PL242322B1 - Sposób udostępniania metanu ze zrobów górniczych - Google Patents
Sposób udostępniania metanu ze zrobów górniczych Download PDFInfo
- Publication number
- PL242322B1 PL242322B1 PL431899A PL43189919A PL242322B1 PL 242322 B1 PL242322 B1 PL 242322B1 PL 431899 A PL431899 A PL 431899A PL 43189919 A PL43189919 A PL 43189919A PL 242322 B1 PL242322 B1 PL 242322B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- goafs
- hole
- exploitation
- column
- drilling
- Prior art date
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 24
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Sposób udostępniania metanu ze zrobów górniczych, charakteryzuje się tym, że w trakcie przechodzenia przez zroby górnicze i w strefie górotworu spękanego na skutek dokonanej eksploatacji, otwór eksploatacyjny wykonuje się z wykorzystaniem metody udarowo-obrotowej z dolnym młotkiem (3) i świdrem (3a), przy równoczesnym zapuszczaniu kolumny rur okładzinowych (2) wyposażonych w but z koronką (5) w taki sposób, aby świder (3a) wyprzedzał but kolumny rur okładzinowych (2) o ustaloną odległość.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób udostępniania metanu ze zrobów górniczych, zwłaszcza z wielu poziomów zrobów górniczych, mający zastosowanie w odmetanowaniu kopalń lub w pozyskiwaniu metanu metodą otworową w obszarach dokonanej eksploatacji podziemnej.
Znane są metody udostępnienia metanu z pojedynczych zrobów górniczych za pomocą pionowego otworu eksploatacyjnego, wykonanego metodą wiercenia obrotowego z powierzchni do stropu wyeksploatowanego pokładu lub do strefy spękań lub zawału nad tym stropem. Przykładowo w chińskim patencie CN105257335B, otwór eksploatacyjny poprowadzony jest przez pokłady węgla do strefy skał spękanych nad zrobami górniczymi i służy do udostępnienia metanu zarówno w tych pokładach, jak i w zrobach. W trakcie przechodzenia przez zroby górnicze, które stanowi rumosz skalny i pustki, natrafia się na problemy polegające m.in. na ucieczce do nich płuczki wiertniczej. W takich warunkach nie jest możliwe kontynuowanie wiercenia mechanicznego z płuczką wiertniczą i najczęściej problem ten rozwiązuje się w taki sposób, iż po dowierceniu się do strefy zrobów, wykonuje się ich uszczelnienie np. za pomocą zaczynu cementowego, a po jego związaniu przewierca się konglomerat skał i kamienia cementowego za pomocą znanych technik do osiągnięcia litych skał zalegających w spągu wyeksploatowanego pokładu. Następnie do otworu zapuszcza się rury osłonowe, w celu zabezpieczenia ściany otworu. Przykładowo, taki sposób wykonania otworu w zrobach został ujawniony w chińskim zgłoszeniu patentowym CN110331932A. Z innego chińskiego opisu patentowego CN104696006B znany jest sposób eksploatacji metanu z kilku poziomów zrobów górniczych, za pomocą jednego otworu eksploatacyjnego wykonanego z powierzchni, w rejonach dokonanej uprzednio eksploatacji podziemnej węgla. Udostępnienie metanu polega na tym, iż z powierzchni terenu wierci się pionowy otwór eksploatacyjny do którego zapuszcza się kolumnę rur eksploatacyjnych, posiadającą perforacje na odcinkach przebiegających w pokładzie węgla oraz w jego sąsiedztwie. Górny koniec kolumny rur eksploatacyjnych podłącza się do stacji pomp ssących na powierzchni terenu. W celu ułatwienia wiercenia, otwór eksploatacyjny prowadzi się przez filary pozostawione w pokładzie węgla, które następnie szczelinuje się hydraulicznie.
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu udostępnienia metanu z wielu poziomów zrobów górniczych, za pomocą jednego otworu eksploatacyjnego, umożliwiającego przejście przez strefy tych zrobów bez dodatkowych zabiegów technologicznych.
Istota sposobu udostępniania metanu ze zrobów górniczych poprzez wykonanie z powierzchni terenu otworu eksploatacyjnego o zasadniczo pionowym kierunku, przez co najmniej jeden wyeksploatowany pokład, do którego zapuszcza się kolumnę rur okładzinowych, polega na tym, że w trakcie przechodzenia przez zroby górnicze i w strefie górotworu spękanego na skutek dokonanej eksploatacji, otwór eksploatacyjny wykonuje się z wykorzystaniem metody udarowo-obrotowej z dolnym młotkiem i świdrem przy równoczesnym zapuszczaniu kolumny rur okładzinowych tak, aby świder wyprzedzał but kolumny rur okładzinowych o ustaloną odległość.
Korzystnym jest, gdy metodę udarowo-obrotową z dolnym młotkiem stosuje się w trakcie wykonywania otworu eksploatacyjnego, na całej jego długości.
