Способ подземной газификации угля

 

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при разработке углесодержащих месторождений способом подземной газификации при доработке целиков. Цель - повышение надежности в работе подземного газогенератора при газификации целика ограниченного размеров за счет снижения возможности полного выгорания запасов между границами целика и боковыми скважинами (С). При осуществлении способа в целик угля пробуривают не менее трех вертикальных С с расположением одной из них в центре участка От забоев вертикальных С бурят горизонтальные С навстречу друг другу и осуществляют их сбойку . Затем производят инициирование процесса горения в реакционном канале и осуществляют подачу через боковые С дутья, содержащего кислород и диоксид углерода . Отвод продуктов газификации производят через центральную С После выхода газогенератора на стабильный режим работы подачу дутья из смеси диоксида углерода и кислорода чередуют с подачей кислорода воздушного дутья. Смену подачи дутья на кислородвоздушное осуществляют при достижении минимально допустимого предела теплотворного газа Одновременно в боковые С подаются дутье обоих составов. После отбора продуктивного газа из него отбирают диоксид углероде, который направляют на смешение с кислородом для приготовления дутья. 1 з.п ф-лы.1 ил (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 43/295

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4681608/03

{22) 18.04.89 (46) 07.05,91. Бюл. N. 17 (75) Б.И.Кондырев, M.È.Çâîíàðåâ и B,È.Рухмаков (53) 622.278 (088.8) (56) Патент ФРГ % 3007740, кл. Е 21 С 43/00, 1981.

Патент США N 444918; кл. Е 21 В 43/247. 1984. (54) СПОСОБ ПОДЗЕМНОЙ ГАЗИФИКАЦИИ УГЛЯ (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при разработке углесодержащих месторождений способом подземной газификации при доработке целиков. Цель — повышение надежности в работе подземного газогенератора при газификации целика ограниченного размеров за счет снижения возможности полного выгорания запасов между границами целика и боковыми скважинами (С). При осуществлеИзобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке углесодержащих месторождений способом подземной газификации при доработке целиков.

Цель — повышение надежности в работе подземного газогенератора при газификации целика ограниченных размеров за счет снижения возможности полного выгорания запасов между границами целика и боковыми скважинами.

На чертеже показана технологическая схема процесса газификации.

На схеме показаны целик угля 1 с границами 2. центральная 3 и боковые 4 скважи;

„5U„, 1647124 А1 нии способа в целик угля пробуривают не менее трех вертикальных С с расположением одной из них в центре участка. От забоев вертикальных С бурят горизонтальные С навстречу друг другу и осуществляют их сбойку. Затем производят инициирование процесса горения в реакционном канале и осуществляют подачу через боковые С дутья, содержащего кислород и диоксид углерода. Отвод продуктов газификации производят через центральную С. После выхода газогенератора на стабильный режим работы подачу дутья иэ смеси диоксида углерода и кислорода чередуют с подачей кислорода воздушного дутья. Смену подачи дутья на кислородвоздушное осуществляют при достижении минимально допустимого предела теплотворного газа. Одновременно в боковые С подаются дутье обоих составов.

После отбора продуктивного газа из него отбирают диоксид углероде, который направляют на смешение с кислородом для приготовления дутья. 1 з.п, ф-лы,1 ил. ны, дутьевые трубопроводы 5 и 6 соответственно для подачи кислородсодержащего дутья и дутья. содержащего смесь диоксида углерода и кислорода, узел очистки 7 отводимого газа, смесители 8 и 9 соответственно для приготовления кислородвоэдушного дутья и дутья, содержащего.диоксид углерода и кислород, краны 10 и 11 в сети кислородсодержащего дутья и дутья, содержащего диоксид углерода и кислород, узлы 12 коммутации трубопровода 13, подводящего кислород,. со смесителями 8 и 9, контрольно-измерительный блок 14, воздухоразделительная установка 15.

