Способ подземной газификации угля

Способ подземной газификации угля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горнодобьтающей промышленности и м.б. использовано для бесшахтной разработки месторождений угля и других горючих полезных ископаемых посредством их газификации на месте залегания . Цель изобретения - повышение качества парогазовой смеси. Угольный пласт (УП) вскрывают скважинами и создают между ними скважиннореакционный канал(методом гидравлического разрыва или прожига УП). Разжигают УП, формируют забой и осуп;ествляют подачу воздушного кислородного дутья навстречу огневому забою. По направлению движения огневого забоя в выгоревшую зону с поверхности производят подачу смеси воды с металлами. Воду смешивают с никелем или кобальтом, или железом, или их смесями. Смеси воды с металлами готовят в виде аэрозолей. Производят откачку парогазовой смеси. 1 ил. S а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5д 4 С 10 J 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ О„

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ -". ц / (54) СПОСОБ ПОДЗЕМНОЙ ГАЗИФИКАЦИИ

УГЛЯ (57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и м.б. использовано для бесшахтной разработки месторождений угля и других (21) 4106745/22-03 (22) 04.08.86 (46) 30.04.88. Бюл. ¹ 16 (71) Стахановский филиал Коммунарского горно-металлургического института (72) Г.Ю.Валуконис, Н.И.Смачной, М.И.Башкатов и Е.В.Смаглий (53) 662.747.6(088.8) (56) Крейнин Е.В. и др. Подземная газификация угольных пластов, М.:

1982, с. 710.

Авторское свидетельство СССР № 941587, кл. С 10 J 5/00, 1980.

„„SU„,, 1392 5 А1 горючих полез ных ископаемых поср ед— ством их газификации на месте залегания. Цель изобретения — повышение качества парогазовой смеси.

Угольный пласт (УП) вскрывают скважинами и создают между ними скважиннореакционный канал (методом гидравлического разрыва или прожига УП).

Разжигают УП, формируют забой и осуществляют подачу воздушного кислородного дутья навстречу огневому забою. По направлению движения огне— вого забоя в выгоревшую зону с по— верхности производят подачу смеси воды с металлами. Воду смешивают с никелем или кобальтом, или железом, или их смесями. Смеси воды с металлами готовят в виде аэрозолей. Производят откачку парогазовой смеси.

1 ил.

1392085 (2) (3) (6) (7) НО+ СН СО+ 3Н

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в горнодобывающей промышленности для бесшахтной разработки месторождений угля и других горючих полезных ископаемых, посредством их газификации на месте залегания, Цель изобретения -- повышение качества парогазовой смеси за счет 10 снижения содержания метана.

Чтобы понять сущность предлагаемого способа, необходимо рассмотреть ( следующие реакции газогенераторного ( процесса: 15

С+ СО 2 СО

С+ НОСО+ Н,, СО+ 3Н, СН, + 10

2СО + Н » — СН4 + СО (4) Реакции (1) и (2) идут с погло- 25 щением тепла, поэтому и для сдвижения вправо необходимо повышение температуры и снижение давления. Реакции (3) и (4) в том >ке направлении сдвигаются при понижении температуры 30 н повышении давления.

Следовательно, первым условием интенсификации образования Н2 и СО, а также снижения доли СН является повышение температуры. Это условие соблюдается в способе-прототипе, Который предусматривает повышение температуры на огневом забое не ниже 1500 С. Однако, при воздушном дутье столь Высокук> темпе1>атуру не 40 всегда удается устойчиво поддерживать, отсюда и снижение качества газогенераторного газа, понижение его калорийности.

Вторым условием интенсификации

Образования Н и СО, а также снижения доли СН является низкое давление парогазовой смеси на огневом забое. При давлениях О 1-0 3 MIIa резко усиливаЪ 9

50 ется генерация Н и СО, а метан пра:кгически не образуется. Это условие в способе-прототипе не соблюдается, о поэтому даже при 1500 С образуется до 10% метана. Однако соблюдение данного условия затруднительно, так как при низких давлениях на огневом забое резко ухудшаются условия циркуляции газов, что может привести к прекращению работы подземного генератора.

Однако, имеется принципиально иной путь снижения образования метана и усиления генерации СО и Н даже при пониженных температурах и повыщенных давлениях. Этот путь и составляет сущность предлагаемого способа: он основан на:вводе в зону огневого забоя гидрозолей металлов, активирующих генерацию СО и Н и подавляющих генерацию СН .

Экспериментально установлено, что в присутствии золей железа уже при

450 С резко вправо сдвигается реакция

Н О+ СО СО + Н. (5) В присутствии золей никеля или кобальта при 760-800 С вправо сдвигается реакция

2Н О+ СН4 СО + 4Н а при 1200-1400 С вЂ” также реакция

Расходы на приготовление гидрозоля незначительны. Для получения 1 л гидрозоля Ni, Со или Fe необходимо всего

4-5 г этих металлов при размере частиц порядка О, 1-0,001 мм.

На чертеже приведена схема газификации угольного пласта.

Схема включает скважину 1 для воздушного и воздушно-кислородного дутья, скважину 2 для отвода образовавшейся парогазовой смеси 3, скважину 4 для подачи гидрозолей 5 в выгазованное пространство, огневой забой 6 и котел газификации 7 в угольном пласте 8.

Угольный пласт вскрывают тремя скважинами (или тремя группами скважин) 1, 2 и 4. Между скважинами

1 и 2 образуют котел 7 (методом гидравлического разрыва или прожига угольного пласта 8). Угольный пласт разжигают и формируют огневой забой

6 с помощью дутья через скважину 1.

Затем по скважине 4 навстречу огневому забою 6 подают гидрозоль 5.

Парогазовую смесь 3, в которой под воздействием золей Ni, Со и Fe активно протекают реакции генерации

СО и Н, отводят по скважине 2.

После отработки участка пласта, 1392085

Формула изобретения

&« рознь

/а,у.ДЯ 77БР

Составитель Н. Руденко

Редактор Н. Киштулинец Техред М.Ходанич Корректор В. Бутяга

Заказ 1866/29 Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 оконтуренного рядом скважин 1 и 2, приступают к газификации следующего участка. При этом скважину 2 используют уже для подачи гидрозоля в вы5 газ ованное пространство, а скважину

1 — для отвода парогазовой смеси.

Способ подземной газификации угля, 1О включающий вскрытие пласта скважинами, создание между ними скважиннореакционного канала, подачу воздушного кислородного дутья навстречу огневому забою, подачу в выгоревшую зону с поверхности воды по направлению движения огневого забоя и откачку парогазовой смеси, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения качества парогазовой смеси прн одновременном снижении энерго— затрат за счет снижения содержания метана, перед подачей воды в выгорев— шую зону ее смешивают с никелем или кобальтом, или железом, или их смесями, при этом смеси воды с металлами готовят в виде гидрозолей.