CC BY
25
© А.В. Анлреев, 2003
УЛК 662.74
А.В. Анлреев
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОЛЗЕМНОЙ ГАЗИФИКАЦИИ УГЛЯ ПРИ КОМПЛЕКСНОМ ОСВОЕНИИ УГЛЕЙ
В провинциях Шандун, Хэбей и Шанси в настоящее время действуют 6 станций под-земгаз, планируется строительство аналогичных станций в других провинциях Китая, в частности в провинции Цзилинь на запасах угля действующих шахт, а также и на целиках отработанных и закрытых шахт.
Группа Чанчуньских угольных компаний (провинция Цзилинь) была основана в августе 2001 г. В состав этого объединения входят две угольные шахты, геологоразведочная экспедиция, золотодобывающая компания, автотранспортная компания, компания по производству продуктов питания, торговая компания по снабжению и сбыту промышленным оборудованием. Группа компаний имеет оп-
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
ределенные налоговые льготы, что позволяет ей достаточно успешно работать. Основная шахта находиться около поселка Ян Цо Гоу (20 километров юго-восточнее г. Чанчунь, административного центра провинции Цзилинь). Угледобыча на этой шахте составляет 600000 т в год, при общей добыче 900000 т в год ( остальная добыча приходится на шахту Суан Тхин). Добываемые угли каменные, длиннопламенные, образованы в меловом периоде. Балансовые запасы составляют 130 млн т, забалансовые - 100 млн т. Отрабатываемые пласты, мощностью от 4 до 11 м, имеют множественные геологические нарушения и залегают под лом 25-27 градусов. Газоносность пластов около 21 м3 метана на тонну угля. Забалансовые запасы
шахты Ян Цо Гоу находятся под озером и залегают на глубине 180-250 м. Учитывая нарушен-ность массива, отработка традиционными способами практически невозможна, поэтому для освоения этих запасов планируется строительство подземного газогенератора. По оценкам китайских специалистов калорийность газа составит не менее 2000 ккал, а себестоимость не превысит $0,0245 за м3
Проектирование и строительство вновь вводимых станций под-земгаз ведется с учетом опыта работы действующих станций, которые можно рассматривать как предприятия с единым поточным процессом комплексного извлечения полезных компонентов из месторождения полезных ископаемых с получением промежуточных (метан, окись углерода, водород, азот) и конечных продуктов (тепловая и электрическая энергия, метанол, аммиак и аммиачная селитра и др.). Это позволит повысить полноту использования месторождений на 30-35% и увеличить в 2-3 раза эффективность использования угля.
Андреев А.В.----------доцент, кандидат технических наук, ДВГТУ.
© Б.И .Конлырев, А.В. Анлреев, А.А. Анлреев, 2003
УЛК 662.74
Б.И. Конлырев, А.В. Анлреев, А.А. Анлреев
ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМПЛЕКСНОЙ СКВАЖИННОЙ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖЛЕНИЙ ЦЕНТРАЛЬНОГО КИТАЯ И ЮГА ПРИМОРЬЯ
Дальневосточный регион испытывает постоянный и возрастающий дефицит твердого топлива для выработки электроэнергии и тепла. Отличительной особенностью структуры топливного баланса на Дальнем Рос-
сии является то, что там доля угля в выработке электроэнергии составляет 71%, по сравнению с центральными районами России, где доля газа в 3 раза превышает объемы потребления угля для выработки электроэнергии. Такое со-
отношение вызвано несоответствием внутренних и мировых цен на газ. В Китае из угля производится около 70% электроэнергии. Возрастает доля потребления угля для производства электроэнергии в США и других странах.
Учитывая то, что эксплуатируемые угольные месторождения Дальнего Востока находятся в сложных климатических и горногеологических условиях разработка нетрадиционных способов выемки угля является большой актуальной задачей для региона.
Одним из перспективных направлений создания принципиально новых горных технологий, являются скважинные методы разработки твердых полезных ископаемых [1].
В Горном институте ДВГТУ в рамках программы Министерства образования РФ: «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» проводятся исследования по разработке комплексной ресурсосберегающей технология разработки буроугольных месторождений Дальнего Востока. Получены определенные результаты, позволяющие обеспечить полноту и комплексность отработки угольных месторождений на примере ряда угледобывающих предприятий Дальнего Востока. Такая технология предполагает комплекс технических решений на основе скважинной гидродобычи и подземной газификации, позволяющей рассматривать уголь как энергетическое и химическое сырье. Проект, основанный на результатах исследований в этом направлении, был представлен на Международном форуме АТЭС (Владивосток, сентябрь 2002 г.) и получил хорошую оценку.
