Оценка возможности подземной газификации углей Южно-Якутского каменноугольного бассейна

• Автор: Литвиненко, Александр Викторович
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 158 с. : ил.

Оглавление
Введение

Г лава 1. Состояние вопроса и постановка задач исследований

1.1. Горно-геологические основы подземной газификации угля

1.2. Анализ отечественного опыта

1.3. Анализ зарубежного опыта

1.4. Постановка цели и задач настоящего исследования

Глава 2. Лабораторные исследования процессов подземной

газификации угля

2.1. Общие положения

2.2. Лабораторная установка для исследования процессов подземной газификации угля

2.2.1. Система подачи дутьевого агента
2.2.2. Модель газогенератора
2.2.3. Система контроля изменения температурных полей в области газогенератора
2.2.4. Комплекс очистки и оперативного контроля состава полученных
газообразных продуктов
2.3. Оперативный контроль перемещения очага горения
Выводы
Глава 3. Результаты лабораторных исследований процессов подземной газификации угля
3.1. Моделирование геологических условий месторождений Южной
Якутии, влияющих на процессы подземной газификации угля
3.1.1. Марочный состав угля
3.1.2. Влага угля
3.1.3. Многолетнемерзлые горные породы
3.1.4. Угол залегания угольного пласта

3.2. Влияние конструкции и технологических режимов работы
подземного газогенератора на процесс подземной газификации угля
3.2.1. Температура очага горения
3.2.2. Вид и параметры дутьевого агента

3.2.3. Длина и ширина реакционного канала
Выводы
Глава 4. Обоснование конструкции и технологических режимов
работы подземного газогенератора
4.1. Геометрические размеры подземного газогенератора
4.2. Места заложения и траектории технологических скважин
подземного газогенератора
4.2.1. Траектории технологических скважин применительно к различным горно-геологическим условиям
4.2.2. Расстояния между дутьевой и газоотводящей скважинами канала подземного газогенератора
4.3. Конструктивные параметры дутьевых и газоотводящих скважин
4.4. Технологические режимы подготовки и работы подземного газогенератора
Выводы
Глава 5. Оценка пригодности угольных месторождений Южной
Якутии для подземной газификации
5.1. Критерии пригодности угольных месторождений для подземной газификации
5.2. Геологические условия Южно-Якутского каменноугольного
бассейна
5.2.1. Усмунский угленосный район
5.2.2. Алдано-Чульманский угленосный район
5.2.3. Токинский угленосный район
5.2.4. Геокриологические условия бассейна
5.3. Анализ пригодности угольных месторождений Южной Якутии
Выводы
Заключение
Список литературы
Введение

Актуальность работы. Южно-Якутский каменноугольный бассейн, запасы которого составляют 4463,2 млн. тонн по категориям А, В, С, и 2931,7 млн. тонн по категории С2, расположен на юге Республики Саха (Якутия). На территории бассейна широко развита островная мерзлота. Большие запасы и повсеместное распространение угля определяют его первостепенное значение в качестве энергоносителя для энерго- и теплоснабжения региона. Следует отметить, что не все запасы угля могут быть рентабельно отработаны подземным или открытым способом. Поэтому необходимо рассмотреть возможность применения альтернативного способа разработки каменноугольных запасов, в частности, методом подземной газификации углей (ПТУ).
В России и за рубежом накоплен определенный опыт отработки угольных месторождений с помощью технологии ПТУ, однако, на практике эффективность указанной технологии зависит от конкретных горногеологических условий угольных месторождений, поэтому механический перенос накопленного опыта подземной газификации угля для условий Южно-Якутского каменноугольного бассейна невозможен.
Из вышесказанного следует, что обоснование эффективной технологии под-земной газификации Южно-Якутских углей с учетом качества углей, условия залегания угольных пластов, наличия геокриолитозоны, является актуальной научно-практической задачей.
Диссертационная работа выполнена в рамках научных направлений лаборатории «Нетрадиционные технологии освоения угольных месторождений Севера» Технического института (филиала) ФГАОУ ВПО СВФУ, по планам НИР Министерства науки и профессионального образования Республики Саха (Якутия) по темам №170 «Оценка возможности подземной газификации углей в условиях многолетней мерзлоты» и №379 «Оценка возможности подземной газификации углей в Республике Саха (Якутия)», планам НИР

• Система подачи дутьевого агента;
• Подземный газогенератор;
• Система контроля изменения температурных полей в области газогенератора;
• Комплекс очистки и оперативного контроля состава полученных газообразных продуктов.
Рисунок 2.2 - Лабораторная установка для исследований процессов ЛГУ
1 - стойка; 2 - корпус; 3 - футеровка; 4 - крышка; 5 - манометр; 6 - кран; 7 - очиститель (гидрозатвор); 8 - устройство охлаждения полученного газа; 9 - трубка газоотводящая; 10 -трубка дутьевая; 11 -уголь; 12 - трубопровод дутьевой; 13 - редуктор; 14 - система охлаждающих трубок; 15 - термоизмерители; 16 -окно розжига; 17 — трубопровод отвода полученного газа.