Создание подземного газогенератора подземной газификации угля на участке I очереди Сыллахского месторождения Усмунского угленосного района
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
?ага горения оказывала большое значение на состав получаемого газа. В связи с этим в ходе эксперимента производились замеры температуры очага горения с последующим установлением зависимостей количества компонентов технологического газа от температуры очага горения и обоснованием оптимальной температуры для процессов подземной газификации углей Южной Якутии.
3.3 Результаты лабораторных исследований процессов подземной газификации углей Сыллахского месторождения Южно-Якутского каменноугольного бассейна
В процессе лабораторных исследований процессов подземной газификации угля была проведена серия экспериментов с углями марки Г Сыллахского месторождения, технологические параметры которого были определены лабораторными методами: влажность (Wa) - 6,8 %; зольность (Аd) - 7,0 %; выход летучих веществ (Vdaf) - 43,33 %.
Лабораторные исследования подземной газификации углей марки Г осуществлялось на кислородном и паровоздушном дутье. Максимальная температура в очаге горения достигала 8500С.
В процессе эксперимента производился отбор проб, технологического газа, с интервалом 10 минут начиная от времени установившегося процесса подземной газификации. Полученные пробы проанализированы, на покомпонентный состав газа (Рис. 3.7). Для лучшего восприятия результатов эксперимента, полученные значения компонентов газа были сгруппированы по горючести (водород, угарный газ, углеводороды - условно горючие газы; кислород, азот, углекислый газ - не горючие) (Рис. 3.8).
Рис. 3.7. Компонентный состав газа
Рис. 3.8. Объединение компонентов технологического газа по горючести
Характерной особенностью процессов подземной газификации угля марки Г является более низкое содержание азота (27,8-38,7%) и более высокое содержание угарного газа (35,96-54,01%).
Отобранные пробы газа, согласно классификации предложенной Шишаковым Н.В. [2], относятся к газам подземной газификации углей с низкой теплотворной способностью.
Также наряду с отслеживания изменения состава получаемого газа осуществлялся температурный контроль проходящего процесса. График зависимости теплотворной способности газа от температуры очага горения представлен на рисунке 3.9.
Как видно из диаграммы наилучшей температурой очага газификации является интервал 790-8100С, что позволит свести к минимуму содержание азота и повысит процентное содержание горючих компонентов в получаемом газе.
Рис 3.9. Зависимость теплотворной способности газа от температуры очага горения
3.4 Выводы
По итогам рассмотрения данного раздела можно сделать следующие выводы:
.Полученный, в процессе лабораторных исследований, технологический газ пригоден для дальнейшего использования в энергетической и химической промышленности.
2.Теплотворная способность полученного газа в оптимальных условиях составляет 10,5 МДж/м3, что позволяет отнести их к газам подземной газификации углей с низкой теплотворной способностью
4. Сооружение подземного газогенератора
4.1 Геометрические параметры подземного газогенератора
Участок 1 очереди представляет собой изолированный и разделенный на блоки тектоническими разрывными нарушениями участок.
Наряду с данными горно-геологическими условиями на участке присутствуют пробуренные и законсервированные на стадии поисков и разведки месторождения скважины.
Для удешевления и ускорения работ по подготовке подземного газогенератора необходимо использовать ранее сооруженные скважины. Исходя из данного условия, предполагается использовать прямоугольную схему расположения дутьевых и добычных скважин.
По опыту внедрения данной технологии российскими учеными обоснованы расстояния между дутьевой и газоотводящей скважиной и подземными газогенераторами, которые составляют 20-25 и 15-20 м соответственно.
4.2 Сооружение скважин подземной газификации угля
.2.1 Требования, предъявляемые к скважинам подземной газификации
Все виды скважин для подземной газификации угля бурят обычным вращательным способом. Применяемые для сооружения подземных генераторов буровые установки имеют некоторую специфику, обусловленную в основном большими диаметрами бурения при относительно небольшой глубине скважин и необходимостью проводки скважин под различными углами наклона. Вертикальные скважины на станциях ПГУ бурят установкой УИТ-40 смонтированной на колесно-гусеничном прицепе. Установка имеет вертикальную телескопическую двухсекционную вышку. Поднимают и укладывают вышку гидродомкратами, а верхнюю секцию выдвигают и спускают талевой системой.
Наклонные и наклонно-горизонтальные скважины бурят установкой УНБ-ЗИФ 1200 АМ. Установка размещена на металлическом рамном основании в виде саней, на котором смонтированы наклонная вышка и буровой станок с вращателем шпиндельного типа. Угол наклона вышки может изменяться от 37 до 60. В нашей стране разработан способ бурения наклонно-горизонтальных скважин на сравнительно небольшую глубину (до 300 м).
По мере перехода подземной газификации углей на более глубокие горизонты возрастают требования к точности бурения скважин. Появляется необходимость в бурении глубоких направленных вертикальных, вертикально-горизонтальных, наклонных и наклонно-горизонтальных скважин, стоимость которых возрастет. Поэтому необходимо совершенствовать существующую буровую техник