слcl
СП S1SP S1
СлSl
х Изобретение относитс к горному делу и может быть использовано, дл подземной переработки угл . Известен способ подземной переработки угл , заключакмцийс в подаче окислител по пробуренным до угол ного пласта скважинам к огневому забою . На выходе из добычной скважины получают горючие газы. Указанный способ характеризуетс следующими недостатками: низка калорийность получаемого газа 1000 ккал/м при теплотворной способности угл 8000 ккал/кг; большие тепловые потери в- окружающий массив по данным всех станций ПГУ, КПД извлечени энергии составл ет 3 0-40%; неравномерность выгорани угольного массива из-за сложности подвода окислител . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс способ подземной переработки угл , включающий вскрытие угольного пласта скважинами , создание очага горени и отвод продуктов горени . Однако в данном способе энергетический потенциал представлен различными носител ми энергии: а) химическа энерги горючих газов; б) пар высоких параметров. При переработке теплоносителей удваиваютс затраты, так как необходимо строить котельную и паротурбины . Способ характеризуетс также; сложность управлени процессами гор ни дл создани критических параме ров парообразовани без затрат энер гии на испарение воды; неполным его раннем угл вследствие сложного под вода окислител . Цель изобретени - повьщение пол ноты переработки угл Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу подземной Переработки угл , включающему вскры тие угольного пласта скважинами, создание очага горени и отвод продуктов горени , производ т предварительную подготовку угольного плас та путем доведени общего содержани углерода до 10-60% по отношению к общему рабочему объему угольного пласта, после.чего через скважины закачивают раствор селитры в количестве 0,3-0,8 и серы в количестве 0,1 ОТобщего содержани углерода. Способ осуществл ют следующим образом. Вскрытие пласта с поверхности производитс вертикальными скважинами . В зависимости от содержани углерода в угле, от геологических условий залегани угольных пластов, физико-химических свойств угл и т.д. выбираетс один из следующих видов подготовки или их комбинаци : разрыхление угольного пласта многократHbw закачиванием и взрыванием в нем взрывчатых веществ; Частичное гидрирование угольного пласта или удаление летучих веществ путем термопереработки пласта; разупрочнение угольного пласта за счет нагнетани B него несв зной жидкости под высоким давлением, создание трещин гидроразрыва , повьш1ение проницаемости, пористости, трещиноватоети, дробление угл . После подготовки пласта в него закачивают раствор селитры 30-80% и 10% серы.. За счет естественной температуры окружающих пород (например , температура пород в услови х Донбасса составл ет около 100°С на глубине 3 км, где геотермический градиент 9f 0,033 С/м подсушивают угольный пласт. Таким образом получают определенный состав угл , селитры и серы, способный после инициировани к самоокислению. Задава необходимое давление газов на поверхности , подбирают определенное соотношение указанных ингредиентов. На забо х скважины или одной из скважин создают очаг горени . Таким образом сжигают угольный пласт, получа на выходе из добычных скважин продукты горени высокого давлени , которые срабатывают свою энергию в пневмогазовых турбинах и пневмогазомоторах . П р и м е р 1. Вскрывают угольньй пласт вертикальными скважинами с поверхности . Оценивают физико-химические свойства угл и процентное содержание углерода. Например, содержание углерода в пласте 90%. Производ т подготовку пласта до- содержани углерода 60% по отношению к вновь образовавшемус объему за счет рьклени угольного пласта многократным закачиванием-, и взрыванием взрывчатых веществ. Объем рабочего пласта увеличиваетс за счет образо3 вани трещин, разупрочнени угольного массива и окружающих пород. . Определ ют величину свободного пространства, которое образуетс вследствие разупрочнени угольного массива по фильтрации воздуха или другими методами. Дл данного содер жани углерода оно составл ет 30%. Затем lie вертикальным скважинам закачивают в разупрочненньй угольный массив селитру и серу. Селитра и сера, заполн поры, трещины, пропи тывают уголь и составл ют по весу к углю 30% селитры и 10% серы. Обра ботанный угольньй пласт селитрой с добавкой серы подсушиваетс за счет естественной температуры окружающих пород. В конечном итоге полу чаем следующий состав ингредиентов (углерод 60%, селитра 30%, сера 10%), способных после инициировани к самоокислению. На забое из скважин создают очаг горени , напри мер термитной шашкой. На выходе из скважины используют газы высокого давлени . Указанное соотношение компонентов развивает давление на выходе из скважин до 10 МПа. Энерги высокого давлени срабатываетс на пневмргазомоторах дл производства электрознергии. Пример 2. Вскрывают угольный пласт вертикальными скважинами с поверхности. Оценивают физикохимические свойства угл и процентное содержание углерода. Если содержание углерода меньше чем 60%, например в бурых угл х содержание углерода 40%, то производитс его подготовка. Бурые угли;представл ю собой рыхлые землистые массы. Определ 584 ют его пористость. Если она ниже 50%, то производ т подготовку угольного пласта, разупрочнением его, закачивание в угольный пласт несв зной жидкости под высоким давлением и доведением пористости до 50%. Пористость определ етс через разупрочненный угольный массив по фильтрации воздуха или других флюидов. В свободное пространство, образовавшеес в угольном пласте, закачивают селитру и серу, которые составл т по от-ношению к углероду, содержащемус в угле, 50% и 10% соответственно. Затем подсушиваетс подготовленный угольный пласт, пропитанный селитрой и серой, и производитс взрыв в одной из скважин. После возгорани угольного пласта используютс на выходе из скважины, газы высокого давлени до 75 МПа при соотношении углерода 40%, селитры 50% и серы 40%. Энерги продуктов сгорани срабатываетс на пневмогазомоторах дл производства электроэнергии. Применение предлагаемого способа подземной переработки угл обеспечивает по сравнению с прототипом повышение эффективности ..