Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время существенное внимание уделяется освоении новых нетрадипионных способов разработка угольных месторождения, т.к. растущие потребности народного хозяйства в топливе нецелесообразно покрывать за счет наращивания добычи угля существующей технологией подземной разработки месторождений, особенно с переходом на больши» глубины, в сложных герно-геологических условиях, а также при отработке выеокозолытх, низкокалорийных, некондиционных запасов угля и т.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 пг-езнув передачу в народное хозяйство не более 15 % заключенной в угле янергии, не позволяет рационально использовать энергоресурсы, ухудшает социальные условия труда.
Другим источником якологической опасности являются выдаваемые из шахт массы пустой породы, отходы горнообогатительных фабрик, а также образующиеся при сжигании угля на поверхности огромные количества золы.
Широко известно направление нетрадиционной отработки угольных месторождений - подземная газификация углей (ПТУ), которое предусматривает получение горючего газа, используемого для преобразования его в другие виды энергии у потребителя. Процесс ПГУ имеет ряд недостатков, одним из которых являются потери (40 % и выше) угля в
недрах.
Предложенная в МГИ нетрадиционная технология - г. дземное сжигание угля (ПСУ) предусматривает доработку оставленных в недрах после традиционной выемки запасов угля с получением на поверхности раз-
- I - '
личных энергоносителей: горячей воды, пара, а на их основе и ялектро-анергии, химического сырья при всасывающем и нагнетательно-всасыва-щем способе поступления воздуха в очаг горения. Объектами сжигания. могут явиться запасы угля в технологических целиках, на выходах пластов под наносы, в зонах геологических нарушений, на выбросо-, ударо- и пожароопасных пластах, в забалансовых по качеству и мощности, а также запасы месторождений, отработка которых технически не- | целесообразна или якономически невыгодна. Особый интерес представляют закрытые шахты.
Аналогичная картина с оставленными в недрах после традиционной выемки запасов угля слояилас* и на месторождениях Китая. Практическая реализация технологии ПСУ со временем может положить начало интенсивного развития малой янергетики на базе значительного количества закрытых и закрывающихся шахт, имеющих перечисленные категории запасов. Поятому разработка и совершенствование технологии ПСУ в условиях КНР являются актуальной задачей.
Целью работы является установление зависимостей размеров канал горения,, температуры продуктов сгорания, тепловой мощности от массе вой скорости сгорания угля с использованием скважинной и комбинированной подготовки в специфических условиях шахт месторождения До~К;н КНР для обоснования, взаимоувязанных параметров техвдлргки ПСУ.
Идея работы заключается в применении всасывающего (нагнетател:-' но-всасываюгцего) способа подачи воздуха в очаг горения при скважин "ной. и комбинированной подготовке участков и скважин. ,
Научные положения, разработанные лично соискателем и их новиз-1
на: \
- оставленные в недрах запасы угля при отработке мощных полого-падающих пластов в специфических условиях месторождения До Тон КНР
могут бить эффективно отработаны путем их подземного сжигания;
- зависимости изменения размеров канала горения, температуры
продуктов сжигания, тепловой мощности от массовой скорости сгора
ния угля отличающиеся учетом характера расположения продуктивных
скважин по отношению к огневому забою;
- обоснованы технологические репенил, направленные на повыше
ние аффективности получения тепловой яноргии, отличающиеся исполь
зованием скважинкой и комбинированной подготовки.
Обоснованность и достоверность научных положений подтверждаются:
- "довлетворительной сходимостью результатов аналитических расчетов с уровнем параметров процесса горения на предприятиях СНГ при доработке оставленных запасов (10-15 %); ~ корректным использованием современного математического аппарата термодинамики.
Научное значение работы заключается в установлении зависимостей изменения размеров канала горения, температуры, тепловой мощности от массовой скорости сгорания угля для обоснования технологии сжигания оставшихся отработанных запасов угля п специфических условиях месторождения До Тон КНР с учетом комплексной оценки воздействия сил горного давления и высокотемпературного поля.
Практическое значение работы заключается в разрМоткс методики выбора параметров технологии сжигания угля при доработке оставленных отработанных запасов угля с получением в виде конечного продукта горячей воды для бытовых и производственных нужд в специфических условиях шахты Щиао Иу КНР.
Реализация выводов и рекомендаций. Отдельные результаты работы использованы в техническом задании сооружения участка подземного
. 0 . сжигания оставленных высокогаэоносных антрацитовых пластов для условий ПО "Шахтуголь" (1993г.),которые приняты в качестве проектных, а также в разделе курса "Процессы подземных горных работ" в качестве методических указаний.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались в составе научно-технических отчетов на секции ученого совета ИГД им. А.А.Скочинского (Люберцы, 1992-1993 гг.), гарного отдела Минтопэнерго РФ (1992-1993 гг.), НТС ПО"Шахтуголь" (1992 г.).
Публикации. По результатам выполненных исследований имеется одна публикация.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, f. глав, заключения, изложена на /^ страницах машинописного текста и содержит (2 рисунков, /^ таблиц, список использованной литературы из ~JJj наименований.
Автор выражает глубокую признательность доцентам, канд.техн. наук Давиденко Б.Ю., Закоршменному И.М., Янченко Г.А. за методическую помощь в ходе выполнения работ.
