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
пературное воздействие на угольный пласт и вмещающие породы участвующих в организации подземного газогенератора. В гидрогеологическом отношении район представлен водами четвертичных отложений, трещинными и трещинно-пластовыми водами мезозойских отложений [3].
Кроме всего выше сказанного стоит отметить повышенную трещиноватость вмещающих пород вследствие сейсмической активности района. Данная особенность делает не возможным повсеместное применение способа гидравлического разрыва угольного пласта для создания канала газогенератора. При невозможности применения гидравлического способа, необходимо применять бурение наклонных или наклонно-горизонтальных скважин в зависимости от угла залегания угольного пласта. Хотя, при проведении этого способа и будет оказываться влияние на криолитозону, данный способ предпочтительнее огневой фильтрационной сбойки вследствие большей изученности и лучшей управляемости процессом.
Для расчета критического давления при котором происходит структурное изменение угольного пласта рассчитывается по формуле:
,МПа(4.1)
где Н - глубина залегания угольного пласта, м
- средний удельный вес пород покрывающих угольный пласт, Н/м3
- дополнительное давление, необходимое для преодоления сил iепления между отдельными слоями угля, МПа.
Средний удельный вес горных пород в разрезе (Н/м3) определяется по формуле:
(4.2)
где - мощность пласта горной породы, м; - удельный вес горной породы, Н/м3.
Удельный вес горной породы определяется по формуле:
,Н/м3(4.3)где - плотность горной породы, кг/м3; - ускорение свободного падения (м/с2).
Результаты расчета удельно веса пород представлен в таблице 4.2
Таблица 4.2
Проектный геологический разрез
№ слояНаименование породУдельный вес, Н/м3Мощность слоя, м1Конгломераты, гравелиты2,742Песчаник мелкозернистый, трещиноватый, ММЗ2,55563Песчаник среднезернистый, трещиноватый2,584Песчаник мелкозернистый, трещиноватый2,55165Песчаник мелкозернистый, трещиноватый, обводненный2,6266Песчаник мелкозернистый2,55237Песчаник среднезернистый2,568Песчаник мелкозернистый2,55539Песчаник среднезернистый2,538,5
МПа
4.6 Оборудование для сооружения подземного газогенератора
.6.1 Оборудование для бесшахтной подготовки каналов газификации
Основным оборудованием для бесшахтной подготовки каналов газификации при гидроразрыве является насосная установка. В условиях Южной Якутии оптимально использовать насосные установки плунжерного и поршневого типов геологоразведочного стандарта [15]. Техническая характеристика предложенных насосных установок приведена в таблицах 4.3 и 4.4.
Таблица 4.3
Техническая характеристика насосных установок плунжерного типа
ПараметрыНБ5-320/100Производительность, л/мин: диаметр плунжеров 45 мм диаметр плунжеров 70 мм 32; 55; 105 125;180; 320Давление нагнетания, МПа10 (45)*; 10(70); 10(70); 6(70)Высота всасывания, мДо 5,0Число плунжеров, шт.3Диаметр плунжеров, мм45;80Частота вращения коленчатого вала, мин-195;140;260Приводной двигатель4А-225М-693Мощность, кВт37,0Габаритные размеры, м2,11,450,88Масса, кг1500Примечание: * - в скобках указаны диаметры плунжеров, мм; , и - соответственно давление, развиваемое насосом на первой передаче, второй и третьей передачах.
Таблица 4.4
Техническая характеристика поршневого насоса НБ-125
№ п/пНаименование параметровНБ-1251Производительность, л/мин470; 567; 800; 10002Давление, МПа16,0; 12,5; 10,0; 7,53Число цилиндров24Число двойных ходов в минуту70; 955Длина хода поршня, мм2506Диаметр цилиндров90; 100; 115; 1277Мощность приводная, кВт1008Габаритные размеры, м2,601,001,639Масса, кг2700
4.6.2 Оборудование для обеспечения работы подземного газогенератора
Основным оборудованием для обеспечения работы подземного газогенератора является компрессорная станция. По опыту ранее проводимых работ советскими и зарубежными учеными минимально допустимые расход воздуха и давление дутья, для месторождений данного типа и марочного состава угля, составляют: 1,5-3МПа и 1000-1500м3/ч.
Исходя из данных условий, может быть рекомендована компрессорная станция ВКУ 132-8/10/13. Техническая характеристика компрессорной установки приведена в таблице 4.5.
Таблица 4.5
Техническая характеристика компрессорной станции ВКУ 132-8/10/13
№ п/пНаименование параметровВКУ 132-8/10/131Производительность, м3/ч1260; 1140; 9602Давление,атм8; 10; 133Мощность приводного двигателя, кВт1324Масса, кг21005Габаритные размеры210013501800
4.7 Выводы
По итогам рассмотрения данного раздела можно сделать следующие выводы:
.К скважинам подземной газификации угля предъявляются жесткие требования: полная затрубная цементация обсадных колонн; обязательный геофизический комплекс исследования качества затрубной цементации.
2.Оптимальным способом создания реакционного канала в угольном пласте является гидроразрыв.
.Прямоугольная схема отработки методом ПГУ является оптимальной для данного типа месторождений.
Список литературы
1.Бурение и оборудование геотехнологических скважин / Сергиенко И.А., Мосев А.Ф., Бочко Э.А., Пименов М.К. - М.: Недра, 1984. - 224 с.
.Голубенко А.В., Карманов Д.В., Шипицын Ю.А. Теоретическое обоснование проведение экспериментальных работ по подземной газификации пологозалегающих каменноугольных пластов в Южно-Якутском угольном бассейне// Научные и практические аспекты добычи цветных и благородных металлов. Доклады ме