимуществом известного способа, по мнению его заявителя, является то, что он позволяет подработать горными работами вышележащий пласт, нарушить его целостность трещинами и разломами, что обеспечивает создание реакционных каналов по всей подработанной площади и полное выгорание пласта.The advantage of this method, in the opinion of his applicant, is that he allows mining the overlying formation, violating its integrity with cracks and faults, which ensures the creation of reaction channels over the entire worked area and complete burnout of the formation.

Основными недостатками известного способа являются:The main disadvantages of this method are:

необходимость ведения подземных горных работ, связанных с подготовкой и отработкой по обычной технологии нижнего в свите пласта, что значительно увеличивает опасность для обслуживающего персонала и стоимость добытого продукта;the need for underground mining related to the preparation and development of the lower layer in the formation using the usual technology, which significantly increases the danger for staff and the cost of the product obtained;

невозможность регулирования качества получаемой в результате газификации угля газовой смеси;the impossibility of regulating the quality of the gas mixture obtained as a result of coal gasification;

необходимость поддержания в выработанном пространстве подготовительных выработок;the need to maintain preparatory workings in the worked out space;

сложность контроля положения огневого фронта.the difficulty of controlling the position of the fire front.

Известен способ подземной газификации и дегазации свиты угольных пластов, заключающийся в том, что с поверхности бурят газоотводящую и воздухоподающую скважины, причем газоотводящую горизонтальную скважину бурят по верхнему пласту, а воздухоподающую горизонтальную скважину бурят по верхнему или нижнему угольному пласту и из нее до уровня нижнего или верхнего в свите пласта бурят нисходящие и восходящие ответвления (патент РФ №2209305, кл. Е21В 43/275, приоритет от 13.04.2000 г., заявка опубликована 27.11.2000 г.). В начальный период разработки до того, пока дебит газа не станет ниже рентабельного, обе скважины являются дегазационными. После окончания процесса дегазации производят газификацию, для чего в воздухоподающую скважину закачивают воздух и производят поджог угольных пластов. Направленные вниз и вверх ответвления воздухоподающей скважины являются искусственными каналами дегазации и газификации. Газовую смесь отводят по газоотводящей скважине на поверхность для дальнейшей утилизации.A known method of underground gasification and degassing of a coal seam suite is that a gas outlet and an air supply well are drilled from the surface, and a horizontal gas outlet is drilled along the upper seam, and an air supply horizontal well is drilled along and from the upper or lower coal seam to the level of the lower or top and bottom branches are drilled in descending and ascending branches (RF patent No. 2209305, class ЕВВ 43/275, priority date 13.04.2000, application published on 11.27.2000). In the initial period of development, until the gas flow rate is lower than profitable, both wells are degassing. After the degassing process is completed, gasification is carried out, for which air is pumped into the air supply well and the coal seams are set on fire. Downward and upward branches of an air supply well are artificial channels for degassing and gasification. The gas mixture is diverted to the surface through a gas outlet well for further disposal.

Использование известного способа позволяет полностью исключить присутствие людей, работающих под землей, и обеспечивает возможность разработки свиты угольных пластов с разграничением процессов дегазации и газификации. По известному способу дегазацию угольных пластов прекращают с того момента, когда она становится нерентабельной, при этом в неразгруженном массиве остается до 80% метана. Оставшийся метан затем частично сжигается при газификации и частично выходит в атмосферу и (или) остается в массиве. Невысокая эффективность дегазации является основным недостатком известного способа.Using the known method allows to completely exclude the presence of people working underground, and provides the opportunity to develop suites of coal seams with the delimitation of the processes of degassing and gasification. According to the known method, the degassing of coal seams is stopped from the moment when it becomes unprofitable, while up to 80% of methane remains in the unloaded mass. The remaining methane is then partially burned during gasification and partially released into the atmosphere and (or) remains in the array. The low efficiency of degassing is the main disadvantage of this method.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности попутной дегазации вышележащего пласта за счет управления процессом разгрузки от горного давления при подземной газификации свиты угольных пластов и длительностью периода дегазации.The technical result of the invention is to increase the efficiency of associated degassing of the overlying formation by controlling the process of unloading from rock pressure during underground gasification of the coal seam suite and the duration of the degassing period.

