СТЕНДОВІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ СВЕРДЛОВИННОЇ ПІДЗЕМНОЇ ГАЗИФІКАЦІЇ ВУГІЛЛЯ (СПГВ)

Abstract

Метою роботи є отримання даних, необхідних для обґрунтування параметрів технології свердловинної підземної газифікації вугілля, на фізичній моделі у вигляді стендової установки. Методи дослідження. Для імітації на стендових установках натурних умов експерименту газифікації вугільного пласта, аналітично встановлюються та вираховуються: геометричні масштаби, масштаби часу, швидкостей, щільності і тиску, масштабні коефіцієнти температур, тепловіддачі та теплопровідності, індикатори гідромеханічної, геометричної, механічної подібності та критерії гомохронності. Отримані геометричні та кількісні параметри моделі підземного газогенератора і матеріально-тепловий баланс процесу газифікації вугільного пласта по ділянках СПГВ, з урахуванням результатів розрахунку критеріїв подібності експерименту використовуються при обладнанні стендової установки для конкретних гірничо-геологічних умов. Результати. Для обґрунтування параметрів технології свердловинної підземної газифікації вугілля в конкретних гірничо-геологічних умовах родовища створена наземна стендова установка підземної газифікації вугілля, що дозволяє імітувати натурні умови газифікації вугільного пласта і розроблена методика проведення досліджень при моделюванні процесів підземної газифікації вугілля. Вона передбачає підготовку моделі до експерименту шляхом формування підошви, покрівлі пласта і самого вугільного пласта з фактичного матеріалу, відібраного в шахті і створення у вугільному пласті каналів для подачі дуття, розпалювання, безпосередньо газифікації вугільного пласта і відведення газів. Наукова новизна. Використання стендової установки для моделювання процесів підземної газифікації вугілля, та її можливості, дозволяють експериментальним шляхом отримати нові залежності, обґрунтувати оптимальні і безпечні параметри даної технології. Практичне значення. Використання, при обґрунтуванні параметрів технології свердловинної підземної газифікації вугілля, для конкретних гірничо-геологічних умов родовища її фізичної моделі, у вигляді стендової установки, дозволяє зберегти значні кошти та запобігти можливих помилок при проведені натурних досліджень і впровадженні даної технології у виробництво

Целью работы является получение данных, необходимых для обоснования параметров технологии скважинной подземной газификации угля, на физической модели в виде стендовой установки. Методы исследования. Для имитации на стендовых установках натурных условий эксперимента газификации угольного пласта, аналитически устанавливаются и рассчитываются: геометрические масштабы, масштабы времени, скоростей, плотности и давления, масштабные коэффициенты температур, теплоотдачи и теплопроводности, индикаторы гидромеханической, геометрической, механической подобности и критерии гомохронности. Полученные геометрические и количественные параметры модели подземного газогенератора и материально-тепловой баланс процесса газификации угольного пласта по участкам СПГУ, с учетом результатов расчетов критериев подобности эксперимента, используются при оборудовании стендовой установки для конкретных горно-геологических условий. Результаты. Для обоснования параметров технологии скважинной подземной газификации угля в конкретных горно-геологических условиях месторождения создана наземная стендовая установка подземной газификации угля, позволяющая имитировать натурные условия газификации угольного пласта, и разработана методика проведения исследований при моделировании процессов подземной газификации угля. Она предусматривает подготовку модели к эксперименту путем формирования почвы, кровли пласта и самого угольного пласта из фактического материала, отобранного в шахте и создания в угольном пласте каналов для подачи дутья, розжига, непосредственно газификации угольного пласта и отвода газов. Научная новизна. Применение стендовой установки для моделирования процессов подземной газификации угля и ее возможности позволяют экспериментальным путем получить новые зависимости, обосновать оптимальные и безопасные параметры данной технологии. Практическое значение. Применение, при обосновании параметров технологии скважинной подземной газификации угля, для конкретных горно-геологических условий месторождения ее физической модели, в виде стендовой установки, позволяет сохранить значительные средства и избежать возможных ошибок при проведении натурных исследований и внедрении данной технологии в производство.