Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка интегрированной технологии извлечения и утилизации шахтного метана в процессе интенсивной разработки высокогазоносных угольных пластов подземным способом

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.532.11.9001
Организация
ИПКОН РАН
Руководитель работ
Рубан Анатолий Дмитриевич
Продолжительность работ
2007 - 2009, 24 мес.
Бюджетные средства
119 млн
Внебюджетные средства
280 млн

Цель работы: Создание технологий комплексного и рационального использования ресурсов высокогазоносных угольных месторождений в виде шахтного метана, сокращение выбросов парникового газа – метана при добыче угля подземным способом и предотвращение взрывов метановоздушных смесей в шахтах посредством создания интегрированной технологии извлечения и утилизации шахтного метана.

Этапы проекта

1
03.10.2007 - 30.11.2007
Анализ геологических и технологических условий разработки высокогазоносных угольных пластов.
По результатам анализа указанных условий разработаны «Методические рекомендации для построения Интегрированной технологии извлечения и утилизации шахтного метана в процессе разработки высокогазоносных угольных пластов подземным способом».
Сформирована последовательность операций построения ГИС – модели шахтного поля. Разработана геопространственная модель шахтного поля для объекта внедрения интегрированной технологии – ш. им. Кирова в г. Ленинск-Кузнецкий Кемеровской области. Шахта является высокопроизводительным предприятием с высокой метанообильностью – газовыделение составляет более 150 м3/мин. Добыча из очистных забоев шахты составляет более 5000 т/сутки.
По материалам исследований, выполненных в различных угольных бассейнах России разработан метод и сформулирована методика прогноза газоносности углепородного массива с учетом основных факторов, апробированная для шахтопластов объекта внедрения интегрированной технологии – ш. им. Кирова.
Сформированы программа и методика исследовательских испытаний газоотдачи угольных пластов и способов управления газовыделением при интенсивной разработке высокогазоносных пластов для условий объекта внедрения технологии – ш. им. Кирова Кемеровской области и ряда других шахт с близкими горногеологическими и горнотехническими условиями разработки.
Описание метода выявления локальных коллекторов метана сформировано на базе комплекса методов и апробировано на объекте внедрения разработанной технологии – ш. им. Кирова.
На основе анализа технологических схем подготовки шахтного поля к высокоинтенсивной разработке газоносных угольных пластов, учета новых технологических тенденций в проведении горных работ при отработке высокогазоносных пластов сформировано 10 типовых технологических схем отработки газоносных пластов с нагрузками более 5,0 тыс. т/сутки с интеграцией в них операции извлечения метана (модули D) из разрабатываемых и сближенных пластов.
Подготовлен документ «Комплексность разрабатываемой технической документации».
Подготовлен отчет о патентных исследованиях технологий извлечения шахтного метана скважинами из горных выработок и скважинами с земной поверхности.
Выполнена оценка газообильности шахтного фонда страны, по результатам анализа метанообильности шахт подготовлен документ «Ресурсы шахтного метана на горных отводах действующих шахт России», материал которого является исходными данными для формирования бизнес-плана по извлечению и утилизации шахтного метана.
На основе анализа схем и показателей дегазации источников газовыделения определены параметры технологии извлечения шахтного метана и подготовлен документ с обоснованием данных параметров.
Развернуть
2
01.12.2007 - 31.12.2007
В соответствии с Техническим заданием и Календарным планом работ по этапу 2 проекта выполнены следующие работы:
1. Анализ возможности применения существующих составных частей технологии, в том числе типовых и групповых.
По результатам анализа существующих и разрабатываемых вновь технологических операций предложена последовательность технологических операций, реализующих интегрированную технологию извлечения и утилизации шахтного метана.
2. Разработка технологии выявления локальных коллекторов метана на основе данных аэрокосмической фотосъемки, геофизических и геологических исследований углегазового месторождения.
Сформирован комплект технологической документации на технологию выявления локальных коллекторов метана.
3. Разработка программы и методики исследовательских испытаний технологии извлечения шахтного метана при интенсивной разработке высокогазоносных пластов.
Сформированы программа и методика исследовательских испытаний технологии извлечения шахтного метана при интенсивной разработке высокогазоносных пластов, применительно к объекту внедрения технологии – ш. им. Кирова.
4. Выявление необходимого нового оборудования (обоснование разработки или приобретения) для внедрения технологии.
Дано обоснование перечня оборудования для разработки или приобретения инициатором проекта для внедрения технологии.
5. Проведение исследовательских испытаний газоотдачи угольных пластов при интенсивной разработке высокогазоносных пластов.
Проведены испытания на ш. им. Кирова. Составлены протокол и акт проведения исследовательских испытаний газоотдачи угольных пластов.
6. Проведение маркетинговых исследований.
Подготовлен отчет о маркетинговых исследованиях, в рамках настоящего государственного контракта.
7. Разработка бизнес-плана (БП) организации производства по извлечения и утилизации шахтного метана для условий крупной угледобывающей компании с объемом добычи из высокогазоносных пластов не менее 20млн т угля в год.
Разработан БП организации производства для извлечения и утилизации ш.им.Кирова ОАО «СУЭК».
8. Технологическая подготовка горного производства для реализации проекта:
- закупка необходимого оборудования для ведения буровых работ при извлечении шахтного метана;
- разработка технического задания на проектно-сметную документацию (ПСД) на реконструкцию производства под разрабатываемую технологию извлечения шахтного метана при интенсивной разработке высокогазоносных пластов.
Подготовлен перечень закупленного компанией ОАО «СУЭК» оборудования на этапе 2.
