Способ подземной газификации угля

Авторы патента:

E21B43/295 - газификация полезных ископаемых, например для получения смеси горючих газов (E21B 43/243 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2424429:

Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для подземной газификации целиков угля, оставшихся после применения технологии глубокой разработки угольных пластов. Техническим результатом является надежное получение требуемого количества продуктов газификации. Для этого способ подземной газификации угля включает проведение по пласту угля камер, соединенных с поверхностью на их устьях и между собой в конце, и герметизацию устьев камер, установку устройств для дутья и газоотвода и последующее выжигание целиков угля. При этом бурение одной пары камер ведут разнонаправленно под углом одна к другой из одного устья и соединяют с очередной парой камер в их конце. Устья камер и выход пласта на поверхность изолируют сплошной герметизирующей стенкой. 2 ил.

Известен способ подземной газификации угля, включающий использование для газификации целиков угля, оставшихся после применения технологии глубокой разработки угольных пластов, перебуривание межкамерного целика скважиной, организацию в ней огневого забоя и герметизацию устья камер [1 - прототип].

Недостатками известного способа являются:

- трудность регулирования процесса выжигания целиков угля при движении газовой смеси по скважинам в целиках;

- сложность при организации огневого забоя;

- возможность выхода огня на поверхность.

Технической задачей являлось создание надежного процесса выжигания целиков угля, а также возможность изменения количества запасов угля для газификации изменением направления выбуривания камер.

Полученный технический результат - надежное получение требуемого количества продуктов газификации.

Предлагаемый способ отличается тем, что бурение одной пары камер ведут разнонаправленно под углом одна к другой из одного устья и соединяют с очередной парой камер в их конце, а устья камер и выход пласта на поверхность изолируют сплошной герметизирующей стенкой.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, как то, что бурение одной пары камер ведут разнонаправленно под углом одна к другой из одного устья и соединяют с очередной парой камер в их конце, позволяет придать целику угля треугольную форму и создать зигзагообразный путь для движения газовой смеси.

Другой существенный признак о том, что устья камер и выход пласта на поверхность изолируют сплошной герметизирующей стенкой, исключает выход огня на поверхность на всем протяжении участка, отведенного для подземной газификации.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 показано в плане расположение горных выработок после бурения камер, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Условные обозначения, принятые на чертежах:

1 - угольный пласт; 2 - камера; 3 - угольный целик; 4 - герметизирующая стенка; 5 - устройство для дутья (газоотвода).

Способ осуществляют следующим образом.

При выемке угольного пласта 1 по технологии глубокой разработки угольных пластов выбуривают камеры 2 с оставлением между ними угольных целиков 3. При этом бурение камер 2 ведут из одного устья разнонаправленно под углом одна к другой. При бурении очередной пары камер 2 первую из них направляют таким образом, чтобы она в своем конце соединилась со второй камерой первой пары, что позволяет придать целику угля 3 треугольную форму и создать зигзагообразный путь для движения газовой смеси. Устья всех камер 2 и выход пласта угля на поверхность изолируют сплошной герметизирующей стенкой 4, в которой устанавливают устройства для дутья 5 и газоотвода. Огневой забой создают в устье одной из камер 2, организуют дутье и газоотвод, перемещая которые выжигают целики 3 данного блока.

Преимущества данного способа:

- надежность процесса выжигания;

- изоляция участка, отведенного для подземной газификации угля;

- возможность изменения запасов угля в целиках для получения требуемого объема продуктов газификации.

Источники информации

1. Патент РФ №2311531, E21B 43/295, 2007 г.

Способ подземной газификации угля, включающий проведение по пласту угля камер, соединенных с поверхностью на их устьях и между собой в конце камер, герметизацию устьев камер, установку устройств для дутья и газоотвода и последующее выжигание целиков угля, отличающийся тем, что бурение одной пары камер ведут разнонаправлено под углом одна к другой из одного устья и соединяют с очередной парой камер в их конце, а устья камер и выход пласта на поверхность изолируют сплошной герметизирующей стенкой.

