ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Шахтный (угольный) метан из "Парниковый эффект гипотезы киотский протокол технические рекомендации " Большинство каменноугольных месторождений являются газоугольными. Метаноносность угольных пластов возрастает с увеличением глубины их залегания и достигает 45-50 м /т [31]. Сорбированный метан, с одной стороны, является источником взрывов в угольных шахтах, обуславливающих гибель шахтеров, а с другой стороны, прекрасным газообразным энергоносителем. [c.97] Задача заключается в изыскании экономически выгодных технологий извлечения угольного метана. Наиболее целесообразна и безопасна предварительная дегазация угольных пластов. [c.97] Ярким примером эффективного энергетического использования угольного метана (УМ) являются США. [c.97] Американцы провели разведку запасов УМ на своей территории, составляющих ныне около 7 % суммарных запасов природного газа, и ведут широкомасштабную добычу УМ, объем которой в минувшем году превысил 8 % собственной добычи газа в США и составил около 45 млрд нм [32, 33]. По оценке Минресурсов США, запасы УМ в этой стране сопоставимы с доказанными запасами традиционного газа и составляют примерно 8,5 трлн нм [34]. [c.98] Успешный опыт добычи УМ в США привлек снимание специалистов ряда стран, обладающих крупными запасами каменных углей и уже начавших (либо планирующих в ближайшем будущем начать) освоение и разработку запасов УМ на своей территории. [c.98] Установлено, что перспективы добычи УМ во многих странах (в т.ч. и в России) достаточно велики и заслуживают пристального внимания. [c.98] Следует отметить, что при относительно ограниченных объемах возможной добычи УМ в некоторых штатах США он составляет основу локальных систем газоснабжения, поэтому для России с ее обширными восточными регионами, с отсутствующей в них инфраструктурой жизнеобеспечения и малочисленностью населения УМ может иметь особое значение. [c.98] Вместе с тем широкое освоение запасов УМ во всем мире сдерживается рядом факторов и прежде всего вследствие недостаточной изученности углегазоносных обводненных отложений, а также сложных физико-химических процессов, происходивших в угленосных отложениях в течение геологической истории, предшествующей образованию УМ, что позволило бы более точно прогнозировать интенсивность и продолжительность газоотдачи угленосных отложений. [c.98] Первые наивные представлений о весьма ограниченных запасах УМ в форме только свободного газа, почти полностью и быстро дренируемого при вскрытии угленосной толщи скважинами или трещинами, быстро отступили под напором фактов длительной (в течение нескольких десятилетий) работы добывающих скважин в некоторых бассейнах с практически постоянным дебитом [35]. [c.98] Хотя угольные пласты содержат значительные объемы метана, однако газообильность углей непостоянна и зависит от степени метаморфизма (катагенеза) углей, возрастая от бурых углей к антрацитам от 4 до 50 мУт [36]. Метан угольных месторождений в пластовых условиях находится в адсорбированном и абсорбированном видах или в свободном состоянии. Некоторая часть метана растворена в пластовых водах. Сорбированный углем и плотными породами метан составляет около 90 % его общих ресурсов [37]. [c.99] В малопроницаемых углях он находится в форме твердого углегазового раствора (абсорбированное состояние). В таких условиях массонеренос (выделение из раствора метана) - процесс медленный, в основном диффузионный. [c.99] Доля свободного метана зависит (среди прочих геологических факторов) от марки углей. Наиболее высока она в углях низкой и средней степени катагенеза (марки Г, Ж, К, КС). [c.99] по прочности связи с углем различают три формы нахождения газа в угольном пласте. [c.99] Свободный газ занимает часть норового пространства, представленного относительно крупными, сообщающимися между собой пустотами. Пласты угля, имеющие такие пустоты (поры, каверны, трещины), проницаемы для флюидов. [c.99] Адсорбированный углем газ занимает мелкие, слабо сообщающиеся между собой поры. [c.99] Абсорбированный газ связан с угольным веществом на молекулярном уровне. [c.99] Отсюда делается спорный, но достаточно распространенный вывод о том, что стабильная добыча метана с высокими дебитами возможна только из скоплений его в свободном состоянии. [c.99] Участившиеся случаи взрыва метана в подземных выработках угольных шахт стали трагическим сопровождением шахтной добычи угля. С увеличением глубины разрабатываемых угольных пластов возрастает их метаноносность, а следовательно, вероятность скопления метана в шахтных выработках. Тенденция углубления угольных шахт неизбежна, поэтому чрезвычайно важен поиск новых технологий интенсивной их дегазации, на наш взгляд, лучше предварительной. [c.99] Существующая в стране технология дегазации малоэффективна. Основана она на бурении скважин с земной поверхности и из щахтных выработок с последующим осуществлением через них гидроразрыва (гидрорасчленения) угольного пласта. Создаваемые буровые каналы и щели гидроразрыва в угольном нласте, в том числе закрепленные песком, имеют офаниченные поверхности фильтрации, а следовательно, и малые притоки к ним угольного метана. Через скважины проходит, как правило, не более 2—4 тыс./сут газа с концентрацией метана до 20—30 %. Такую технологию можно отнести к разряду экстенсивных, и для того, чтобы увеличить количество каптируемого метана, необходимо соответственно значительно увеличивать количество буровых каналов (кустовые и горизонтальные протяженные скважины). [c.100] Анализ состояния дегазации угольных пластов в США свидетельствует о заметном отставании России. Активная добыча угольного метана в США осуществляется с 1950-х гг. При этом дегазация производится в угольных бассейнах с метаноносностью, начиная от 5 м7т. В 2003 г. в США добыли из угольных пластов около 45 млрд м метана, при этом его концентрация достигала 90-95 %. [c.100] Вернуться к основной статье