Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2014, № 12 (спецвып.)

Проблемы освоения георесурсов Дальнего Востока. Выпуск 5
Покупка
Артикул: 701168.0001.99
Доступ онлайн
405 ₽
В корзину
Изучен российский и мировой опыт (Австралии, КНР, США и др.) применения технологии подземной газификации угля, проведён анализ экспертных оценок специалистов в области угольной промышленности, связанных с внедрением технологий глубокой переработки угля, предложена технология подземной газификации угля, обеспечивающая повышение срока эксплуатации подземного газогенератора. Приведен анализ эколого-планировочного решения размещения сжиженного природного газа "СПГ-Владивосток". Рассмотрены вопросы построения откосов дорог, проводимых по склону топографической поверхности определенной местности, при проектировании карьеров по добычи полезного ископаемого открытым способом. Ключевые слова: подземная газификация угля, подземный газогенератор, проектирование карьеров, глубокая переработка угля.
Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2014, № 12 (спецвып.): Проблемы освоения георесурсов Дальнего Востока. Выпуск 5 - М.:Горная книга, 2014. - 155 с.:. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1003681 (дата обращения: 08.05.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
ПРОБЛЕМЫ
ОСВОЕНИЯ
ГЕОРЕСУРСОВ
ДАЛЬНЕГО
ВОСТОКА

В
5
ыпуск

УДК 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ф 27 

622:662.74:622.278.004.82:622.271
Ф 27 
 
Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным для взрослых» СанПиН 1.2.1253-03, утвержденным Главным государственным санитарным врачом России 30 марта 2003 г. (ОСТ 
29.124—94). Санитарно-эпидемиологическое заключение Федеральной 
службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия
человека № 77.99.60.953.Д.014367.12.13 
 
 
Фаткулин А.А., Белов А.В., Гребенюк И.В., Ларионов М.В., Щека О.О.,
Автомонов Е.Г., Никитина А.В., Каулин М.И., Николайчук Д.Н.,  
Рассказов И.Ю., Мигунов Д.С., Гладырь А.В., Макаров В.В., Аникин П.А.,
Искра А.Ю., Желнин Д.О., Сидляр А.В., Цициашвили Г.Ш., Мирошников В.И., Чебан А.Ю., Секисов Г.В., Хрунина Н.П., Угай С.М., Жуков А.В.,
Шулюпин А.Н., Чермошенцева А.А., Мирзеханов Г.С., Васянович Ю.А.,
Лушпей В.П., Примачев Ю.В., Агошков А.И., Кудрин В.Н., Кинаев Н.Н.,
Бабаев А.Ю., Борода В.В., Гальцев И.С., Сидорова Н.Г., Сидоров Д.Е., 
Романов В.В., Столов Б.Л., Шкабарня Н.Г., Потапова Т.Л., Усольцева Л.А.,
Корнеева С.И., Литвинец О.И., Куксов В.С., Кучерук О.Н., Цуприк В.Г.  

Проблемы освоения георесурсов Дальнего Востока. Выпуск 5: Горный 

информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 
Отдельные статьи (специальный выпуск). — 2014. — № 12. — 156 с. —
М.: издательство «Горная книга» 
ISSN 0236-1493 

