Способ подземной переработки угольного вещества
Номер патента: 4484
Опубликовано: 14.03.1997
Авторы: Соловьев Владимир Борисович, Калачик Александр Константинович, Гончаров Евгений Владимирович, Саптыков Иван Михайлович, Орлов Геннадий Васильевич, Смирнова Нина Николаевна
Формула / Реферат
Изобретение относится к горному делу и м. б. использовано для подземной переработки угля. Цель изобретения - повышение эффективности газификации за счет увеличения полноты переработки угольного вещества. На участок угольного пласта, подлежащий переработке, бурят две системы скважин. Через первую систему создают очаг горения и подают дутье (окислитель), через вторую отбирают продукт газификации (отводные скважины). Для повышения эффективности переработки угля перед созданием очага горения в пласт через систему отводных скважин закачивают насыщенный раствор селитры. С целью кристаллизации насыщенного раствора добавляют несколько кристаллов селитры. Спустя несколько часов осуществляют розжиг и дальнейший процесс подземной газификации. Таким образом добиваются увеличения полноты сгорания угольного вещества. 2 ил
Текст
НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(73) Научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (ВНИМИ)(56) А.с. СССРШ 1155758, кл. Е 21 С 43/00, 1986. О состоянии и ближайших направлениях развития науки по проблеме подземной газификации углей /Под ред. Н.М.Терпигорева.-М. АН СССР 1957, с.79-106(54) СПОСОБ ПОДЗЕМНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ УГОЛЬНОГ О ВЕЩЕСТВА(57) Изобретение относится к горному делу и м. б. использовано для подземной переработки угля. Цель изобретения повышение эффективности газификации за счет увеличения полноты переработки угольного вещества. На участок угольного пласта. подлежащий переработке. бурят две системы скважин. Через первую систему создают очаг горения и подают дутье(окислитель). через вторую отбирают продукт газификации (отводньте скважины). Для повышения эффективности переработки угля перед созданием очага горения в пласт через систему отводных скважин закачивают насыщенный раствор селитры. С целью кристаллизации насыщенного раствора добавляют несколько кристаллов селитры. Спустя несколько часов осуществляют розжиг и дальнейший процесс подземной газификации. Таким образом добиваются увеличения полноты сгорания угольного вещества. 2 ил. Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для подземной переработки угля. . . С Известен способ подземной переработки угля. включающий. кроме вскрытия пласта скважинами и создания очага горения. снижения содержания углерода до 10-601,от общего рабочегорбьема пласта. закачку раствора селитры в количестве 0.30.8 и серы 0.1 от общего содержания углерода.Способ имеет тот недостаток. что вследствие неравномерности распространения селитры по рабочему объему пласта. возникают зоны с низким содержанием окислителя. влекущие к потере угля. Кроме того. способ дорог из-эа значительной стоимости закачки больших объемов селитры.Известен способ подземной переработки угля. заключающийся в подаче газообразного окислителя дутья (воздуха. паровоздушной смеси и т. п.) по пробуренным до угольного пласта скважинам к огневому забою. На выходе из добычной скважины получают горючие газы.Однако вследствие недостатка кислорода реакция восстановления идет неэффективно. газификационный канал искривляется и заваливается. что ведет к потерям угля и неустойчивости процесса газификации низка температура продуктов газификации вследствие вялого протеканияИзвестен также способ подземной переработки угля. заключающийся в подаче газообразного окислителя дутья по пробу 1781717 (тою) 21 (61)ренпым скважинам к огневому забою с реверсивной системой огневых работ. Способ позволяет увеличить объем переработки угольного вещества и сократить потери в недрах. Однако имеет те же недостатки. что и перечисленные способы. Кроме того. сложная организация реверсивных работ повышает затраты на его реализацию. Целью изобретения является повышение эффективности газификации за счет увеличения полноты переработки угольного вещества. устойчивости процесса газификации при увеличении количества тепла в извлекаемых продуктах горения и уменьшения затрат. . Указанная цель достигается тем. что процесс газификации начинают и ведут после того, как через систему скважин. предназначенную для отбора продуктов газификации. закачивают окислитель (аммиачную селитру) в объеме/0.6 К т( 1- С)К. где К . расстояние между дутьевыми и отводными скважинамиКО.0005 О.О 015 коэффициент. учитывающий глубину залегания угольного пласта. и создает условия его кристаллизации.На фиг. 1 представлена принципиальная схема осуществления способа.На участок пласта 1 пробуривают две системы скважин для подачи дутья дутьевые 2 и для отвода продуктов газификации отводные 3. Скважины обсаживаются до кровли пласта с цементацией затрубного пространства. .Бурение и оборудование скважин осуществляют известными средствами и методами. Затем. в отводные скважины нагнетают насыщенный раствор селитры. Целесообразно использовать растворы с максимальной концентрацией селитры.Насыщенный раствор подают и продавливают в пласт, Режим подачи может быть различным от низконапорного увлажнения до гидроразрыва (от 0.70.8 у Н до 23у Н). т. е. 65-8 МПа. где у средний удельный вес пород и Н - глубина залегания. Режим зависит от трещиноватости пласта 1. от его проницаемости. Нагнетание продолжают до заполнения трещин. макро- и субмакропар в зонах 4. радиус которых составляет половину расстояния между дутьевыми 2 и отводными 3 скважинами. что и обеспечивается объемом нагнетаемой се литрыЗатем вызывают кристаллизацию насыщенного раствора. для чего достаточно добавления нескольких одиночных кристаллов селитры. В данном случае добавляется 12 кг кристаллической селитры в продавливаемую жидкость.