Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб підземної газифікації потужних пластів твердого палива, що включає буріння з поверхні вертикально-горизонтальних свердловин, їх збійку між собою, запалювання пласта, подачу дуття, газифікацію твердого палива, отримання штучного газу й закладку деформованих порід покрівлі та вигазованого простору, який відрізняється тим, що попередньо здійснюють буріння вертикального стовбура з поверхні землі й заглиблення зумпфа у підошву пласта, буріння із зумпфа стовбура дренажних горизонтальних свердловин по підошві вугільного пласта, розділення потужного пласта твердого палива на шари шляхом буріння горизонтальних тампонажно-ізолюючих свердловин і буріння свердловин для монтажу рекуператора тепла по підошвах кожного шару вугілля, в процесі буріння з поверхні дуттєвої та газовідвідної свердловин по вугіллю, послідовно пробурюють закладні свердловини по покрівлі кожного з вугільних шарів, що газифікуються, а при отриманні горючих газів, здійснюють уловлювання хімічних речовин з газоподібних продуктів газифікації та вод підземних газогенераторів, при цьому впродовж процессу газифікації та після її завершення проводять акумуляцію та рекуперацію тепла порід та продуктів газифікації шляхом його відводу через відповідні свердловини й вироблення електричної та теплової енергії у замкнутому технологічному циклі.

