Способ борьбы с метаном при разработке угольных месторождений

(50 4 Е 21 С 7/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ С О ДЕЛАМ ИЗО 6 РЕТЕНИЙ И ОТНР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт (72) А.И.Нестеров, А.С.Бурчаков, Э.М.Москаленко, Н.Г.Смольянинов, Б.Н.Перминов и А.В.Назаренко (53) 622.817.9 (088.8)(56) Авторское свидетельство СССР У 309610, кл. С 12 П 13/10, 1969.Авторское свидетельство СССР У 188442, кл. Е 21 Р 5/20, 1965.(54)(57) 1. СПОСОБ БОРЬБЫ С МЕТАНОМ ПРИ РАЗРАБОТКЕ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЩЦЕНИЙ, включающий бурение в угольный пласт нагнетательных скважин и подачу через них в угольный пласт микробиологической среды, окисляющей метан, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности окисления метана путем увеличения обработанной зоны угольного пласта за счет увеличения площади контакта микробиологической среды с метаком, а также времени активной работы микробиологической среды по окислению метана в угольном пласте, в качестве микробиологической среды используют бесклеточный экстракт метанокисляющих бактерий, полученный путем дезинтегрирования метанокисляющих бактерий.2. Способ по п. 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что по истечении срока активной работы бесклеточного экстракта метанокисляющих бактерий по окислению метана осуществляют пневмообработку угольного пласта.3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью жс обеспечения окисления метана в шахтной атмосфере при преобладающем влиянии выработанного пространства в общем газовом балансе участка угольного месторождения, бесклеточный экстракт метанокисляющих бактерий помещают в открытые емкости, которые устанавливают на пути движения выделившегося метана.Изобретение относится к горнойпромышленности и может быть использовано в угольной промышленностипри разработке метаноносных выброссопасных угольных пластов для борь.бы с метаномЦель изобретения - повь 1 шение эффективности окисления метана путем увеличения обработанной зоны угольного пласта за счет увеличения площади контакта микробиологическойсреды с метаном и времени активной работы микробиологической среды по окислению метана в угольном пласте, а также обеспечение окисления метана в шахтной атмосфере при преобладающем влиянии выработанного пространства в общем газовом балансе участкаугольного месторождения.Сущность предлагаемого способасостоит в том, что снижение концентрации метана, находящегося в поровом пространстве угольных пластовили выделяющегося иэ них в вырабос-.ку, осуществляется за счет ферментативного окисления метана бесклеточныы экстрактами метанокисляющих бактерий, который представляют собой дезинтеграты клеток этих бактерий, разрушенных одним из известных методов (экструзия из жидкого или из замороженного состояния, ультразвук, баллистические методы, взрывная декомпрессия и т,д,).Проведенные исследования показали., :ио бесклеточные экстракты комплекс 35 ной культуры метанокислящих микроорганизмов,. полученные путем разрушения их кле;ок взрывной газовой декомпрессией, в сравниваемьгх условиях в40 присутствии кислорода воздуха при с = ЗС окисляют метан быстрее чем целые клетки этих ОрганизмОв Это происходит главным образом эа счет того, что окисление метана экстрактами начинается сряэу после козяктя с газом, тсгда как живым микроорганизмам для этого необходимо некоторое время которое может составить двое - трое суток. Кроме того, применение бесклеточных экстрактов позволяет увеличить зону распространения ответственных эя окисление метана структур клеток в угольном пласте, по сравнению с зоной распределения в нем целых клеток, благодаря тому, что размеры частиц экстракта меньше размера целыхклеток,Данный эффект может быть полученпутем применения бактериальной сусгензии предварительно подвергнутойспециальной обработке, в результатекоторой происходит разрушение клетокбактерий, а следовательно, увеличениестепени цисперсности суспензии засче уменьшения размера частиц, Необходимым условием при этом остаетсято, что разрушенные клетки метанокисляющих бактерий (МОБ) сохраняют способносгь окислять метан в поровойструктуре угля. Разрушенные клеткиМОБ, сохраняя способность к окислению метана, теряют способность кросту, Следовательно, увеличения биомассы бактерий в порах угля не происходит, что обеспечивает и равномерную диффузию газа в сусяензию разрушенных бактерий, Применение суспензии разрушенных бактерий (состоящейяз частиц меньших размеров по сравнению с целыми клетками бактерий)одно: в ,ременно обеспечивает и болееэффективный контакт газовой фазы сжидкой за счет увеличения общей поверхности биологически активной суспенэии.Современная техника обработкикулы уры бактерий с целью ее разрушения способна обеспечить получениебесклеточных препаратов любых (безограничений) штаммов метанокисляющих бактерий. В данном случае рекомендована культура Мейу 1 оз 1 пцэ г 3. -с 11 оэрог 1 ып штамм 20, выделенная вМ."И из шяхтньгх вод Донецкого угольного бассейна.Опытно-промышленные испытания,проведенные в различных горно-геологи ческих условиях, показали, чтоооряботку угольного пласта бактериальной суспензий целесообразно(из расчета максимальной эффективности снижения метяноносности угля)осуществлять иэ расчета 1 О - 15 лсуспензии на 1 т рля н плотности(концентрации) 10 кл/мл, Применениебгсклеточного препарата предполагает разрушенную суспензию той же плотности, что и суспензии целых клеток,10 кл/мл), в том же объеме (1015 л/т). т.е., берется суспензия ИОБконцентрацией 10 кл/мл подвергаетсядезинтеграции (разрушению) и нагнетается в пласт с расходом 10-15 л/т.