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
?ротивотоке дутья не удались из-за самовозгорания угля у дутьевой скважины. Кроме того, не был найден нужный состав дутья и режим его подачи при розжиге. Но главной причиной неудачи эксперимента, по-видимому, была плохая гидравлическая связь между скважинами, спровоцировавшая после гидроразрыва проведение розжига при высоком давлении дутья, что стало причиной самовозгорания угля и прекращения работ.
Для второго опыта был выбран угольный бассейн Нор-Па дё Кале в От-Дёль, где угольный пласт мощностью 1,8 м находится на глубине 880 м. С поверхности бурились две вертикальные скважины на расстоянии 60 м друг от друга. После гидроразрыва в ходе огневой проработки канала в противотоке дутья процесс самовозгорания угля у дутьевой скважины удалось приостановить за счет добавки в дутье двуокиси углерода. После 50 дней, в течение которых проработка канала все еще не была закончена, эксперимент пришлось прекратить в связи с разгерметизацией газоотводящих скважин.
Таким образом, в обоих случаях довести дело до стадии собственно газификации пласта не удаюсь.
В связи с недостатком средств был заморожен эксперимент по созданию подземного газогенератора бурением с поверхности наклоно-горизонтальных скважин между двумя вертикальными в угольный пласт мощностью 9-20 м на глубину 880 м.
Бельгия - ФРГ
В Бельгии в угольном бассейне Боринаж вблизи города Тулен с 1976 года проводились исследования по ПГУ в природных условиях по совместному бельгийско-западногерманскому проекту организацией 2CC ("Организация по развитию подземной газификации углей"). С 1979 г. этот проект поддерживался ЕЭС, финансировавшим до 40 % его стоимости. Целью проекта являлась реализация технологии ПГУ на больших глубинах (около 1000 м) под давлением 2,0-3,0 МПа. Технико-экономические оценки позволяют утверждать, что этот процесс является экономичным при газификации 40-80 тыс. т угля на одну пару скважин. Получаемый газ планировалось использовать для производства метанола и заменителя природного газа, выбранные технологические процессы были проверены в наземных условиях.
В 1982 г. в ходе эксперимента были пробурены 4 скважины на пласт "Карл-Леопольд", между двумя из них попытались провести огневую сбойку на расстоянии 35 м. Эта серия опытов оказалась безуспешной в основном в связи с сильной коррозией в газоотводящих скважинах и их разгерметизацией.
В 1984 г. у газоотводящей скважины удалось разжечь уголь и в течение 12 дней поддерживать процесс противоточной огневой фильтрационной сбойки, подавая 1500 м3/ч воздуха с добавкой 10% СО2, причем давление в газоотводящей скважине составляло 5,0-10,0 МПа. Сбойка не удалась, вокруг скважины было выгазовано около 15 т угля при химическом КПД газификации около 50 %. По результатам работ привели к выводу о нецелесообразности проведения огневой фильтрационной сбойки на таких глубинах и решению для создания канала газификации использовать наклонно-направленное бурение.
В начале 1986 г. был подготовлен бурением экспериментальный модуль на глубине 864 м при расстоянии между скважинами около 35 м. Предполагалось вести газификацию по американском методу КРИП на дутье, состоящем из воздуха с добавлением кислорода и СО2.
Газификация началась в 1986 г. Розжиг угля осуществляли провоцированием его самовозгорания - малые расходы кислородно-воздушного дутья подавались под большим давлением. Горизонтальный канал постоянно забивался и заливался, процесс приходилось вести при повышенных давлениях. При работе на обогащенном кислородом воздушном дутье (30 % кислорода) получался газ такого состава: 1 % водорода, 23 % углекислого газа, 8 % СН4, 0,4 % СО и 67 % азота.
С конца ноября 1986 г. начались работы на смеси кислорода и водяной пены (1:1, расход около 130 м3/ч), при этом получался газ приблизительно следующего состава: 6 % Н2, 38 % СО2, 21 % СН4, 0,4 % СО и 34 % азота с низшей теплотой сгорания 8,4 МДж/м3 (2000 ккал/м3).
С середины марта 1987 г. работы велись под более высоким давлением (до 29,0 МПа.) и с большими расходами кислородно-водяного дутья. При этом временно получался газ следующего состава: 14 % Н2, 29 % СО2, 17 % СН4, 23 % СО, 1% О2, и 16 % азота. Низшая теплота сгорания составила 10,6 МДж/м3. Гидравлическое сопротивление между скважинами при этом оставалось большим, что указывало на то, что процесс шел не в режиме газификации в канале, а в фильтрационном режиме или в режиме фильтрационной огневой сбойки. Основным результатом работ можно считать вывод о решающем влиянии горного давления на ПГУ на больших глубинах.
Широкие исследования по механике горных пород на моделях применительно к ПГУ на больших глубинах проводятся в Университете г. Монса. Работы Университета в г. Лютих посвящены математическому моделированию этого процесса. Исследования по обеспечению бурения при ПГУ велись в Университете г. Лува де Нёв [42].
Великобритания
Работы по ПГУ вело Национальное угольное бюро. Осуществлены технико-экономические оценки возможностей применения ПГУ. Признано экономичным вести разработку пластов на парокислородном дутье высокого давления на глубинах от 500 до 1000 м при подготовке каналов бурением. Составлены карты угольных месторождений, пригодных для разработки методом ПГУ, которые находятся под дном Северного моря. Определены критерии экономичности их разработки.
Германия
В Германии эксперименты по ПГУ проводились с 1975 г. С 1982 г. все работы координировались новым исследовательским учреждением, созданным горнопромышленными фирмами ФРГ, "Исследовательским обществом