Èçó÷åí ðîññèéñêèé è ìèðîâîé îïûò (Àâñòðàëèè, ÊÍÐ, ÑØÀ è äð.) ïðè
ìåíåíèÿ òåõíîëîãèè ïîäçåìíîé ãàçèôèêàöèè óãëÿ, ïðîâåäёí àíàëèç ýêñïåðòíûõ îöåíîê ñïåöèàëèñòîâ â îáëàñòè óãîëüíîé ïðîìûøëåííîñòè, ñâÿçàííûõ ñ 
âíåäðåíèåì òåõíîëîãèé ãëóáîêîé ïåðåðàáîòêè óãëÿ, ïðåäëîæåíà òåõíîëîãèÿ
ïîäçåìíîé ãàçèôèêàöèè óãëÿ, îáåñïå÷èâàþùàÿ ïîâûøåíèå ñðîêà ýêñïëóàòàöèè ïîäçåìíîãî ãàçîãåíåðàòîðà. Ïðèâåäåí àíàëèç ýêîëîãî-ïëàíèðîâî÷íîãî 
ðåøåíèÿ ðàçìåùåíèÿ ñæèæåííîãî ïðèðîäíîãî ãàçà «ÑÏÃ-Âëàäèâîñòîê». Ðàññìîòðåíû âîïðîñû ïîñòðîåíèÿ îòêîñîâ äîðîã, ïðîâîäèìûõ ïî ñêëîíó òîïîãðàôè÷åñêîé ïîâåðõíîñòè îïðåäåëåííîé ìåñòíîñòè, ïðè ïðîåêòèðîâàíèè
êàðüåðîâ ïî äîáû÷è ïîëåçíîãî èñêîïàåìîãî îòêðûòûì ñïîñîáîì. 

Êëþ÷åâûå ñëîâà: ïîäçåìíàÿ ãàçèôèêàöèÿ óãëÿ, ïîäçåìíûé ãàçîãåíåðà
òîð, ïðîåêòèðîâàíèå êàðüåðîâ, ãëóáîêàÿ ïåðåðàáîòêà óãëÿ. 

 

УДК 622:662.74:622.278.004.82:622.271

©  Коллектив авторов, 2014 
©  Издательство «Горная книга», 2014 
ISSN 0236-1493 

©  Дизайн книги. Издательство  
«Горная книга», 2014 

 
 

УДК 662.74 
© А.А. Фаткулин, А.В. Белов, И.В. Гребенюк,  

М.В. Ларионов, 2014 
 

ПОДЗЕМНАЯ ГАЗИФИКАЦИЯ УГЛЯ  
КАК ПЕРСПЕКТИВНАЯ ГЕОТЕХНОЛОГИЯ  
РАЗВИТИЯ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 
 

Наличие в различных странах мира значительного количества угольных месторождений, с большими запасами актуализирует развитие технологии добычи угля способом подземной газификации. Это обеспечивает возможность увеличения 
объемов добычи угля в условиях сокращения существующих промышленных запасов в районах с развитой инфраструктурой и благоприятными горногеологическими условиями, отработкой месторождений на доступных глубинах 
как способом открытой, так и подземной добычи. Исследования и успешное применение технологии осуществляются во многих странах мира, в том числе Австралии, КНР, США и других. Технология подземной газификации угля и угледобывающие предприятия на ее основе становятся перспективным объектом коммерциализации и обеспечивают высокую рентабельность производств при снижении экологической нагрузки. 
Ключевые слова: уголь, подземная газификация угля, газ подземной газификации 
угля, жидкое топливо, чистые угольные технологии, тепловая и электрическая 
энергия, угольная энергетика, углехимия, альтернативные углеводородные 
ресурсы. 
 
Наличие значительного количества угольных месторождений, с большими запасами, рассредоточенных на территориях с 
развитой инфраструктурой актуализирует развитие технологии 
добычи угля способом подземной газификации с получением заменителя природного газа, электроэнергии, а также жидких топлив и химических продуктов. При этом возможен ввод в топливно-энергетический баланс продуктов глубокой переработки угля, 
расширение выпускаемой линейки продукции угледобывающих 
предприятий, значительное расширение сырьевой базы энергоресурсов, обеспечение экспорта альтернативных углеводородов из 
угля и продуктов их глубокой переработки, снижая зависимость 
от потребления нефти и природного газа. 
Работа выполнена на основе изучения российского и мирового опыта применения технологии подземной газификации угля, 
анализа экспертных оценок специалистов в области угольной 

