Способ борьбы с метаном при разработке угольных месторождений Советский патент 1986 года по МПК E21B21/06 

1

Изобретение относится к горкой промышленности и может быть использовано в уг ольной про1 ышленности при разработке метаноносных выбро- соопаснь;х угольных пластов для борьбы г. метаном.

Цель изобретения - повышение эффективности окисления метана путем увеличения обработанной зоны угольного пласта за счет увеличения площади контакта микробиологической среды с, метаном и времени активной работы микробиологической среды по окислению метана в угольном пласте, а также обеспечение окисления метан в шахтной атмосфере при преобладающем влиянии выработанного пространства в общем газовом балансе участк угольного месторождения.

Сущность предлагаемого способа состоит, в том, что снижение концентрации метана, находящегося в поро- вом пространстве угольных пластов или вьзделяющегося из них в вьфабо1г- ку5 осуществляется за счет ферментативного окисления метана бесклеточ- нь&ш экстрактами метанокисляющих бактерий, которьй представляют собо дезинтеграты клеток этих бактерий, разрушенных одним из известных методов (экструзия из жидкого или из замороженного состояния, ультразвук, баллистические методы, взрывная декомпрессия и т.д.)

Проведенные исследования показал что бесклеточные экстракты комплексной культуры иетанокислящих ш коосф г анизмоВр полученные путем разрушения их клеток взрывной газовой деко прессиейэ в сравниваемых условиях в присутствии кислорода воздуха при t 30- окисляют метан быстрее,, чем целые клетки этих организмов. Это происходит главным образом за счет того, что окисление метана экстрак- тэлчи начинается сразу после контакт с газом, тогда как жк;вым NrHKpoopraнизмам для этого необходимо некотор время 5 которое может составить двое трое суток,

Кроме ТОГО; применение бесклеточ- иьп экстрактов позволяет увеличить зону распространения ответственных за окисление метана структур клеток в угольном пласте, по- сравнению с зоной распределения в нем целых клеток ; благодаря тому, что размеры час

0

0

0

3

iO fi

тиц экстракта меньше размера целых клеток.

Данньп эффект может быть получен путем применения бактериальной суспензии,, предварительно подвергнутой специальной обработке, в результате которой происходит разрушение клеток бактерий, а следовательно, увеличение степени дисперсности суспензии за счет у меньшения размера частиц. Не обходимым условием при этом остается то, что разрушенные клетки метанокисляющих бактерий (МОБ) сохраняют способность окислять метан в поровой структуре угля. Разрушенные клетки МОБ, сохраняя способность к окислению метана, теряют способность к росту. Следовательно, увеличения биомассы бактерий в порах угля не происходит, что обеспечивает и равномерную диффузию газа в суспензию разрушенных бактерий. Применение суспензии разрушенных бактерий (состоящей из частиц меньших размеров по сравнению с целыми: клетками бактерий) одновременно обеспечивает и более эффективный контакт газовой фазы с сидкой за счет увеличения общей поверхности биологически активной суспензии.

Современная техника обработки культуры бактерий с целью ее разрушения способна обеспечить получение бесклеточных препаратов любых (без ограничений) штаммов метанокисляю- бактерий. В данном случае рекомендована культура Methylpsinus tri- chosporium штамм 20, выделенная в из шахтньк вод Донецкого угольного бассейна.

Опытно-промыпшенные испытания, проведенные в различных горно-геологических условиях, показали, что обработку угольного пласта бактериальной суспензий целесообразно (из расчета максимальной эффективности снижения метаноносности угля) осуществлять из расчета 10 - 15 л суспензии на 1 т угля при плотности (концентрацитл) 10 кп/ып. Применение бескиеточного препарата предполагает разрушенную суспензию той же плот- нос тн, что и суспензии целых клеток (Ю кл/мл), в том же объеме (10 - 15 л/т), т.е, берется суспензия МОБ концентрацией 10 кл/мл подвергается дезинтегра1 ии (разрушению) и нагнетается в пласт с расходом 10-15 л/т.