Геотехнология

Н
от его влагосодержания 
ω
и удельного водопритока к пласту W 
Добавление 150–200 г/м
3
водяного пара к воздушному дутью (на 
осушенных месторождениях) интенсифицирует реакции восстановле-
ния и повышает выход СО, Н
2
и СН
4
. Еще более благоприятное воздей-
ствие оказывает совместное использование обогащения кислородом и 
добавки пара – парокислородное дутьё. 
При повышении расхода воздуха (интенсивности подачи дутья) 
увеличиваются количество кислорода, вступающего в реакции окисле-
ния, и скорость его притока к поверхности угля, а также обеспечивается 
турбулентное течение газов в канале газификации. До определенного 
предела это повышает эффективность ПГУ, однако при слишком боль-
шом расходе воздуха резко увеличивается выход СО
2
и, следовательно, 
снижается теплосодержание газа (рис. 6.9). Таким образом, при малом 
Q
H
, МДж/м
3
 
Q
Н 
= f(ώ) 
Q
Н
= f(W) 
5 
4 
3 
2 
1 
0,1 0,2 0,3 0,4
ω
, кг/м
3
 
1 2 3 4 W, м
3
/т
 

---

100
расходе воздуха процесс горения затухает, а при большом – уголь сго-
рает до СО
2
.
Рис. 6.9. Зависимость нижней теплоты сгорания газа Q
от подачи 
дутья V на Южно-Абинской станции ПГУ 
Таблица 6.1 
Влияние химического состава дутья на нижнюю теплоту
сгорания газов 
Станция ПГУ (содержание О
2,
%) 
Теплота сгорания газов, МДж/м
3 
Воздушное дутьё (21) 
Лисичанская 
Подмосковная 
Южно-Абинская 
3,1 
3,6 
4,6 
Кислородное дутьё 
Лисичанская (67) 
Подмосковная (65) 
5,3 
7,3 
Паровоздушное дутьё 
Южно-Абинская 
6,3 
Парокислородное дутьё 
Подмосковная 
6,8 
При сохранении дутьевого режима увеличение расстояния между 
скважинами приводит к снижению качества газа. Так, на Подмосковной 
станции ПГУ при расстоянии 25, 50 и 75 м нижняя теплота сгорания га-
за составила 4,3; 3,6 и 3,1 МДж/м
3
. Для противодействия этому явле-
0 5 10 15 20
V,тыс.м
3
/ч 
5 
4 
3 
2 
1 
Q
м
,МДж/м
3
 

---

101
нию необходимо увеличить подачу воздуха или повысить содержание в 
нем кислорода. Определение сетки скважин требует оптимизации соот-
ношения затрат на их бурение и расходов на дутье. 
Технологическая последовательность выполняемых работ состоит 
во вскрытии пласта скважинами или капитальными выработками, осу-
шении залежи, повышении проницаемости угля, подготовке каналов га-
зификации, образовании и управлении огневым забоем. 
При скважинной технологии угольные пласты отрабатывают от-
дельными (рис. 6.10, а) и взаимодействующими (рис. 6.10, б) верти-
кальными (или наклонными) скважинами. Вторая схема газификации 
применяется на пологих, наклонных и крутых пластах. В зависимости 
от проницаемости угля выделяют две группы: фильтрационную и с га-
зификацией в канале. Первая характеризуется образованием каналов га-
зификации фильтрационной сбойкой скважин прожигом в угольном 
пласте. Для этого и остальных способов создания каналов газификации 
используют противоточную схему, когда очаг горения перемещается 
навстречу потоку окислителя (дутья), или прямоточную, когда очаг и 
воздух движутся в одном направлении. Прямоточная схема характерна 
для первичного розжига пласта, который осуществляется с помощью 
жидкого высококалорийного топлива, газовых горелок, электронагре-
вателей, пирофорных материалов и др. В связи с ограниченным распро-
странением угольных пластов с высокой проницаемостью подземная 
газификация угля с фильтрацией в ненарушенном массиве применяется 
редко. 
Гидравлический разрыв угольного пласта обеспечивает широкий 
фронт работ как по падению, так и по простиранию залежи. Главным 
недостатком этого способа является трудность управления параметрами 
и ориентацией трещин гидроразрыва. 
Электросбойка производится с помощью электродов, подведённых 
к пласту через скважины. При включении тока высокого напряжения 
уголь прогревается, высушивается и разлагается до образования кокса, 
газопроницаемость которого во много раз выше. В дальнейшем такой 
коксовый канал расширяется огненной проработкой. Этот способ при-
меним на дренированных и малообводнённых угольных пластах срав-
нительно неглубокого залегания. 

---

102