Предложен способ подземной газификации свиты угольных пластов, включающий проведение предварительной дегазации их через горизонтальные или наклонные скважины, пробуренные по вышележащему и нижележащему пластам, с последующим переоборудованием скважин по нижележащему пласту в дутьевые, бурением по нему газоотводящих скважин, розжигом угля с подачей дутья навстречу огневому забою и отводом газовой смеси в направлении его подвигания.A method for underground gasification of a coal seam suite is proposed, including preliminary degassing through horizontal or deviated wells drilled in the overlying and underlying seams, followed by conversion of wells in the underlying layer into blast holes, drilling of exhaust gas wells along it, and igniting coal with blowing towards the other side and the removal of the gas mixture in the direction of its movement.

Основным отличием предложенного способа является то, что в процессе газификации нижележащего угольного пласта проводят дегазацию расположенной над ним зоны разгрузки от горного давления вышележащего угольного пласта.The main difference of the proposed method is that in the process of gasification of the underlying coal seam, the discharge zone located above it is degassed from the rock pressure of the overlying coal seam.

Следующим отличием является то, что длину зоны разгрузки вышележащего угольного пласта определяют из зависимости:The next difference is that the length of the discharge zone of the overlying coal seam is determined from the dependence:

Figure 00000002
Figure 00000002

где H - глубина залегания нижележащего угольного пласта, м;where H is the depth of the underlying coal seam, m;

h - глубина залегания вышележащего угольного пласта, м;h is the depth of the overlying coal seam, m;

Ψ3 - угол полных сдвижений подработанного массива, град.;Ψ 3 - the angle of complete displacements of the underworked array, deg .;

φ3 - угол зоны восстановления горного давления, град.;φ 3 - the angle of the zone of restoration of rock pressure, deg .;

α - угол залегания вышележащего угольного пласта, град.α is the angle of occurrence of the overlying coal seam, deg.

Отличием является также то, что период дегазации зоны разгрузки вышележащего пласта регулируют скоростью подвигания линии огневого забоя по нижележащему угольному пласту.The difference is also that the degassing period of the unloading zone of the overlying seam is controlled by the speed of movement of the line of the fire face along the underlying coal seam.

Добытый в процессе попутной дегазации вышележащего пласта метан направляют потребителям и (или) в зону горения угля нижележащего пласта.Methane produced during associated degassing of the overlying seam is sent to consumers and (or) to the coal combustion zone of the underlying seam.

Изучение опыта отработки газоносных пластов угля обычными способами и с применением подземной газификации показало, что геомеханические процессы при подземной газификации близки к геомеханическим процессам, происходящим при очистной выемке угольных пластов длинными столбами. Образующиеся при подземной газификации и при традиционной технологии добычи угля выгазованное либо выработанное пространства также являются аналогичными один другому, следовательно, весь накопленный ранее опыт дегазации вмещающего массива при очистной выемке и известные закономерности метановыделения могут быть частично или полностью использованы для практической организации и теоретического обоснования попутной добычи метана при подземной газификации газоносных угольных пластов. Известно, что не разгруженный от горного давления пласт очень плохо отдает метан - зона влияния дегазационной скважины не превышает 5-7 м и эффективность дегазации неразгруженного пласта очень низка (8-15%). В разгруженных зонах влияние дегазационной скважины возрастает до 30-40 м, а эффективность дегазации увеличивается до 72-88%.A study of the experience of mining gas-bearing seams of coal by conventional methods and using underground gasification showed that the geomechanical processes in underground gasification are close to the geomechanical processes that occur during the treatment of coal seams with long columns. The degassed or mined spaces formed during underground gasification and with the traditional technology of coal mining are also similar to one another, therefore, all the previous experience of degassing the enclosing massif during treatment excavation and the known regularities of methane evolution can be partially or fully used for the practical organization and theoretical justification of associated mining methane during underground gasification of gas-bearing coal seams. It is known that a formation that is not unloaded from rock pressure gives methane very poorly - the zone of influence of a degassing well does not exceed 5-7 m and the degassing efficiency of an unloaded formation is very low (8-15%). In unloaded zones, the influence of a degassing well increases to 30–40 m, and the degassing efficiency increases to 72–88%.

Многолетними натурными исследованиями установлено, что над движущимся очистным (огневым) забоем в кровле пласта формируются:Long-term field studies have established that over a moving mining (fire) face in the roof of the formation are formed:

зона опорного давления, являющаяся барьером для дренирования газа в сторону выработанного пространства;zone of reference pressure, which is a barrier to the drainage of gas in the direction of the developed space;

зона разгрузки, расположенная над выработанным пространством, где происходит растрескивание, расслоение и обрушение подработанного массива и наблюдается интенсивная дегазация его;unloading zone located above the worked-out space where cracking, stratification and collapse of the underworked mass occur and its intense degassing is observed;

зона восстановления горного давления, имеющая опору на почву выработанного пространства, где горное давление восстанавливается, снижается проницаемость массива и затухают процессы, способствующие его дегазации.the zone of recovery of rock pressure, which relies on the soil of the worked out space, where rock pressure is restored, the permeability of the massif is reduced, and processes that contribute to its degassing are damped.