Текст

Спосіб підземної газифікації потужних пластів твердого палива, що включає буріння з поверхні вертикально-горизонтальних свердловин, їх збійку між собою, запалювання пласта, подачу дуття, газифікацію твердого палива, отримання штучного газу й закладку деформованих порід покрівлі та вигазованого простору, який відрізняється тим, що попередньо здійснюють буріння вертикального стовбура з поверхні землі й заглиблення зумпфа у 3 тепла порід, продуктів газифікації й вилученням хімічних речовин з дренажних вод газогенераторів у замкнутому технологічному циклі, за рахунок цього відбувається ріст видобутку та якості продуктів газифікації, значно знижується навантаження на довкілля. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб підземної газифікації твердого палива, включає буріння з поверхні похило-горизонтальних свердловин, збійку між ними, розпалювання пласта, подачу дуття, газифікацію твердого палива, отримання штучного газу й закладку деформованих порід покрівлі та вигазованого простору, згідно з корисною моделлю газифікацію потужних пластів твердого палива здійснюють шляхом буріння вертикального стовбуру з поверхні землі й заглиблення зумпфа у підошву пласта, буріння з зумпфа стовбура дренажних горизонтальних свердловин по підошві вугільного пласта, розділення потужного пласта твердого палива на шари шляхом буріння горизонтальних тампонажно-ізолюючих свердловин, і буріння свердловин для монтажу рекуператора тепла по підошвам кожного шару вугілля, в процесі буріння дуттєвої та газовідвідної свердловин по вугіллю, послідовно пробурюють закладні свердловини по покрівлі кожного з вугільних шарів, що газифікуються, а при отриманні горючих газів, здійснюють уловлювання хімічних речовин з газоподібних продуктів газифікації та вод підземних газогенераторів, при тому впродовж процессу газифікації та після її завершення проводять акумуляцію та рекуперацію тепла порід та продуктів газифікації шляхом його відводу через відповідні свердловини й вироблення електричної та теплової енергії у замкнутому технологічному циклі. На фіг. 1. Загальна схема пошарового способу вигазовування при підземній газифікації потужних вугільних пластів, що залягають на малих та середніх глибинах. На фіг. 2. Вид зверху пошарового способу вигазовування при підземній газифікації потужних вугільних пластів. 1 - Дуттєва свердловина. 2 - Газоотвідна свердловина. 3 - Гнучкий трубопровід. 4 - Закладні свердловини. 5 - Реакційний канал. 6 - Вогневий вибій. 7 - Вигазований простір. 8 - Рекуператор тепла. 9 - Вертикальний стовбур. 10 - Трубопровід для відводу гарячого теплоносія до енергогенеруючої установки. 11 - Трубопровід подачі холодного теплоносія «вода, гліколь». 12 - Тампонажно-ізолююча смуга шарів вугільного пласта. 13 - Зумпф для збору дренажних вод вугільної товщі та газогенераторів. 14 - Насосна установка. 15 - Трубопровід для видачі водного розчину з зумпфу. 16 - Нижня дренажна свердловина. І, II, III - порядок газифікації вугільних шарів. 50753 4 Спосіб реалізується наступним чином. При здійсненні способу, перевага надається вугільним родовищам з потужними вугільними пластами, які залягають на малих та середніх глибинах. Розкриття та підготовка потужних покладів здійснюється з поверхні землі вертикальним стовбуром 9, підготовка вугільного пласта починається з розбивки 1 його на шари потужністю, 1 mш mпл , де mш - потужність шару вугільного 3 пласта, м; mпл - потужність вугільного пласта, м, тампонажно-ізолюючими смугами 12 і бурінням в підошві кожного вугільного шару горизонтальних свердловин для монтажу рекуператора тепла 8 «Труба у трубі» зі стовбура, а також бурінням горизонтальних нижніх дренажних свердловин 16. Підготовка підземних газогенераторів здійснюється з поверхні землі, навколо вертикального стовбура на відстані 40-50м буряться похилогоризонтальні свердловини дуттєва 1 і газовідвідна 2, з горизонтальною частиною свердловини по верхньому вугільному шару пласта у основній покрівлі вугільного шару (І) монтується закладна свердловина 4. Відстань між свердловинами 1 і 2 (довжина реакційного каналу приймається, виходячи з показників матеріального та теплового балансу процесу та геомеханічних параметрів породної товщі, що вміщує газогенератор. Спосіб реалізації стовповий. Довжина стовпа приймається згідно показників обладнання, по результатам обґрунтування гідродинамічних параметрів системи «підземний газогенератор» та напружено-деформованого стану породної товщі під час ведення процесу вигазовування вугільного шару. Спосіб підземної газифікації потужних пластів твердого палива, що включає буріння вертикального стовбура з заглибленням зумпфу у підошву потужного пласта, похило-горизонтальних свердловин на кожний вугільний шар, їх збійку між собою, запалювання пласта, подачу дуття, газифікацію твердого палива, отримання штучного газу й ін'єкційну закладку деформованих порід покрівлі та вигазованого простору через похилогоризонтальні свердловини пробурені у покрівлі кожного шару потужного пласта твердого палива, відрізняється тим, що попередньо з поверхні землі буриться вертикальний стовбур 9 Scв 6,8 10м2 ) з заглибленням зумпфа 13 у підошву вугільного пласта розбивку потужного вугільного пласта на шари за допомогою тампонажно-ізоляційних смуг й монтажем у підошві вугільного шару рекуператора тепла 8 «Труба у трубі» у горизонтальних свердловинах, підводом холодного теплоносія й виводом