Використання теплових властивостей гірських порід для вирішення раціональних гірничотехнічних задач
Основний метод термічних досліджень масивів - вимір температур як по глибині так і площі.
В географічних дослідженнях використовуються природні температурні поля Землі і штучні, створювані в пробурених свердловинах нагнітанням в них гарячих пульп.
Із збільшенням глибини відбувається зростання температур.
Градієнт природних температур, визначений для масиву називається геотермічним.
В результаті термокаротажу свердловини можна:
- 1. встановити геотермічний градієнт. 2. розчленувати масив на породи з різними тепловими властивостями.
Термокаротаж використовується для дослідження свердловин, пройдених в областях розвитку багаторічної мерзлоти і встановлення меж мерзлих порід, зон відтавання, ступеня промерзання і т. д.
За допомогою термокаротажу свердловин визначають місця приток води в свердловини, оцінюють швидкості фільтрації води в масивах і знаходять корисні копалини.
Області використовування гірських порід.
1. Відтавання і ослаблення мерзлих порід здійснюють поверхневими (спалювання шару вугілля, обігрівши газами) і глибинними методами, обігрівши голками, що нагріваються електрикою, парою, гарячою водою, нагріваючи термохімічними патронами в пробурених шпурах.
Температура і глибина нагріву порід залежить від їх температуропровідності, а час обернено пропорційно до квадрата товщини h шару, що промерз.
- - Один із способів термічного ослаблення мерзлих порід полягає в разбурення мерзлого шару порід термобурми, створення певної сітки шпурів, які значно ослабляють мерзлу кірку і дозволяють здійснювати її остаточне руйнування. - Зміцнення гірських порід. При термічному способі руйнування гірських порід, все тепло, що поступає в гірську породу витрачається на нагрів її до температури, при яких термічні напруження досягають руйнуючих. При термічному способі буріння на породу впливає високотемпературний надзвуковий газовий струмінь, який інтенсивно розігріває тонкий поверхневий шар породи і викликає в ньому термічні напруження, що приводять до відколу від поверхні частинок.
Руйнуючі напруження в породі можуть бути досягнутий при температурі 300-600 гр.
Інтенсивні теплові потоки створюються спеціальними реактивними газовими пальниками, в робочій камері яких відбувається перемішування пального і окислювача і бурхливе їх згоряє.
У вітчизняних верстатах вогняного буріння, швидкість газового струменя 1600-2000 м./сек. Подальше вдосконалення термічного буріння йде у напрямі використовування пальників електродуг і плазмових.
- - Використовують також нагрів порід знакозмінними температурними полями. При цьому забій свердловини по черзі обробляють потоками гарячого газу і охолодженого або рідкого азоту. В результаті різких температурних коливань відбувається значно швидше руйнування порід. - Встановлений початок бурінню двохфазовими потоками, створюваними за рахунок подачі в газовий струмінь дрібних частинок, зруйнованої породи.
В результаті цього тверді частинки, ударяючись об породу, додатково руйнують її.
Тепловий режим шахт.
При підземній розробці родовищ копалин задача регулювання теплового режиму гірських вироблень має велике значення, особливо на великих глибинах і районах вічної мерзлоти. Якщо в першому випадку регулювання теплового режиму досягається охолоджуванням масиву, то в другому - третьому застосуванні спеціальних заходів.
Гігієнічні вимоги наказують підтримку температури повітря в зоні роботи людей не вище 20 гр. Вивчення процесів тепло і масообміну і теплових властивостей мерзлих порід залежно від температури дозволяють правильно вибрати тепловий режим шахти.
Методи видобутку корисних копалин з використанням теплових властивостей. термокаротаж свердловина газифікація підземний
1. Підземна газифікація вугілля.
Газоносний пласт розкривають двома свердловинами, які сполучені збійною.
Потім пласт підпалюють, в одну свердловину безперервно подають повітря, а з іншої відкачують газ. Залежно від режиму дуття одержують газ різного хімічного складу.
2. Метод підземної перегонки сланців.
З поверхні бурять свердловини, розташовані в плані у вигляді шестикутника із сторонами 13 м. В кожну свердловину опускаємо електронагрівач, що підвищує температуру до 400-500гр. При цій температурі сланець розкладається. Продукти перегонки відводяться від центральної свердловини.