Изобретение относится к экологически безопасным технологиям разработки месторождений и добычи углеводородов, в частности трудноизвлекаемых и нерентабельных залежей угля, сланцев, нефти и газового конденсата.

Способ газификации углеводородов для получения электроэнергии и углеродных наноматериалов // 2415262

Изобретение относится к экологически безопасным технологиям добычи углеводородов и раздельного использования продуктов их подземной газификации, в частности водорода для получения электроэнергии, а углерода для углеродных наноматериалов.

Циклический способ подземной газификации угля // 2402595

Изобретение относится к угледобывающей промышленности и может быть использовано при геотехнологических разработках маломощных угольных пластов посредством их подземной газификации с получением и выведением на поверхность энергетического газа.

Способ подземной газификации мощных угольных пластов слоями // 2398105

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к подземной газификации мощных угольных пластов. .

Способ получения водорода из угольного пласта // 2396305

Изобретение относится к угледобывающей промышленности и может быть использовано при подземной газификации для получения молекулярного водорода. .

Способ комплексного освоения угольного месторождения // 2392432

Изобретение относится к горному делу, в частности к комплексному освоению угольных месторождений при подземной газификации угля, и может быть использовано для получения продуктов подземной газификации угля, теплоносителя с заданными параметрами и для попутной добычи мышьяка.

Способ подземной газификации мощных угольных пластов // 2392427

Изобретение относится к горному делу, а именно к подземной газификации угольных месторождений на месте залегания. .

Способ термической переработки глубокозалегающих горючих сланцев // 2388790

Изобретение относится к области термической переработки горючих сланцев. .

Способ подземной газификации // 2383728

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам подземной газификации. .

Способ подземной газификации // 2382879

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способу подземной газификации. .

Способ утилизации изношенных автомобильных шин при разработке угольных пластов методом подземной газификации // 2435954

Изобретение относится к горному делу и к переработке бытовых и (или) промышленных отходов, в частности к разработке крутых и крутонаклонных угольных пластов по технологии подземной газификации, и утилизации изношенных автомобильных шин

Способ подготовки энергетического газа подземной газификации каменных и бурых углей // 2439313

Изобретение относится к горному делу и может быть применено при разработке месторождений каменных и бурых углей путем подземной газификации и направлено на улучшение экологических показателей процесса подготовки энергетического газа

Способ технологии управляемой подземной газификации угля // 2441980

Изобретение относится к области горного дела и может быть применено в технологии подземной газификации угля (ПГУ)

Способ производства водорода при подземной газификации угля // 2443857

Изобретение относится к области горного дела, а конкретнее к области подземной газификации угля - ПГУ и производству на ее основе водорода

Способ подземной газификации // 2477788

Изобретение относится к горному делу, в частности, к способам подземной газификации твердых ископаемых топлив и может быть использовано для получения газообразного энергоносителя (горючего газа) из угля или сланца на месте залегания

Способ подземной газификации угля // 2490445

Изобретение относится к способам подземной газификации угольных пластов путем превращения угольной массы на месте ее залегания в горючий газ, который может использоваться в различных энергетических установках

Способ управления газовыделением при отработке склонного к самовозгоранию угольного пласта // 2512049

Способ относится к области горной промышленности, в частности к угольной, и может быть использован при отработке склонных к самовозгоранию угольных пластов. Техническим результатом является повышение безопасности ведения горных работ при отработке склонных к самовозгоранию угольных пластов. В способе при отработке склонного к самовозгоранию угольного пласта, включающем подготовку выемочного участка парными выработками, проветривание выработок очистного участка за счет общешахтной депрессии и отвод шахтного метана из источника выделения, отвод метана осуществляют сначала через пробуренные на сближенные пласты дегазационные скважины с возможностью исключения подсосов воздуха из призабойного пространства действующего очистного забоя. Затем после сдвижения пород основной кровли отрабатываемого пласта отвод метана осуществляют через оставшуюся часть длины скважины при режимах, исключающих подсосы воздуха из призабойного пространства лавы. При этом интенсивно выделяющийся из разгружаемых от горного давления зон отрабатываемого пласта вблизи забоя лавы метан отводят в дегазационную вакуумную сеть выемочного участка через пробуренные ориентированно на очистной забой пластовые скважины с концентрацией метана, пригодного для утилизации. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ утилизации диоксида углерода (со2)из газа подземной газификации угля (пгу) // 2513947

