Подземная газификация углей

Подземная газификация углей, физико-химический процесс превращения угля в горючие газы с помощью свободного или связанного кислорода непосредственно в недрах земли. Идея подземной газификации углей принадлежит Д. И. Менделееву (1888); позже (1912) эту же идею высказал английский химик У. Рамзай. С 1930 в СССР начались исследования по подземной газификации углей; в конце 1933 учёными И. Е. Коробчанским, В. А. Матвеевым, В. П. Скафа и Д. И. Филипповым было предложено проводить подземную газификацию углей в горизонтальном канале при подготовке газогенератора шахтным способом. В 1945—48 в СССР были разработаны системы подземной газификации углей, основанные на бесшахтном методе подготовки подземных газогенераторов, включающем в себя вскрытие участка угольного пласта буровыми скважинами и создание в его целике первоначальных каналов газификации. В зависимости от горно-геологических условий и принятой системы работ применяются вертикальные, наклонные и наклонно-горизонтальные скважины.

  Для создания в пласте необходимых реакционных каналов используются фильтрационно-огневая (или фильтрационная) сбойка скважин, гидравлический разрыв пласта и направленное бурение скважин по угольному пласту. В каналах газификации сформировываются реакционные зоны и начинается процесс газификации, который ведётся обычно на воздушном дутье. Химические реакции, протекающие в каналах подземной газификации, аналогичны газогенераторному процессу (см. Газификация топлив). По мере выгазовывания угольного пласта реакционные зоны перемещаются и под действием горного давления происходит сдвижение пород кровли и заполнение ими выгазованного пространства. Благодаря этому размеры и Структура каналов газификации остаются в течение длительного времени относительно постоянными, что обусловливает постоянство состава получаемого газа.

  Применяются две технологические схемы подземной газификации углей: подача дутья со стороны угольного целика при отводе газа через выгазованное пространство; подача дутья со стороны выгазованного пространства, отвод газа со стороны целика угля через опережающие скважины для его термической подготовки.

  Низшая теплота сгорания газа, получаемого на воздушном дутье, 3,2—5 Мдж/м3; на дутье, обогащенном кислородом (60—65%), или парокислородном — 47,6 Мдж/м3; по химическому составу газ пригоден для синтеза аммиака и углеводородов.

  Использование топлива методом подземной газификации углей возможно и в тех случаях, когда разработка угольного месторождения шахтным способом нерентабельна. В СССР работают три станции подземной газификации углей: Ангренская (промышленная) — на бурых углях Средней Азии, Шатская — на бурых углях Подмосковного бассейна (промышленная) и Южно-Абинская — на каменных углях Кузбасса (опытно-промышленная), которые производят около 1,5 млрд. м3 энергетического газа в год (1974).

  Работы по подземной газификации углей проводятся в США, ФРГ, Японии и др. В США предполагается (1975) строительство крупных промышленных станций подземной газификации углей.

  Н. В. Лавров, М. А. Кулакова.

 

 


ПраймКемикалсГрупп