3. Метод підземної виплавки сірки.
В пласт пробурює вертикальна свердловина діаметр 250-300 м. м., в якій розміщується комплект труб, по одній з них під тиском перегріта вода 160-170 гр., яка виплавляє сірку. Розплавлена сірка поступає в трубу, по якій вона підіймається на поверхню під тиском стислого повітря і транспортується на склад.
4. Як джерело теплової енергії може бути застосований атомний вибух. Якщо заряд помістити рудному тілі, то в результаті вибуху виділиться велика кількість тепла, якого буде достатньо для плавлення самих тугоплавких мінералів.
Похожие статьи
-
Внедрение системного водоучета на действующих системах орошения предполагает режим эксплуатации каналов, при котором средства водоучета и управления...
-
Загальна гідрологія - це комплексна наука про Землю, що фізико-математичними методами вивчає природні води разом з явищами та процесами, що в них...
-
Сущность метода ПС и решаемые с его помощью задачи - Геофизические исследования скважин
Скважинные исследования методом естественного поля (ЕП) или поля самопроизвольного (каротаж ПС) сводятся к измерению постоянных естественных потенциалов,...
-
Выбор скважины для ГРП - Использование гидравлического разрыва пласта при добыче нефти
Подбор кандидатов является, вероятно, наиболее критичным этапом всего проекта ГРП. Успех ГРП в очень большой степени зависит от подбора скважины....
-
С учетом выделенных интервалов можно сформировать обоснование выбора типа бурового раствора для бурения. Поскольку интервал 0...450м., сложен...
-
Место образования гидратной пробки обычно удается определить по росту перепада давления на данном участке газопровода. Если пробка не сплошная, то в...
-
Постановка задачи - Анализ системы уравнений Сен-Венана аналитическими и численными методами
Важной задачей гидравлики открытых потоков является построение и изучение математической модели движения жидкости, которая позволяет осуществить расчет и...
-
Основная причина низкой продуктивности скважин наряду с плохой естественной проницаемостью пласта и некачественной перфорацией -- снижение проницаемости...
-
Некоторые особенности формирования нефтяных месторождений и последующего тектонического развития региона могут способствовать развитию процессов старения...
-
Відкритий спосіб розробки рудних корисних копалин є найбільш перспективним у технологічному, економічному й соціальному відношеннях. Завдяки розвиненій...
-
Геологія та особливості складу рудоносних порід Вербинського рудопрояву молібдену
У статті розглянуто геолого-структурне положення Вербинського рудопрояву молібдену, розміщеного в північно-західній частині Волинського мегаблока...
-
Литологическое расчленение разреза скважины - Геологическое строение месторождения
Коллекторами называют пласты, представленные породами, способными содержать нефть, газ, воду и отдавать их при разработке. Обычно коллекторами являются...
-
Гідролого-кліматичні умови - Особливості Бразильського плоскогір'я
Кліматичні умови області різноманітні. Майже для всієї цієї величезної території характерно розподіл року на два періоди - вологий і сухий. Тривалість...
-
Фактори грунтоутворення, Грунтоутворюючі породи - Основи грунтознавства
В. В.Докучаєв установив, що грунт як особливе природне тіло формується в результаті тісної взаємодії наступних факторів клімату, рослинності,...
-
Общие требования к проведению кислотных обработок - Тобойское месторождение
Кислотные обработки проводят только в технически исправных скважинах при условии герметичности эксплуатационной колонны и цементного кольца,...
-
Еколого-географічні та соціально-економічні аспекти проблеми "пустеля і людина" Багато природних процесів протікають в пустелях в екстремальних умовах...
-
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОТБОРА КЕРНА - Бурение нефтяных и газовых скважин
Для отбора керна используется специальный породоразрушающий инструмент - бурильные головки (ГОСТ 21210-75) и керноприемные устройства (ГОСТ 21949-76). ....
-
ТАМПОНАЖНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН - Бурение нефтяных и газовых скважин
Тампонажные материалы. Это такие материалы, которые при затворении водой образуют суспензии, способные затем превратиться в твердый непроницаемый камень....