Таким образом, подрабатываемый угольный пласт и породный массив способны отдать практически весь метан только в интервале зоны разгрузки, который можно условно назвать интервалом дегазации.Thus, the undermined coal seam and rock mass are able to give almost all methane only in the interval of the discharge zone, which can be arbitrarily called the degassing interval.

При подвигании линии огневого забоя по подрабатываемому массиву последовательно перемещаются три зоны, указанные выше. Чем дольше участок пласта или породного массива будет находиться в зоне разгрузки, т.е. чем больше период его дегазации, тем больше он может отдать метана. Величина периода дегазации определяется величиной интервала дегазации и скоростью подвигания линии огневого забоя. Разработанный способ базируется на описанных выше закономерностях метановыделения из подрабатываемого массива и включает возможность управления процессом попутной дегазации изменением скорости подвигания огневого забоя.When moving the line of firing slaughter along the part to be worked out, three zones sequentially move above. The longer the section of the reservoir or rock mass will be in the discharge zone, i.e. the longer the period of his degassing, the more he can give methane. The magnitude of the degassing period is determined by the magnitude of the degassing interval and the speed of movement of the line of fire. The developed method is based on the above-described regularities of methane release from the undermined massif and includes the ability to control the associated degassing process by changing the rate of advancement of the fire face.

Изобретение поясняется примером осуществления способа и чертежами, где на фиг.1 показана схема геомеханических и газокинетических процессов в подрабатываемом огневым забоем массиве, на фиг.2 - пример осуществления способа, на фиг.3 - влияние длины зоны разгрузки, скорости подвигания огневого забоя и периода дегазации на относительное метановыделение из подрабатываемого пласта.The invention is illustrated by an example implementation of the method and by drawings, in which Fig. 1 shows a diagram of geomechanical and gas-kinetic processes in an array being worked by a fire face, in Fig. 2 an example of the method, in Fig. 3 - the influence of the length of the discharge zone, the speed of movement of the fire face and the period degassing for relative methane release from the undermined reservoir.

Для осуществления предложенного способа подземной газификации свиты угольных пластов с попутной дегазацией их с поверхности бурят скважины, горизонтальные или наклонные части которых проводят по пластам. По нижележащему пласту 1 проводят горизонтальные или наклонные скважины 2, а по вышележащему подрабатываемому пласту 3 проводят горизонтальные или наклонные скважины 4. На поверхности все скважины 2 и 4 подключают к газоотсасывающим установкам 5 и производят предварительную дегазацию пластов угля, пока дебит газа не станет ниже рентабельного. Подготовку нижележащего пласта 1 к подземной газификации осуществляют по известной методике, т.е. скважины 2 располагают через 20-50 м, в зависимости от свойств угля, с расположением дутьевых скважин между газоотводящими. Дутьевые скважины обсаживают на всю длину перфорированными трубами, а газоотводящие обсаживают на 70-100 м от поверхности, т.к. при прохождении по ним высокотемпературного газа стенки закоксовываются и приобретают несущую способность. По вышележащему подрабатываемому пласту бурят только дегазационные скважины. Розжиг производят также по известной методике, т.е. в забой дутьевых скважин бурят вертикальные розжиговые и водоотливные скважины, производят сбойку дутьевых скважин и розжиг огневого забоя, т.е. подают дутье и начинают процесс газификации пласта. Так как дутье в газогенератор подают под избыточным давлением (воздушное - 0,3 МПа; парокислородное - 3 МПа), а в дегазационных скважинах 4 создают разрежение, в подрабатываемом массиве образуется перепад давления в сторону дегазационных скважин вышележащего пласта, и, следовательно, весь метан, выделяющийся из угольного и породного массивов, будет дренироваться в дегазационные скважины. По мере продвижения огневого забоя навстречу направлению подачи дутья и обрушения пород над движущимся огневым забоем и выгазованным пространством формируются три зоны. Перед линией забоя формируется зона опорного давления А, которая направлена в сторону выгазованного пространства под углом полного сдвижения подработанного массива (Ψ3) и является барьером для дренирования газа в сторону подработанного пространства, т.к. в этой зоне высокое горное давление.To implement the proposed method for underground gasification of a coal seam suite with associated degassing from the surface, wells are drilled, horizontal or inclined parts of which are conducted through the seams. Horizontal or deviated wells 2 are carried out on the underlying formation 1, and horizontal or inclined wells 4 are carried out on the overlying producing formation 3. All wells 2 and 4 are connected to gas suction units 5 on the surface and preliminary coal seams are degassed until the gas production rate is lower than profitable . The preparation of the underlying formation 1 for underground gasification is carried out by a known method, i.e. wells 2 are located after 20-50 m, depending on the properties of coal, with the location of the blast holes between the exhaust. Blow wells are cased to the full length with perforated pipes, and exhaust pipes are cased at 70-100 m from the surface, as when high-temperature gas passes through them, the walls are coked and gain bearing capacity. Only overgas wells are drilled on the overlying undermined stratum. Ignition is also carried out by a known method, i.e. vertical ignition and drainage wells are drilled into the bottom of the blast holes, blast holes are blown and the bottom of the fire is ignited, i.e. supply blast and begin the process of gasification of the reservoir. Since the blast is supplied to the gas generator under excess pressure (air - 0.3 MPa; oxygen-vapor - 3 MPa), and in degassing wells 4 they create a vacuum, a pressure drop is formed in the undermined mass towards the degassing wells of the overlying formation, and, therefore, all methane released from coal and rock masses will be drained into degassing wells. As the fire face moves towards the direction of blowing and collapse of the rocks above the moving fire face and the degassed space, three zones are formed. In front of the bottom line, a reference pressure zone A is formed, which is directed towards the degassed space at an angle of complete displacement of the underworked massif (Ψ 3 ) and is a barrier for gas drainage towards the underworked space, since in this zone high mountain pressure.