промышленности, связанных с внедрением технологий глубокой 
переработки угля. 
В настоящее время в России и за рубежом ведутся исследовательские работы по применению скважинных геотехнологий 
добычи угля, и прежде всего, технологии подземной газификации, обеспечивающей отработку угольных запасов с получением 
технологических газов для получения электроэнергии, так и ценных химических продуктов, в том числе синтез-газа, метанола, 
жидких топлив. 
Это связано, прежде всего, с необходимостью увеличения 
объемов добычи угля в условиях сокращения существующих 
промышленных запасов в районах с развитой инфраструктурой и 
благоприятными горно-геологическими условиями, выходов значительного количества угольных разрезов на предельно допустимые глубины рентабельной отработки, а также с востребованностью присутствия на мировом рынке альтернативных углеводородов из угля, на фоне нестабильных, в силу геополитических, 
природных и экономических причин рынков нефти, природного и 
сланцевого газа, отсутствием промышленных технических решений освоения принципиально новых для рынка энергоресурсов, 
например, газогидратов. 
Активные исследования в области добычи и переработки угля способом подземной газификации ведутся Департаментом 
энергетики Соединенных Штатов Америки, Ливерморской национальной лабораторией имени Э. Лоуренса (Соединенные 
Штаты Америки), компаниями Эрго Эксерджи Технолоджис, 
Линк Энержди (Австралия), Солид Энерджи Нью Зиленд (Новая 
Зеландия), Институтом технологий Муроран (Япония), Пекинским центром подземной газификации угля (Китайская Народная 
Республика), Дальневосточным федеральным университетом 
(Россия) и другими. Разработаны и успешно внедрены в промышленное производство экологически чистые технологические 
схемы добычи угля способом подземной газификации угля (Китайская Народная Республика, Австралия, Соединенные Штаты 
Америки, Узбекистан). Разработаны основы технологии подготовки и вскрытия месторождений, методы отработки и контроля, 
процессы переработки технологических газов, промышленно доказана безопасность и рентабельность производств. 

Актуальности и необходимости принятия срочных решений 
для промышленного применения технологии подземной газификации угля было посвящено заседание межведомственной комиссии по экономической безопасности Администрации Президента 
Российской Федерации в Дальневосточном федеральном округе, 
развитие технологии подземной газификации угля включено в 
мероприятия Долгосрочной Программы развития угольной промышленности России на период до 2030 года и перспективно в 
рамках реализации мероприятий технологической платформы 
«Твердые полезные ископаемые». Российским и зарубежным 
экспертным сообществом технология признана эффективной и 
перспективной для угольных месторождений России. 
Актуальность также связана с реализацией принципов Энергетической стратегии России до 2030 года, направленных на расширение ресурсной базы угольного энергетического сырья, развитие стратегических инициатив, проектов и программ в области 
глубокой переработки угля, укрепление позиции России на мировых энергетических рынках, максимально эффективную реализацию экспортных возможностей отечественного топливно-энергетического комплекса, рост конкурентоспособности его продукции и услуг на мировом рынке. При этом, учитывая мировой 
опыт, технология подземной газификации угля может быть рассмотрена как одна из приоритетных для экономически эффективного освоения дополнительных запасов, развития производств по 
глубокой переработке угля, обеспечения присутствия на мировом 
рынке альтернативных углеводородов из угля. 
В настоящее время ряд субъектов Дальневосточного федерального округа рассматривают вопрос о строительстве станций 
подземной газификации угля на своих территориях. Чукотский 
АО запустил проект по строительству станции подземной газификации угля с получением дизельного топлива из получаемого 
газа на своей территории. Проект реализуется совместно с австралийской компанией Линк Энерджи. 
Как показывает зарубежный опыт (Китайская Народная Республика, Австралия), технология подземной газификации угля и 
угледобывающие предприятия на ее основе становятся перспективным объектом коммерциализации и обеспечивают высокую 

