Способ подземной газификации угля — SU 1390238 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 1390238 1)4 С 10 .Т 5/00 СТ 8/31 горю (72) тносится к го енности, а конкчения газа при и угля я повышение тепло ющегося газа. Эт ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(71) Институт геологии и геохимиичих ископаемых АН УССРЭ.Б. Чекалюк, Ю.В. Стефаник,Д.В. Брык, О.В. Гвоздевич, Ю.С. Маковский, Л,М. Сенькив и Е,А. Степанчиков(57) Изобретениедобывающей промышлно к способам полподземной газификизобретения являеты сгорания образ достигается благодаря осуществлению процесса подземной газификации по схеме, включающей бурение дутьевой и газоотводящей скважины, соединениеих каналом по угольному пласту, розжиг угля у забоя газоотводящей скважины и подачу газифицирующего агента, в качестве которого используют воду, в дутьевую скважину. Отвод образующегося газа осуществляют через газоотводящую скважину, предвари тельно осуществив его закалку Лля этого на забое газоотводящей скважины в потоке горячего газа температуоры 1000-1200 С впрыскивают воду,при этом температуру газа поддерживают в пределах между температурой кипения воды при данном забойном давлении и температурой термической стабилизации образующегося газа 300- 320 С, 2 ил.Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а конкретно к способам получения газа приподземной газификации угля.5Целью изобретения является повышение теплоты сгорания образующегосягаза.На фиг. 1 показан подземный газогенератор, вертикальный разрез", нафиг. 2 - газоотводящая скважина,вертикальный разрез.Генератор включает газоотводящуюскважину 1, дутьевую скважину 2,угольный пласт 3, прогретую зону4 пласта, зону 5 раскаленного угля,выгазованное пространство 6. Газоотводящая скважина содержит обсаднуюколонну труб 7, теплоизолированнуюколонну труб 8, сигнальную забойнуютермопару 9, теплообменник 10, сепаратор 11, отстойник 12, насос 13.Способ осуществляется следующимобразом.С поверхности земли в пласт угля 25бурят газоотводящую и дутьевую скважины 1 и 2. Газоотводящую скважинуобсаживают колонной труб 7 и цементируют затрубное пространство доустья скважин, После чего скважину2 углубляют до подошвы угольногопласта и опускают в нее теплоизолированную колонну труб 8 и сигнальную забойную термопару 9 до башмака скважины 2.Газоотводящую 1 и дутьевую 2 сква 35жины соединяют между собой каналомпо угольному пласту любым из известных способов, например бурением горизонтального канала или противоточной сбойкой. Затем у забоя газоотводящей скважины 1 осуществляют розжиг пласта с подачей в эту же скважину воздуха и отводом образующихсягазов через скважину 2, Проходя попласту, горячие газообразные продукты прогревают часть угольного пласта до температуры парообразования.Затем в скважину 2 подают газифицирующий агент - воду, поток которой,прогретый в зоне 4 пласта, превраща 50ется в пар и в таком состоянии проходит через зону 5 раскаленного уголя, где температура равна 1000-1200 С,и, взаимодействуя с углем, образуетводяной газ, который попадает на забойгазоотводящей скважины 1, температуры1000 С. Весь процесс получения водяного газа повторяется с первого этапа, т,е, с розжига и нагрева угольного пласта до температуры, необходимой для получения водяного газа.С момента появления на забое потоке горячего газа по сигналу термопары 9 начинают подавать воду насосом 13 в межтрубное пространство обсадной колонны труб 7. Нагнетаемая вода, стекая вниз, охлаждает обсадную колонну труб и впрыскивается в поток раскаленного образующегося газа на забое скважины, чем достигается его мгновенное охлаждение (закалка). Температуру газа на забое газоотводящей скважины поддерживают в пределах между температурой кипения воды при данном забойном давлении и температурой термической стабилизации образующегося газа 300- 320 С.Образующийся поток парогазовой смеси отбирают по центральной тепло- изолированной колонне труб 8, при этом он сохраняет температуру закалки до выхода из скважины, и направляют в теплообменник 10 с целью утилизации теплосодержания парогазовой смеси, конденсации воды в разделения фаз жидкой и газовой. Сконденсированная вода поступает в отстойник 12, откуда насосом подается снова в линию закалки, а горючие газы направляются потребителю. П р и м е р. С поверхности землибурят эксплуатационную газоотходящуюскважину диаметром 426 мм до кровлиугольного пласта, которую обсаживают колонной труб 325 мм, и цементируют затрубное пространство до устьяскважин. После этого скважину углубляют до подошвы угольного пластадиаметром 300 мм. В подготовленнуютаким образом скважину опускают докровли пласта теплоизолированную колонну труб и сигнальную термопарудо башмака колонны. В результате осуществления процесса газификации сиспользованием в качестве газифицирующего агента воды образуется газ,состоящии в основном из СО+Н, который подходит к забою газоотводящейскважины и имеет температуру 10001200 С.3ля закалки 1000 м горячего газао,температурой 1200 С до температурыо320 С подают 500 кг воды.1390238 фиг,1 Расход воды определяется следующим образом. Теплосодержание газа в нормальном объеме 1000 м с приведенными значениями температур до и после закалки при теплоемкостий1,382 кЦж/м град будет Я = 1000(1200 -- 320) 1,382 = 1,21 Ь 10 МДж. Для поглощения данного количества тепла необходимо испарение воды в ко личестве, равном1,21 Ь 1 Цж : 2,5 1 Щж = 500 кг, где 2,5 МДж - теплота нагревания ииспарения 1 кг воды.Таким образом, расход воды зависит от количества охлажденного газа и от температуры закалки.Реализация данного способа подземной газификации угля даст возможность повысить теплоту сгорания газа за счет предотвращения процессов деструкции горючих компонентов и стабилизация состава газа. Формула изобретения Способ подземной газификации угля, включающий бурение дутьевой и гаэоотводящей скважин, соединение их каналом по пласту, розжиг угля у забоя газоотводящей скважины, подачу газифицирующего агента в дутьевую скважину, отвод образующегося газа через газоотводящую скважину, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения теплоты сгорания образующегося газа, на забое газоотводящей скважины в поток образующегося раскаленного газа впрыскивают воду, при этом температуру газа на забое газоотводящей скважины поддерживают в пределах между температурой кипения воды при данном забойном давлении и температурой термической стабилизапии образующегося газа 300- 320 О С..Зимокосов орр ираж 46 737 28 писно венного комитета СССР Государ лам изо осква, Ж ческое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Производственно ВНИИПИ по 113035, ретении и открытии35, Раушская наб., д. 4/