Стационарные машины и установки

Таблица 3.4-4

Метановыделение из дегазационных скважин направленной трассы на участке лавы 24-52

№№	Наименование показателей	Размерность	Численные значения
п/п			номер камеры
			1	2	3
1	2	3	4	5	6
1	Интенсивность метановыделения  из скважин после окончания бурения	м3/мин	2,78	2,12	2,50
2	Средневзвешенная  интенсивность метановыделения из скважин на участке их параллельного расположения	м3/мин	0,265	0,08	0,12
3	Метановыделения из скважин за время:  обуривания участка пласта;	м3	24020	15265	21600
	- предварительной дегазации пласта  на участке параллельного расположения  скважин;		28620	17495	33695
	- дегазации дополнительно пробуренными  скважинами к 9 основным;		2015	1615	1530
	- дегазации 9 основными скважинами  на участке веерного их расположения		8550	7745	5310
4	Метановыделение из скважин до начала очистных работ в блоке	Mj	63205	42120	63135
5	Интенсивность метановыделения  из параллельно расположенных скважин в зоне влияния очистных работ	м3/мин	0,15	0,08	0,11
6	Метановыделение из параллельно расположенных скважин до начала разгрузочного влияния очистного забоя	MJ	4115
7	Интенсивность метановыделения  из веером расположенных скважин  в зоне влияния очистных работ	м3/мин	0,04	0,08	0,12
8	Метановыделение из параллельно расположенных скважин за время отработки пласта лавой в блоке	Mj	9940	5230	14255
9	Метановыделение из веером расположенных скважин  до начала разгрузки массива угля очистным забоем	M3	900
10	Метановыделение из веером расположенных скважин  в зоне влияния очистных работ	M3	1205	2870	4700
11	Метановыделение из скважин до начала очистных работ	м3	63205	42120	63135
12	Метановыделение из скважин за время отработки пласта лавой в блоке	M3	16160	8100	18955
13	Суммарное метановыделение  из скважин в блоке	M3	79365	50220	81090
14	Средняя степень  снижения метаноносности пласта в блоках,	%	13,1	13,3	15,8
	в том числе до начала очистных работ  в блоке		10,5	11,2	12,1

3.4.2. Дегазация сближенных подрабатываемых пластов «Брусницынский» и «Майеровский»

Предложенная австралийскими специалистами схема дегазации  подрабатываемых сближенных пластов длинными направленной трассы скважинами, пробуренными из промежуточного штрека 2452-2 с выходом скважин в плоскость пласта «Брусницинский», согласуется с РД -15-09-2006 (стр. 103, 105, 108). Схема расположения скважин показана на рисунке 3-1.

Рис. 3-1 Схема расположения скважин

Общая длина пробуренных  скважин из камеры в промежуточном  штреке 2452-2составит 3313 м, в том числе  пробуренных вкрест пород кровли пласта «Болдыревский» - 960 м и в  плоскости пласта «Брусницинский» - 2353 м.

Согласно РД-15-09-2006 эффективность  способа дегазации сближенных подрабатываемых  пластов с использованием длинных  направленной трассы скважин может составить 70-80% (стр. 108), что немного выше эффективности прямолинейных скважин, пробуренных вкрест пластов отечественной буровой техникой (Кдегх.п ⁼ 0,68) в соответствии с рекомендациями ИПКОН РАН

Длинные скважины направленной трассы, пробуренные на сближенный пласт «Брусницинский», должны быть предусмотрены в блоках №1 из водоспуксного штрека 24-53 и в блоках №№ 2 и 3 из промежуточных штреков лавы 24-53. При невозможности бурения упомянутых скважин допускается бурение прямолинейных скважин в соответствии с рекомендациями, изложенными в  
РД-15-09-2006 .

3.5. Мероприятия по увеличению концентрации метана в МВС, поступающей в КТЭС

Известна малооперационная технология обогащения шахтных метановоздушных смесей, реализуемая на конструктивно простых надежных аппаратах без использования дорогостоящих материалов.