Разработано техническое задание на проектно-сметную документацию на подготовку в условиях ш.им.Кирова производства, включая прокладку подземного газопровода, строительства вакуум-насосной станции и оборудования энергетической установки для утилизации метана
Работы 2 этапа выполнены в соответствии с Техническим заданием и Календарным планом в полном объеме.
Развернуть
3
01.01.2008 - 31.07.2008
Проведен патентный поиск.
Сформировано техническое задание на ГИС ВКДМ.
Программное обеспечение ГИС ВКДМ в качестве базового должно использовать геоинформационную систему ArcGIS 9.2, адаптация которой позволяет решить основные задачи ГИС ВКДМ.
Рассмотрены способы утилизации шахтных метановоздушных смесей различной концентрации для производства электро- и теплоэнергии , использования в качестве сырья для химической промышленности, заправки автотранспорта и др.
Выполнены исследовательские испытания, представлен акт и протокол испытаний технологии извлечения шахтного метана на объекте внедрения технологии – ш. им.С.М.Кирова ОАО»СУЭК-Кузбасс».
Разработан временный технологический регламент (ВР) процесса извлечения шахтного метана при интенсивной разработке высокогазоносных пластов в составе 11 основных раз-делов.
Сформирована программа и методика предварительных испытаний ВР про-цесса извлечения шахтного метана при интенсивной разработке высокогазоносных пластов в условиях первоочередного объекта внедрения разрабатываемой тепхнологии – ш.им.С.М.Кирова ОАО»СУЭК-Кузбасс».
Проанализирован и сформирован уточненный перечень показателей интегрированной технологии извлечения и утилизации шахтного метана и определены их количественные характеристики в части параметров дегазации, содержания метана в каптируемых газовоздушных смесях на скважинах, в дегазационных трубопроводах и на ВНС, условий и способов утилизации шахтного метана.
Разработано техническое задание на автоматизированную систему (АС) кон-троля ШДС.
Выполнена и согласована ПСД на установку для утилизации шахтного метана.
Представлен перечень оборудования для оснащения вакуум-насосных стан-ций, дегазационных трубопроводов и другого оборудования для ШДС на этапе 3 КП по проекту.
Развернуть
4
01.08.2008 - 31.12.2008
Разработана конструкторская документация опытных установок утилизации шахтного метана и шахтной дегазационной системы, обеспечивающей извлечение кондиционных метановоздушных смесей в объеме не менее 50% от суммарного объема метана, извлекаемого вентиляционной и дегазационной систем шахты. Разработана ПД. Изготовлена автоматизированная система контроля параметров работы шахтной дегазационной системы. Разработаны ПМ стендовых ПИ автоматизированной системы контроля параметров работы шахтной дегазационной системы. Проведены стендовые ПИ автоматизированной системы контроля параметров работы шахтной дегазационной системы. Скорректированы КД и ПД автоматизированной системы контроля параметров работы шахтной дегазационной системы по результатам стендовых ПИ. Разработана технология построения геопространственной модели шахтного поля (ГПМ ШП) и выемочного участка метанообильной шахты с учетом наличия локальных коллекторов десорбированного метана и зон повышенного газового давления на базе ГИС (ARC GIS). Разработана ГИС ВКДМ. Разработаны техническая, программная и эксплуатационная документация на ГИС ВКДМ. Разработаны программа и методика (ПМ) предварительных испытаний (ПИ) ГИС ВКДМ. Разработан ВР процесса утилизации шахтного метана при интенсивной разработке высокогазоносных пластов. Разработаны ПМ ПИ ВР процесса утилизации шахтного метана. Разработан ВР интегрированной технологии извлечения и утилизации шахтного метана при интенсивной разработке высокогазоносных пластов. Разработаны ПМ ПИ ВР интегрированной технологии извлечения и утилизации шахтного метана при интенсивной разработке высокогазоносных пластов.
Развернуть
5
01.01.2009 - 30.06.2009
Изготовлены разработанные в рамках проекта установки: шахтная дегазационная система в составе дегазационного трубопровода, вакуум-насосной станции. Проведены предварительные испытания ВР интегрированной технологии извлечения и утилизации шахтного метана при интенсивной разработке высокогазоносных пластов; проведена корректировка технологии; разработан промышленный регламент. Уточнена номенклатура и базовые параметры производственной технологичности и метрологического обеспечения интегрированной технологии. Уточнен окончательный состав технологических стадий ВР. Приобретено технологическое и контрольно-измерительное оборудование для оснащения установок подготовки и утилизации шахтного метана; проведены СМР на установках. Разработан и согласован проект совместного осуществления (ПСО) и схемы его реализации в рамках Киотского протокола и оценки возможностей тиражирования проектов извлечения и утилизации шахтного метана в России.
Развернуть
6
01.07.2009 - 31.10.2009
Разработаны ПМ государственных приемочных испытаний (ГИ) ПР интегрированной технологии извлечения и утилизации шахтного метана. Проведены ГИ ПР интегрированной технологии извлечения и утилизации шахтного метана. Скорректирован и утвержден ПР интегрированной технологии извлечения и утилизации шахтного метана по результатам ГИ. Уточнен перечень предприятий промышленности для внедрения разработанной интегрированной технологии на основе ПСО и схем его реализации в рамках Киотского протокола. Разработаны и согласованы предложения по внедрению разработанной интегрированной технологии на конкретных предприятиях на основе ПСО и схем его реализации в рамках Киотского протокола. Проведены маркетинговые исследования и актуализация БП, а так же маркетинговая работа на внешнем рынке. Проведены пуско-наладочные работы (ПНР) на шахтной дегазационной системе, реализующей интегрированную технологию извлечения и утилизацию шахтного метана. Введена в эксплуатацию шахтная дегазационная система, реализующая интегрированную технологию извлечения и утилизацию шахтного метана. Проведена экспертиза ПР интегрированной технологии по промышленной безопасности и охране недр для разрешения применения ПР.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

