Добычу метана можно вести дегазацией пластов на отводах шахт, заблаговременной дегазацией пластов, подлежащих отработке в отдаленной перспективе, извлечением метана из пластов на больших глубинах и не планируемых к отработке.

Более 70 шахт Кузбасса ежегодно выбрасывают в атмосферу более миллиарда кубометров метана, причем 150-170млн.м3 каптируется. Большинство шахт сверхкатегорийные. Поэтому для нас наиболее перспективна в ближайшее время утилизация метана, уже каптируемого дегазационными системами шахт. Это обеспечит безопасность ведения горных работ и повысит их экономическую эффективность.

Чем располагают наука и техника для утилизации шахтного метана? Газ угольных пластов более чем на 95% состоит из метана. Это позволяет применять традиционные технологии и сущ- щее газовое оборудование. Каковы наиболее перспективные направления использования шахтного метана? В котельных прежде всего. В Кузбассе работают десять крупных тепловых электростанций, 2000 котельных. Перевод их на газ или одновременное сжигание угля и газа— самый простой способ утилизации. Но он потребует организации системы подготовки метановоздушной смеси и создания системы контроля и управления циклом.

В России есть более 180 газозаправочных станций для сжатого природного газа и налажен выпуск газобаллонных автомобилей и газобаллонного оборудования. Система газозаправки транспорта компримированным природным газом включает автомобильные газонаполнительные компрессорные станции. В России накоплен многолетний опыт в области конструирования и эксплуатации автомобилей, работающих на сжатом природном газе. Производятся передвижные автомобильные газозаправочные станции, передвижные установки для проверки газобаллонного оборудования автомобилей, стенды для проверки и ремонта их, налажен серийный выпуск металлостеклопластиковых баллонов 13 типоразмеров.

С начала 30-х годов в России ведутся научно-исследовательские и конструкторские работы по использованию сжиженного и компримированного газа и на железнодорожном транспорте. Создан ряд полноразмерных образцов газотепловозов, маневровых и магистральных, работающих на сжиженном или компримированном газе. Предпочтительное топливо для газодизелей—газ на основе метана.

Наконец, использование газопоршневых электростанций и теплоэлектростанций для утилизации углеводородных газов низкого давления является одним из перспективных направлений. Промышленность России выпускает широкий спектр таких станций, созданных на базе дизель-электрических агрегатов мощностью до 1500кВт.

Что может из этого использовать Кузбасс? на данный момент область получает 1,5трлн.м3 природного газа, в основном для промышленности (около 70процентов его используют черная и цветная металлургия). То, что он поступает по магистральному газопроводу, дает принцип. возможность поставлять метан угольных пластов (после соответствующей подготовки) непосредственно в газопровод.

Перевод котельных на комбинированное сжигание угля и метана позволит снизить загрязнение атмосферы (например, окисью углерода на 3,7тыс. тонн).

Добыча угля является энергоемким производством: в 1995 году угледобывающие АО затратили 3500,4млн.кВт*ч. Использование шахтного метана для получения электрической энергии с применением газопоршневых электростанций и газогенераторов при нынешних тарифах позволяет реально снизить расходы.

В Кузбассе действуют четыре автомобильные газонаполнительные станции на природном газе (в Кемерове и Новокузнецке). Спрос на газомоторное топливо устойчив. Использование шахтного метана на транспорте в компримированном и сжиженном виде на базе существующих систем газозаправки и газобаллонного оборудования вполне реально.

Дефицитность и дороговизна дизельного топлива позволяют рассматривать и перевод карьерных маневровых тепловозов на газ с переоборудованием их в газотепловозы. Реализация возможна в проектах разного срока. Краткосрочные (1-2 года) проекты на отдельных шахтах для улучшения систем дегазации и повышения безопасности ведения горных работ, для увеличения нагрузки на очистной забой. Метан используется для удовлетворения текущих потребностей предприятия.

Проекты средней продолжительности (2-5 лет) — с внедрением новых технологий извлечения метана угольных пластов и с созданием систем сбора, передачи и распределения газа при продаже его местным потребителям. Наконец, долгосрочные проекты (5-10 лет) предполагают использование метана в рамках энергетической стратегии развития региона, когда на метан будут переведены крупные производства.

Эффективность утилизации метана мы оценивали с помощью компьютерной программы. Экономический анализ альтернативных вариантов провели для шести крупных угольных объединений Кузбасса. Результаты экономического анализа десяти различных способов утилизации газа показывают, что для АО «Ленинскуголь», «Беловоуголь», «Кузнецкуголь» экономически целесообразна продажа газа на месте без обогащения, для АО «Северокузбассуголь», «Киселевскуголь» и «Прокопьевскуголь» - производство электроэнергии и ее продажа. Эти результаты использованы для разработки бизнес-плана проекта по утилизации метана угольных пластов.

Источник: http://www.cogeneration.ru