В способе обогащения метановоздушной смеси, включающем нагнетание ее под давлением в резервуар, согласно изобретению метановоздушную смесь нагнетают по периметру в среднюю зону герметизированного резервуара вертикального типа в горизонтальной плоскости в направлении к его осевой линии, при этом из верхней части резервуара осуществляют отвод метана, а из его донной части – воздух. Кроме того, метановоздушную смесь могут нагнетать в вертикальный ствол отработавшей или закрывающейся угольной шахты.

Действительно, рассредоточенный (пространственный) по всему периметру  резервуара (или шахтного ствола) ввод метановоздушной смеси в горизонтальной плоскости к его осевой линии  предопределяет минимальные скорости его истечения, а следовательно, и наименьшую турбулентность потоков  смеси, что способствует более эффективному ее расслоению на составляющие метан  и воздух. Процессу расслоения смеси  способствует также ее перемещение  в горизонтальной плоскости в  направлении к осевой линии резервуара (шахтного ствола), ибо в этом случае легкие компоненты смеси (метан-водород) отклоняются от указательной плоскости  вверх, а более тяжелые (воздух и  примеси: сероводород, углекислый газ  и др.) отклоняются вниз в направлении  к донной части резервуара (ствола).

Пространственные размеры резервуара (ствола) позволяют осуществить не только надежное разделение смеси на его составляющие, но и обеспечивают возможности аккумулирования метана, водорода в значительных объемах, а, следовательно, его стабильную подачу потребителю в качестве топлива  с требуемыми параметрами по концентрации.

На рис 3-2 показана схема  способа. общий вид резервуара (шахтного ствола) для обогащения метановоздушной смеси;

Аппарат включает в себя вертикальный шахтный ствол или вертикальную горную выработку1, герметизированный перекрытием 2, трубопроводы подачи метановоздушной смеси 3, объединенные газораспределительным насадком 4. Насадок 4 представлен тором с круговой щелью 5, выполненной по внутреннему наименьшему диаметру. Для отвода воздуха предусмотрен вертикальный трубопровод 6, а для отвода метана и других “легких” газов (водород) предусмотрен отвод 7. Отметим, что в общем случае может быть использован наклонный шахтный ствол с достаточным углом наклона, например 30 и выше, при этом могут быть использованы шахтные стволы обоих видов как на отработавших, так и на закрывающихся шахтах, что позволяет решить вопрос их утилизации и позволит накапливать значительные объемы метана.

Из дегазационных скважин, пробуренных с поверхности в  толщу угольных пластов, с помощью  газоотсасывающих установок метановоздушная  смесь по локальным трубопроводам  подается на общий коллектор, из которого по трубопроводам 3 его под давлением  подают, как правило, в среднюю  зону вертикального шахтного ствола, т.е. в зону между зонами отвода метана и воздуха, находящихся в противоположных  друг от друга участках ствола, а  именно зона отвода метана в верхней  части ствола, а зона отвода воздуха  в нижней (донной) части ствола.

Таким образом получаем выровненную  концентрацию метановоздушной смеси, что позволяет использовать КТЭС с постоянной производительностью  снижая издержки производства электроинергии.

 

 

4. Охрана окружающей среды

4.1 Характеристика района по уровню загрязнения атмосферного воздуха

Фоновые концентрации загрязняющих веществ в атмосфере данного  района имеют следующие значения:

• Взвешенные вещества -0,292 мг/м3 (0,584 ПДК);
• Диоксид серы    -0,023 мг/м3 (0,012 ПДК);
• Диоксид азота    -0,078 мг/м3 (0,917 ПДК);
• Оксид углерода    -2,7 мг/м3 (0,54 ПДК);

Как следует из анализа  фоновых концентраций, превышения приземных  концентраций не наблюдается ни по одному из ингредиентов.