теплого теплоносія з і на поверхню землі по трубопроводах прокладених у стовбурі. З зумпфу стовбура буряться дренажні горизонтальні свердловини 16, що забезпечує дренаж підготовленої до газифікації вугільної товщі. Буріння похило-горизонтальних свердловин (дуттєвої 1 і газовідвідної 2) на вугільний шар, обладнаних гнучким трубопроводом 3 для управлін 5 ня підводом дуття на вогневий вибій, здійснюється на відстані 40-50м навколо стовбура, горизонтальні частини свердловин 1, 2 буряться вугіллю на відстані 25-30м одна від одної формуючи вугільний стовп. Способи збійки і формування реакційного каналу 5 між свердловинами 1, 2 та розпалювання підземного газогенератора вибирається виходячи з гірничо-геологічних умов і технологічних параметрів. По мірі розвитку процесу газифікації вугільного шару здійснюється посування вогневого вибою 6 та росту вигазованого простору, що забезпечується подачею направленого дуття на вогневий вибій і термохімічним розкладанням вугілля з видачею продуктів газифікації на поверхню. Утилізація тепла порід, що вміщують підземний газогенератор, здійснюється двома рекуператорами тепла 8, які знаходяться у підошві вугільного шару у зоні переходу (зона максимальних температур) окислювальної зони реакційного каналу у відновлювальну і складається з труб різного діаметру по одній (меншого діаметру труб 11) з поверхні подається холодний теплоносій по другій (більшого діаметру труб 10) видається перегрітий теплоносій на поверхню. По мірі ведення робіт по затуханню газогенератора робота рекуператора тепла триває від 2,4-3 років. Закладний масив формують у деформованих породах покрівлі і виробленому просторі. Закладання деформованих порід покрівлі та вигазованого простору, здійснюється за допомогою похилогоризонтальної закладної свердловини, пробуреної в покрівлі порід вугільного шару І над газогенератором. По мірі затухання робіт по газифікації на верхньому вугільному шарі (І) бурять закладну свердловину у закладному масиві над газогенератором вугільного шару (II) по закінчені газифікації шару (II) закладна свердловина буриться у закладному масиві над газогенератором вугільного шару (III) поза впливу температурного поля. Проходка вертикального стовбура 9, формування тампонажно-ізоляційних смуг, буріння свердловин під рекуператор тепла 8 і дренажних свер 50753 6 дловин 16 забезпечують потрібний рівень осушення породо-вугільної товщі до начала робіт по газифікації. Заражені підземні води стікають у зумпф 13 стовбура 9 і за допомогою насосної установки 14 видаються на поверхню для відбору продуктів газифікації і направляються у технологічний цикл. Дренаж підземних вод здійснюється до газифікації, підчас неї та після газифікації вугільного пласта. Запропонована технологія відповідає вимогам видобутку та комплексної переробки твердого палива на місці його залягання у замкнутому екологічно безпечному циклі з отриманням електричної, теплової енергії та хімічних речовин. Вона є ефективною при відпрацюванні потужних пластів твердого палива на малих та середніх глибинах залягання з газифікацією пласта пошарово і завдяки веденню ін’єкційно-закладних робіт порядок відробки шарів вугільного пласта може вестись зверху у низ і знизу до верху, з забезпеченням ефективного управління процесом газифікації на новому якісному та кількісному рівні. Витрат на розкриття вугільного пласта та підготовку газогенераторів, покриються у період експлуатації газогенераторів за рахунок збільшення площі газифікації одним газогенератором, ступеню вигазовування вугілля, зниженням втрат дуття і продуктів підземної газифікації та забезпеченням продуктивності, екологічності газогенераторів та якості продуктів газифікації. Теоретичні розрахунки показують, що газифікація потужних вугільних пластів шарами з закладкою деформованих порід покрівлі й вигазованого простору підземного газогенератора забезпечить продуктивність 25400-41050м3 генераторного газу на годину, потужністю 4,6-58,5МВт, собівартість електроенергії становитиме 0,12-0,28грн./кВт, генераторного газу 187-295,5грн./1000м3/т (без урахування прибутку від продажу хімічних речовин 8,3-25,2т/добу), сумісний ККД підземного газогенератора при газифікації потужних вугільних пластів 56-68%. Термін експлуатації ділянки підземної газифікації 6,2-7,5p., термін окупності 2,1-2,6р. 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 50753 8 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

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for underground gasification of powerful seams of solid fuel

Автори англійською

Falshtynskyi Volodymyr Serhiiovych, Dychkovskyi Roman Omelianovych, Tabachenko Mykola Mykhailovych, Medianyk Volodymyr Yuriiovych, Koshka Dmytro Oleksandrovych, Lozynskyi Vasyl Hryhorovych

Назва патенту російською

Способ подземной газификации мощных пластов твердого топлива

Автори російською

Фальштинский Владимир Сергеевич, Дичковский Роман Емельянович, Табаченко Николай Михайлович, Медяник Владимир Юрьевич, Кошка Дмитрий Александрович, Лозинский Василий Григорьевич

МПК / Мітки

МПК: E21B 43/00

Мітки: твердого, підземної, газифікації, пластів, потужних, спосіб, палива

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/4-50753-sposib-pidzemno-gazifikaci-potuzhnikh-plastiv-tverdogo-paliva.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб підземної газифікації потужних пластів твердого палива</a>

Подібні патенти