Циркулярное управление шахтным метаном при энергоснабжении буровых установок

Авторы

Клюев Р.В. доктор техн. наук, профессор кафедры «Автоматика и управление», ФГАОУ ВО «Московский политехнический университет» 107023, г. Москва, Россия, e-mail: kluev-roman@rambler.ru

Аннотации

При отработке угольных пластов с высокой газоносностью часто пытаются частично замкнуть цикл энергопотребления, вырабатывая собственную электроэнергию за счет сжигания извлекаемой метановоздушной смеси в газопоршневых установках (ГПУ). Цель использования газопоршневых установок состоит в сокращении операционных затрат в бурении за счет применения попутного нефтяного газа. Основными задачами являются: сравнение существующих технологий для энергоснабжения буровых установок; техническое обоснование работоспособности ГПУ при энергоснабжении буровых установок; экономический эффект при использовании ГПУ. Использование данной технологии будет одним из первых проектов по энергоснабжению бурения на газопоршневых установках в России. Использование ГПУ даст возможность утилизировать попутный нефтяной газ, что позволяет исключить штрафы за его сжигание на факелах, а это, в свою очередь, еще одна из статей экономии средств. Практическая значимость полученных результатов заключается в возможности разработки практических рекомендаций по циркулярному управлению шахтным метаном при освоении угольных и нетрадиционных газовых (сланцевый газ) месторождениях.

Ключевые слова

Угольный пласт, шахтный метан, газопоршневая установка, энергоснабжение, бурение, попутный нефтяной газ, двигатель, экономические параметры.

Список литературы

Wang H., Shen J., Gao Ji, Wang W., Zhu L., Gu Y., Wang T. Cost estimation of Non-CO2 greenhouse gas emissions reduction. A bottom-up analysis of coal-bed methane extraction and utilization in Shanxi, China. Energy. 2024;309:133007. DOI: 10.1016/j.energy.2024.133007.
Filonchyk M., Peterson M.P., Yan H., Gusev A., Zhang L., He Y., Yang Sh. Greenhouse gas emissions and reduction strategies for the world’s largest greenhouse gas emitters. Science of The Total Environment. 2024;944:173895. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.173895.
Golik V.I., Klyuev R.V., Martyushev N.V., Zyukin D.A., Karlina A.I. Technology for nonwaste recovery of tailings of the mizur mining and processing plant. Metallurgist. 2023;66(11-12):1476-1480. DOI: 10.1007/s11015-023-01462-y.
Golik V.I., Klyuev R.V., Martyushev N.V., Zyukin D.A., Karlina A.I. Prospects for return of valuable components lost in tailings of light metals ore processing. Metallurgist. 2023;67(1-2):96-103. DOI: 10.1007/s11015-023-01493-5.
Бригида В.С., Джиоева А.К. Определение шага возведения искусственных полос частичной закладки для снижения эмиссии климатически активных газов // Уголь. 2024. № 4. С. 74-78. DOI: 10.18796/0041-5790-2024-4-74-78. Brigida V.S., Dzhioeva A.K. Determination of construction step to artificial strips of backfilling fore reduce the emission of climatically active gases. Ugol’. 2024;(4):74-78. (In Russ.).
Баловцев С.В., Скопинцева О.В., Куликова Е.Ю. Оценка влияния тяжелых углеводородов на аэрологические риски аварий в угольных шахтах // Устойчивое развитие горных территорий. 2023. Т. 15. № 2. С. 234-245. DOI: 10.21177/1998-4502-2023-15-2-234-245. Balovtsev S.V., Skopintseva O.V., Kulikova E.Yu. Assessment of heavy hydrocarbons influence on aerological risks in coal mines. Sustainable Development of Mountain Territories. 2023;15(2):234-245. (In Russ.).
Рыбичев А.А. К вопросу оценки влияния тяжелых углеводородов на взрывчатость пылеметановоздушных смесей // Уголь. 2023. № 2. С. 41-44. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-2-41-44. Rybichev A.A. On the question of evaluation of the influence of heavy hydrocarbons on the explosibility of dust-methane-air mixtures. Ugol’. 2023;(2):41-44. (In Russ.).
Баловцев С.В., Скопинцева О.В., Коликов К.С. Управление аэрологическими рисками в подготовительных выработках угольных шахт // Устойчивое развитие горных территорий. 2022. Т. 14. № 1. С. 107-116. DOI: 10.21177/1998-4502-2022-14-1-107-116. Balovtsev S.V., Skopintseva O.V., Kolikov K.S. Aerological risk management in preparation mining of coal mines. Sustainable Development of Mountain Territories. 2022;14(1):107-116. (In Russ).
Khayrutdinov A., Kongar-Syuryun Ch., Kowalik T., Faradzhov V. Improvement of the backfilling characteristics by activation of halite enrichment waste for non-waste geotechnology. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020;867(1):012018. DOI: 10.1088/1757-899X/867/1/012018.
Ресурсосберегающие технологии освоения месторождений полезных ископаемых / Я. Рыбак, М.М. Хайрутдинов, Ч.Б. Конгар-Сюрюн и др. // Устойчивое развитие горных территорий. 2021. Т. 13. № 3. С. 405-415. DOI: 10.21177/1998-4502-2021-13-3-405-415. Rybak Ya., Khayrutdinov M., Kongar-Syuryun C., Tyulyayeva Y. Resource-saving technologies for development of mineral deposits. Sustainable Development of Mountain Territories. 2021;13(3):405-415. (In Russ.).
Malyukova L.S., Martyushev N.V., Tynchenko V.V., Kondratiev V.V., Bukhtoyarov V.V., Konyukhov V.Y., Bashmur K.A., Panfilova T.A., Brigida V.S. Circular mining wastes management for sustainable production of camellia sinensis (L.) O. Kuntze. Sustainability. 2023;15:11671. DOI: 10.3390/su151511671.
Бригида В.С., Мишулина С.И., Стась Г.В. Перспективные направления экологизации структурных элементов туристского продукта Краснодарского края (на примере транспортной составляющей) // Устойчивое развитие горных территорий. 2020. Т. 12. № 1. С. 18-25. DOI: 10.21177/1998-4502-2020-12-1-18-25. Brigida V.S., Mishulina S.I., Stas G.V. Perspective directions of “ecologisation” of structural elements of a tourist product of Krasnodar Region (case study of transportation component). Sustainable Development of Mountain Territories. 2020;12(1):18-25. (In Russ.).
Оценка параметров многостадийного гидравлического разрыва пласта с помощью 4D моделирования / И.И. Босиков, Р.В. Клюев, И.В. Силаев и др. // Горные науки и технологии. 2023. Т. 8. № 2. С. 141-149. DOI: 10.17073/2500-0632-2023-01-97. Bosikov I.I., Klyuev R.V., Silaev I.V., Pilieva D.E. Estimation of multistage hydraulic fracturing parameters using 4D simulation. Mining Science and Technology. 2023;8(2):141-149. (In Russ.).

Для цитирования

Клюев Р.В. Циркулярное управление шахтным метаном при энергоснабжении буровых установок // Уголь. 2025;(2):106-109. DOI: 10.18796/0041-5790-2025-2-106-109.

Информация о статье

Поступила в редакцию: 12.10.2024
Поступила после рецензирования: 17.01.2025
Принята к публикации: 27.01.2025