Зона разгрузки В формируется над выгазованным пространством и ограничена с одной стороны границей зоны А, а с другой стороны - зоной восстановления горного давления С. В зоне разгрузки происходит расслоение и обрушение массива, т.е. резко уменьшается горное давление и повышается проницаемость массива. Наблюдениями установлено, что именно в зоне разгрузки В происходит интенсивная дегазация подработанного угольного и породного массива. Длина зоны разгрузки вышележащего пласта (интервал дегазации) определяется из выражения:

Figure 00000003
The unloading zone B is formed above the degassed space and is limited on the one hand by the boundary of zone A, and on the other hand, by the zone of restoration of rock pressure C. In the unloading zone, the massif is stratified and collapsed, i.e. rock pressure sharply decreases and the permeability of the array increases. Observations have established that it is in discharge zone B that intense degassing of the undermined coal and rock mass occurs. The length of the discharge zone of the overlying formation (degassing interval) is determined from the expression:
Figure 00000003

где H - глубина залегания нижележащего пласта, м;where H is the depth of the underlying reservoir, m;

h - глубина залегания вышележащего пласта, м;h is the depth of the overlying formation, m;

Ψ3 - угол полных сдвижений подработанного массива, град.;Ψ 3 - the angle of complete displacements of the underworked array, deg .;

φ3 - угол зоны восстановления горного давления, град.;φ 3 - the angle of the zone of restoration of rock pressure, deg .;

α - угол залегания вышележащего угольного пласта, град.α is the angle of occurrence of the overlying coal seam, deg.

На расстоянии L от линии огневого забоя 6 обрушенный и подработанный массив получает опору на почву выгазованного пространства и в вышележащем массиве формируется зона восстановления горного давления С, ограниченная от зоны В плоскостью, восстающей под углом восстановления горного давления φ3. В этой зоне горное давление восстанавливается до первоначального значения и, следовательно, снижается проницаемость массива и затухают процессы его дегазации. Расстояние L определяют по формуле L=Н·ctgΨ3/cosα. Чем дольше участок пласта 3 будет находиться в зоне разгрузки, т.е. чем больше период дегазации t, тем больше он успеет отдать метана. Величина периода дегазации зависит от величины интервала дегазации (L1) и скорости подвигания линии огневого забоя (v), т.е. t=L1/v, сут.At a distance L from the face of the face 6, the collapsed and underworked mass receives support on the soil of the degassed space and in the overlying massif a zone of recovery of rock pressure C is formed, limited from zone B to a plane rising at an angle of restoration of rock pressure φ 3 . In this zone, the mountain pressure is restored to its original value and, consequently, the permeability of the massif decreases and the processes of its degassing decay. The distance L is determined by the formula L = H · ctgΨ 3 / cosα. The longer the section of reservoir 3 will be in the discharge zone, i.e. the longer the degassing period t, the more he will have time to give off methane. The magnitude of the degassing period depends on the magnitude of the degassing interval (L 1 ) and the speed of movement of the line of fire of the face (v), i.e. t = L 1 / v, day