рентабельность производств при снижении экологической нагрузки, особенно по выбросам парниковых газов, по сравнению с 
традиционным способом добычи и использования угля. 
Активную роль в научном обосновании, проектировании, 
создании и эксплуатации современных предприятий по добыче 
угля способом подземной газификации за рубежом (Китайская 
Народная Республика, Австралия, Индия, Соединенные Штаты 
Америки, Южно Африканские республики, страны Европейского 
Союза) наряду с государственным организациями и фондами играют предприятия представителей бизнес-сообщества, обеспечивающие поддержку реализации НИР и НИОКР, создание пилотных проектов, и промышленных предприятий. 
Важнейшим направлением развития добычи угля способом 
подземной газификации угля, обеспечивающим создание экологически чистых промышленных производств, является разработка современных ресурсосберегающих технологий подготовки и 
эксплуатации подземных газогенераторов на угольных пластах, 
обеспечивающих экологически безопасную добычу и глубокую 
переработку технологических газов. При этом важно решение задач, связанных со строительством подземных газогенераторов в 
сложных горно-геологических условиях (обводненность, нарушенность и невыдержанность пластов, наличие слабых пород 
кровли), характерных для многих угольных месторождений, увеличение коэффициента полезного действия подземных газогенераторов за счет дополнительной утилизации физического тепла 
газов, обеспечение попутной утилизации твердых бытовых отходов, обоснование типоразмеров и технологических регламентов 
промышленных газогенераторов с учетом применения существующего серийного типового оборудования для подготовки и 
эксплуатации месторождений. 
Выводы 
1. Мировым опытом применения подземной газификации 
угля доказана ее возможность использования в качестве промышленной экономически эффективной технологии. 
2. Технология подземной газификации угля обеспечивает 
возможность увеличения объемов добычи угля в условиях сокращения существующих промышленных запасов в районах с 
развитой инфраструктурой и благоприятными горно-геологическими условиями. 

3. Технология подземной газификации угля обеспечивает 
возможность освоения месторождений в условиях выхода угольных разрезов и шахт на предельно допустимые глубины рентабельной отработки. 
4. Технология подземной газификации угля может удовлетворить потребность мировых рынков в альтернативных углеводородов из угля, в том числе на фоне нестабильных, в силу геополитических, природных и экономических причин рынков нефти, природного и сланцевого газа, отсутствием промышленных 
технических решений освоения принципиально новых для рынка 
энергоресурсов, например, газогидратов. 
5. Актуальным является продолжение исследований, связанных с применением технологии подземной газификации угля 
в сложных горно-геологических условиях, создание новых технических решений на повышение коэффициента полезного действия подземных газогенераторов. 
В целом, как показывают проведенные авторами исследования, технология подземной газификации угля обоснованно может 
стать перспективным направлением развития мировой угольной 
промышленности, обеспечивая эффективное освоение месторождений и развитие концепций глубокой переработки угля. При 
этом возможен ввод в топливно-энергетический баланс дополнительных ресурсов углеводородного сырья. 
 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Крейнин Е.В., Белов А.В., Зоря А.Ю. Перспективы химической переработки газа подземной газификации угля с получением синтетического жидкого 
топлива / Газохимия. – 2009. – №9. – С. 18—20. 
2. Ken-ichi Itakura, Masahiro Wakamatsu, Masahiro Sato, Tatsuhiko Goto, 
Yutaka Yoshida, Mitsuhiro Ohta, Koji Shimada, Giri Ram, Alexey Belov Evaluation of 
coal seam combustion using AE/MS techniques for underground coal gasification 
(UCG) / Proceedings of Korea – Japan Joint Symposium on Rock Engineering; October 22—23, 2009, Suwon, Korea. – P. 335-340. 
3. Белов А.В., Кондырев Б.И., Гребенюк И.В. Перспективы применения технологии подземной газификации угля на месторождениях Дальнего Востока с получением газа-сырья для синтетического жидкого топлива / Уголь. – 2008. – №10. – С. 36-37. 
4. Белов А.В., Гребенюк И.В. Перспективы применения технологии подземной газификации угля с получением энергетического газа и синтетического 
жидкого топлива / Горная промышленность. – 2009. – №3 (85). – С. 36-38. 
5. Belov A., Kondyrev B., Grebenyk I., Skopnev V. Underground coal gasification: clean coal technology and new energy source // Proceedings of Joint seminar 
of environmental science and disaster mitigation research; March 8, 2013, Muroran 
Institute of Technology, Muroran, Japan. – P. 3–4. 

