Способ подземной газификации угля Советский патент 1988 года по МПК C10J5/00 

(21)4106782/22-03

(22)04.08.86

(46) 30.04.88. Бюл. № 16

(71)Стахановский филиал Коммунарс- кого горно-металлургического института

(72)Т.Ю.Валуконис, Н.И.Смачной, Е.В.Смаглий и М.Г.Левертов

(53) 662.747.6 (088.8)

(56)Заявка ФРГ №2044310,

кл. С 10 J 3/46, опублик. 1973.

Авторское свидетельство СССР № 941587, кл. Е 21 С 43/00, С 10 J 5/00, 1980. (54) СПОСОБ ПОДЗЕМНОЙ ГАЗИФИКАЦИИ УГЛЯ

(57)Изьбретение относится к горному делу и м.б. использовано для бесшахтной разработки месторождения угля и других горючих полезных ископаемых посредством их газификации

на месте залегания. Цель изобретения-- повьшение 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 гидроразрыва в качестве жидкости гидроразрыва используют нефтепродукты. Последние перед подачей в пласт загущают путем смешивания i с алюминиевыми солями органических кислот. Это обеспечивает загущение нефтепродуктов и пр дотвраща- ет их растекание в трещинах. После производства гидроразрыва и образования связи между С для подачи дутья и отвода продуктов осуществляют розжиг пласта. Б выгазованное пространство угольного пласта периодически подают воду. В результате розжига формируют огневой забой и зону горения. Продукты горения поступают по С к потребителю. 3 з.п.ф-лы, 1 табл.

а $

0

00 со to

о 00

Oi

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

Цель , изобретения - повышение, эф- фективнобти газификации за счет по- вышения температуры на огневом забое Способ осуществляют следующим образом.

Схема разработки угольного пласта Включает скважину дл:я подачи воздуш- но-кислородного дутья, скважину для отвода образовавшейся газовой или парогазовой смеси и скважину, предназначенную для подачи жидкости гидрразрыва. При производстве гидрораз - рыва в качестве жидкости гидроразрыв используют нефтепродукты, которые перед Подачей в скв 1жину гидроразрыва смешивают с алюм1: ниевь ми солями органических кислот,, чем достигают загущение нефтепродуктов и предотвращение их растекания а трещинах.

Наиболее дешевыми: алюминиевыми солями органических кислот являются олеат, пальмитат и стеарат алюминия.

Нафтенат алюминия - каучукоподоб- ное вещество, растворимое в углеводородах и скипдаре. Получают взаимодействием водных растворов Alj(sO/|)j и нафтената щелочного металла.

Олеат алюминия - (CHjiCHjXCH CH(CH,t)., т„ пл 135°С{ не I растворим в воде,- растворяется в спиртах, эфирах, бензоле, минеральных маслах, скипидаре получают на- греванием Al(OH)j и олеиновой кислоты в воде, . Пальмитат алюм:ини;я - fCHjCCHj) , т. пл. не растворим в воде и спиртах; раство- ряется в бензоле, керосине и свежеперегнанном ски пидар-е. Получают нагреванием А1(ОН)з и пальмитиновой килоты в воде.

Стеарат алюминия - (С HjgCOO)jAl,, т.пл. 1 15 С, Не растворим в воде, спиртах,эфирах;растворяется в растворах щелочей, скипидаре,петролейном эфире, вызывает гелеобразование углеводородон. Получают взаимодействием (CHjCOO)j А1 со стеаратом натрия.

В практических целях предпочтительно использование нафтенага и паль- мината алюминия, Для получения консистенции от вязкой жидкости до почти нетекучего студеня достаточно добавки зтих веществ в количестве 4-11%,

Главным условием повып1ения эффективности подземной газификации угля является повьппение температуры на огневом забое. Это вытекает из следующего экспериментального установленного факта, что при повышении температуры вправо с образованием Hj, и СО сдвигаются следующие реакции газогенераторного процесса: С +С04 i±2CO /1/ С -(- HjOi rirCO + Hj /2/ СН + +ЗН4 /3/

СН4 « COj j:±2CO+ Н/4/

Поэтому, на огневом забое жела - тельно получение температур порядка 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 совмещение операции образования канала газафикации путем гидроразрыва угольного пласта с заполнением этого канала веществом с высокой теплотой горения, т.е. в качестве жидкое ти гидроразрыва использовать термичес кую( зажигательную) смесь,

В таблице приведены основные показатели по предлагаемому способу

I Рецептурная характеристика составов- следующая | / на 1л нефтепрдук- тов/.

Состав 4 - нафтенат алюминия 455-;

Состав 5 - пальмитат алюминия 50г

Состав 6 - нафтенат алюминия 35г, порошок алюминия 30 г, КСЮз 50 г,

. .Состав 7 - пальмитат aлю JИJШя 40 г,порошок алюминия 30 г, KClOj 50г

Состав 8 - пальмитат алюминия 40 г, порошок магния 50 г, КСЮь 60 г.

Из рассмотрения данных таблиц видно, что при реализации предлагаемого способа обеспечивается теплота сгорания / на единицу веса зажигательного соста,ва/, в 12 - 13 раз пре- вьш1ающую тактовую для термита и в 1,7 1,8 раз более высокая, чем для сплава Электрон и белого фосфора, В то же время за счет добавления в

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 выгазованное про - странство угольного пласта подают также воду / если угольный пласт не контактирует с обводненными 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 изобретения

1 .Способ подземной газификации угля включающий бурение скважин, образование между ними канала газификации с помощью гидравлического разрыва пласта, подачу воздушного или воздушно- кислородного дутья навстречу огневому забою и отвода парогазовой смеси, отличающийся тем, что, с

целью повьшения эффективности газификации за счет повышения температуры на огневом забое, в качестве жидкости для гидравлического разрыва пласта используют нефтепродукты, которые перед подачей в пласт загущают путем смешивания с алюминиевыми солями .органических кислот.

2, Способ поп, 1,отличаю - щ и и с я тем, что при смешивании в нефтепродукты дополнительно добавляют алюминиевый или магниевый порошок

совместно с перхлорантом калия.

3.Способ по п. 1,отличаю - щ и и с я тем, 4to в качестве нефтепродуктов используют керосин. 4.Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что в качестве нефтепродуктов используют петролейный эфир.

Железо-алюминиевый термит

Магниевый сплав Электрон

Фосфор белый

Керосин нафтенат алюминия

Керосин + папьмитат алюминия

Керосин + нафтенат алюминия + алюминий + KClOj

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

Петролейный эфир + пальмитат алюминия + магний + KClOj, 10,5

2500 3,2

(спрессованный)

-20001,8

-13001,8

-9000,8-0,9

V9000,8-0,9

19000,9

19000,9

20000,9