3.2 Осуществление проектов коммерциализации технологий по тематике, предлагаемой бизнес-сообществом
Продолжительность работ
2010 - 2011, 15 мес.
Бюджетные средства
0,73 млн
Организация
ФГБОУ ВО "СИБГИУ"
профинансировано
Тема
Разработка интегрированной технологии извлечения и утилизации шахтного метана в процессе разработки высокогазоносных угольных пластов подземным способом.
Продолжительность работ
2007 - 2009, 25 мес.
Бюджетные средства
120 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка принципиальных научно-технических решений по созданию гибридных угольно-газовых и угольно - водородных энергоблоков с целью повышения их КПД.
Продолжительность работ
2013, 8 мес.
Бюджетные средства
40 млн
Количество заявок
4
Тема
Исследование и разработка геотомографических методов контроля и прогноза устойчивости системы «газоносный угольный пласт – горная машина» для снижения рисков техногенных аварий при добыче угля.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 14 мес.
Бюджетные средства
14 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка способов и создание экспериментальной установки извлечения редкоземельных элементов при освоении природных и техногенных месторождений.
Продолжительность работ
2014 - 2016, 28 мес.
Бюджетные средства
75 млн
Количество заявок
7
Тема
Энерго- и ресурсосберегающие геотехнологии высокоэффективной отработки месторождений твердых полезных ископаемых при открытых горных работах и подземной добыче на больших глубинах
Продолжительность работ
2013, 8 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
13