Способ подземной газификации угля

Способ подземной газификации угля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

„„SU„„1392086

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 цц 4 С 10 J 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ т-„Б ЛЯ оg j g А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4106782/22-03 (22) 04.08.86 (46) 30.04.88 ° Бюл. 0 16 . (71) Стахановский филиал Коммунарского горно-металлургического института (72) Г.Ю.Валуконис, Н.И.Смачной, E.Â,Ñìàãëèé и М.Г.Левертов (53) 662.747.6 (088.8) (56) Заявка ФРГ 12044310, кл. С 10 J 3/46, опублик. 1973.

Авторское свидетельство СССР

Р 941587, кл. Е 21 С 43/00, С 10 J 5/00, 1980. (54) СПОСОБ ПОДЗЕМНОЙ ГАЗИФИКАЦИИ

УГЛЯ (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для бесшахтной разработки месторождения угля и других горючих полезных иско-. паемых посредством их газификации на месте залегания. Цель изобретения-.

I повышение эффективности газификации за счет повышения температуры на огневом забое. Способ подземной газификации угля осуществляется следующим образом. Бурят скважины (С) для подачи воздушного или воздушно -кислородного дутья, С для отвода образовавшейся газовой или парогазовой смеси и С, предназначенную для гидроразрыва. При производстве гидрораэрыва в качестве жидкости гидроразрыва используют нефтепродукты. Последние перед подачей в пласт загущают путем смешивания с алюминиевыми солями органических кислот. Это обеспечивает saгущение нефтепродуктов и предотвращает их растекание в трещинах. После производства гндроразрыва и образования связи между С для подачи дутья и отвода продуктов осуществляют розжиг пласта. В выгаэованное пространство угольного пласта периодически подают воду. В результате розжига формируют огневой забой и зону горе" ния. Продукты горения поступают по

С к потребителю. 3 s.ï.ô-лы, 1 табл.

1392086

Изобретение относится к горному ( делу и может быть использовано в горнодобывающей промьлпленности для бесшахтной разработки месторождения угля и других горючих полезных ископаемых посредством их газификации на месте залегания.

Цель, изобретения — повышение. эффективности газификации за счет по- 10 вышения температуры на огневом забое.

Способ осуществляют следующим образом.

Схема разработки угольного пласта.

Включает скважину для подачи воздуш-, но"кислородного дутья, скважину для отвода образовавшейся газовой или парогазовой смеси и скважину, предназначенную для подачи жидкости гидроразрыва. При производстве гидрораз рыва в качестве жидкости гидроразрыва используют нефтепродукты, которые перед подачей в скважину гидроразрыва смешивают с алюминиевыми солями органических кислот,, чем достигают загущение нефтепродуктов и предотвращение их растекания в трещинах, Наиболее дешевыми: алюминиевыми солями органических кислот являются олеат, пальмитат и стеарат алюминия.

Нафтенат алюминия: — каучукоподоб-, ное вещество, растворимое в углево дородах и скипдаре. Получают взаимодействием водных растворов А1 (804) и нафтената щелочного металла. 35

Олеат алюминия — 1СН (СН2) СН=

=СН(СН ). СОО) Al, т„пл 135 С; не

1растворим в воде; растворяется в спиртах, эфирах, бензоле, минеральных маслах, скипидаре получают на- 40 греванием Al(OH) и олеиновой кислоты в воде, f

Пальмитат алюминияСН (СН )„ СОО) ЛЗ., т. пл. 98 С; не растворим s воде и спиртах; раство- 45 ряется в бензоле, керосине и свежеперегнанном скипидаре, Получают нагреванием А1(ОН) и пальмитиновой кислоты в воде.

Стеарат алюминия -- (С„ Н СОО) А1, о т.пл. 115 С. Не растворим в воде, спиртах,эфирах;растворяется в растворах щелочей, скипидаре,петролейном эфире, вызывает гелеобразование углеводоро-. дов, Получают взаимодействием 55 (СН СОО) Al со стеаратом натрия.

