Клюєв Е.С., Сапунова І.О., Іванов В.А. Геотехнологічні способи видобутку газу з техногенних родовищ вугілля

Деталі
Батьківська категорія: Геотехнічна механіка, 2019
Категорія: Геотехнічна механіка, 2019, № 148

Geoteh. meh. 2019, 148, 73-87

DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910900037

ГЕОТЕХНОЛОГІЧНІ СПОСОБИ ВИДОБУТКУ ГАЗУ З ТЕХНОГЕННИХ РОДОВИЩ ВУГІЛЛЯ

1Клюєв Е.С., 1Сапунова І.О., 1Іванов В.А.

1Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України

УДК 622.324.5:622.279.5

Мова: Англійська

Анотація .

. У статті представлено аналіз сучасних геотехнологічних способів видобутку газу з техногенних родовищ вугілля. Особлива увага приділена методам комплексної розробки ресурсів, які зосереджені у заповнених породних відвалах шахт та мулонакопичувачах вуглезбагачувальних фабрик, шляхом їх термічної переробки. Процеси розробки подібних родовищ здійснюють різними способами, а сировиною для них в залежності від цільового призначення є різні по гранулометричному складу, фізико-хімічним і технологічним властивостям вугілля і породи. Інтенсивні дослідження в цій галузі зумовлені значними перевагами над іншими подібними процесами, такими як низький тиск, відсутність окислюючих реагентів, простота організації процесу та низька капіталомісткість.

Метою представленого дослідження є вивчення процесів термічного розкладання вуглецевмісної сировини для отримання додаткової інформації стосовно наступного питання: яку технологію слід застосувати для отримання горючого газу з подальшим його комерційним застосуванням.

У роботі описані фізико-хімічні методи термічної дії на тверду вуглецевмісну сировину, яку розглянуто як бінарну суміш вугілля та гірських порід, у безкисневому середовищі або із застосуванням окисників. Ці процеси характеризуються, перш за все, розкладанням органічної речовини, рекомбінацією продуктів розщеплення та утворенням термодинамічно стійких кінцевих речовин: твердого залишку, рідких продуктів та газової фази. У статті представлено результати досліджень каталітичних перетворень, що відбуваються у структурі вугільної речовини. Запропоновано різні варіанти використання каталізаторів у процесах фізичних та хімічних перетворень вугілля. Проведені дослідження дозволили проаналізувати існуючі методи теплової дії на гірниче середовище, визначити найбільш перспективні напрямки розвитку нових методів у галузі геотехнологічних процесів видобутку газу з вугільних техногенних родовищ та запропонувати новий метод теплової дії на вуглецевмісні матеріали з метою отримання промислових газів.

Ключові слова:  гірниче середовище, теплова дія, вуглецевмісні матеріали, геотехнологія.

Список літератури

1. Фізико-хімічна геотехнологія / М.М. Табаченко, О.Б. Владико, О.Є. Хоменко, Д.В. Мальцев – Д.: Національний гірничий університет, 2012. – 310 с.

2. Влияние условий нагрева низкосортных углей и отходов углеобогащения на продукты термодеструкции / Приходченко В.Л., Слащева Е.А., Осенний В.Я., Коваль Н.В., Клюев Э.С. // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць / Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України. – Дніпропетровськ, 2010. – Вип. 89. – С. 63-72.

3. Основы практической теории горения / В.В. Померанцев, К.М. Альфредов, Д.Б. Ахмедов [и др.]; под ред. В.В. Померанцева. - Л.: Энергоатомиздат, 1986. - 312 с.

4. Крейнин, Е.В. Нетрадиционные термические технологии добычи трудноизвлекаемых топлив: уголь, углеводородное сырье / Е.В. Крейнин. – М.: МГГУ, 2004. – 300 с.

5. Основи хімій та фізики горючих копалин / В.І. Саранчук, М.О. Ільяшов, В.В. Ошовський, В.С. Білецький : [навч. посіб. для стундентів]. – Донецьк: Східний видавничий дім, 2008. – 640 с.

6. Обґрунтування технологічних схем експериментального шахтного газогенератора / В.С. Фальштинський, Р.О. Дичковський, К. Станьчик, Є. Свядровскі, В.Г. Лозинський / Науковий вісник НГУ. – 2010, № 3. – С. 34-38.

7. P. Younger, Mine Water Environ, 30 (2011)

8. Кузнецов Б.Н. Новые подходы к химической переработке ископаемых углей / Б.Н. Кузнецов // Соросовский образовательный журнал. – 1996. – № 6. – 50-57.

9. Брик Д.В. Газифікація некондиційного вугілля Львівсько-Волинського басейну / Д.В. Брик, Ю.В. Стефаник // Углехимический журнал. – 2010. – № 1-2. – С. 20-32.

10. Sekine Yasushi, Ishikawa Kiyohiro, Kikuchi Eiichi, Matsukata Masahiko, Aki-moto Akemitsu (2006), “Reactivity and structural change of coal char during steam gasification”, Fuel, Vol. 85, no. 2, pp. 122-126.

11. Katarzyna Zubek, Grzegorz Czerski and Stanisław Porada (2016), “The influence of catalytic additives on kinetics of coal gasification process”, Energy and fuels, no. 14,02012, pp. 1-10.

12. Кусумано, Д. Каталитические процессы переработки угля / Д. Кусумано, Р. Делла-Бетта, Р. Леви. – М.: Химия, 1984. 288 с.

13. Орлова, В.М. Інтенсифікація процесу газифікації малометаморфізованого вугілля України з використанням металургійних шлаків: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: спец. 05.17.07 "Хімічна технологія палива і пально-мастильних матеріалів" / В.М. Орлова. – Харків, 2005. – 19 с.

14. Пат. 98189 Україна, МПК7 С10J 3/46, F23G 5/027, F23C 3/00. Спосіб термічної переробки вуглевмісних матеріалів для отримання промислових газів / Булат А.Ф., Возіянов В.С., Клюєв Е.С.; заявник та патентовласник Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України. – u 2014 09853; заявл. 08.09.2014; опубл. 27.04.2015, Бюл. №8.

Про авторів:

Клюєв Едуард Сергійович, кандидат технічних наук, науковий співробітник у відділі проблем розробки родовищ на великих глибинах, Інститут геотехнічної механіки ім. М.С Полякова Національної академії наук України, Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Сапунова Ірина Олександрівна, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник, старший науковий співробітник у відділі проблем розробки родовищ на великих глибинах, Інститут геотехнічної механіки ім. М.С Полякова Національної академії наук України, Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Іванов Валерій Анатолійович, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник, старший науковий співробітник у відділі механіки еластомірних конструкцій гірничих машин, Інститут геотехнічної механіки ім. М.С Полякова Національної академії наук України, Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.