Ponadto korzystnym jest, gdy wiercenie otworu eksploatacyjnego realizuje się urządzeniem wiertniczym z jedną głowicą napędową, z zastosowaniem łącznika kolumny rur okładzinowych z przewodem wiertniczym, zapewniającym ich równoczesne przemieszczanie w otworze.
Szczególnie korzystnym jest, gdy wiercenie otworu eksploatacyjnego realizuje się urządzeniem wiertniczym posiadającym dwie głowice napędowe, z których pierwsza służy do obracania przewodu wiertniczego, a druga - do obracania kolumny rur okładzinowych. Również korzystnym jest, gdy przed wprowadzeniem kolumny rur okładzinowych do otworu eksploatacyjnego lub po ich wprowadzeniu do otworu eksploatacyjnego, w ich ścianach wykonuje się perforacje odpowiednio na odcinkach mających przebiegać lub przebiegających w zrobach górniczych oraz w ich bezpośrednim otoczeniu.
Przedmiot wynalazku zostanie bliżej objaśniony w przykładzie wykonania oraz na schematycznym rysunku, ilustrującym sposób udostępnienia metanu ze zrobów na trzech poziomach eksploatacyjnych, na którym fig. 1 przedstawia przewiercanie zrobów metodą udarowo-obrotową z dolnym młotkiem, fig. 2 - odcinek dolny rur okładzinowych wraz z narzędziem urabiającym, a fig. 3 przedstawia sytuację po udostępnieniu metanu ze zrobów górniczych w trzech pokładach, jednym otworem eksploatacyjnym, wykonanym z powierzchni terenu.
W celu udostępnienia metanu ze zrobów górniczych 1, na trzech poziomach eksploatacyjnych, z powierzchni terenu wykonano pionowy otwór eksploatacyjny na głębokość poniżej spągu wyeksploatowanego pokładu, zalegającego najniżej. Wiercenie otworu eksploatacyjnego, na całej jego długości, wykonane zostało metodą udarowo-obrotową z dolnym młotkiem 3 i świdrem 3a, usytuowanymi na dolnym końcu przewodu wiertniczego 4 (fig. 1). W trakcie wiercenia do otworu zapuszczana była kolumna rur okładzinowych 2, zaopatrzona dodatkowo w but z koronką wiertniczą 5 (fig. 2), w celu dodatkowego zwiercania skały i łatwiejszego zapuszczania kolumny rur okładzinowych 2 do otworu eksploatacyjnego. Wiercenie otworu eksploatacyjnego realizowane było urządzeniem wiertniczym posiadającym dwie głowice napędowe - pierwszą do obracania przewodu wiertniczego 4, a drugą - do obracania kolumny rur okładzinowych 2. Zastosowane urządzenie wiertnicze zapewniało też utrzymanie stałej odległości o jaką świder 3a wyprzedzał but kolumny rur okładzinowych 2 w wierconym otworze. Dolny młotek 3 ze świdrem 3a napędzany był sprężonym powietrzem, które było tłoczone do niego przewodem wiertniczym 4. Ponadto, sprężone powietrze służyło do wynoszenia zwiercin na powierzchnię. W przypadkach komplikacji procesu wiercenia otworu, w trakcie przechodzenia przez zroby górnicze 1, zamiast sprężonego powietrza, do wynoszenia zwiercin stosowana była płuczka pianowa.
Po wykonaniu otworu eksploatacyjnego, na odcinkach kolumny rur okładzinowych 2, przebiegających w zrobach górniczych 1, a także na odcinkach 2 metrów w stropie i spągu wyeksploatowanych pokładów, wykonane zostały perforacje 2a, umożliwiające dopływ metanu do otworu eksploatacyjnego. Kolumna rur okładzinowych 2 ponad powierzchnią terenu została zaopatrzona w głowicę eksploatacyjną i podłączona do pomp ssących, w stacji odmetanowania.
W innym przykładzie realizacji sposobu według wynalazku, wiercenie otworu eksploatacyjnego zrealizowane zostało z wykorzystaniem urządzenia wiertniczego z jedną głowicą napędową. W celu zapewnienia równoczesnego przemieszczenia kolumny rur okładzinowych 2 i przewodu wiertniczego 4, zastosowano pomiędzy nimi łącznik z jednym stopniem swobody, tj. umożliwiający ich niezależny obrót względem osi podłużnej i uniemożliwiający ich wzajemne przesunięcie wzdłuż tej osi, przy zapewnieniu stałego wyprzedzenia buta kolumny rur okładzinowych z koronką 5 przez świder 3a, równego jednej wysokości koronki świdra. Przed zapuszczeniem kolumny rur okładzinowych 2 do otworu eksploatacyjnego, zostały wykonane w niej perforacje 2a, tak aby po ostatecznym zainstalowaniu kolumny rur okładzinowych 2 w otworze eksploatacyjnym perforacje 2a znajdowały się na odcinkach otworu przebiegających w zrobach górniczych oraz w ich bezpośrednim otoczeniu.
