Способ борьбы с метаном при разработке угольных месторождений

 

СОНИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU(»1229330 (50 4 Е 21 С 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗО6РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

", 1

° .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 1903141/22-03 (22) 30.03.73 (46) 07.05.86 Бюл. У 17 (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени горный институт (72) А.И.Нестеров, А.С.Бурчаков, Э.М.Москаленко, Н.Г.Смольянинов, Б.Н.Перминов и А.В.Назаренко (53) 622.817.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 309610, кл. С 12 D 13/ tO, 1969.

Авторское свидетельство СССР

У 188442, кл. E 21 Г 5/20, 1965. (54)(57) 1. СПОСОБ БОРЬБЫ С МЕТАНОМ

ПРИ РАЗРАБОТКЕ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЩЦЕНИЙ, включающий бурение в угольный пласт нагнетательных скважин и подачу через них в угольный пласт микробиологической среды, окисляющей метан, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности окисления метана путем увеличения обработанной зоны угольного пласта за счет увеличения площади контакта микробиологической среды с метаком, а также времени активной работы микробиологической среды по окислению метана в угольном пласте, в качестве микробиологической среды используют бесклеточный экстракт метанокисляющих бактерий, полученный путем дезинтегрирования метанокисляющих бактерий.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что по истечении срока активной работы бесклеточного экстракта метанокисляющнх бактерий по окислению метана осуществляют пневмообработку угольного пласта.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью обеспечения окисления метана в шахтной атмосфере при преобладающем влиянии выработанного пространства в общем газовом балансе участка угольного месторождения, бесклеточный экстракт метанокисляющих бактерий помещают в открытые емкости, которые устанавливают на пути движения выделившегося метана.

1"29330

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в угольной промышленности при разработке метаноносных выбрососпасных уk oJIbHbl2, пластов для борьбы с 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 -.àê>êå обеспечение окисления метана в шахтной атмосфере при преобладающем влиянии выработанного пространства в общем газовом балансе участка угольного месторожцения.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что снижение концентрации метана, находящегося в паровом пространстве угольных пластов или выделяющегося иэ них в выработ-ку, осуществляется за счет ферментативного окисления метана бесклеточныы экстрактами метанокисляющих бактерий, который представляют собой дезинтеграты клеток этих бактерий, разрушенных одним из известных мето— дов (экструзия из жидкого или из замороженного состояния, ультразвук, баллистические методы, взрывная декомпрессия и т.p,.).

Проведенные исследования показали., :и о бесклеточные зн<стракты комплекс3$ ной культуры метанокислящих микроорг низмов,. полученные путем разрушения их кле ок взрывной газовой де"<Ом" прессией, в сравниваемьгх условиях в

40 присутствии кислорода воздуха при с = ЗС окисляют метан быстрее,, чем ц лые клетки этих организмов ° Это происходит главным образом эа счет

>.a;o, чго окисление метана экстра;

TBbiH ьачинаr тся сразу после 1<О э 1 акта с газом, тсгда как живым микроорганизмам для этого необходимо некоторое время,, которое мажет составить двое—

T р о е с у !. oK .

Кроме того, применение бесклеточных экстрактов позволяет увеличить зону распространения ответственных за окисление метана структур клеток в угольном пласте, по. сравнению с зоной распределения в нем целых клеок, благодаря тому, что размеры частиц экстракта меньше размера целых кле 1ок .

Данный эффект может быть получен путем применения бактериальной сусл.ензии,, предварительно подвергнутой специальной обработке, в результате которой происходит разрушение клеток бактерий, а следовательно, увеличение с.:епени цисперсности суспензии за сче" уменьшения размера частиц. Не обходимым условием при этом остается то, что разрушенные клетки метанокисляющих бактерий (МОБ) сохраняют способносгь окислятb MpTBH B IlopoBOH структуре угля. Разрушенные клетки

ЮБ, сохраняя способность к окислению метана, теряют способность к росту. Следовательно, увеличения биомассы бактерий в порах угля не происходит, то обеспечивает и равномерную диффузию газа в суспензию разрушенных бактерий, Применение суспенэии разрушенных бактерий (состоящей нз частиц меньших размеров по сравнению с целыми клетками бактерий) одно=-,ременно обеспечивает и более эффективный контакт газовой фазы с жидкой за счет увеличения общей поверхности биологически активной суспенэии.

Современная техника обработки кулы уры бактерий с целью ее разрушения способна обеспечить получение бесклеточных препаратов любых (без ограничений) штаммов метанокисляющих "àêòåðèé. В данном случае рекомендована культура N| thylosinus triс11озрог1цш штамм 20, выделенная в !

L1"И из шахтньг< вод Донецкого угольного бассейна.

Опытно-промышленные испытания, проведенные в различных горно-геалоги<еских условиях, показали, что ооработку угольного пласта бактериальной суспензий целесообразно (из расчета максимальной эффективностн снижения метаноносности угля) осуществлять иэ расчета 10 — 15 л суспензии на 1 т угля при плотности (концентрации) 10 кл/мл. Применение

L==c

15 л/т) „. т.е, берется суспензия ИОБ концентрацией 10 кл/мл подвергается дезинтеграции (разрушению) и нагнетается в пласт с расходом 10-15 л/т.