Зависимость, по которой определяется относительное метановыделение из подрабатываемого угольного пласта и породного массива, является функцией от периода дегазации, газоносности пласта, интервала дегазации и скорости подвигания огневого забоя. В частности, данную зависимость для угольного пласта можно описать математической формулой:The dependence, which determines the relative methane release from the undermined coal seam and rock mass, is a function of the degassing period, gas content of the seam, the degassing interval and the rate of advance of the face. In particular, this dependence for a coal seam can be described by the mathematical formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

где ХП, ХO - природная и остаточная газоносность угля, м3/т;where X P , X O - natural and residual gas content of coal, m 3 / t;

М - мощность между пластья, м;M - power between the faces, m;

MР - предельное расстояние, на котором происходит дегазация подрабатываемого пласта, м;M P - the maximum distance at which the degassing of the undercut formation occurs, m;

t - период дегазации, сут;t is the degassing period, days;

z1; z2; z3 - параметры, определяемые методами математической идентификации.z 1 ; z 2 ; z 3 - parameters determined by mathematical identification methods.

Для условий очистных забоев Кузбасса путем обработки статистических данных по приведенной выше формуле установлено, что z1=0,1-0,2; z2=0,5-0,7; z3=0,7-0,9.For the conditions of the Kuzbass mine faces by processing statistical data using the above formula, it was found that z 1 = 0.1-0.2; z 2 = 0.5-0.7; z 3 = 0.7-0.9.

Значения других указанных выше показателей можно определять, например, в соответствии с Руководством по проектированию вентиляции угольных шахт ( М.: Недра, 1975).The values of the other indicators indicated above can be determined, for example, in accordance with the Guidelines for the design of ventilation of coal mines (M .: Nedra, 1975).

Относительное метановыделение из породного массива определяется также известной зависимостью:The relative methane release from the rock mass is also determined by the well-known dependence:

Figure 00000005
Figure 00000005

где Хпор - газоносность пород, м33;where X then - the gas content of the rocks, m 3 / m 3 ;

z4=0,6-0,8 - параметр, определяемый методами математической идентификации.z 4 = 0.6-0.8 is a parameter determined by mathematical identification methods.

Относительное метановыделение из подрабатываемого угольного пласта на фиг.3 показано кривой 7. Исследование влияния скорости подвигания огневого забоя на эффективность попутной дегазации показывает, что чем больше скорость подвигания (v1>v2>v3), тем меньше длительность периода дегазации (t1<t2<t3).The relative methane release from the undermined coal seam in Fig. 3 is shown by curve 7. A study of the influence of the rate of advance of the face of the face on the efficiency of associated degassing shows that the higher the rate of advancement (v 1 > v 2 > v 3 ), the shorter the duration of the degassing period (t 1 <t 2 <t 3 ).

Из представленных зависимостей следует, что изменением скорости подвигания линии огневого забоя можно управлять объемом метановыделения (q3>q2>q1). Изменить скорость подвигания огневого забоя можно путем изменения интенсивности дутья. При снижении интенсивности дутья снизится скорость процесса газификации и, соответственно, скорость подвигания линии огневого забоя, при этом увеличивается относительное метановыделение из подрабатываемого массива и, следовательно, объем дегазируемого метана. Отводимую по трубопроводу в результате попутной дегазации вышележащего пласта и массива метановоздушную смесь можно смешивать с газом, получаемым при газификации нижележащего пласта, и направлять обогащенную смесь потребителю, т.е. повышать качество газовой смеси. При необходимости весь объем либо часть дегазируемого метана можно направлять в составе дутья в огневой забой для повышения теплотворной способности производимого горючего газа.From the presented dependencies it follows that by changing the speed of the line of fire of the face of the face can be controlled by the volume of methane release (q 3 > q 2 > q 1 ). You can change the speed of moving the fire face by changing the intensity of the blast. With a decrease in the intensity of the blasting, the speed of the gasification process and, correspondingly, the speed of moving the line of fire face will decrease, while the relative methane release from the undermined massif and, consequently, the volume of degassed methane will increase. The methane-air mixture discharged through the pipeline as a result of associated degassing of the overlying formation and the massif can be mixed with the gas produced by gasification of the underlying formation and the enriched mixture can be sent to the consumer, i.e. improve the quality of the gas mixture. If necessary, the entire volume or part of the degassed methane can be sent as part of the blast to the fire face to increase the calorific value of the produced combustible gas.

