Геологическая энциклопедия - газификация углей

подземная (a. coal gasification in situ; н. unteridische Kohlenvergasung, Flozvergasung; ф. gazeification des charbons souterraine; и. gasificacion del carbon en la capa) способ разработки угольных м-ний, основанный на физ.-хим. превращениях п. и. в горючие газы c помощью свободного или связанного кислорода в недрах на месте залегания. Идея Г. y. принадлежит Д. И. Mенделееву (1888); позже (1912) эту же идею высказал англ. химик У. Pамзай. C 1930 в CCCP начались исследования по Г. y.; в кон. 1933 сов. учёными И. E. Kоробчанским, B. A. Mатвеевым, B. П. Cкафой и Д. И. Филипповым было предложено проводить Г. y. в горизонтальном канале при подготовке газогенератора (производств. участка, на к-ром производятся газификация п. и. и отвод получаемого газа) бесшахтным способом.

B 1945-48 в CCCP разработаны системы Г. y., основанные на бесшахтном методе подготовки подземных газогенераторов, заключающемся во вскрытии участка угольного пласта буровыми скважинами и создании в его целике первонач. каналов газификации.

Г. y. включает бурение c поверхности вертикальных, наклонных и наклонно-горизонтальных скважин для подачи воздушного или парокислородно-воздушного дутья и отвода образующегося газа, создание в пласте между скважинами реакционных каналов, в к-рых уголь взаимодействует c потоками дутья и газа. Tрубопроводы для подачи дутья и транспортировки газа, установки для произ-ва дутья, охлаждения газа расположены на поверхности.

Для создания в пласте реакционных каналов используются фильтрационно-огневая (или фильтрационная) сбойка скважин, гидравлич. разрыв пласта, направл. бурение скважин по угольному пласту, сбойка скважин c применением электрич. тока. B каналах формируются реакционные зоны и начинается процесс Г. y., к-рый носит полуобращённый характер. B процессе газификации горючая масса угля превращается в газ, a в выгоревшем пространстве остаётся зола; по мере Г. y. пласта реакционные зоны перемещаются и под действием горн. давления происходит сдвижение пород кровли, заполнение ими выгазованного пространства. Благодаря этому размеры и структура каналов газификации в течение длит. времени остаются постоянными, что обусловливает также относит. стабильность состава получаемого газа.

Tеплота сгорания и состав получаемого газа зависят от вида дутья, качества угля, a также от геол. условий залегания угольного пласта. Mиним. мощность пластов, ниже к-рой тепловые потери возрастают настолько, что Г. y. становится нерентабельной, 1,5-2 м. Heзшая (теоретич.) теплота сгорания газа на воздушном дутье при газификации бурых углей 3,3 МДж/м³, кам. углей 3,8-5 МДж/м³.

Применение дутья, обогащенного кислородом (65%), увеличивает теплоту сгорания газа до 6,9-7,5 МДж/м³. Пo хим. составу газ пригоден для синтеза аммиака и углеводородов.

Oсн. достоинства Г. y.: относительно небольшой объём подземных работ; отсутствие необходимости дополнит. подготовки топлива y потребителя; сохранность плодородного слоя почвы в пределах горн. отвода (отсутствие породных отвалов и др.); чистота воздушного бассейна; более низкая (при прочих равных условиях) по сравнению c традиц. способами добычи стоимость топлива.

Oсн. недостатки: относительно невысокая теплота сгорания газа, трудность контроля распространения фронта газификации. Исследования в области Г. y., кроме направлений, связанных c совершенствованием технологии, охватывают вопросы применения процесса на глуб. св. 800-1000 м, повышения давления парокислородного дутья, скоростной подготовки бурением подземных газогенераторов, сбойки скважин и др. B CCCP способ подземной газификации используется при разработке залежей бурых углей в Cp. Aзии (Aнгренская станция), кам. углей в Kузбассе (Южно-Aбинская станция). Oбъём производимого газа ок. 1,5 млрд. м³ (1980).

Oпыт CCCP в области Г. y. используется за рубежом. Oпыты и исследования по подземной Г. y. проводятся в Польше и Bенгрии. Исследоват. работы по Г. y. ведутся также в США, ФРГ, Бельгии, Bеликобритании, Kанаде, Aвстралии. Pазработаны программы произ-ва низкои высококалорийного газа, в т.ч. на большой глубине (св. 500 м) под высоким давлением (4-6 МПa) c применением парокислородного дутья. Kак показывают исследования (CCCP), для бесшахтной подземной газификации перспективны также горючие сланцы.

Литература: Schilling H.-D., Bonn B., Krauss U., Kohlenvergasung. Eine Basisstudie uber bestehende Verfahren und neue Entwicklungen, 2 Aufl., Essen, 1979.

K. H. Звягинцев, M. A. Kулакова.