Не секрет, что среди большинства производственников угольной отрасли и научных исследователей, занимающихся проблемами освоения угольных месторождений, скважинные технологии до сих пор вызывают скептическое отношение. Оппоненты этого способа освоения угольных месторождений делают упор на низкую производительность (скважинная гидродобыча), невысокую калорийность подземгаза (подземная газификация углей (ПГУ)) и другие внешние недостатки метода. Тем не менее, следует учесть, что именно Советская и Российская школы исследователей сделали определяющий вклад в разработку скважинных технологий освоения полезных ископаемых.
Основные исследования в этом направлении проводились в Советском Союзе в середине 50-х го-
дов, строились станции подземгаз. К сожалению, многие из них оказались неэффективными и были закрыты, и в настоящее время на территории России нет ни одной действующей станции подземгаз. По нашему мнению, основной причиной закрытия таких станций послужил ведомственный подход в угольной промышленности, и, как следствие, не комплексное освоение углей.
В этом отношении особый интерес представляет пример Китайской народной республики. Китайские специалисты внимательно изучили мировой опыт газификации углей (в первую очередь опыт Советского Союза), затем были проведены крупно-масштабные опытные и опытно-промышленные испытания пилотных установок в ряде провинций Китая. Конечно, не все показали высокую эффективность, но, тем не менее, к сее-дине 80-х годов исследования в области подземной газификации углей вышли на новый качественный уровень (Пекинский центр ПГУ, исследовательская группа Цзилиньского университета и др.). В настоящее время на территории трех провинций КНР (Шандун, Шанси и Хэбей) действует 6 станций подземгаз и планируется к вводу в эксплуатацию еще 3 станции. По сути своей это уже не просто, в обычном понимании, станции подземгаз, а горно-химические комплексы, позволяющие производить кроме тепловой и электрической энергии такие продукты, как водород, метанол, аммиак, минеральные удобрения (аммиачная селитра). Например, в провинции Шанси, пос. Да Цзе, где работают две станции подземгаз, вводится в эксплуатацию модуль по годовой производительности 60000 т аммиака. Продукция сориентирована на экспорт в Японию. Себестоимость производства во-
дорода методом ПГУ в 2,5-3 раза ниже традиционного способа производства, по оценкам китайских специалистов из 1 т угля 6500 ккал./кг. можно получать до 1500 куб. м. водорода при себестоимости 0,5 юаня /куб. м. ( курс 8.21 юаня за 1 доллар США). Средняя калорийность газа ПГУ при паровоздушном дутье составляет около 2000 ккал/м , и, в отдельных случаях может достигать 3800 ккал/ м3 при благоприятных геологических и гидрогеологических условиях залегания угольных пластов.
К преимуществам способа отработки угольных месторождений в КНР методом ПГУ по сравнению с традиционными способами можно отнести: снижение объемов
горно-капитальных работ на 2025%, возможность эффективно отрабатывать нарушенные месторождения, а также забалансовые запасы; ведение всех добычных работ с поверхности, сокращение затрат труда и снижение себестоимости на 40-45 %, повышение безопасности труда горнорабочих; снижение сроков строительства горнодобывающих объектов на 4555%, повышение полноты извлечения запасов на 30-35%, повышение эффективности производства на 250-300%.; работу геотехнологи-ческих систем в замкнутом цикле, которая позволяет снижать вредные воздействия на окружающую среду.
По проработкам группы исследователей Г орного института
ДВГТУ для ПГУ наиболее приемлемыми в этом отношении по Приморскому краю являются такие месторождения, как Баневуров-ское; Раковское; Бикинское; Ореховское; Чернышевское; Шкотов-ское; Тавричанское; Артемовское; Амбинское. Ряд предпринимателей Приморья уже заинтересовались применением технологии ПГУ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аверченков А.А., Аренс В.Ж., Арский Ю.М., и др. Не- 2. Кондырев Б.И, Турмов Г.П, Звонарев МИ, Васяно-
традиционные решения в горной промышленности //Под вич А.М. Способ скважинной добычи угля. // ДВГТУ, Па-
ред. Чернегова Ю.А. Н.57.; - М.: Недра, 1991. 331 с.; ил. тент №2165G19, 2GG1. 1G апреля.
KOPOTKO OБ ABTOPAX -------------------------------------------------------------------------------------------
Кондырев Б.И. - профессор, доктор технических наук, ДВГТУ.
Андреев А.В. - доцент, кандидат технических наук, ДВГТУ.
Андреев А.А. - ДВГТУ.
