Нетрадиционные углеводородные источники: новые технологии их разработки. Монография. Ефим Вульфович Крейнин

методы добычи и потребления угля обусловливают превращение угольных регионов в зоны экологического бедствия. Особенно это характерно для производств, на которых сжигают уголь. Так, на каждый киловатт установленной мощности угольной электростанции ежегодно выбрасывают в атмосферу 500 кг золы и шлаков, 75 кг окислов серы и 10 кг окислов азота. В результате небольшая электростанция мощностью 200 МВт в течение года выбрасывает в атмосферу 100 тыс. т твердых частиц, 15 тыс. т сернистых соединений и 2 тыс. т окислов азота.

      В связи с этим отечественной топливной энергетике крайне необходимы новые современные экологически чистые угольные технологии!

      К нетрадиционным экологически чистым технологиям разработки угольных пластов и сжигания угля в первую очередь следует отнести подземную газификацию угля. При подземной газификации уголь на месте залегания превращают в газообразный горючий энергоноситель путем подвода к раскаленной угольной поверхности (через систему дутьевых скважин) окислителя и отвода (через другую систему газоотводящих скважин) образовавшегося горючего газа.

      Теплота сгорания газа, полученного при подземной газификации угля на воздушном дутье, может достигать 4,6–5,4 МДж/м³. При применении дутья, обогащенного кислородом (концентрация кислорода в дутье – 65 %), теплота сгорания газа достигает 6,7 МДж/м³, а на чистом техническом кислороде (концентрация кислорода в дутье – 98 %) – до 10–11 МДж/м³.

      Новые технологические приемы и конструктивные решения существенно превосходят уровень подземной газификации угля семидесятых годов двадцатого века, когда СССР была продана лицензия на технологию подземной газификации угля в США. Новые конструкции дутьевых и газоотводящих скважин, а также управляемая система выгазования угольного пласта позволяют получить следующие преимущества:

      • устойчиво получать газ с теплотой сгорания 4,6–5,4 МДж/м³ на воздушном дутье и 10–11 МДж/м³ на кислородном дутье;

      • повысить степень выгазования угольного пласта до 90–95 %;

      • снизить утечки газа из подземного газогенератора до 5 %;

      • повысить коэффициент полезного действия газификации до 80 %;

      • минимизировать экологическое воздействие на подземную гидросферу;

      • отрабатывать оставленные запасы угольных шахт, в том числе закрывающихся, методом нагнетательно-отсосной технологии подземной газификации угля;

      • разрабатывать глубоко залегающие угольные пласты и учитывать при этом проявление горного давления;

      • уменьшить количество буровых скважин и снизить расходы на бурение в себестоимости газа с 30 до 10 %;

      • получать газообразный энергоноситель, себестоимость которого в 1,5–2 раза ниже, чем себестоимость условного топлива на соседних угольных шахтах;

      • получать из газа подземной газификации угля заменитель природного газа, себестоимость которого