CC BY
22
ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ «НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА - 99» МОСКВА, МГГУ, 25.01.99 - 29.01.99_______
Г.П. Турмов, Б.И. Кондырев, С.Б. Приеменко,
Дальневосточный ГТУ
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И СОЦИАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ПРИ СКВАЖИННОЙ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ В УСЛОВИЯХ АЗИАТСКО-ТИХООКЕАНСКОГО РЕГИОНА
В быстро изменяющемся мире все большее значение приобретают экологические, экономические, социальные, демографические, духовные и нравственные проблемы.
Дальний Восток (Д.В.) России, ввиду выгодного географического положения, в наступающем III тысячелетии будет выполнять роль моста, связывающего индустриальную Европу и интенсивно развивающиеся страны Азиатско-Тихоокеанского региона.
ДВ располагает крупными запасами угля, которые составляют около 40% от учтенных на территории России. Их прогнозные ресурсы всего 278,4 млрд.т, из них каменные угли - 109,9 млрд.т, в том числе коксующиеся - 45,2 млрд.т, бурые -168,6 млрд.т.
В сложнейший период перехода к рыночным отношениям регион испытывает постоянный дефицит твердого топлива для выработки электроэнергии и тепла. Давая оценку роли угля в топливноэнергетическом комплексе, отмечаем - уголь, как в ближайшую, так и в отдаленную перспективу в регионе останется основным видом энергетического топлива. Громадные его запасы смогут не только надежно обеспечить развитие энергетики, но и дать возможность значительно увеличить экспортные поставки угля в Японию и другие страны НТР. Уголь как надежный источник энергии, все более привлекает внимание исследователей в технически развитых странах.
В ДВГТУ с 1982г. ведутся научные исследования по скважинной выемке угля, включая подземную газификацию (ПТУ) и
2 і 1999
гидроспособ. Проведенные научные исследования показали, что ПТУ может эффективно применяться на 22-х угольных месторождениях Приморского и Хабаровского краев. Сахалинской, Магаданской областях, где объемы производства года могут достигать 60 млрд./м , что эквивалентно около 11 млн.т у.т.
В ДВГТУ разрабатывается технологическая схема станции, где решаются следующие основные технические проблемы подземной газификации:
♦ получение газа калорийностью
4,19-6,7 МДж/м3 посредством
применения паро-воздушного и парокислородного дутья и после очистки и обработки калорийность газа доводится до 5,0-9,2 МДж/м ;
♦ производство электроэнергии на месте получения газа в газотурбинной установке по комбинированному газопаровому циклу;
♦ минимальные выбросы вредных веществ в атмосферу и разработка мероприятий исключающих загрязнение подземных вод;
♦ обработка газа на поверхности с очисткой от пыли, смолы и конденсата;
♦ очистка газа от сернистых соединений, диоксида углерода;
♦ очистка конденсата и сточных вод от соединений углерода и фенолов;
♦ техническое водоснабжение осуществляется за счет использования подземных вод;
♦ при формировании схемы подземного газогенератора исключается большой объем сбоечных фильтрационных работ посредством разработки технологии и применения бурения вертикальногоризонтальных и наклонно-
горизонтальных скважин;
♦ применения управляемого переноса точки подачи дутья в газогенераторе с получением калорийного газа;
♦ разработка технологии парокислородного дутья;
♦ разработка энерготехнологической схемы станции предусматривающей: утилизацию физического тепла газа в газоотводящей скважине, утилизацию тепла газа на поверхности, утилизацию тепла отработанной части подземного газогенератора;
♦ применение дешевых источников кислорода посредством строительства воздухоразделительных установок и электролизеров с использованием провальной электроэнергии;
♦ в энергетическом блоке использовать свободнопоршневые генераторы газа (СПГГ) и газопаровой комбинированный цикл;
♦ применить камеру сгорания с минимальными выбросами окислов азота в атмосферу;
♦ утилизацию смолы и пыли;
♦ экономию материальных и людских ресурсов посредством применения неметаллических труб, извлечения металлических труб при погашении газогенераторов.
Основным условием начала строительства станции является опережающее возведение опытного модуля ПТУ, являющегося малой копией большого предприятия и дающего возможность апробировать и проверить все принятые технологические решения.
Технологией ПТУ заинтересовались в КНР ученые Чанчуньского университета и руководители горной компании «Янцаогоу», которые связывают с этой технологией
193
получение газового и жидкого топлива для нужд города Чаньчунь.
В Приморском крае технология ПТУ прошла проверку на опытном модуле шахты Амурская, где получены положительные результаты. В Липовецком шахтоуправлении ведутся работы по выемке угля с помощью скважинной гидродобычи.
Новым направлением в технологии ПТУ является использование твердых бытовых и производственных отходов (ТБО) и такие установки разработаны для шахтерских городов Партизанска и Артема, что позволяет улучшить экологическую обстановку и занять высвобождающихся шахтеров на новых производствах.
Утилизация ТБО, которые образуются в городах и крупных населенных пунктах является острой проблемой охраны окружающей среды и рационального использования сырьевых ресурсов.
Наибольшее распространение в нашей стране получило направление сжигания отходов в специальных установках.
Современная технология использования ТБО предусматривает сбор и сортировку и разделение их на три фракции: тяжелую, включающую черные и цветные металлы, стекло; легкую, содер-
жащую макулатуру, текстиль, пластмассы; компостируемую органическую, включающую пищевые отходы сельского хозяйства, очистных сооружений города.
Анализ показал, что легкая фракция состоящая из макулатуры, текстиля, пластмассы, дерева может быть газифицирована в процессе подземной газификации угля. При решении целого ряда технологических вопросов, основным является доставка легкой фракции в удобной для газификации форме в подземный газогенератор. Этот основной процесс может быть осуществлен через скважины. Предварительно ТБО измельчается и смешивается с жидкой фракцией, которая может быть представлена смолой, конденсатом, замазученных водами и т.д.
Подготовленные таким образом отходы в парообразном состоянии подаются в угольный пласт, где вовлекаются в процесс газификации.
Выполненные расчеты показывают, что в угольном пласте мощностью 3 м возможно разместить в огневом ряду около 900 м3 отходов, что позволит, получит 22,5 103 газа с калорийностью до 1000 Ккал/м3 (4,19 МДж/м3).
Таким образом, организуется совместный процесс газификации
© Г.П. Турмов, Б.И.
угля и ТБО, где отработка газогенератора значительно удлиняется по времени, а ТБО превращается в ценный источник получения товарного газа и электроэнергии.
В Приморском крае остро стоит вопрос строительства опытнопромышленной установки ПТУ с апробированием предложенных технических решений.
Растет международное сотрудничество ДВГТУ с зарубежными партнерами. Семнадцать стран мира посылают нам свои делегации из более чем пятидесяти институтов и научных организаций.
Нами разрабатывается проект Азиатско-Тихоокеанского Центра геотехнологии, где научные исследования, производственная деятельность и обучение студентов связаны в единый технологический процесс. Цель центра - на основных высвобождаемых фондах шахты им. Артема и детально разведанных запасах Шкотовского месторождения разработать наукоемкие скважинные современные технологии выемки угольных пластов, внедряя их в производство с одновременной подготовкой отечественных и зарубежных высококвалифицированных специалистов горного дела.
Кондырев, С.Б. Приеменко