Основным преимуществом предложенного способа подземной газификации свиты угольных пластов по сравнению с известными является возможность проведения попутной дегазации подрабатываемого пласта в процессе газификации нижележащего пласта с добычей не менее 80% метана, находящегося в пласте. Предложенная технология позволяет повысить эффективность попутной дегазации управлением данным процессом за счет изменения скорости подвигания огневого забоя и величины периода дегазации.The main advantage of the proposed method for underground gasification of a coal seam formation compared to the known ones is the possibility of associated degassing of the under-seam during gasification of the underlying seam with production of at least 80% of the methane in the seam. The proposed technology makes it possible to increase the efficiency of associated degassing by controlling this process by changing the rate of advance of the face and the magnitude of the degassing period.

Claims (4)

1. Способ подземной газификации свиты угольных пластов, включающий проведение предварительной дегазации их через горизонтальные или наклонные скважины, пробуренные по вышележащему и нижележащему пластам с последующим переоборудованием скважин по нижележащему пласту в дутьевые, бурением по нему газоотводящих скважин, розжигом угля с подачей дутья навстречу огневому забою и отводом газовой смеси в направлении его подвигания, отличающийся тем, что в процессе газификации нижележащего угольного пласта проводят дегазацию расположенной над ним зоны разгрузки от горного давления вышележащего угольного пласта.1. A method of underground gasification of a coal seam suite, including pre-degassing them through horizontal or deviated wells drilled in the overlying and underlying seams, followed by conversion of the wells in the underlying seam into blowing wells, drilling of gas outlet wells therefrom, igniting coal and blowing towards the fire and the removal of the gas mixture in the direction of its movement, characterized in that in the process of gasification of the underlying coal seam conduct degassing located d unloading them from the rock pressure zone overlying a coal seam. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что длину зоны разгрузки вышележащего угольного пласта определяют из зависимости2. The method according to claim 1, characterized in that the length of the discharge zone of the overlying coal seam is determined from the dependence
Figure 00000006
Figure 00000006
где Н - глубина залегания нижележащего угольного пласта, м;where N is the depth of the underlying coal seam, m; h - глубина залегания вышележащего угольного пласта, м;h is the depth of the overlying coal seam, m; ψ3 - угол полных сдвижений подработанного массива, град;ψ 3 - the angle of complete displacements of the undermined array, degrees; φ3 - угол зоны восстановления горного давления, град;φ 3 - the angle of the zone of restoration of rock pressure, deg; α - угол залегания вышележащего угольного пласта, град.α is the angle of occurrence of the overlying coal seam, deg.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что период дегазации зоны разгрузки вышележащего пласта регулируют скоростью подвигания огневого забоя по нижележащему угольному пласту.3. The method according to claim 1, characterized in that the period of degassing of the discharge zone of the overlying seam is controlled by the speed of movement of the fire face along the underlying coal seam. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что метан, добытый в процессе дегазации вышележащего пласта, направляют потребителям и (или) в зону горения угля нижележащего пласта.4. The method according to claim 1, characterized in that the methane produced during the degassing of the overlying formation is sent to consumers and (or) to the coal combustion zone of the underlying formation.
RU2006105281/03A 2006-02-20 2006-02-20 Method for underground coal seam series gasification RU2307244C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006105281/03A RU2307244C1 (en) 2006-02-20 2006-02-20 Method for underground coal seam series gasification

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006105281/03A RU2307244C1 (en) 2006-02-20 2006-02-20 Method for underground coal seam series gasification

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2307244C1 true RU2307244C1 (en) 2007-09-27

Family

ID=38954224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006105281/03A RU2307244C1 (en) 2006-02-20 2006-02-20 Method for underground coal seam series gasification