использовани энергии угл за счет полной его переработки. Над отработанным участком угольного пласта происходит обрушение горных пород и созда-. етс обширный фильтрационный селек- тор. Предлагаемьй способ снижает затраты на создание эксплуатацию скважин, так как они используютс многократно. Кроме того, отпадает необходимость в строительстве компрессорного кo lшлeкca на поверхности .The invention relates to mining and can be used for underground processing of coal. There is a method of underground coal processing, concluding in the supply of an oxidizer through wells drilled to an angular formation to a firing point. Combustible gases are produced at the exit of the production well. This method is characterized by the following disadvantages: the calorific value of the produced gas is 1000 kcal / m with a calorific value of coal of 8000 kcal / kg; large heat losses in the surrounding array, according to the data of all the CCGT stations, the efficiency of energy extraction is 3–40%; uneven burnout of the coal array due to the complexity of the supply of oxidant. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed method is the underground processing of coal, including the opening of a coal seam wells, creating a hearth of combustion and removal of combustion products. However, in this method, the energy potential is represented by various energy carriers: a) chemical energy of combustible gases; b) a pair of high parameters. During the processing of heat carriers, the costs are doubled, since it is necessary to build a boiler room and steam turbines. The method is also characterized; the complexity of controlling the processes of the mountain to create critical parameters for vaporization without energy for the evaporation of water; incomplete his early coal due to complex under water oxidizer. The purpose of the invention is to increase the total coal processing. The objective is achieved in that according to the method of underground coal processing, which includes opening the coal seam with wells, creating a source of combustion and removal of combustion products, the coal is preliminarily prepared by bringing the total carbon content to 10%. 60% relative to the total working volume of the coal seam, after which the nitrate solution in the amount of 0.3-0.8 and sulfur in the amount of 0.1 Total carbon content is pumped through the wells. The method is carried out as follows. The formation is opened from the surface by vertical wells. Depending on the carbon content in coal, on the geological conditions of coal bedding, the physicochemical properties of coal, etc. one of the following types of preparation or a combination of them is chosen: loosening the coal seam by multiple Hbw by injection and blasting explosives in it; Partial hydrogenation of a coal seam or removal of volatile substances by thermal processing of the seam; softening of the coal seam due to the injection of non-liquid high pressure fluid into it, creation of hydraulic fractures, increase in permeability, porosity, fracturing, coal crushing. After the reservoir has been prepared, a solution of nitrate of 30-80% and 10% of sulfur is pumped into it. Due to the natural temperature of the surrounding rocks (for example, the temperature of the rocks in the Donbass conditions is about 100 ° C at a depth of 3 km, where the geothermal gradient is 9f 0,033 ° C / m, the coal seam is dried. Thus, a certain composition of coal, nitrate and sulfur is obtained, which is capable of initiating to auto-oxidation. After setting the required gas pressure on the surface, a certain ratio of the specified ingredients is selected. In this way, the coal seam is burned, at the exit of the production wells, high pressure combustion products that generate their energy in pneumogas turbines and pneumatic gas engines. Example 1. The coal seam is drilled from the surface with vertical wells. coal chemical properties and percentage of carbon. For example, the carbon content in the reservoir is 90%. The formation of the reservoir is prepared with a carbon content of 60% relative to the newly formed volume by deflating the coal Asta multiple injection-and explosives explosives. The volume of the working seam increases due to the formation of cracks and the softening of the coal massif and surrounding rocks. . The amount of free space that is formed due to the softening of the coal mass by air filtration or other methods is determined. For this carbon content, it is 30%. Then lie to vertical wells pump saltpeter and sulfur into the softened coal massif. Saltpeter and sulfur, filled pores, cracks, impregnate coal and make up by weight to coal 30% saltpeter and 10% sulfur. The treated coal seam of nitrate with sulfur is dried at the expense of the natural temperature of the surrounding rocks. In the end, we obtain the following composition of ingredients (carbon 60%, saltpeter 30%, sulfur 10%), which are capable of self-oxidation after initiation. At the bottom of the wells, a burning center is created, for example, with a thermite piece. High pressure gases are used at the well exit. The specified ratio of components develops pressure at the outlet of the wells to 10 MPa. High pressure energy is triggered by pneumatic gas motors for the production of electrical power. Example 2. Open coal seam vertical wells from the surface. Assess the physicochemical properties of coal and the percentage of carbon. If the carbon content is less than 60%, for example, in brown coal, the carbon content is 40%, then it is prepared. Brown coals; they are loose earthy masses. 584 determines its porosity. If it is below 50%, then the coal seam is prepared, weakened by it, pumping into the coal seam an unbound liquid under high pressure and bringing the porosity to 50%. Porosity is determined through a softened coal mass by air filtration or other fluids. In the free space formed in the coal seam, niter and sulfur are pumped, which are 50% and 10%, respectively, of carbon in coal. Then, the prepared coal seam soaked with nitrate and sulfur is dried and an explosion is performed in one of the wells. After the coal bed ignites, it is used at the well exit, high pressure gases up to 75 MPa with a carbon ratio of 40%, saltpeter 50% and sulfur 40%. The energy of the combustion products is triggered by pneumatic gas motors for electricity generation. The application of the proposed method of underground coal processing provides in comparison with the prototype an increase in the efficiency of using the energy of coal due to its complete processing. Above the waste area of the coal seam rock collapses and creates -. There is an extensive filtration selection. The proposed method reduces the costs of setting up the operation of the wells, as they are reused many times. In addition, there is no need to build a compressor housing on the surface.