DE1902554A1

DE1902554A1 - Verfahren zur weitgehenden Freisetzung und Gewinnung von Grubengas(Floezgas)in Kohlelagerstaetten

Info

Publication number: DE1902554A1
Application number: DE19691902554
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Johann Schmidhuber
Original assignee: SCHMIDHUBER DIPL ING JOHANN
Current assignee: SCHMIDHUBER DIPL ING JOHANN
Priority date: 1969-01-20
Filing date: 1969-01-20
Publication date: 1970-08-13

Description

Beschreibung Verfahren zur weitgeheiiden Freisetzung und Gewinnung von Grubengas ( blözgas ) in Kohlelagerstätten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur weitgehenden Freisetzung und Gewinnung von Gasen, die in der Kohle und im Nebengestein von Kohlelagerstätten adsorbtiv gebunden sind ( Gruben-oder Flözgas ).
Bei der bergmännischen Ausbeutung von Kohlelagerstätten bildet das Auftreten von Grubengas ( Flözgas ) eine ständige Gefahr für den Bergmann. Diese Gase müssen unter großem tecliriischen und finanziellen Aufwand abgeführt werden, um einen gefahrlosen Abbau der hohle zu ermöglichen. Das Grubengas, das zum überwiegenden Teil aus Methan ( OH4 ) besteht und in der Kohle und im Nebengestein locker ( adsorbtiv ) gebunden ist, kann durch Zerkleinerung und Erschütterung des Gesteins ( z.B. durch Sprengungen ) oder durch Druckverminderung aus der Kohle entbunden werden0 Bekannt ist z.B. die Freisetzung und Abführung der Grubengase mittels Entgasungsstrecken und Entgasungsbohrlöcher ( C.li. Fritzsche: Bergbaukunde Band 1, 9. Auflage, Springer-Verlag Berlin, 1959, Seite 538 bis 564 ). In manchen Fällen wären jedoch so umfangreiche Bewetterungsmaßnahmen erforderlich, daß ein Abbau der kohle unrentabel wäre.
Es gibt auch ioiilevorkommen, die wegen ihrer ungünstigen Lage (Vorkommen in großen Tiefen, in ungünstiger geographischer Lage, unter dem Meeresboden ) oder wegen ihrer geringen Ergiebigkeit bisher nocli nicht wirtschaftlich genutzt werden konnten.
bekannt sind verschiedene Vorschläge zur Nutzbarmachung solcher Vorkolnmen durch Untertageentgasung bzw. -vergasung der Kohle ( W. Guinz / it. ltegul: "Die hohle" Verlag Glückauf GmbH Essen, 1954, S. 326 ). Alte diese Vorschläge beruhen im Prinzip auf der i,iit- bzw. Vergasung der Kohle durch direkte W ä r m e e i n -w i r k u n g. binder dieser Vorschläge sieht für die Deckung des erforderlichen Wärmebedarfs die bei der Atompal tung frei werdende Wärmeenergie vor ( Deutsche Patentschrift Nr. 972 286 ).
Ziel dieses "Verfahrens zum restlosen oder weitgehenden Hereinbringen bituminöser Lagerstätten" ist ebenfalls die Ent- und Vergasung von festen bis flüssigen Bitumina in unter Tage befindlichen Lagerstätten. Die Aufgabe, die damit gelöst wurde, ist jedoch eine andere als beim Gegenstand der Erfindung Das eben erwähnte Verfahren läßt zwar, obgleich es noch nicht erprobt ist, eine weitgehende und wirtschaftliche Nutzbarmachung unter Tage befindlicher Lagerstätten von festen bis flüssigen Bitumina erwarten, doch dürfte die technische Durchführung, vor allem die Bestimmung und Steuerung des Wärmeflusses innerhalb und im Umkreis der Reaktionsfläche auf erhebliche Schwierigkeiten stoßen, da eine hinreichend genaue Vorausberechnung nicht möglich ist. Vor allem aber kann selbst mit filze der atomaren Zerfallsenergie nur ein verhältnismäßig kleiner Bereich der Lagerstätte auf die erforderliche Entgasungstemperatur gebracht werden.
Ebenfalls bekannt sind Vorschläge und Versuche zur Gewinnung von Erdgas mit Hilfe atomarer Sprengsätze aus erdgashaltigem Gestein durch mechanische Aufschließung des Gesteins, so daß das Erdgas in den bei der Explosion entstehenden unterirdischen Hohlraum entweichen kann ( Berichte in der Zeitschrift "Brennstoff -Wärme - Kraft", VDI-Verlag GmbH Düsseldorf, Band 19 (1967) Nur.3, s. 166; Band 20 (1968) Nur.2, So 93; Nur.4, S, 195; Nr0ll, S. 549).