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ 

Фаткулин Анвир Амрулович — доктор технических наук, директор дальневосточного регионального учебно-методического центра, Дальневосточный федеральный университет,  
Белов Алексей Викторович — кандидат технических наук, доцент, poraen@mail.ru, 
Дальневосточный федеральный университет. 
Гребенюк Игорь Владимирович — научный сотрудник, starb1i@mail.ru, Дальневосточный федеральный университет. 
Ларионов М.В. – Дальневосточный федеральный университет. 
 
 
 

UDC 662.74 

UNDERGROUND COAL GASIFICATION AS A PROMISING GEOTECHNOLOGICAL GIA 
DEVELOPMENT OF COAL INDUSTRY 
 
Fatkulin A.A., Doctor of Science (Engineering), Director of the far Eastern regional training center, Far 
Eastern Federal University 
Belov A.V., Candidate of Science (Engineering), Assistant Professor, Far Eastern Federal University 
Grebenjuk I.V., scientific collaborator, Far Eastern Federal University 
Larionov M.V., Far Eastern Federal University. 
 
 
The presence worldwide of a significant number of coal deposits, with large reserves of effects on 
development of technology of extraction of coal by method of underground gasification. It enables to increase volumes of a coal mining in the conditions of reduction of existing stockpiles in the districts with the 
developed infrastructure and favourable mining and geological conditions, development of deposits on the 
available depth as a way of open and underground mining. Research and successful application of the 
technology being implemented in many countries, including Australia, China, USA and others. Technology of underground gasification of coal and coal-mining enterprise on its basis become a promising object 
of commercialization and provide high profitability of production while lowering environmental impact. 
Key words: coal, underground gasification of coal, gas, coal, liquid fuel, clean coal technologies, 
thermal and electric energy, coal energy, Uglehimija, alternative hydrocarbon resources. 

REFERENCES 
1. KrejninE.V., Belov A.V., Zorja A.Ju. Perspektivy himicheskoj pererabotki gaza podzemnoj ga
zifikacii uglja s polucheniem sinteticheskogo zhidkogo topliva (Prospects of the chemical processing of gas 
underground coal gasification to produce synthetic liquid fuel) / Gazohimija, 2009, No. 9, pp. 18—20. 
2. Ken-ichi Itakura, Masahiro Wakamatsu, Masahiro Sato, Tatsuhiko Goto, Yutaka Yoshida, Mitsuhiro Ohta, Koji Shimada, Giri Ram, Alexey Belov Evaluation of coal seam combustion using AE/MS 
techniques for underground coal gasification (UCG) / Proceedings of Korea – Japan Joint Symposium on 
Rock Engineering; October 22—23, 2009, Suwon, Korea, pp. 335-340. 
3. Belov A.V., Kondyrev B.I., Grebenjuk I.V. Perspektivy primenenija tehnologii podzemnoj gazifikacii uglja na mestorozhdenijah Dal'nego Vostoka s polucheniem gaza-syr'ja dlja sinteticheskogo zhidkogo topliva (Prospects of application of technology of underground gasification of coal deposits in the Far 
East with obtaining gas, raw material for synthetic liquid fuels), Ugol', 2008, No. 10, pp. 36–37. 
4. Belov A.V., Grebenjuk I.V. Perspektivy primenenija tehnologii podzemnoj gazifikacii uglja s 

polucheniem jenergeticheskogo gaza i sinteticheskogo zhidkogo topliva (Prospects of application of technology of underground gasification of coal with obtaining energy gas and synthetic liquid fuel) / Gornaja 
promyshlennost', 2009, No. 3 (85), pp. 36–38. 
5. Belov A., Kondyrev B., Grebenyk I., Skopnev V. Underground coal gasification: clean coal 
technology and new energy source // Proceedings of Joint seminar of environmental science and disaster 
mitigation research; March 8, 2013, Muroran Institute of Technology, Muroran, Japan pp. 3–4. 

