Спосіб підземної углегазифікації для отримання генераторного газу

Реферат: Спосіб підземної вуглегазифікації для отримання генераторного газу включає буріння свердловин з поверхні у вугільний масив, використання свердловин як дегазаційних, відсмоктування метану, використання свердловин для подачі дуття, вуглегазифікацію на одних експлуатованих ділянках-панелях вугільного масиву з одночасним витяганням метану на інших прилеглих ділянках-панелях, відведення генераторного газу, газову турбіну, електрогенератор. Метан, який отримують із подальшої за напрямом відпрацювання вугілля ділянки-панелі, направляють спільно з дуттям в свердловину попередньої ділянки-панелі, а вуглегазифікацію ведуть з попередніми коксуванням. UA 84303 U (54) СПОСІБ ПІДЗЕМНОЇ УГЛЕГАЗИФІКАЦІЇ ДЛЯ ОТРИМАННЯ ГЕНЕРАТОРНОГО ГАЗУ UA 84303 U UA 84303 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до гірничої промисловості і може бути використана для вироблення електричної енергії, переважно при експлуатації вугільних родовищ з конденсаційними і неконденсаційними запасами при газоносності вугільного масиву більш 3 810 м /т. Найближчим аналогом пропонованої корисної моделі є спосіб отримання електроенергії при безшахтній вуглегазифікації і/або підземному вуглеспалюванні для отримання генераторного газу, що включає буріння свердловин з поверхні у вугільний масив і використання їх спочатку як дегазаційні для відсмоктування метану, а потім для подачі дуття, вуглегазифікації та/або спалювання вугілля на одних експлуатованих ділянках-панелях вугільного масиву з одночасним витяганням метану на інших прилеглих ділянках-панелях і відвід генераторного газу на газову турбіну з електрогенератором, при цьому отриманий в результаті метан змішують з генераторним газом перед подачею на газову турбіну, а панелі вугільного масиву послідовно піддають спочатку дегазації, а потім газифікації [RU, № 2100588 С1, МПК6 Е21В43/295, опубл. 27.12.1997 г.]. Отриманий відомим способом генераторний газ має низьку калорійність, не більше 45005000 кДж/кг. Це обумовлено тим, що до складу одержуваного генераторного газу входять основні компоненти: СО2, СО, які мають низьку калорійність, а водневмісні компоненти знаходяться в незначній кількості. Оскільки вуглегазифікацію на експлуатованих ділянкахпанелях вугільного масиву ведуть без попереднього коксування, частина газифікованого вугільного масиву витрачається на його нагрівання до температури виходу летючих. Отже, одержуваний генераторний газ має невелику калорійність з 1 кг газифікованого вугільного масиву. Крім цього відсмоктуваний з свердловин метан необхідно попередньо обробляти перед змішуванням його з генераторним газом і подачею на турбіну, що вимагає додаткових трудових і матеріальних витрат на реалізацію способу. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу підземної вуглегазифікації для отримання генераторного газу, в якому за рахунок технологічних особливостей забезпечується можливість заміни частини вугільного масиву, використовуваного для його нагрівання до температури виходу летючих, вилученими метаном, що призводить до отримання генераторного газу високої калорійності. Поставлена задача вирішується тим, що в способі підземної вуглегазифікації для отримання генераторного газу, що включає буріння свердловин з поверхні у вугільний масив і використання їх спочатку як дегазаційні для відсмоктування метану, а потім для подачі дуття, вуглегазифікацію на одних експлуатованих ділянках-панелях вугільного масиву з одночасним витяганням метану на інших прилеглих ділянках-панелях, і відведення генераторного газу на газову турбіну з електрогенератором, згідно з корисною моделлю, метан, який отримують із подальшої за напрямом відпрацювання вугілля ділянки-панелі, направляють спільно з дуттям в свердловину попередньої ділянки-панелі, а вуглегазифікацію ведуть з попередніми коксуванням. Суть способу пояснюється кресленням, на якому представлена схема вуглегазифікації експлуатованих ділянок-панелей вугільного масиву. На кресленні показані: 1 - відпрацьовані ділянки-панелі вугільного масиву; 2 - свердловини; 3 - метановідвідний трубопровід дегазаційної ділянки-панелі; 4 - збійка; 5 - збірний трубопровід; 6 - дуттьовий трубопровід; 7 - газовідвідний трубопровід; 8 - зустрічні забої збійки розпалювального каналу. Спосіб здійснюють наступним чином. Попередньо вугільний масив розбивають на n-і ділянки-панелі, які підлягають відпрацюванню. Потім з поверхні на дві сусідні ділянки-панелі n і n+1 вугільного масиву здійснюють буріння по дві свердловини 2 на висоту вугільного пласта, нижні частини яких об'єднують збійкою 4. Після завершення газифікації ділянки-панелі n-2 процес вуглегазифікації здійснюють на ділянці-панелі n-1. У суміжній ділянці-панелі n ведуть витяг метану відсмоктуванням через дві свердловини 2, які виконують функцію метановідвідних. При цьому використовують традиційну технологію дренажу метану через свердловини, пробурені з поверхні. Вилучений метан подають в збірний трубопровід 5, а потім у вогневий забій газифікованої ділянки-панелі n-1. Метан вступає в реакцію з окислювачем, тим самим прогріваючи пласт вугілля до температури виходу летючих. Це дозволяє збільшити вихід генераторного газу, оскільки зменшується витрата вугілля, який перетворюється в тепло, а отже збільшується калорійність генераторного газу отриманого з 1 кг газифікованого вугільного масиву. 1 UA 84303 U 5 10 15 Для газифікації ділянки-панелі n-1 по свердловині 2, яка виконує роль дуттьової, подають дуття в вогневої забій, використовуючи дуттьовий трубопровід 6 і збірний трубопровід 5, а генераторний газ відводять по свердловині 2, яка виступає як відвідна за допомогою трубопроводу 7. Процес вуглегазифікації ділянки-панелі n-1 здійснюють за традиційною технологією безперервної безшахтної газифікації вугілля в масиві, проте з попереднім його коксуванням. При синхронному (у часі) вигазовувані ділянки-панелі n-1 і дегазації вугілля на ділянціпанелі n до моменту завершення газифікації ділянки-панелі n-1 завершують дегазацію n-ї ділянки-панелі. Метановідвідні свердловини після завершення дренажу використовують як дуттьову і газовідвідну свердловини, що призводить до значного зниження витрат на буріння і облаштування свердловин. Реалізація запропонованого способу підземної вуглегазифікації забезпечує отримання генераторного газу більшої порівняно зі способом-найближчим аналогом калорійності за рахунок заміни частини вугільного масиву вилученим метаном. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Спосіб підземної вуглегазифікації для отримання генераторного газу, що включає буріння свердловин з поверхні у вугільний масив і використання їх спочатку як дегазаційні для відсмоктування метану, а потім для подачі дуття, вуглегазифікацію на одних експлуатованих ділянках-панелях вугільного масиву з одночасним витяганням метану на інших прилеглих ділянках-панелях, і відведення генераторного газу на газову турбіну з електрогенератором, який відрізняється тим, що метан, який отримують із подальшої за напрямом відпрацювання вугілля ділянки-панелі, направляють спільно з дуттям в свердловину попередньої ділянкипанелі, а вуглегазифікацію ведуть з попередніми коксуванням. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2