Способ подземной газификации угля Советский патент 1991 года по МПК E21B43/295 

Изобретение 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 скважины, дутьевые трубопроводы 5 и 6 соответственно для подачи кислородсодержащего дутья и дутья, содержащего смесь диоксида углерода и кислорода, узел очистхи 7 отводимого газа, смесители 8 и 9 соответственно для приготовления кислородвоздушного 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, воздухоразделитель- ная установка 15.

о

Ь

ю ±

В целик угля пробуривают три вертикальных скважины: центральную 3 и боковые 4, после чего сбивают скважины ряда бурением горизонтальных скважин, например взрыванием зарядов ВВ. 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 кисло- родвоздушное дутье. На этой стадии продукты газификации подвергают очистке, отделяя от них диоксид углерода, который собирают в предназначенных для этого емкостях. После выхода газогенератора на стабильный режим работы, когда летучие, содержащиеся в угле, уже отходят и температура в газогенераторе поднимается до 1500-1600°С, процесс газификации ведут на дутье двух составов: один из которых, включающий кислородвоздушную смесь, продолжают подавать в одну из 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, Диоксид углерода из узла очистки 7 подают в смеситель 9, куда подают и кислород. Из смесителя 9 дутье поступает в одну из боковых скважин 4, одновременно в другую скважину 4 из 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.

По мере снижения температуры в секции изменяется и состав отходящих газов, что фиксируют посредством контрольно- измерительного 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 кислород- воздушную 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, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения надежности в работе подземного газогенератора при газификации целика ограниченного размеров за счет снижения возможности полного выгорания запасов между границами

целика и боковыми скважинами, после выхода газогенератора на стабильный режим работы подачу дутья из смеси диоксида углерода и кислорода чередуют с подачей кислородвоз- душного дутья, при этом смену подачи дутья

на кислородвоздушное осуществляют при достижении минимально допустимого предела теплотворного газа, одновременно в боковые скважины подают дутье обоих составов.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что после отбора продуктивного газа из него отбирают диоксид углерода, который направляют на смешение с кислородом для приготовления дутья.

воздшг-лт т

I г

A-JuL

К потребителю

боздух +02

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при разработке углесо- держащих 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

7 2 Ь

/

/