УДК 504.062, 519.87  
© О.О. Щека, Е.Г. Автомонов,  

А.В. Никитина, 2014 
 

АНАЛИЗ УСЛОВИЙ РАЗМЕЩЕНИЯ  
ОБЪЕКТА «СПГ-ВЛАДИВОСТОК»  
НА ОСНОВЕ МАТРИЧНОЙ  
МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ 
 

Приведен анализ эколого-планировочного решения размещения СПГ-Владивосток. Используемая математическая модель позволяет проанализировать текущее состояние системы и спрогнозировать ее развитие. 
Ключевые слова: математическая модель, эколого-планировочное решение, 
комплексная оценка. 
 
Нефтегазовый комплекс Дальнего Востока в настоящее время находится в стадии активного развития — уже созданы и успешно функционируют линейные трубопроводные системы, сопутствующие сооружения и объекты, перегрузочный нефтяной 
терминал [1]. Для дальнейшего развития и модернизации объектов комплекса необходимо расширять мощности систем совместно с увеличением направлений сбыта, в том числе за рубеж, а 
также наращивать объемы переработки углеводородного сырья. 
Одним из ключевых проектов в газовой отрасли следует считать 
строительство терминала по отгрузке сжиженного природного газа (СПГ) [2, 3]. 
Экономическое обоснование, как и выбор места размещения терминала является сложной многокомпонентной задачей, 
решение которой возможно с помощью матричных методов [4–8]. 
Метод, используемый в статье, базируется на построении матричной математической модели с заданными параметрами 
оценки [9]. Модель позволяет оценить состояние системы в текущий момент и спрогнозировать ее изменение на последующих 
стадиях развития. 
На основании обобщенного подхода к оценке природнотехнической системы, рассматривается эколого-планировочное 
решение по размещению СПГ в б.Перевозная Приморского края 
как самостоятельной природно-технической системы. Для определения потенциальной возможности размещения объекта в мес
те предполагаемой застройки проведен анализ состояния экологической обстановки, определен состав промышленных объектов, 
соседствующих с площадкой под застройку, а также оценена социальная составляющая района. 
На основании проведенного анализа выделены существенные для оценки факторы по каждому направлению. Произведена 
группировка факторов в смысловые множества для дальнейшего 
построения иерархической структуры. 
При исследовании особенностей размещения и функционирования терминала СПГ как природно-технической системы 
были выделены три основные множества факторов, а также 
смысловые подмножества в каждом из множеств. Природноклиматическая составляющая (PC) общей системы, описывающая аспекты размещения с точки зрения природных условий и 
навигации, разделена на подмножества, которые объединяют 
собственно климатические (C), ландшафтные (L), гидрологические(V) и геологические (G) факторы. Особо выделена экологическая составляющая (ER) системы, в связи с близким расположением заповедных и рекреационных территорий. Экологическая составляющая разделена с учетом заинтересованности экологического сообщества на следующие подмножества: биосферные факторы (B), территориальные факторы (S) и виды 
воздействия (D). Немаловажную роль в общей системе занимает 
технологическая составляющая (TP), отражающая инфраструктурную обеспеченность территории строительства и косвенно 
отражающая масштабы преобразований исходной среды в границах проектируемой ПТС. Технологическая составляющая 
системы подразделяется на подмножества ресурсных (R) и административных факторов (A). 
Для выполнения условия достаточности функционирования 
матричной модели нами выделено 67 факторов, по которым производилась оценка существенности составляющих системы. 
Мы рассматриваем три состояния системы ПТС СПГ: стадия 
проектирования, или начальные условия (t1); стадия строительства, или промежуточное нестабильное состояние (t2); стадия эксплуатации, или конечные условия (t3). В настоящий момент идет 
предпроектная стадия разработки, поэтому промежуточное состояние и конечные условия носят прогнозный характер. 

Доступ онлайн
405 ₽
В корзину