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2307244C1 (en)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2358102C1 (en) * 2007-11-02 2009-06-10 Открытое акционерное общество "Газпром промгаз" (ОАО "Газпром промгаз") Method of operation of blow wells of underground gas producer
RU2382879C1 (en) * 2008-09-16 2010-02-27 "Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева)" (ГОУ ВПО ДВГТУ) Underground gasification method
RU2383728C1 (en) * 2008-09-16 2010-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева) (ГОУ ВПО ДВГТУ) Method for underground gasification
RU2385412C1 (en) * 2008-09-16 2010-03-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева)" (ГОУ ВПО ДВГТУ) Underground gasification method
CN101614133B (en) * 2009-07-14 2011-07-06 中国矿业大学 High-pressure jet drilling and cutting integrated pressure relief and anti-outburst method
CN102121393A (en) * 2010-01-07 2011-07-13 淮南矿业(集团)有限责任公司 Method and system for continuously pumping gas in coal uncovering process of vertical shaft
CN102155257A (en) * 2011-03-28 2011-08-17 河南理工大学 Benching drilling pressure releasing and outburst-prevention method
CN101382064B (en) * 2008-09-04 2012-10-24 乌兰察布新奥气化采煤技术有限公司 Underground forced oxidation and ignition technology for coal
CN104481578A (en) * 2014-11-27 2015-04-01 辽宁工程技术大学 Gas control method for large-mining-height working face of high gas coal seam
CN104533380A (en) * 2014-12-09 2015-04-22 新奥气化采煤有限公司 Coal underground gasification system
RU2569352C1 (en) * 2014-09-25 2015-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) Determination of second working degassing influence on coal ore massifs
CN105317418A (en) * 2015-11-09 2016-02-10 淮南矿业(集团)有限责任公司 Method for preventing and treating coal and gas outburst
US9428978B2 (en) 2012-06-28 2016-08-30 Carbon Energy Limited Method for shortening an injection pipe for underground coal gasification
US9435184B2 (en) 2012-06-28 2016-09-06 Carbon Energy Limited Sacrificial liner linkages for auto-shortening an injection pipe for underground coal gasification
CN108301866A (en) * 2018-04-16 2018-07-20 中煤科工集团西安研究院有限公司 Mining of closed distance coal seam group adjacent layer gas pressure relief directional drilling stops pumping method
RU2700141C1 (en) * 2018-11-29 2019-09-12 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) Method of determining boundaries of methane-hazardous area of mined-out area near mining face
CN110821544A (en) * 2018-08-14 2020-02-21 柴乔森 Self-ignition coal hole coalbed gasifier mining area in mine
CN118745934A (en) * 2024-08-07 2024-10-08 徐州工程学院 A method for strengthening gas extraction in deep and thick coal seams based on horizontal well cavitation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1501310A (en) * 1975-07-31 1978-02-15 Iniex Process for the underground gasification of a deposit
FR2403379A1 (en) * 1977-09-16 1979-04-13 Grupping Arnold PROCESS FOR GASIFYING COAL OR LIGNITE DEPOSITS IN THE SOIL
RU2186209C2 (en) * 2000-05-25 2002-07-27 Институт горного дела Севера СО РАН Method of underground gasification of coal
RU2209305C2 (en) * 2000-04-13 2003-07-27 Ухтинский государственный технический университет Method of coals underground gasification and degassing (versions)

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1501310A (en) * 1975-07-31 1978-02-15 Iniex Process for the underground gasification of a deposit
FR2403379A1 (en) * 1977-09-16 1979-04-13 Grupping Arnold PROCESS FOR GASIFYING COAL OR LIGNITE DEPOSITS IN THE SOIL
RU2209305C2 (en) * 2000-04-13 2003-07-27 Ухтинский государственный технический университет Method of coals underground gasification and degassing (versions)
RU2186209C2 (en) * 2000-05-25 2002-07-27 Институт горного дела Севера СО РАН Method of underground gasification of coal

