SU941587A1 - Способ подземной газификации угл - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОДЗЕМНОЙ ГАЗИФИКАЦИИ УГЛЯ

1

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано в горнодобывающей промышленности дл  бесшахтной разработки месторождений угл , нефти, сланцев посредством их газификации на месте залегани .

Известен способ поздемной газификации угл , включающий подачу дутьевой струи на огневой забой, отвод образовавшейс  высокотемпературной смеси, при котором температуру в забое поддерживают 980-1650°С, а давление равным 0,7-21,0 МПа 1.

Недостатками способа  вл ютс  большие энергетические затраты и недостаточное качество парогазовой смеси из-за высокого содержани  метана.

Известен также способ, основанный на подаче дуть  навстречу огневому забою и отвода образовавшейс  высокотемпературной смеси по основным скважинам, .вскрывающим угольный пласт и соединенным каналом газификации 2.

Недостатком данного способа  вл етс  невысока  термодинамическа  эффективность использовани  химической энергии сгорани  угл , обусловленна  потер ми тепла.

выдел емого в процессе реакции горени  угл .

Цель изобретени  - повышение эффективности использовани  химической энергии сгорани  угл  и получение парогазовой сме си высоких параметров.

Указанна  цель достигаетс  тем, что огневой забой поддерживают при температуре не ниже 1500° К, а давление равным критическому давлению воды, при этом давление 10 создают повышением его в скважине дл  отвода парогазовой смеси, а также тем, что дополнительно пробуривают скважину, по которой с поверхности земли нагетают холодную воды в выгазованное пространство по направлению движени  огневого забо  под давлением, большим разности критического давлени  и давлени , создаваемого столбом воды на забое угольного пласта.

На чертеже приведена схема газификации угольного пласта.

Claims (2)

1. 20 Схема включает скважину 1 дл  нагнетани  воздушно-кислородного дуть , скважину 2 дл  отвода образовавшейс  парогазовой смеси 3, скважину 4 дл  подачи холодной воды 5 в выгазованное пространство fi. огневой забой 7, канал газификации 8, ппшденный по угольному пласту 9, запорный вентиль 10, по которому осуществл ют выпуск парогазовой смеси 3. Угольный пласт вскрываетс  трем  группами скважин 1, 2 и 4. Причем скважина 4, предназначенна  дл  подачи воды, проходитс  в ранее отработанном или выгазованном пространстве. Между скважинами 1 и 2 с помощью гидравлического разрыва или прожига угольного пласта 9 образуют канал газпфикации 8. Угольный пласт разжигают и образуют огневой забой 7, который поддерживают при температуре не ниже 1500 К. Последнее осуществл етс  с помощью воздушно-кислородного дуть , которое подают навстречу движению огневого забо  по сква/кипе 1 и каналу газификации 8. По скважипе 4, расположенной в выгазованном пространстве в направлении огневого забо , подают холодную воду, котора  по мере приближени  кзабою нагреваетс  в результате тецлообмена с гор чими вмещающими породами и газообразными продуктами сгорани  угл  до температуры 647 К, превращаетс  в пар, температура которого может повышатьс  вплоть до температуры горени  угл . При этом давление, под которым необходимо производить нагнетание воды в скважину 4, должно быть больще, чем разность критического давлени  воды (22,12 МПа) и давлени , создаваемого столбом воды высотой, равной глубине скважины 4. Поддержание необходимого уровн  противодавлени  в скважине 2 осуществл ют с помощью запорного вентил , установленного на устье. Образующа с  в результате процессов теплообмена продуктов горени  с водой парогазоГ5а  смесь имеет температуру не ниже 670- 770 К. После отработки участка пласта, оконтуренного р дом скважин 1 и 2, приступают к газификации следующего участка. Причем скважину 2 используют уже дл  подачи воды в выгазованное пространство, а скважину 1 дл  отвода парогазовой смеси. Необходимость поддержани  на глубине расположени  угольного пласта давлени , равного критическому давлению воды, обусловлена тем, что в критической точке, характеризуемой давлением 22,12 МПа и температурой 647 К, превращение воды в 4:iap происходит при ну/1евой теплоте парообразовани . Реакйи  горени  угл  при давлении , равном критическому давлению воды, может протекать с выделением или водорода или метана. В последнем случае характер протекани  реакции не обеспечивает максимально возможного получени  тепла, как при выделении водорода и его последующем взаимодействии с кислородом. Поэтому дл  получени  реакции горени , сопровождающейс  выделением водорода, процесс горени  необходимо проводить при температуре выше 1500 К, при которой содержание метана в образовавшейс  смеси при данном давлении не превосходит 10%Предлагаемый способ газификации угл  обеспечивает по сравнению с известными способами возможность получени  в подземном газогенераторе теплоносител  высоких параметров , пригодного дл  выработки электроэнергии непосредственно после подъема его на поверхность; более полное использование химической энергии сгорани  топлива. Формула изобретени  1.Способ подземной газификации угл , включающий подачу газа навстречу огневому забою и отвод образовавшейс  высокотемпературной парогазовой смеси по скважинам , вскрывающим угольный пласт и соединенным с каналом газификации, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  эффективности использовани  химической энергии сгорани  угл  и получени  парогазовой смеси высоких параметров, температуру в зоне огневого забо  поддерживают не ниже 1500 К, а давление равным критическому давлению воды, при этом давление создают повышением его в скважине дл  отвода парогазовой смеси. 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что дополнительно пробуривают скважину, по которой с поверхности земли нагнетают холодную воду в выгазованное пространство по направлению движени  огневого забо  под давлением, большим разности критического давлени  и давлени , создаваемого столбом воды на забое угольного пласта. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Акцептованна  за вка ФРГ № 2044310 кл. с 10 j 3/46, опублик. 1973.
2. 2.Арене В. Ж. Геотехнологические методы добычи полезных ископаемых. М., «Недра , 1975 с. 189 (прототип).

   JILt/mbe