-
Нефтяные месторождения НГДУ "Чекмагушнефть" характеризуются существенными различиями геолого-промысловых условий, степени выработанности запасов нефти и...
-
Одним из эффективных методов увеличения нефтеотдачи являются микробиологические методы воздействия на нефтяной пласт. Технологии испытаны и внедряются на...
-
В результате создания курсового проекта выполнено проектирование геодезической съемочной сети и съемочной сети при стереотопографической съемке для...
-
Топографический аэрофотосъемка сеть опознак Курсовая работа представляет собой комплекс вопросов по проектированию аэросъемки, по проектированию...
-
Алмазные долота, Список используемой литературы - Долота для сплошного бурения
Рис.4.9 Алмазные долота для сплошного бурения Алмазные долота применяются при проходке очень твердых пород, а также при бурении нижних интервалов...
-
При этом способе повышение температуры выше равновесной температуры образовании гидратов приводит к их разложению. На практике трубопровод подогревают...
-
Инструмент для бурения скважин большого диаметра в мягких и рыхлых породах - Буровые установки
Скважины большого диаметра (в том числе шурфы круглого сечения) при инженерно-геологических изысканиях в рыхлых и мягких породах проходятся...
-
Инструмент для шнекового и медленновращательного бурения - Буровые установки
В комплект инструмента для Шнекового бурения входят долота и шнеки. Порода при бурении разрушается двух - и трехступенчатыми долотами. Торец каждой...
-
Инструмент для ударно-канатного бурения скважин кольцевым забоем - Буровые установки
В комплект основного бурового инструмента для ударно-канатного бурения кольцевым забоем входят забивные стаканы (зонды, гильзы), ударные патроны,...
-
7.5 Породоразрушающий инструмент для бурения колонковым способом - Буровые установки
В состав инструмента для колонкового бурения входят породоразрушающие инструменты, расширители, кернорватели, колонковые трубы, промывочные сальники,...
-
Породоразрушающий инструмент для бурения - Буровые установки
Механические и абразивные свойства разбуриваемых горных пород варьируют в широких пределах. Целевое назначение долот также различно. Долота различают: По...
-
Установки для бурения шурфов - Буровые установки
Шурфы при инженерно-геологических изысканиях могут проходиться вручную, специализированными шурфопроходческими установками и буровыми станками. В...
-
Шарошечные долота - Долота для сплошного бурения
Шарошечные долота успешно применяются при вращательном бурении пород самых разнообразных физико-механических свойств с промывкой забоя любой промывочной...
-
Лопастные долота - Долота для сплошного бурения
Изготавливаются лопастные долота двух типов: двухлопастные долота РХ ("рыбий хвост") и трехлопастные долота. Долота РХ (рис.4.20) применяются для бурения...
-
Применим предложенные выше методы решения системы уравнений Сен-Венана для расчета основных параметров паводковой волны в русле реки Кубань. Вычислим эти...
-
Введение - Расчет параметров массового взрыва блока №3 для условий Талдинского угольного разреза
Буровой технологический скважина взрывание В настоящее время на открытых горных работах уникальным и практически единственным высокоэффективным способом...
-
Загальна характеристика планових мереж Для забезпечення опорними пунктами на території України створена АГМ. Її складають для планової опори -...
-
За геологічними умовами Дніпропетровська область поділяється на два субрегіони: Український кристалічний щит (65% площі області) та Дніпровсько-Донецька...
-
Разрабатываемая технологическая схема предусматривает гидрометаллургическую переработку полученных щелоков выщелачивания способом концентрирования...
-
У природних водах завжди присутні гази в розчиненому стані. Їх якісний і кількісний склад залежить від природних умов, в яких знаходиться вода....
-
Оценка пористости коллекторов - Геологическое строение месторождения
Различают способы определения kП, основанные на использовании электрического удельного сопротивления: 1) рЕП неизмененной части водоносного коллектора в...
-
Целесообразность операций ГРП на месторождениях региона не вызывает сомнения, то вопрос об эффективности применения физико - химических методов в...
Використання теплових властивостей гірських порід для вирішення раціональних гірничотехнічних задач