Содержание номеров

Утилизация и направления использования метана на шахтах Украины

Перов Н.А., https://orcid.org/0000-0002-0654-5648 ,
Макаров В.М., канд. техн. наук, https://orcid.org/0000-0003-1068-5923 ,
Новицкий И.Ю., https://orcid.org/0000-0002-3304-7492
Институт общей энергетики НАН Украины, ул. Антоновича, 172, г. Киев, 03150, Украина
Язык: украинский
Источник: Проблемы общей энергетики, 2019, 3(58):60-66
https://doi.org/10.15407/pge2019.03.060
Рубрика: Экологические аспекты энергетики и охрана окружающей среды
УДК: 658.012.32:504
Принята: 25.07.2019
Опубликовано: 27.09.2019

Аннотация:

В статье рассмотрены и проанализированы состояние и проблемы извлечения и последующей утилизации метана угольных месторождений Украины, включая подконтрольные власти шахты Донбасса. Угольные залежи практически всех шахт Украины является метаноносными. Метан непрерывно выделяется в шахтное пространство естественным путем, многие шахты опасны по внезапным выбросам больших объемов метана, разработка угольного пласта интенсифицирует высвобождение метана.
Метан с шахтным воздухом в определенных концентрациях образует пожаро- или взрывоопасную смесь, не имея ни цвета, ни запаха наличие его может быть обнаружена только специальными приборами. Не единичны случаи взрывов и пожаров в шахтах, приводящих к гибели шахтеров. Не будучи самим по себе токсичным газом, тем не менее метан «разбавляет» шахтный воздух, уменьшая концентрацию в нем кислорода, что отрицательно влияет на условия труда подземного персонала шахты.
Принимая это во внимание, дегазация шахт является насущной проблемой для угледобывающей отрасли. Дегазация может производиться предварительно путем бурения скважин в угольные пласты (с поверхности или ствола шахты) и проветривания (вентиляции). Но выброс метана системами дегазации непосредственно в земную атмосферу наносит вред окружающей среде, так как метан является парниковым газом, активность которого в 21–25 раз выше, чем у такого распространенного парникового газа как диоксид углерода (углекислый газ).
Поэтому второй актуальной проблемой является утилизация изъятого метана. К тому же метан является ценным высококалорийным энергоресурсом, более экологически чистым, чем уголь и нефтепродукты.
В статье проанализированы потенциальные запасы и распределение его объемов в угольных массивах, проанализированы степени дегазации и утилизации метана в Украине, приведены прогнозные объемы выделения метана из шахт на подконтрольной украинскому власти территории. Определена возможная приемлемость различных методов использования метана в зависимости от таких факторов, как дебит, концентрация, удаленность потребителя и тому подобное.
Как вывод следует, что в условиях дефицита собственных запасов природного газа в недрах Украины и зависимости государства от импортных поставок топлива, метан угольных месторождений должен занять надлежащее место в формировании национального топливно-энергетического баланса.

Ключевые слова: угольная промышленность, шахтный метан, дегазация, утилизация, парниковый эффект.

Литература:

  1. Булат А.Ф., Чемерис И.Ф. Перспективы создания энергетических комплексов на базе угледобывающих предприятий. Уголь Украины. 2006. № 2. С. 3–6.
  2. Майдукова С.С. Трансформування механізмів управління мінерально-енергетичними ресурсами вугільної промисловості: дис. … канд. екон. наук: 08.00.06. Донецьк, 2013. 212 с.
  3. Карп И.Н. Метан угольных пластов. Экология и ресурсосбережение. 2005. № 1. С. 5–9.
  4. Гомель И.И., Рябич О.Н. Особенности реализации проектов современного осуществления в угольной промышленности. Геотехнології та управління виробництвом XXI сторіччя: монографія за заг. ред. О.В. Мартякової. Донецьк: Вид-во ДонНТУ, 2006. Т. 2. С. 73–79.
  5. Мала гірнича енциклопедія. Т. 2. [За ред. В.С. Білецького]. Донецьк: Донбас, 2007. 652 с.
  6. Техніко-економічне обґрунтування для Програми утилізації шахтного метану в Луганській області шляхом застосування механізмів Кіотського Протоколу. Луганськ, 2008. 393 с.
  7. Бондаренко В.И. и др. Энергетика: история, настоящее и будущее: в 4 т. Т. 1. Карп И.Н. и др. (научн. ред.). Киев, 2005. 304 с.
  8. Ukraine. 2019 Common Reporting Format (CRF) Table. URL: https://unfccc.int/documents/195606 (дата звернення: 17.05.2019).
  9. Коровяка Е.А., Манукян Э.С., Василенко Е.А. Перспективы извлечения шахтного метана и его утилизация в условиях шахты «Западно-Донбасская» ОАО «Павлоградуголь». Науковий вісник НГУ. 2004. № 4. С. 39–43.
  10. Майдуков Г.Л. Ресурсный потенциал шахтного метана в энергетике Украины. Уголь Украины. 2015. № 10. С. 38–45.
  11. Новицький І.Ю., Перов М.О., Макортецький М.М. Оцінка впливу підприємств вугільної промисловості на довкілля. Проблеми загальної енергетики. 2019. Вип. 1(56). С. 59–63. https://doi.org/10.15407/pge2019.01.059
  12. Перов М.О., Макаров В.М,, Новицький І.Ю. Проблеми утилізації метану на шахтах України. Проблеми загальної енергетики. 2011. Вип. 4(27). С. 28–34.

Скачивания:

Полный текст (PDF)