Введение к работе
Актуальность работы. Растущие потребности народного хозяйства а топливе нецелесообразно покрывать за счет наращивания добычи угля существующей технологией .подземной разработки, месторождений, особенно с переходом на большие глубины, в сложных горно-геологических условиях, а также лри отработке высокозольных, низкокалорийных, некондиционных запасов угля и г. >п. с обязательным транспортированием, складированием и сжиганием угля на поверхности у потребителя, особенно в условиях резкого увеличения расходов на охрану окружающей среды.
С другой стороны, традиционная технология добычи угля в конечном .итоге обеспечивает полезную передачу в «арод-ное хозяйство не более 15% заключенной в угле энергии, не позволяет рационально использовать энергоресурсы, ухудшает социальные условия труда.
Широко известно направление нетрадиционной отработки угольных месторождений — подземная газификация углей (ПГУ), которое предусматривает получение горючего газа, используемого для преобразования его в другие виды энергии у (потребителя. При невозможности, обеспечить герметичность газогенераторов «и стабильнее количество горючего газа целесообразно .производить доработку оставленных запасов угля, являющихся к тому же в газогенераторах аккумуляторами тепла, с использованием .разработанной в Московском горнам институте технологи» лодземного сжигания угля (ПСУ) для (получения на поверхности тепловой энергии. (в виде горячей воды. Объектом применения разрабатываемой технологии являются отработанные методом ЛГУ газогенераторы, в пределах которых имеются эксплуатационные потери в оставленные запасы угля .вмежгенерагорных целиках. Поэтому разработка технологии ПСУ для доработки запасов в газогенераторах действующих стамций «Йодземгаз» является актуальной научной задачей.
Целью работы является установление зависимостей температуры, состава и (расхода газа-теплоносителя от времени сжигания оставленных в отработанных газогенераторах заяа-
сов угля для разработки взаимоувязанных параметров технологии эффективного (получения тепловой энергии.
Идея работы заключается в использовании всасывающего или нагнетательно-воасьіваюіщето способа поступления воздуха и отвода продуктов горения для получения тепловой энер- , гии из отработанных методом ПГУ подземных газогенераторов.
Научные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна-:
оставленные в подземных газогенераторах запасы угля и аккумулированной «о вмещающих породах тепловой энергии могут быть эффективно извлечены с применением 'всасывающего'!! н"агнегательно;Бсасывающего способа поступления воздуха в очаг'горения по скважинам;
требуемая тепловая мощность достигается оптимальными параметрами «анала горения и количеством подаваемого воздуха, при этом до 50% тепловой мощности выделяется на последних 10—25% длины канала;-
последовательное ведение процессов газификации и сжигания обеспечивает извлечение до 40% тепловой энергии аккумулированной во вмещающих породах отработанных газогенераторов.
Обоснованность и достоверность научных положений подтверждаются:
удовлетворительной сходимостью результатов аналитических и лабораторных исследований с фактическими парамет-: рами .процессов (относительное отклонение полученных результатов ме превышает 10—Щ%);
- "стабильными показателями работы в течение длительного периода'времени участка технологии ПСУ на отработанном 15-м газогенераторе стадации «Подземгаз» в Кузбассе и получением тепловой энергии в виде ігорячей воды с параметрами, отвечающими требованиям теплофикации.
Научное значение работы заключается в установлении зависимостей изменения температуры, состава и дебита газа: теплоносителя от времени для выбора параметров технологии сжигания оставшихся в теплогазогенераторах запасов угля.
Практическое значение работы заключается в разработке и выборе (параметров технологических схем и параметров доработки оставленных после ПГУ запасов угля с получением в виде конечного продукта горячей воды для бытовых нужд для условий Южно-Абинской станции «Подземгаз».
Реализация выводов и рекомендаций. Результаты работы попользованы в «Рекомендациях по разработке комбинированной технологиипподземного сжигашия угля в условиях Южно-Абинской станции «Подземгаз» (1989 г.) и в «Типовых решениях для составления проекта подземного сжигания оставленных в недрах запасов угля с получением тепловой энергии
для бытовых и производственных нужд» (1991 г.), которые внедрены яр» дожигании угля в отработанных газогенераторах.
Апробация работы. Материалы диссертации - докладывались в составе научно-технических отчетов на секции ученого совета ИГД им. А. А. Окочинокого (Люберцы, 1989—1991 гг.), НТС б. Минуглелрома (Москва, 1990—1991 гг.), НТС ПО «Киселевскуголь» (Киселевск,- 1989—1>991 гг.), семинаре ИУ СО РАН (Кемерово, 1992 г.).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 5 статей.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, изложена на Ыб страницах машинописного текста и содержит 45 рисунков, 14 таблиц, список использованной литературы из 72 наименований.
Автор выражает глубокую признательность лроф. А. В. Лебедеву, Г. И. Селиванову за методическую помощь, канд. говутехн. наук И. М. Закоршменновду, Г. А. Янченко, инж. А. И. Ворогову, сотрудникам НИЛ «Подземное сжигание угля» МГИ н ст. «Подземгаз» за- помощь в 'Проведении экспериментов.