4.2 Воздействие предприятия на атмосферный  воздух и характеристика источников  выброса загрязняющих веществ

Источниками выбросов загрязняющих веществ на основной промполщадке шахты  являются:

• Погрузочное устройство (здание погрузки);
• Аспирационная система (здание погрузки);
• Котлы КВ-ТС-6,5 (котельная);
• Разгрузка полувагонов и загрузка в контейнеры (склад пылевидных материалов);
• Станки металлообрабатывающие, горн кузнечный, стол сварщика, вулканизатор, конвейерных лент (механические мастерские);
• Дегазационные установки (вакуум насосные станции №1 и №2);
• Формирование и сдувание с поверхности (открытый склад угля);
• Емкость с дизтопливом (депо дизелевозных локомотивов);
• Работа двигателей автосамосвалов (при вывозке породы), тепловоза.
• Источником метановыделения на поле шахты является газоотсасывающая установка УВЦГ-7.

Анализы результатов рассеивания  загрязняющих веществ в приземном  слое атмосферы в жилой зоне показал, что расчетные приземные концентрации без учета фона не превысят санитарных норм.

Расчетные приземные концентрации загрязняющих веществ в жилой  зоне с учетом фоновых концентраций приведены в Табл. 4.1.

Таблица 4.1

Наименование	Расчетные максимальные приземные концентрации в долях ПДК
	С учетом фона	Вклад предприятия, %
Азота диоксид Ангидрид сернистый Углерода оксид	1,271 0,146 0,557	27,8 68,4 3,1
Группы  суммаций
Ангидрид  сернистый + сероводород Пыль породная + пыль зола Пыль неорганическая: 70-20% двуокиси кремния пыль угольная	0,133 1,339 0,677	65,4 31,2 13,8

Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу.

Таблица 4.2

код	Наименование  вещества	Использ. критерий	Значение  критерия, мг/м3	Класс опасности	Выброс  вещества, г/с	Выброс  вещества, т/г
1	2	3	4	5	6	7
184	Свинец и его  неорг. соединения	ПДК м/р	0,001	1	0,000	0,0009
301	Азота диоксид	ПДК м/р	0,085	2	0,0516	0,4260
304	Азота оксид	ПДК м/р	0,400	3	0,0361	0,3000
328	Сажа	ПДК м/р	0,150	3	0,0055	0,0450
330	Серы диоксид	ПДК м/р	0,500	3	0,01026	0,0740
337	Оксид углерода	ПДК м/р	5,00	4	0,1185	0,9240
2732	Углеводороды (по керасину)	ОБУВ	1,200	0	0,0209	0,161
2908	Пыль неорганическая SiO2  20%-70%	ПДК м/р	0,300	3	4,56432	32,742362
3714	Пыль золы	ПДК м/р	0,300	0	0,19292	0,1350
Всего веществ					5,0001	41,407852

 Контрольные значения  приземных концентраций (отвал).

Таблица 4.3

Контрольная точка			Наименование  контролируемого вещества	Эталонные расчетные концентрации при опасной  скорости ветра
№	Координаты			Направление ветра	Опасная скорость ветра, м/сек	Концентрация, доли ПДК
	х	у
1	2	3	4	5	6	7
1	2000	2000	Пыль SiO2  20%-70%	70	8,0	0,13
			SO2+NO2	88	8,0	1,01
			NO2	88	8,0	0,01
			SO2	88	8,0	0
			СО	88	8,0	0
			Керосин (углеводороды)	88	8,0	0
			Пыль золы	89	8,0	0
			Сажа	88	8,0	0
			NO	88	8,0	0
2	1730	2500	Пыль SiO2  20%-70%	187	8,0	0,06
			SO2+NO2	100	8,0	0
			NO2	100	8,0	0
			SO2	100	8,0	0
			СО	100	8,0	0
			Керосин (углеводороды)	100	8,0	0
			Пыль золы	100	8,0	0
			Сажа	100	8,0	0
			NO	100	8,0	0
3	4250	2300	Пыль SiO2  20%-70%	157	0,8	0,17
			SO2+NO2	165	0,8	0,07
			NO2	165	0,8	0,07
			SO2	162	0,8	0
			СО	162	0,8	0
			Керосин (углеводороды)	162	0,8	0
			Пыль золы	162	0,8	0,09
			Сажа	162	0,8	0
			NO	162	0,8	0,01