УТИЛИЗАЦИЯ ШАХТНОГО МЕТАНА ДЕГАЗАЦИОННЫХ СКВАЖИН И ЕГО ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ В ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ

УДК 622.279.72

Авторы:

Н.П. Овчинников, канд. техн. наук, доцент,

К.А. Ганушевич, аспирант,

Е.С. Сай, инженер

(ГВУЗ «НГУ»)

Аннотация.

Обоснована необходимость решения проблемы, связанной со значительными выбросами газа дегазационных скважин в окружающую природную среду. Авторами статьи предлагается новое альтернативное технологическое решение, включающее перевод шахтного метана в газогидратное состояние и дальнейшее транспортирование газа в твердом состоянии. В связи с этим проанализирована возможность получения газогидратов из газовых смесей различного состава. Проведены экспериментальные исследования процесса гидратообразования и получены образцы смешанных газовых гидратов. Определены зависимости давления гидратообразования от температуры для выбранных водно-газовых смесей, которые были использованы в ходе лабораторных исследований. Рассмотрены характерные этапы, возникающие в процессе образования газогидратов: появление центров кристаллизации газовых гидратов и непосредственный рост кристаллогидратов вокруг центров кристаллизации. Проанализировано влияние взвешенных веществ, содержащихся в шахтных водах, на скорость образования центров кристаллизации газогидратов. Учтена степень минерализации воды при проведении серии экспериментов. Обоснованы преимущества транспортировки газа в форме газовых гидратов. Проведено сравнение перевозки природного газа в сжиженном и газогидратном (твердом) состояниях: проанализировано давление, температуру и содержание газа в единице объема вещества.

Ключевые слова:

газовый гидрат, процесс гидратообразования, дегазационная скважина, центры кристаллизации, эффект самоконсервации газогидратов.

Список литературы:

1. Закон України про газ (метан) вугільних родовищ №1392-VI [Чинний від 2009-06-19]. – Офіц. вид. – К.: Верховна Рада України, 2009. – 14 с.

2. Булат, А.Ф. К проблеме энерготехнологической переработки метана угольных месторождений / А.Ф. Булат, И.Ф. Чемерис // Уголь Украины. – 2002.– №5. – С. 6-9.

3. Конарев, В.В. Метан угольных месторождений – пора заняться им всерьез. / В.В. Конарев
// Уголь Украины. – 2000. – №2. – С. 3–7.

4. Булат, А.Ф. Направления энерготехнологической переработки метана угольных месторождений / А.Ф. Булат, И.Ф. Чемерис // Геотехническая механика: Межвед. сб. научн. тр. / ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск, 2005. – Вып. 32. – С. 67-74.

5. Кузаря, С.В. Извлечение шахтного метана и защита окружающей среды / С.В. Кузаря, И.Д. Дрозник, Ю.С. Кафтан, Ю.Б. Должанская // Уголь Украины. – 2005. – №6. – С. 13-15.

6. Ovchynnikov, M. Methodology of gas hydrates formation from gaseous mixtures of various compositions / M. Ovchynnikov, K. Ganushevych, K. Sai // Mining of mineral deposits / CRC Press, Balkema. – Netherlands, 2013. – vol. 4. – P. 203-205.

7. Scientific bases of methods and technologies of gas hydrates deposits underground mining
/ V. Bondarenko, E. Maksymova, K. Ganushevych, K. Sai, M. Illiashov // 23 World Mining Congress: Materials of the conference, 11-15 August 2013. – Montréal, Canada: Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum, 2013. – P. 80.

8. Brown, T.D. Rapid gas hydrate formation processes: Will they work? / T.D. Brown, C.E. Taylor, M.P. Bernardo // Energies. – 2010. – Vol. 3. – Р. 1154-1175.

9. Королева, В.Н. Научное обоснование и разработка технологических решений по повышению безопасности горных работ на базе эффективной дегазации с утилизацией метана на основе газогидратных процессов: автореф. дис. д-ра техн. наук: 05.26.03; 25.00.36: защищена 25.11.2005
/ Королева, В.Н. – Москва: МГГУ, 2005. – 38 с.

10. Педченко, Л.О. Термобаричні умови самоконсервації природних та штучних газогідратів у залежності від їх пористості / Л.О. Педченко, М.М. Педченко // Вісник Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна / Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна. – Харків, 2012. – Вип. 997. – С. 218-222.

Об авторах:

Овчинніков Микола Павлович, кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри підземної розробки родовищ, Державний вищий навчальний заклад «Національний гірничий університет» (ДВНЗ «НГУ»), Дніпропетровськ, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Ганушевич Костянтин Анатолійович, аспірант кафедри підземної розробки родовищ, Державний вищий навчальний заклад «Національний гірничий університет» (ДВНЗ «НГУ»), Дніпропетровськ, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Сай Катерина Сергіївна, асистент кафедри підземної розробки родовищ, Державний вищий навчальний заклад «Національний гірничий університет» (ДВНЗ «НГУ»), Дніпропетровськ, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.