"Состав для обработки газоносныхгОРНыХ пОРОд Советский патент 1981 года по МПК E21F7/00 

(54) СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГАЗОНОСНЫХ ГОРНЫХ ПОРОЛ, СОДЕРЖАЩИХ СЕРОВОДОРОД

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано цпя обработки газоносных горных пород, содержащих сероводород. Известен состав для очистки шахтной атмосферы от серосодержащих газов, содержащий водный раствор гидрата окиси кальция fl Недостатком этого состава является то, что его нельзя применять дня предва рительной нейтрапизации серосодержащих газов путем нагнетания в пласт через скважины. Известен также состав дпя обработки газоносных горных пород, содержащих се роводород, включающий водный раствор гидрата окиси щелочных металлов Г2}. Недостатком этого способа является неполнота нейтрализации сероводорода. Цель изобретения - повышение эффективности обработки газоносных горных по род за счет полной нейтрапизации серово дорода. Поставленная цель достигается тем, состав -дополнительно содержит мар- цевокиспый капни при спеоующем сортении компонентов, вес.%: Гидрат окиси щелочных металлов0,,О Марганцевокнслый калийО,5-1,5 ВодаОстальное Эффективность состава определяется нотой окисления сероводорода до серы. Реакция окисления сероводс ода до бодной серы происходит по следующей ме aK ЛnO - H S- 2KOH 2K Wn(tSt+ a.Wn07- H,S 2NVnO +S4-i-2H O 4 а Wno7t-e 2 , S4 +2 Присутствие в составе гидрата окиси очных металлов (натрия или калия)

создает щелочную среду, когора.я имеет двойную функцию, работает как поглотитель сероводорода и как среда дпя окиспейня перманганатом калия поглощенного сероводорода. Это обеспечивает полноту нейтрализации сероводороду до нейтрапьнЬй серы. Выделение сернистого, натрия или сернистого калия {N«,.5 ипи ) по реакции между гидратом окиси натрия или калия происходит в; незначительном количестве.

Определение динамической емкости проводят следующим образом.

Через сосуд (например, склянку Дрекселя), наполненный определенным количеством нейтрализующего реагента и соединенДля оценки эффектихзности состава дпя обработки газоносных горных пород, содержащих сероводород, и сравнения его эффективности с известными, определяется динамическая емкость известных и предлагаемого составов, выражающая количество единиц объема 100%- ого сероводорода, нейтрализуемых одной единицей объема соответству1ощего реагента (мл-мл, мл/л, л/л и т.п.), которая представлена в таб лице.

ный с индикаторной трубкой, с постоянной определенной скоростью, обеспечиваемой реометром, барботирует газовая смесь, состоящая из 5% сероводороаа и 95% инертного газа азота, Гвз вывоцится из сосуда через индикаторную трубку, контролирующую проскок сероводорода и фиксирующую его появление уже в концентрации 0,00033 об.%, что в 2 раза ниже предельно допустимой концентрации. Про- скок сероводорода фиксируют по появлению темного кольца на индикаторной труб ке, образующегося в результате реакции сероводорода с индикатором. В скпянку Дрекселя помещают 30 мл водного раствора 1%-ного и 0,5%-ного В систему подают газовую смес сероводорода с азото{л в соотношении 5: :95, которая со скоростью 3 п/ч барботирует через раствор нейтрализующего реагента. Через 60 мин от начала барбо- тирования газовой смеси на индикаторной трубке появляется темное кольцо. Динамическая емкость определяется отношением количества сероводорода (в пересчете на 10О%-ный) к количеству нейтрализующего раствора. Пропуска ют за 6О мин 3 п газовой смеси. В пересчете на 10О%-ный сероводород получают ЗООО мл О,05%-ног или 150 мл 10О%-ного W - 150 мл 5 мл А /an клп не . 30 МЛ нейтрализатора. j oo%-Ho НаЗ Для определения пределов соотношения входящих в состав компонентов, готовят 9 вариантов состава, содержащих гидрат окиси щелочного металла и марганцевокислый калий в следующих количествах, вес.%: О,5 и 0,5; О,5 и 1,0; 1,0 и 0,5; 1,О и 1,0; 1,0 и 1,5; 2,0 и 0,5; 2,0 и 1,О; 2,0 и 1,5; 2,0 и 2,О; которые затем растворяют водой До 100%. Определение динамической емкости про водят при изменении температуры в преде лах до ЗО°С в течение от 1 до 3 ч. Как видно из табгЛщы, при содержании в составе О,5 вес.% гидрата окиси щелоч ного металла и О,5 вес.% марганцевокислого калия динамическая емкость состава является низкой (2,92) и поэтому уменьшить количество компонентов в составе нельзя. При содержании в составе 2,О вес.% гидрата окиси щепочного метал ла и 1,5 и 2,0 вес.% марганцевокислого калия динамическая емкость состава составляет 1О,78 и 10,95, следовательно, при увеличении в составе количества мар- ганцевокислого калия свыше 1,5 вес.% практически не повышается динамическая емкость состава, и соотношение гидрата окиси щелочного металла к марганцевокислому калию (2О:1,5) принимают за максимальное. При изменении температуры динамическая емкость предлагаемого состава не меняется. Пример 1. Содержание состава, вес.%: Гидрат окиси щелочных металлов0,5 Марганцевокислый калий О,5 ВодаОстальное до 100 Состав обладает низким значение динамической емкости. Пример 2. Содержание состава, вес.%: Гидрат окиси щелочных металлов2,О /Иарганцевокислый калий 1,5 ВодаОстальное до 100 Состав обладает высоким значением динамической ёмкости, но при большом расходе компонентов. Пример 3. Содержание состава, вес.%: Гидрат окиси щелочных металлов2,0 Марганцевокиспый калий1,5 ВодаОстальное до 10О Состав обладает достаточно высокими значениями динамической емкости при небольшом расходе компонентов. Обработку газоносных горных пороо, содержащих сероводород, производят по-, средством бурения увлажнительных скважин и нагнетания в них предлагаемого состава. Кроме того, состав можно испсма зовать для подавления суфлярных выделений сероводорода посредством распыления го в атмосфере горной выработки. Состав для обработки газоносных горных пород, содержащих сероводород, по сравнению с известными составами имеет динамическую емкость выше в 3 раза и возможность нейтрализации сероводорода до ; свободной серы, что исключает обратную реакцию с выделением сероводорода, независимость эффекта нейтрализации сероводорода от изменения внешних факторсш {температуры, .давления, механического разрушения и т.п.). Продукты реакции, как и сам состав предлагаемой концентрации, не являются токсичными. Формула изобретения Состав для обработки газоносных горых порой, содержащих сероводород, вклю7 83201 чающий водный раствор гидрата окиси щепочных метаппов, отличающийс я тем, что, с цепью повышения эффективности обработки газоносных горных пород за счет попкой нейтрапизадни серо-s вод(ода, состав дополнительно содержит марганцевокислый капий при следующем -соотношении компонентов, вес,%: Гидрат окиси щелочных металлов О,5-2,0Ю Марганцевокислый . калнй О,5-1,5 Вода Остальное 18 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Авторское свидетельство СССР 560989, кп. Е 21 F 5/00. 1974. 2. Исследовать условия выделения и . разрабатывать cnoco&i борьбы с серосодержащими газами в условиях шахт Карагандинского бассейна. Отчет по научноисслец. работе N 78025198. Кемерово, 1978, с. 32-ч34.