После кристаллизации. которая проис ХОДИТ В ТЕЧЕНИЕ НЕСКОЛЬКИХ ЧЗСОВ. НО не, более 24-48 ч. осуществляют все операции. обеспечивающие подземную газификацию угля фильтрационную сбойку. розжиг и ведение процесса ПГУ с подачей воздушной или паровоздушной смеси.Газ. полученный при высокотемпературном дутье. обладает более высокой теплотворной способностью. Основным объяснениемявляется то. что восстановительные реакции. при которых получаюталементы с большей теплотворной способ ностью СО. Н 2 и т. п эндотермические. В результате зона восстановления. располагаюкцаяся около отводных скважин и начинающаяся примерно на середине расстояния между дутьевыми и отводными скважинамимспытывает недостаток тепловой энергии и процессы в ней идут слабо. В силу этого и образуется неравномерность выгаэовывания угля. при которой уголь у дутьевых скважин выгорает в большей степени как это показано на фиг. 2. В конце концов возникают условия. при которых газификационный канал может быть перекрыт и образуется зона невыгазованного или частично выгазованного угля. Она на фиг. 2 показана штриховкой. Кроме того. низкаяфильтрационная способность угля также ве дет к тому, что процесс газификации идет медленно и неэффективно. Введение окислителя в зоны. примыкающие к отводным скважинам. приводит к обогащению реакции газификации в зонах. где кислород дутья уже отсутствует вследствие реакции окисления. прошедшей у дутьевых скважин. Кроме того. окислитель. вводимый в указанном обьеме. позволяет прореагировать той части УГЛЭООДНОГО ВЕЩЭСТВЗ. выемка КОГО рой обеспечивает разгрузку участка пласта со всеми положительными эффектами. т, е. развитием трещиноватости. пористости. проницаемости. По существу. количество окислителя достаточно. чтобы выгазовать разгрузочную дисковую щель на мощность. определяемую коэффициентом К и зависящую от глубины. т. е. от уровня нормальных напряжений. от которых пласт необходимо разгружать.Объем селитры получен из следующих соображений. Это фактически часть углеродной массы пласта по мощности. удаление которой обеспечивает разгрузку от горного давления и как следствие увеличение проницаемости и трещиноватости.Зона восстановления составляет примерно половину расстояния между дутьевыми и отводными скважинами (если расстояние между рядами примерно 30-40 м. то кислородная зона и 16-20 м. т. е. зона восстановления . как раз примернополовина. Кроме того,/ П 2 тК Н- рас стояние между дутьевыми и отводными скважинами т мощность пласта. Это объем угольного вещества. который необходимо удалитьдля обеспечения разгрузки и фильтрации в окрестностях отводной скважины.Однако селитра реагирует только с углеродной массой в сочетании на 1 часть углерод 0.8 ч. селитръьПозтому необходимо уче ТЬ ЗОЛЬНОСТЬ УГЛЯКак видно. объем селитры, закачиваемой по предлагаемому способу. на 2-3 порядка меньше. чем в известном способе.Реализация способа поясняется примером работы Ангренской станции Подземгаз. Пласт мощность 8 м. зольностью 30 вскрыт дутьевыми скважинами диаметром 100 мм и отводными скважинами диаметром 100 мм. находящимися на отдалении 40 м одна от другой. Скважины обсажены стальными трубами до почвы пласта. а затрубное пространство зацементировано. Затем в отводные скважины нагнетают насыщенный раствор аммиачной селитры объемом /0.6скважину. При общем их количестве Б имеем 272 - 513.6 мПосле закачки и продавливания через скважины в пласт добавляют по 2 кг кристаллической селитры в буровой продавочнуый раствор. После 2-суточной выдержки осуществляют фильтрационную сбойку и газифицируют по методу прямой фильтрации. Для этого нагнетают воздух из, дутьевых скважин под давлением 10 атм (10 МПа). Зажигание осуществляют горячим коксом. Температура извлекаемых продуктов горения превысила на 30 температуру на участке без окислителя.Процесспроходил без прекращения поступления генераторного газа на отводныескважины. устойчив. Вскрытие генератора скважинами показало. что потери угольного вещества в недрах уменьшились в три разаСпособ подземной переработки уголь- тного вещества. включающий вскрытие угольного пласта двумя системами скважин,через одну из которых подают дутье. а подругой удаляют продукты газификации. со-здание очага горения и отвод продуктивного газаотл ича ющийсятем.что.с целью повышения эффективности подземной газификации за счет увеличения полноты переработки угольного вещества. процесс газификации начинают и ведут после закачки через систему отводных скважин аммиачной селитры в объемегде Н расстояние между дутьевыми и отводными скважинамиК-0.005-О.0 О 15 коэффициенцопределяющий условия залегания угольного пласта.Верстка Казпатент, исполнитель Тусупова Ответственный за выпуск 3.3. Фаизова
МПК / Метки
МПК: E21B 43/295
Метки: вещества, способ, угольного, подземной, переработки
Код ссылки
<a href="https://kz.patents.su/4-4484-sposob-podzemnojj-pererabotki-ugolnogo-veshhestva.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ подземной переработки угольного вещества</a>
Предыдущий патент: Способ введения твердых частиц в природную пористую среду
Следующий патент: Газопаротурбинная установка
Случайный патент: Способ получения порошкообразного синтетического моющего средства