Спосіб дегазації вуглепородного масиву при розробці вугільних пластів

Спосіб дегазації вуглепородного масиву при розробці вугільних пластів, що включає буріння вертикальних або похилогоризонтальних свердло 3 поверхню до енергетичного комплексу утилізації газів дегазації з отриманням електричної енергії, тепла, паливного газу метану і відрізняється тим, що попередньо метаноповітряну суміш, видану на поверхню по дегазаційній свердловині збагачують біогазом-метаном, отриманим шляхом бродіння біомаси у біогазових установках з подальшою подачею газової суміші у силові установки для вироблення електроенергії, На фіг. 1 представлений загальний вид технологічної схеми підвищення енергетичної цінності газів свердловинної дегазації породно-вугільного масиву при розробці вугільних пластів: 1 - дегазаційна свердловина; 2 - вакуум-насос; 3 - біогазова установка; 4 - резервуар для змішування газів дегазації та біогазу; 5 - газотурбінна установка; 6 - котел; 7 - паротурбінна установка; 8 - трубопровід гарячої води (Т=40-60°С); 9 - провід електроструму до двигуна гвинта мішалки біомаси; 10 - двигун гвинта мішалки біомаси; 11 - гвинт мішалки біомаси; 12 - біомаса; 13 - продукти біорозпаду (добриво); 14 - кожух з теплою водою; 15 - отвір для випуску продуктів біорозпаду (добриво); 16 - газопровід; 17 - газгольдер. Спосіб реалізується наступним чином. При реалізації способу, дільниця вугільного пласта розкривається дегазаційною свердловиною 1 (вертикальна або похилогоризонтальна), для здійснення дегазації до ведення очисних робіт, підчас ведення очисних робіт і після проходу дільниці дегазації очисним вибоєм. За допомогою вакуум-насосу 2, який встановлюється в усті свердловини на поверхні землі, формується зона вилучення шахтного метану з вуглепородного масиву. По свердловині гази дегазації направляються у резервуар 4 для змішування з біогазом який містить 60-90 % метану. Збагачені таким чином гази дегазації (26-44 % СН4) під тиском 0,6-1,9 МПа направляються на газотурбінну (газо-поршневу) установку 5 для вироблення електроенергії. Тепло вихлопних газів газотурбінної (газо-поршневої) установки із залишковим тиском 0,4-0,6 МПа направляється до котла 6 де ви 50709 4 робляється пар та тепла вода. Пар направляється на паротурбінну установку 7 для отримання електроенергії, тепла вода по трубопроводу 8 подається до кожуху 14 біогазової установки 3 і при періодичному змішуванні за допомогою двигуна 10 гвинта мішалки помеленої біомаси 11 (гній великої рогатої скотини й свійських птахів, відходи осанізації, продукти переробки соняшника й буряка, мелена солома, фураж, листя, тощо). Двигун отримує електрострум який надходить по проводу 9 і виробляється на газотурбінній установці 5. Під дією тепла у біогазовій установці 3 відбуваються процеси бродіння біомаси, що забезпечує розмноження та ріст бактерій (метано-агентів) з отриманням біогазу, значну частину якого складає метан (СН4 - 50-90 %) і вуглець (СО2) та продукти біорозпаду 13 органічної маси що представляють собою обеззаражене добриво, одна тонна якого еквівалентна 4 тоннам азотно-фосфатних добрив, що виробляються у промисловості. Біогаз накопичується у верхній частині (газгольдері 17) біогазової установки 3 з продуктивністю 0,3-0,9 м3 на 1 кг органічної сировини, а продукти біорозпаду 13 виводяться за допомогою гвинта мішалки біомаси 11 через отвір для випуску продуктів біорозпаду (добриво) 15. Термін процесу переробки біомаси у біогаз та добрива з коефіцієнтом корисної дії 0,9 становитиме 8-20 діб, прискорення процесу можливо до однієї доби за рахунок інтенсивного перемішування, підтримання постійної температури для бродіння, використання якісної фітомаси. Теплота згорання отриманої газової суміші складатимеї0,64-19,5 МДж/м3. Кількість отриманої електроенергії становить 8572-17486 КВт/доб при вартості 1 кВт 0,34-0,49 грн., Також можливе використання одержаної газової суміші замість природного газу в залежності від потреб споживачів та сезонних коливань пікових навантажень на мережу газопостачання. Запропонована технологічна схема дозволяє розширити область застосувань та ефективного використання технології дегазації вугільних пластів, локалізувати негативну дію процесу дегазації вугільних пластів на оточуюче середовище, забезпечити ефективну, комплексну переробку відходів у паливний газ та обеззаражене добриво, зробити процес переробки суміші газів дегазації та біогазу у замкнутому технологічному циклі на компактному й мобільному біодегазаційному енергетичному комплексі. 5 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 50709 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601