3.2 Підвищення проникності вугільних пластів

При подземной газификации углей движение дутья и газа в угольном пласте организуется за счет внешней энергии.Поэтому снижение гидравлического сопротивления призабойнойзоны скважин имеет первостепенное значение для подземной газификации углей.

Увеличение проницаемости угольного пласта в призабойной части скважин имеет важное значение при осуществлении бесшахтной проходки канала газификации химическим прожигом с использованием проницаемости угольного пласта.

Для этого в принципе могут применяться некоторые из способов, известные в практике повышения проницаемости пород, например торпедирование, прострел и гидравлический разрыв.

Кислотная обработка угольного забоя скважины не может дать результатов из-за химической инертности угля к соляной кислоте. Но в принципе, если будет найдена доступная жидкость, растворяющая компоненты угольного пласта, то она может найти практическое применение.

Применение торпедирования забоев скважин в целях повышения проницаемости призабойной зоны пласта пока не дало положительных результатов.

Прострел угольного пласта из забоя скважины для достижения тех же целей еще не вышел из стадии опытных работ.

Гидравлический разрыв угольного пласта в подземной газификации углей нашел практическое применение.

Кроме того, для увеличения проницаемости угольного пласта в призабойной зоне скважин имеются и специальные способы — отжатие влаги из пласта дутьем, подсушка пласта и термическое воздействие.

3.2.1. Віджимання вологи з пласта і підсушування дуттям

Внешняя и механическая влага угля не связана с веществом пласта, а в той или иной степени заполняет его поры и трещины и обволакивает поверхность угля. Следовательно, такая влага препятствует проходу дутья по порам и трещинам пласта.

Удаление из пор и трещин угольного пласта внешней влаги приводит к увеличению значения его эффективной пористости для прохода по ней дутья.

Удаление внешней влаги из угольного пласта возможно путем отжатия ее воздухом. Например, при ведении сбоечных работ на угольных пластах вообще не проявляется в значительной мере их газопроницаемость до тех пор, пока давление сбоечного дутья не превысит гидростатического давления подземных вод.

Движение подземных вод по порам и трещинам угольного пласта в результате отжатия их или выноса дутьем в конечном итоге увеличивает эффективную пористость угля.

Это проявляется тем больше, чем больше внешней влаги содержится в угольном пласте, чем менее прочен уголь и чем с большей интенсивностью удаляется эта влага.

Внешняя влажность подмосковного бурого угля в пласте составляет 30—40% его общей влажности, и поэтому ее удаление повышает проницаемость пласта с 2 до 10 дарси.

Внешняя влага бурых углей Днепровского бассейна составляет около 80% общей влажности, которая достигает 60% на рабочее топливо.

Поэтому даже небольшое удаление внешней влаги дутьем 3 образцов этого угля резко повышает их проницаемость. Снижение влажности образца угля при продувке его дутьем с 67 до 51—53% повышает проницаемость этих образцов угля 2—5 раз, а уменьшение влажности с 57 до 42—49% повышает проницаемость в 11—330 раз.

Врезультате подсушки проницаемость образцов бурого угля возрастает в несколько тысяч раз, а проницаемость образцов каменного угля возрастает всего лишь в десятки раз.

Этот вывод позволяет оценить возможность влияния подсушки на проницаемость бурых и каменных углей.

Для подмосковного бурого угля проницаемость параллельно напластованию заметно больше, чем перпендикулярно наслоению, на всех стадиях его подсушки.

Для образцов каменного угля по мере его подсушки сглаживается разница между проницаемостью параллельно и перпендикулярно напластованию.