Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Подземная разработка месторождений полезных ископаемых

Диссертационная работа:

Суглобов Максим Алексеевич. Разработка технологии подземного аккумулирования шахтного метана для промышленного использования : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.15.02 / Моск. гос. гор. ун-т. - Москва, 2000. - 22 с. РГБ ОД, 9:00-2/3926-5

смотреть введение
Введение к работе:

Современное состояние угольной отрасли Российской Федерации и сложная экономическая обстановка в стране поставили жесткие требования к ресурсе- и энергоснабжению на угольных шахтах. Сужение рынке2) сбыта низкокачественных энергетических углей сопровождается объективным снижением объемов добычи угля на существующих мощностях шахтного фонда, что требует расширения сферы деятельности угледобывающих предприятий для поддержания необходимого уровня рентабельности. Одним из направлений решения отмеченных проблем угольной отрасли является поппеченне в производство шахтного метана, 1г&:с сопутствующего добыче угля энергоносителя. Перспективность этого направления подтверждается тем, что запасы метана в пределах действующих горизонтов шахт России составляют 1200 млрд, м\ К у 6а:са • 240 млрд. м а запасы метана в углепородном массиве до глубины 1800 м оценены соответственно в 25-32 трлн. м3 и 18 трлн. м\ Средствами дегазации из шахт России извлекается свыше 0,9 трлн. м3 газа, соответственно п Кузбассе 360 млн. м . При этом доля утилизируемого газа не превышает 2% от указанных объемов извлечения. В то же время отдельные экспериментальные работы по промышленному использованию шахтного метана показывают, что например, в ОАО УК "Лешпіскуголь" за счет использования энергетического потенциала метала из систем дегазации возможно удовлетворено до 25% потребности предприятии в электрической и тепловой энергии. Основными факторам»!, сдерживающими широкое вовлечение шахтного метана в энергетический балете являются нестабильность во времени и пространстве и малая мощность источников газа (скважины), сложности с транспортировкой низкокачественного и влажного газа к мощным потреби гелям, нестабильное содержание метана в шахтном газе. Имеющиеся в промышленности энергетические установки позволяют утилизировать них:ими таз с концентрацией метана свыше 15% и избыточным давлением, близким к нулю.

Специфика работ по дегазации предполагает наличие аэродинамической связи между скважиной и атмосферой горной выработки. Следовательно, содержание метана в газе систем дегазации существенно колеблется в зависимости от параметров этой связи, а также горио-геологических условий на участке извлечения метана.

Для подготовки газа такого качества к эффективной промышленной утилизации необходимо наличие промежуточных емкостей для накопления метана и доведения его до требуемых кондиций. Учитывал то, что метан 6 системах дегазации находится практически при атмосферном даьлении, объем таких промежуточных емкостей должен составлять сотни тысяч кубических метров, тго технически не реализуемо ДЛЯ искусственных емкостей. Разгруженный от горного давления углешфодиын массив представляет природную емкость для свободного и частично сорбированного хаза обьемом несколько миллионов кубических митрой и пределах одной панели шахтного поля. При определенном распитии горных работ в пределам панели и в свите угольных пластов разгруженный горный массив может использоваться и качестве емкости для накопление и газоиодготовки шахтною метана для последующей промышленной утилизации. При этом, как показывает опыт до 70% тзпасов метана из действующих горизонтов шах г может быть воелочено в энергетический баланс шахты.

Следовательно, научная задача создания технологии подземного аккумулирования шахтного метана для промышленного использования, обеспечипающей повышение полноты извлечения знергорееуреов угольных месторождении является актуальной для угольной отрасли.

Целью работы является установление зависимостей параметров газодинамического состояния разгруженной» углеиородного массива от местоположения н в фильтрующей части скважины, геометрических размеров подземного Ч-оляектора метана и пористости разгруженного горного массива для создания технологии аккумулирования шахтного метана, обеспечивающей понышгпие полноты г:2: " -!г:т::я эисргаресурссз уготьных месторождении.

Основные научные положения, разработанные соискателем, и ах

1. Повышение коэффициента промышленного использования сопутствующего добыче угля газа метана достигается путем его аккумулирования в разглаженном ст горного давления углепородном массиве, представляющем нестационарную «о времени и пространстве область с заданным содержанием метана на границах и объемом, соответствующим мощности промышленных потребителей газа.

2. Подземный аккумулятор шахтного метана в области разгруженного горного массива с требуемыми кондициями газа создается на основе рационального сочетания развития горных работ на участке шахтного поля с параметрами заложения скгажнкы и их эксплуатации по извлечению метана для промышленного челолъзо ваг шя.

З Газодинамическое состояние разгруженного от горного да слепня уг лепородного массива как подземного аккумуляторашах того метана описывается уравнениями неразрывности фильтрации гагіа в трешиновато-пористой среде, обличающимися нестационарными граничными условиями на контуре аккумулятора метана.

4. Зависимости параметров переноса метана в области системы: "земніш поверхность - действующая выработка шахты -разгруженный горный массив - скважина" от горногеологических и горно-технических условий участка шахтного поля составляют базу для выбора схем его подготовки и отработки, параметров заложения и эксплуатации скважины по извлечению метана, являющихся составными элементами технологии подземного аккумулирования шахтного метана.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций работы подтверждаются:

достаточным объемом (16 шахт) экспериментальных исследовании влияния параметров подготовки и отработки запасов газоносных угольных пластов, а также параметров извлечении метана на показатели эксплуатации подземных аккумуляторов метана;

корректным выбором математического аппарата и результатами моделирования газодинамических процессоз в области разрушения

горного массива с учетом влияния атмосферы земной поверхности, действующих горных выработок и скважин; • положительными результатами апробации технологии на шахтах.

Значение работы. Научное значение работы заключается в установлении зависимостей параметров газодинамического состояния разгруженного от горного давления углепородного мгесива от местоположения и давления t фильтрующей части скважины, размеров подземного коллектора метана и пористости массива в его области, которые используются при . создании технологии подземного аккумулирования шахтного метана.

Практическое значение работы сосгоит в разработке технологии аккумулирования шахтного метана в области разгруженного і орної о массива, обеспечивающей повышение полноты извлечения энергоресурсов угольных месторождений.

Реализация работы.

Технология подземного аккумулирования шахтного метана в разгруженном от горного давления углепородном массиве использована в "Рекомендациях по техническому и технологическому перевооружению шахт в условиях перехода к рыночной экономике", утвержденных ОАО "Компания Росуголь", при составлении программ развития горных работ на полях ш. "Комсомолец" и "Октябрьская" ОАО УК "Лениискуголь".

Апробация работы: Основные результаты работы докладывались и были одобрены на научно-техническом Сооете ОАО УК "Ленннскуголь" (г. Пенинск-Кузнецкии, 1999), на научном симпозиуме, посвященном "Неделе горняка" (г. Москва, 1993-1999 г.г), на научных семинарах кафедры "Подземная разработка пластовых месторождений" (г. Москва, 1У98-1999г.г).

Публикации. По теме диссертации опубликовано четыре научных статьи;

Объем п структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 174 страницах машинописного текста, содержит 12 таблиц, 32 рисунка, список литературы из 91 наименования.

Автор выражает благодарность генеральному директору ОАО УК с Ленинску голь» кандидату технических наук Косьмшюву Е.А. за помощь а выполнении экспериментальной части работы.  


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net