МЕТАН ВУГІЛЬНИХ ШАХТ ЯК ПРОБЛЕМА БЕЗПЕКИ ТА ДЖЕРЕЛО ЕНЕРГОПОСТАЧАННЯ

Кириченко М.Т


Источник: 15-я международная научная конференция молодых ученых. 2009 г.


Видобуток вугілля в Україні характеризується складними гірничо-геологічними умо вами залягання вугільних пластів, зокрема, великою глибиною, незначною потужністю плас тів, високою металоносністю пластів і вміщуючих порід, небезпекою раптових викидів мета ну та вугілля, небезпекою за вибухами вугільного пилу та ін. Переважна більшість шахт – газові. На багатьох вугільних шахтах, перш за все Росії, Китаю і України метан є головним чинником вибухів із смертельними наслідками. Загалом проблему метановиділення можна розглядати в чотирьох аспектах. Перший аспект - це безпека проведення гірничих робіт на газових шахтах. Для боротьби з небезпеч ними скупченнями метану на шахтах із високим метановиділенням застосовують інтенсивне провітрювання гірничих виробок, дегазацію розроблюваних пластів, суміжних пластів і про пластків (супутників), вміщуючих порід і виробленого простору в цілому. Другим аспектом проблеми високого метановиділення є штучне зниження продукти вності виймальних машин, навантаження на очисні вибої та шахту за газовим фактором, що суттєво погіршує техніко-економічні показники роботи шахт. Третій аспект проблеми – це забруднення атмосфери. Основна частина метану, роз бавленого у вихідному струмені шахти до концентрації 0,5…0.75 %, викидається в атмосфе ру вентиляторами головного провітрювання. Значна частина вже вилученого з використан ням дегазації газу з вмістом метану до25-30 % також викидається в атмосферу, що наносить значну шкоду навколишньому середовищу: метан належить до одного з шести газів, що створюють парниковий ефект. Причому викид однієї тони метану наносить таку шкоду, як викид 21 тони СО2.

І, нарешті, четвертим аспектом проблеми (позитивним аспектом) є можливість ви користання вловленого при дегазації (коптованого) шахтного метану для потреб промисло вих підприємств і побутових споживачів, частково компенсуючи таким чином невистачаючі Україні об'єми природного газу. За оцінками фахівців встановлено. що у 2000- 2007рр. на шахтах України при річно му видобутку біля 80 млн. т рядового вугілля загальний об'єм метановиділення склав по різ них оцінках 1800…2060 млн. м3 , у тому числі каптовано дегазаційними установками 13…18 %, з яких лише 4…7 % використано.

Тож основною проблемою утилізації метану залишається можливість його збагачен ня шляхом підвищення концентрації в каптованій суміші, перш за все у вибухонебезпечному діапазоні (4..16%) до 30 % і більше. Деякі надії у цьому напрямку дають відомості про вико ристання для видалення з метано-повітряної суміші метану за допомогою газорідинних се параторів.

Метою нашого дослідження було довести доцільність застосування дегазації пластів і вугленосного масиву не тільки для підвищення безпеки праці, а й з отриманням економічно го зиску на шахтах України з обмеженими об'ємами метановиділення (на Західному блоці шахти «Шахтарська-Глибока») при комплексному вирішенні проблеми. В цілому застосування дегазації пласта, вміщуючого масиву і особливо виробленого простору суттєво зменшує вірогідність утворення вибухонебезпечних ситуацій і дозволяє збільшити допустиме по газовому фактору навантаження на лаву при металоносності 20 м3 /т с.б.м. більш ніж удвічі – з 556 до 1200…1400 т/добу . Для Західного блоку, розташованого за межами технологічного комплексу шахти і населеного пункту, доцільним може бути варіант М.Т. Кириченко, С.Ю. Богуцький утилізації кондиційного метану із застосуванням контейнерних теплоелектростанцій (КТЕС).

Литература

  1. Безпфлюг Г.Л. Об эффективности ТЭС на шахтном газе / Г.Л. Безпфлюг, В.В. Касья- нов // Уголь Украины. – 2007. – №8. – С. 46-47.
  2. Безпфлюг Г.Л. Экономическая оценка различных технологий утилизации метана / Г.Л. Безпфлюг, В.В. Касьянов // Уголь Украины. – 2008. – №1. – С. 47-48.
  3. Булат А.Ф. О проблеме энергетической переработки метана угольных месторождений /А.Ф.Булат, И.Ф. Черемис // Уголь Украины. – 2002. – №6. – С. 6-9.
  4. Кауфман Л.Л. Добыча горючих газов угольных месторождений. Обзор зарубежного опыта/ Л.Л. Кауфман, Н.И. Кулдыркаев, Б.А. Лысиков.– Донецк: Вебер, 2007.– 292 с.
  5. Метан угольных шахт Украины: производственный и инвестиционный потенциал шахт Донбасса / Д.Р. Триплет, А.Э. Филиппов, А.А. Писаренко.– К.: Логос, 2000. – 132 с.
  6. Сургай М.С. Вугільна промисловість та навколишнє середовище / М.С. Сургай, В.А. Куліщ, Ю.С. Кузін // Уголь Украины. – 2008. – №11. – С28-31.