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2358102C1 (en) * 2007-11-02 2009-06-10 Открытое акционерное общество "Газпром промгаз" (ОАО "Газпром промгаз") Method of operation of blow wells of underground gas producer
CN101382064B (en) * 2008-09-04 2012-10-24 乌兰察布新奥气化采煤技术有限公司 Underground forced oxidation and ignition technology for coal
RU2382879C1 (en) * 2008-09-16 2010-02-27 "Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева)" (ГОУ ВПО ДВГТУ) Underground gasification method
RU2383728C1 (en) * 2008-09-16 2010-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева) (ГОУ ВПО ДВГТУ) Method for underground gasification
RU2385412C1 (en) * 2008-09-16 2010-03-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева)" (ГОУ ВПО ДВГТУ) Underground gasification method
CN101614133B (en) * 2009-07-14 2011-07-06 中国矿业大学 High-pressure jet drilling and cutting integrated pressure relief and anti-outburst method
CN102121393A (en) * 2010-01-07 2011-07-13 淮南矿业(集团)有限责任公司 Method and system for continuously pumping gas in coal uncovering process of vertical shaft
CN102121393B (en) * 2010-01-07 2013-05-22 淮南矿业(集团)有限责任公司 Method and system for continuously pumping gas in coal uncovering process of vertical shaft
CN102155257A (en) * 2011-03-28 2011-08-17 河南理工大学 Benching drilling pressure releasing and outburst-prevention method
CN102155257B (en) * 2011-03-28 2013-01-30 河南理工大学 Pressure Relief and Outburst Prevention Method for Step Drilling
US9963949B2 (en) 2012-06-28 2018-05-08 Carbon Energy Limited Sacrificial liner linkages for auto-shortening an injection pipe for underground coal gasification
US9976403B2 (en) 2012-06-28 2018-05-22 Carbon Energy Limited Method for shortening an injection pipe for underground coal gasification
US9428978B2 (en) 2012-06-28 2016-08-30 Carbon Energy Limited Method for shortening an injection pipe for underground coal gasification
US9435184B2 (en) 2012-06-28 2016-09-06 Carbon Energy Limited Sacrificial liner linkages for auto-shortening an injection pipe for underground coal gasification
RU2569352C1 (en) * 2014-09-25 2015-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) Determination of second working degassing influence on coal ore massifs
CN104481578A (en) * 2014-11-27 2015-04-01 辽宁工程技术大学 Gas control method for large-mining-height working face of high gas coal seam
CN104533380B (en) * 2014-12-09 2018-01-16 新奥科技发展有限公司 Underground coal gasification system
CN104533380A (en) * 2014-12-09 2015-04-22 新奥气化采煤有限公司 Coal underground gasification system
CN105317418B (en) * 2015-11-09 2018-01-16 淮南矿业(集团)有限责任公司 The method for preventing and treating coal and gas prominent
CN105317418A (en) * 2015-11-09 2016-02-10 淮南矿业(集团)有限责任公司 Method for preventing and treating coal and gas outburst
CN108301866A (en) * 2018-04-16 2018-07-20 中煤科工集团西安研究院有限公司 Mining of closed distance coal seam group adjacent layer gas pressure relief directional drilling stops pumping method
CN108301866B (en) * 2018-04-16 2019-05-07 中煤科工集团西安研究院有限公司 Mining of closed distance coal seam group adjacent layer gas pressure relief directional drilling stops pumping method
CN110821544A (en) * 2018-08-14 2020-02-21 柴乔森 Self-ignition coal hole coalbed gasifier mining area in mine
RU2700141C1 (en) * 2018-11-29 2019-09-12 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) Method of determining boundaries of methane-hazardous area of mined-out area near mining face
CN118745934A (en) * 2024-08-07 2024-10-08 徐州工程学院 A method for strengthening gas extraction in deep and thick coal seams based on horizontal well cavitation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2307244C1 (en) Method for underground coal seam series gasification
RU2333363C1 (en) Method of monitoring gas emission during mining operations in series of highly gaseous coal seams
US8740310B2 (en) Mining method for co-extraction of non-combustible ore and mine methane
CN103670338B (en) A kind of coal bed gas and coal mining method altogether
RU2443857C1 (en) Method to produce hydrogen during underground coal gasification
CN104712358A (en) Coal seam group with high gas content pressure relief and co-mining method based on gob-side entry retaining of working face of first mining total rock pressure relief
CN114856684B (en) Fracturing cooperative control method for gas extraction of longwall mining end suspended roof and goaf
US4102397A (en) Sealing an underground coal deposit for in situ production
RU2359116C1 (en) Method of ecologically safe underground gasification of deep-seated coal
RU2428566C1 (en) Development method of gently sloping coal beds
US3734180A (en) In-situ gasification of coal utilizing nonhypersensitive explosives
CN108952719A (en) Coal seam gasification second mining loses the method for coal under the conditions of a kind of longwall top coal caving
CN104564011A (en) A kind of underground gasification method
RU2006122244A (en) METHOD FOR UNDERGROUND GASIFICATION OF THE GAS-BEARING COAL FORMATIONS
RU2123115C1 (en) Method of controlling gas emission from worked out space
RU2439323C1 (en) Method to mine inclined ore deposits
RU2349759C2 (en) Method of underground gasification of coal beds
CN113338930A (en) Mining method for preventing gas from exceeding limit in initial mining period of group head mining surface of short-distance coal seam
CN114961728B (en) Method for mining area without coal pillars for comprehensively preventing and controlling rock burst and gas
RU2378506C2 (en) Method of underground gasification of flat and inclined coal benches
US4120355A (en) Method for providing fluid communication for in situ shale retort
CN104314549B (en) Coal layer underground gasifying method
Saptikov History of UCG development in the USSR
US4131416A (en) Slurry backfilling of in situ oil shale retort
RU2382879C1 (en) Underground gasification method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080221