Изобретение относится к области горного дела и может быть применено при подземной газификации угля. Способ заключается в том, что выделенный в поверхностном химическом комплексе СО2 делят на два потока: первый из них нагнетают в дутьевые скважины эксплуатируемого подземного газогенератора и инициируют в зонах газификации эндотермическую химическую реакцию СО2+С=2СО-q, обогащая при этом газ ПГУ горючим компонентом СО; второй поток СО2 нагнетают в отработанный подземный газогенератор. При этом количество нагнетаемого в эксплуатируемый подземный газогенератор СО2 определяют в зависимости от температурного уровня в окислительной зоне газификации и состава газа, отводимого из соседней скважины. Золошлаковую массу отработанного газогенератора пропитывают водным раствором гашеной извести [Са(ОН)2], для чего нагнетают его в скважины отработанного газогенератора до стабилизации концентрации этого раствора путем периодического отбора его проб и их химического анализа. После стабилизации концентрации гашеной извести в анализируемых пробах начинают нагнетать в скважины отработанного газогенератора второй поток СО2 с целью его химической сорбции. Нагнетание СО2 в отработанный газогенератор прекращают после возрастания его концентрации в периодически отбираемых из скважин пробах до 90%. Технический результат заключается в полной утилизации образующегося при ПГУ СО2. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ извлечения высокомолекулярного сырья нефтегазоконденсатного месторождения // 2519310

Изобретение относится к тепловым методам разработки трудноизвлекаемых тяжелых углеводородных залежей путем их нагрева. Обеспечивает создание огневой технологии воздействия на залежь тяжелых углеводородов для создания коллекторов повышенной дренирующей способности. Сущность изобретения: способ заключается в огневом воздействии на месторождение через систему поверхностных скважин путем воспламенения углеводородного сырья на вскрытом их забое, нагнетании воздуха высокого давления в залежь, создании в ней зон горения углеводородного сырья и активном прогреве залежи высокомолекулярного сырья, а следовательно, существенном снижении его вязкости и доступности извлечения через добычные скважины. Согласно изобретению на залежь высокомолекулярного сырья бурят с поверхности вертикальные скважины, центральную из которых оборудуют для розжига углеводородного сырья, а периферийные, удаленные от центральной на заранее выбранные расстояния, оборудуют для нагнетания воздуха высокого давления. При этом благодаря противоточному перемещению очага горения от центральной добычной скважины к периферийным нагнетательным скважинам образуют искусственные коллекторы повышенной дренирующей способности. Постоянно контролируют состав смеси, извлекаемой из центральной добычной скважины и при обнаружении в ней свободного кислорода в количестве более 1% об. выявляют источник его возникновения путем поочередного отключения периферийных вертикальных нагнетательных скважин. Снижают расход нагнетаемого воздуха в скважину - источник проскока кислорода. 3 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 ил.

Способ подземной газификации // 2521255

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для получения газообразного энергоносителя из угля или сланца на месте залегания. Способ включает бурение скважин с поверхности земли в обрабатываемый интервал в подземном пласте, размещение в скважинах электродов, приложение напряжения к электродам, пропускание электрического тока и нагрев пласта за счет джоулева тепла. К электродам прикладывают напряжение, достаточное для возникновения частичных разрядов и триинга до образования канала электротеплового пробоя в пласте, о моменте образования которого судят по снижению сопротивления межэлектродного пространства, затем пропускают ток через канал электротеплового пробоя в пласте. Технический результат заключается в снижении трудоемкости способа и экономических издержек при подготовке газификации. 1 ил.