Особенности управления геомеханическими процессами при скважинной гидродобыче угля

Е.Н. Есина, (Учреждение Российской академии наук,  Институт проблем комплексного освоения недр РАН

(УРАН ИПКОН РАН, Москва)

 
Журнал Маркшейдерия и Недропользование

Проблема обеспечения европейской части России энергоресурсами с каждым годом все более обостряется. Ликвидация значительного числа угольных предприятий Подмосковного бассейна и Восточного Донбасса привела к необходимости доставки угля в европейскую часть России из Кузнецкого и других бассейнов, где также угольная промышленность работает на пределе своих возможностей, что ведет к удорожанию угля. В свою очередь стоимость доставки угля за тысячи километров становится сопоставимой со стоимостью его добычи.

Одним из путей решения указанной проблемы является возобновление добычи угля из месторождений, расположенных в европейской части России, но на новом, более современном уровне с использованием высокопроизводительных и экономичных способов [1].

Таким способом является, в частности, разработанный в УРАН ИПКОН РАН скважинный способ добычи полезных ископаемых (СГД), коренным образом отличающийся от традиционного. Его особенностью является исключение экологических последствий за счет подготовки гидросмеси в месте залегания полезного ископаемого. При этом осуществляется непрерывный процесс добычи полезного ископаемого, обогащения и доставки его к потребителю в автоматическом режиме без выдачи отходов обогащения на поверхность.

Так, при разработке месторождений, например, угля, горючих сланцев и др. вначале производят гидравлическое разрушение тела полезного ископаемого напорной струей воды, подаваемой в скважину, добиваясь дезинтеграции и перевода в забое разрушенной горной массы в гидросмесь. Полученную гидросмесь интенсивно перемешивают, а затем отстаивают, при этом осаждение тяжелой ее части происходит под собственным весом пустой породы на дно вымытой полости (рис.1). После осаждения тяжелой части пульпу полезного ископаемого транспортируют по трубам на поверхность к потребителю или на обогатительную фабрику для брикетирования [2].

При данном способе негативные особенности Подмосковного угольного бассейна превращаются в его достоинства. Так, значительная обводненность бассейна позволяет использовать имеющиеся на месторождении источники воды для технологических процессов, а пропластки сланцев, песчаников и других пород – для естественной закладки выработанного пространства.

 

Важным и зачастую определяющим целесообразность отработки месторождения параметром является показатель потерь полезного ископаемого при добыче. Лабораторные исследования позволили установить зависимость величины потерь от глубины забоя скважины ниже кровли пласта. Так, при заданном нормативе потерь по формуле (1) или по графику (рис.2) определяется расстояние забоя скважины от кровли пласта h, при котором потери полезного ископаемого не превысят заданной величины.

П=100-9,1h+13sin1,18πh (1)

где П – потери полезного ископаемого, %.

Читать далее

© Е.Н. Есина, "Маркшейдерия и недропользование" № 4 - 2010г.

 
 

Новости Компаний