Zastosowanie sposobu według wynalazku, umożliwia przejście przez zroby górnicze i udostępnienie metanu z kilku zrobów górniczych za pomocą jednego otworu eksploatacyjnego. Dzięki temu zwiększa się ilość ujmowanego metanu przy jednoczesnym obniżeniu kosztów jego pozyskania.
Claims (5)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób udostępniania metanu ze zrobów górniczych poprzez wykonanie z powierzchni terenu otworu eksploatacyjnego o zasadniczo pionowym kierunku, przez co najmniej jeden wyeksploatowany pokład, w którym zapuszcza się kolumnę rur okładzinowych, znamienny tym, że w trakcie przechodzenia przez zroby górnicze (1) i w strefie górotworu spękanego na skutek dokonanej eksploatacji, otwór eksploatacyjny wykonuje się z wykorzystaniem metody udarowo-obrotowej z dolnym młotkiem (3) i świdrem (3a), przy równoczesnym zapuszczaniu do otworu kolumny rur okładzinowych (2) wyposażonych w but z koronką (5) tak, aby świder (3a) wyprzedzał but kolumny rur okładzinowych (2) o ustaloną odległość.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że metodę udarowo-obrotową z dolnym młotkiem (3) i świdrem (3a) stosuje się w trakcie wykonywania otworu eksploatacyjnego, na całej jego długości.
- 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wiercenie otworu eksploatacyjnego realizuje się urządzeniem wiertniczym z jedną głowicą napędową, z zastosowaniem łącznika kolumny rur okładzinowych (2) z przewodem wiertniczym (4).
- 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wiercenie otworu eksploatacyjnego realizuje się urządzeniem wiertniczym posiadającym dwie głowice napędowe - pierwszą do obracania przewodu wiertniczego (4), a drugą do obracania kolumny rur okładzinowych (2).
- 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed wprowadzeniem kolumny rur okładzinowych (2) do otworu eksploatacyjnego lub po ich wprowadzeniu do otworu eksploatacyjnego, w ich ścianach wykonuje się perforacje (2a) na odcinkach mających przebiegać lub przebiegających w zrobach górniczych (1) oraz w ich bezpośrednim otoczeniu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL431899A PL242322B1 (pl) | 2019-11-22 | 2019-11-22 | Sposób udostępniania metanu ze zrobów górniczych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL431899A PL242322B1 (pl) | 2019-11-22 | 2019-11-22 | Sposób udostępniania metanu ze zrobów górniczych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL431899A1 PL431899A1 (pl) | 2021-05-31 |
| PL242322B1 true PL242322B1 (pl) | 2023-02-13 |
Family
ID=76133030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL431899A PL242322B1 (pl) | 2019-11-22 | 2019-11-22 | Sposób udostępniania metanu ze zrobów górniczych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL242322B1 (pl) |
-
2019
- 2019-11-22 PL PL431899A patent/PL242322B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL431899A1 (pl) | 2021-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2614569C (en) | Method of increasing reservoir permeability | |
| RU2505657C2 (ru) | Способ обеспечения доступа в угольный пласт | |
| CA2609601C (en) | Method for underground recovery of hydrocarbons | |
| CN114483172B (zh) | 一种穿鞋戴帽式覆岩离层注浆减沉方法 | |
| EA030263B1 (ru) | Способ разработки газоносных и низкопроницаемых угольных пластов | |
| CN104929567A (zh) | 一种低成本穿越采空区施工工艺 | |
| CN115045661B (zh) | 一种放顶煤交叉钻孔水力压裂提高顶煤冒放性的方法 | |
| JP2007527493A (ja) | 地熱交換器の構成方法 | |
| US4330155A (en) | Bore hole mining | |
| RU2453705C1 (ru) | Способ дегазации угольных шахт | |
| US20130106166A1 (en) | Horizontal Borehole Mining System and Method | |
| CN116464502A (zh) | 高应力碎软煤层瓦斯抽采钻孔气动定向成孔施工工法 | |
| CN109403923A (zh) | 一种煤层气t型穿采空区短水平井施工方法 | |
| CN105134213A (zh) | 一种区域钻井采煤的工艺方法 | |
| CN114575844B (zh) | 基于双巷掘进的巷道顶板分段卸压与加固控制方法 | |
| CN113653491B (zh) | 一种煤层群的冲击地压井下防治方法 | |
| CN111677447A (zh) | 上向岩石爬坡段定向钻孔的方法 | |
| RU2769645C1 (ru) | Способ разработки пластовых месторождений полезных ископаемых, в том числе россыпей, и устройство для его осуществления | |
| RU2813416C1 (ru) | Способ бурения направленной трассы скважины в угольной шахте | |
| CN119195770B (zh) | 一种机械化条带采矿方法 | |
| RU2750009C1 (ru) | Способ разработки талых россыпей | |
| RU2477793C1 (ru) | Способ комбинированной разработки свит пластов | |
| CN110259503A (zh) | 一种膨胀岩层高位平行钻孔瓦斯抽采方法 | |
| Brunner et al. | Modern CMM drainage strategies | |
| Thakur | 16.1 Coal mine degasification |