Die Aufgabe, die damit gelöst wurde, ist jedoch ebenfalls eine andere als beim Gegenstand der Erfindung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bildung von Grubengas beim Abbau von Kohle zu vermeiden oder zumindest die Grubengasführung so weit herabzusetzen, daß eine herkömmliche Vorentgasung des Gebirges oder umfangreiche, zusätzliche Bewetterungsmaßnahmen, vor allem bei stark Grubengas führenden Vorkommen, nicht mehr erforderlich werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch Einbringen atomarer Sprengsätze in Kohlelagerstätten und anschließender Zündung der Sprengsätze die Grubengase unter Ausnutzung der Sprengwirkung und teilweiser Ausnutzung der frei werdenden Wärmeenergie aus der Kohle und dem Nebengestein entbunden und in an sich bekannter Weise mittels Bohrungen oder Bohrschächte abgesaugt werden.
Noch nicht erschlossene Kohlelagerstätten werden in bekannter Weise durch Bohrungen, Bohrschächte, Schächte oder Stollen erschlossen. In diese werden atomare Sprengsätze eingebracht und nach Verschluß der Bohrlöcher oder Schächte gezündet. Bei bereits erschlossenen Lagerstätten kann das vorhandene Grubengebäude zum Einbringen der Kernsprengsätze benutzt werden0 Es können atomare Sprengsätze verwendet werden, die sowohl auf dem Prinzip der Kernspaltung als auch auf dem Prinzip der Kernfusion beruhen.
Durch die Zertrümmerung des Gesteins in der Nähe des Explosionsherdes, insbesondere aber auch durch die Zerklüftung des Gebirges in weitem Umkreis und durch die Detonationswelle werden die in der Kohle und im Nebengestein adsorbtiv gebundenen Gase ( Gruben gas ) auf mechanischem Wege weitgehend freigesetzt. Eine zusätzliche Freisetzung dieser Gase erfolgt durch die Wärmeeinwirkung.
Im Gegensatz zur thermischen Entgasung der Kohle erfolgt diese zusätzliche Freisetzung der Grubengase bei wesentlich niedrigeren Temperaturen.
Das so freigesetzte Grubengas wird in an sich bekannter Weise mittels Bohrungen oder Bohrschächte, die in das zertrümmerte und zerklüftete Gebirge niedergebracht werden, zur weiteren Verarbeitung abgesaugt.
Zur besseren und schnelleren Gewinnung der Gase können in die Bohrlöcher in bekannter Weise herkömmliche Sprengsätze eingebracht und gezündet werden. Dadurch wird das Gestein im engeren Bereich der Absaugschächte zertrümmert und zerkliiftet und der Zutritt der Gase in die Absaugschächte begünstigt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesolldexe darin, das die zum Abbau vortesehenen Kohlelagerstätten schon vor Beginn des Abbaii der Kohle weitgehend frei von Grubengas gemacht werden können und somit auf eine herkömmliche und kostspielige Vorentgasun, des Gebirges oder auf umfangreiche zusitzliche ìsewetterungsmaßnahmen beim Abbau verichtet werden kann, Das vorgeschlagene Verfahren kann außerdem auch dazu benutzt werden, die Grubengase in xohlevorkommen jeder Art, auch in solchen, die wegen ihrer ungünstigen Lage ( Vorkommen in groben Tiefen, iii ungünstiger fDeogral ischer Lage, unter dem Meeresboden ) oder wegen ihrer geriiigen Ergiebigkeit bisher hoch nicht wirtschaftlich Genutzt werden konnten, freizusetzen und zu gewinnen. im Gegensatz zu Verfahren, die auf eine thermische Untertageentgasung - abzielen, können mit diese Verfahren bei verhältnismäßig geringem technischen und materiellen Aufwand beträchtliche, sehr energiereiche Gasmengen gevonnen werden.

Claims

P a t e n t a n 5 p r u c h:

Verfahren zur weitgehenden Freisetzung und Gewinnung von Gasen, die in der Kohle und im Nebengestein von Kohlelagerstätten adsorbtiv gebunden sind ( Gruben- oder Flözgas ) dadurch gekennzeichnet, daß durch Einbringen atomarer Sprengsätze in Kohlelagerstätten und anschließender Zündung der Sprengsätze die Grubengase unter Ausnutzung der Sprengwirkung und teilweiser aus nutzung der frei werdenden Wärmeenergie aus der Kohle und dea Nebengestein entbunden und in an sich bekannter Weise mittels Bohrungen oder Bohrschächte abgesaugt werden.