1647124

10 костях. После выхода газогенератора на 15 стабильный режим работы, когда летучие, содержащиеся в угле, уже отходят и темпе20

25 сид углерода иэ узла очистки 7 подают в 30 смеситель 9, куда подают и кислород. Из смесителя 9 дутье поступает в одну из боко:,В целик угля пробуривают три вертикальных скважины. центральную 3 и боковые 4, после чего сбивают скважины ряда бурением горизонтальных скважин, например взрыванием зарядов BB. Затем осуществляют огневую проработку. В качестве дутья на первой стадии процесса газификации, во время которой подземный газогенератор выводят на стабильный режим работы (разогревают до 1500 С), используют кислородвоздушное дутье. На этой стадии продукты газификации подвергают очистке, отделяя от них диоксид углерода, который собирают в предназначенных для этого емратура в газогенераторе поднимается до

1500-1600 С, процесс газификации ведут на дутье двух составов: один из которых, включающий кислородвоэдушную смесь, продолжают подавать в одну иэ боковых скважин 4, тогда как в другую боковую скважину 4 подают дутье, содержащее смесь диоксида углерода и кислорода.

Продукты газификации отводят через центральную скважину 3, после чего подают в узел очистки 7 и после отделения диоксида углерода отправляют к потребителю, Диоквых скважин 4, одновременно в другую скважину 4 иэ смесителя 8 подают кислородвоздушную смесь. Переключение подачи дутья в ту или иную боковые скважины производят посредством кранов 10 и 11. Таким образом в газогенераторе, состоящем из двух секций, в один и тот же момент времени секции работают в различных режимах, В секции, в которую подают кислородвоздушную смесь, происходит в основном реакция горения углерода, в результате чего температура в секции повышается, поскольку идет реакция с выделением тепла. В другой секции, в которую подают смесь диоксида углерода и кислорода„идет преимущественно реакция восстановления двуокиси углерода, в ходе которой используется тепло, накопленное в предыдущий период, при этом обьем диоксида углерода в дутье принимают соответственно большим, чем кислорода. ао

По мере снижения температуры в секции изменяется и состав отходящих газов, что фиксируют посредством контрольноизмерительного блока 14. После достижения нижнего допустимого предела теплотворной способности продуктивного газа производят переключение в дутьевых трубопроводах 5 и 6, затем в скважину 4, в которую раньше поступала смесь диоксида углерода и кислорода, подают кислородвоздушную смесь, а в скважину, в которую подавалась кислород-воздушная смесь— смесь диоксид углерода с кислородом.

Периодическая подача в боковые скважины диоксида углерода с кислородом в объеме, обеспечивающем поглощение тепла в секции газогенератора, приводит к тому, что выгорание угля в массиве. примыкающем к боковым скважинам со стороны границы целика, идет медленнее, чем выгорание объема угля в пределах подземного газогенератора.

Формула изобретения

1. Способ подземной газификации угля, включающий бурение не менее трех вертикальных скважин с расположением одной из них в центре участка, бурение от забоев вертикальных скважин горизонтальных навстречу друг другу и их сбойку, инициирование процесса горения в реакционном канале, подачу через боковые скважины дутья, содержащего кислород и диоксид углерода, и отвод продуктов газификации через центральную скважину, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности в работе подземного газогенератора при газификации. целика ограниченного размеров эа счет снижения возможности полного,выгорания запасов между границами целика и боковыми скважинами, после выхода газогенератора на стабильный режим работы подачу дутья иэ смеси диоксида углерода и кислорода чередуют с подачей кислородвоздушного дутья, при этом смену подачи дутья на кислородвоздушное осуществляют при достижении минимально допустимого ïðåдела теплотворното газа, одновременно в боковые скважины подают дутье обоих составов.

2. Способ поп1,отличающийся тем, что после отбора продуктивного газа из него отбирают диоксид углерода, который направляют на смешение с кислородом для приготовления дутья, 1647124

Составитель Н.Руденко

Редактор М.Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор Л. Бескид, Заказ 1644 Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101