В практических целях предпочтите" льно использование нафтената и пальмината алюминия, Для получения консистенцин от вязкой жидкости до почти нетекучего студеня достаточно добавки этих веществ в количестве

4 11%, Главным условием повышения эффективности подземной газификации угля является повышение температуры на огневом забое. Это вытекает из следующего экспериментального установленного факта, что при повышении температуры вправо с образованием

Н и CO сдвигаются следующие реакУ ции газогенераторного процесса:

С +СОу 2ÑÎ /1/

С + НъО ° СО + Ня /2/ (Н4 + Н О СО +ЗН /3/ СН4 + СОя 2СО+ Н /4/

ГГоэтому, на огневом забое желательно получение температур порядка о

1500 — 2000 С. Однако. при воздушном и даже воздушно-кислородном дутье такие температуры в угольном пласте получить весьма проблематично. Задачу можно решить, если в будущий канал газификации ввести вещество с высокой теплотой горения.

Самым рациональным способом, обеспечивающим решение данной задачи, является совмешЕние операции образования канала газафикации путем гидроразрыва угольного пласта с заполнением этого канала веществом с высокой теплотой горения, т.е. в качестве жидкости гидроразрываиспользовать термическую(зажигательную) смесь, В таблице приведены основные показатели по предлагаемому способу

Рецептурная характеристика составов. следующая / на 1 л нефтепрдуктов/.

Состав 4 - нафтенат алюминия 45г";

Состав 5 - пальмитат алюминия 50r;

Состав 6 - нафтенат алюминия 35r, порошок алюминия 30 r, КС10з 50 г, Состав 7 пальмитат алюминия

40 г,порошок алюминия 30 г, КС10> 50 г.

Состав 8 — пальмитат алюминия

40 r, порошок магния 50 г, КС10 60 г.

Из рассмотрения данных таблиц видно, что при реализации предлагаемого способа обеспечивается теплота сгорания / на единицу веса зажигательного состава/, в 12 - 13 раз превышающую тактовую для термита и в

1, 7 -1,8 раз более высокая, чем для сплава Электрон" и белого фосфора, В то же время эа счет добавления в

139208б

Железо-алюминиевый термит

3,2 (спрессованный) 2500

0,8

Магниевый сплав

"Электрон"

-2000

1300

1,8

6,0

1,8

5,8

Фосфор белый

Керосин + нафтенат алюминия

0>8 0ю9

10,0 -900

Керосин + пальмитат алюминия

10 0 900

0,8-0,9

0,9

1900

10,3

0,9

1900

10,5

0,9

2000 нефтепродукт порошка алюминия или магния температура горения состава повышается до 1900 -2000 С:

После производства гидроразрыва и образования связи между скважинами для подачи дутья и отвода продуктов осуществляют розжиг пласта.

Периодически в выгаэованное про— странство угольного пласта подают также воду / если угольный пласт не контактирует с обводненнымн горными породами кровли или почвы /. В результате розжига формируется огневой забой и зона горения, из которой газообразные продукты газификации по скважине поступают к потребителю, Благодаря повышенной вязкости и липкости состав удерживается в канале и вовлекается в зону горения совместно с угольным пластом.

Формула и з обретения

1.Способ подземной газификации угля, включающий бурение скважин, образоваКеросин + нафтенат алюминия + алюминии + КС10з

Петролейный эфир + пальмитат алюминия + алюминий + КС10 10,5

Петролейный эфир + пальмитат алюминия + магний + КС10, ние между ними канала газификации с помощью гидравлического разрыва пласта, подачу воздушного или воздушно5 кислородного дутья навстречу огневому забою и отвода парогазовой смеси, отличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности газификации за счет повьппения температу- .

10 ры на огневом забое, в качестве жидкости для гидравлического разрыва пласта используют нефтепродукты, которые перед подачей в пласт эагущают путем смешивания с алюминиевыми соля15 ми органических кислот.

2.Способ по п, 1,о т л и ч а ю— шийся тем, что при смешивании в нефтепродукты дополнительно добавляют алюминиевый или магниевый порошок

20 совместно с перхлорантом калия.

З.Способ по п. 1,о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве нефтепродуктов используют керосин.

4.Способ по и. 1,о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве нефтепродуктов используют петролейный эфир.