|
5.5. Угольный (шахтный) метан
Угольный (шахтный) метан (УМ) может уже в ближайшие годы
стать заметной прибавкой к газовой составляющей энергетического ба-
ланса, повысить эффективность малой и водородной энергетики, обес-
печить транспорт дешевым и экологически чистым топливом. И что
особенно важно – повысить безопасность шахтёрского труда. Выбросы
УМ составляют около 10 % от всех антропогенных поступлений метана
в атмосферу. Мировые запасы УМ распределены по странам, как пока-
зано на рис. 5.1. Только российские предприятия угольной отрасли еже-
годно высвобождают из угольных пластов более 2 млрд м
3
УМ.
Рис. 5.1.Распределение объёмов выбросов УМ среди угледобывающих стран
(по состоянию на 2000 г.).
149
УМ выделяется либо при добыче угля (его концентрация в венти-
ляционных выбросах составляет 0,5–2,0 об. %), либо при дегазации
угольных пластов (концентрация метана 30–90 об. %). В общей массе
выбросов основной вклад принадлежит вентиляционным выбросам. Со-
ответственно, добыча УМ из каменноугольных месторождений осуще-
ствляется по двум схемам: а) извлечение УМ как попутного газа при
добыче угля, б) добыча УМ как самостоятельного вида продукции из
специально пробуренных в угольном массиве скважин.
Главной задачей при реализации первой схемы является повыше-
ние безопасности шахтерского труда. Вторая схема обеспечивает пред-
варительное и более полное извлечение УМ и также существенно
уменьшает вероятность взрыва при добыче угля. Газ откачивается насо-
сами. Длительность работы скважин не уступает сроку службы скважин
на традиционных газовых месторождениях. Эта схема давно реализует-
ся в США, Канаде, Великобритании, Австралии, Китае, Германии и не-
которых других странах (добыча УМ в США составляет примерно
35–40 млрд м
3
). В этих странах УМ подается в магистральные газопро-
воды, используется для совместного сжигания с углем в котельных, а
также в двигателях внутреннего сгорания и газовых турбинах. В США
приняты жесткие законы, обязывающие собственников шахт проводить
обязательную дегазацию угольных пластов еще до начала добы-
чи. Благодаря этому в США гибель горняков в угольных шахтах – ред-
кое событие.
Прогнозные запасы УМ в России могут превосходить 84 трлн м
3
.
Однако его использование находится на начальной стадии, хотя добыча
метана из угольных месторождений имеет ряд преимуществ по сравне-
нию с другими способами его добычи:
большинство угольных месторождений расположено в уже обжи-
тых районах, имеющих достаточно развитую инфраструктуру,
производственную базу и людские ресурсы;
угольные пласты в основном расположены на относительно не-
больших глубинах (до 1000 м);
объем разведочного бурения существенно сокращается, т. к. уже
известные контуры угольного массива одновременно являются
контурами и газового месторождения в толще угольных пластов.
Однако на пути широкомасштабной добычи УМ имеются и серь-
езные препятствия. Основные из них:
более сложная технология его извлечения по сравнению с добы-
чей традиционного природного газа. Метан в метаноугольных ме-
сторождениях содержится в микропорах и трещинах угольных
150
пластов. Угольный пласт отдает метан только при интенсивных
механических воздействиях, как это происходит в шахте или на
разрезе при разрушении пласта комбайном или экскаватором, ли-
бо гидроударом или взрывчаткой с помощью специально пробу-
ренных для этого скважин (в традиционных газовых месторожде-
ниях достаточно пробурить скважину, чтобы обеспечить приток
газа просто за счет естественного подземного давления);
содержание метана в различных углях неодинаково – в бурых га-
зопроницаемых углях его меньше всего, в низкопроницаемых уг-
лях-антрацитах, напротив, много. Перспективными для добычи
УМ являются угли, где содержание метана достаточно для про-
мышленной добычи, а проницаемость пластов относительно вели-
ка. Такие угли имеются в Кузбассе;
большие запасы традиционного природного газа не стимулируют
российских газовиков инвестировать средства в эту отрасль.
В России основные выбросы метана происходят при добыче ка-
менного угля в Кузбассе, где при общих запасах метана в угольных пла-
стах около 13,5 трлн м
3
ежегодные его выбросы достигают 2 млрд м
3
.
Руководство Кемеровской области и Газпром начали осуществлять
проект добычи угольного метана в Кузбассе.
Газпром создал дочернюю
компанию, которая ведет поиск, разведку и добычу метана в угольных
пластах, проводит бурение разведочных, опытно-промышленных, экс-
плуатационных скважин и обустройство промыслов, занимается транс-
портировкой и реализацией метана на внутреннем рынке.
Это не только расширит ресурсную базу Газпрома, но и даст зна-
чительный социально-экономический эффект в виде повышения безо-
пасности труда шахтеров (примерно вдвое), газификации региона и соз-
дания новых рабочих мест
(для обеспечения внутренних нужд в Кеме-
ровскую область ввозят до 1,5 млрд м
3
метана в год, а для теплоснабже-
ния предприятий и жилого сектора эксплуатируют более 2 тыс. котель-
ных на угле).
Вовлечение в хозяйственную деятельность нетрадиционных топ-
ливных ресурсов в более крупных масштабах будет способствовать ус-
пешному решению нескольких актуальных задач:
продление срока жизни нефтяного и газового секторов ТЭК;
сдерживание роста цен на углеводороды;
уменьшение техногенной нагрузки на биосферу;
увеличение числа стран и регионов, имеющих собственное
энергетическое сырье.
По технологии добычи и преобразования в электрическую и теп-
ловую энергию практически все виды НТР пока уступают традицион-
151
ному минеральному топливу. Это означает, что правительства стран и
руководство энергосырьевых компаний должны оказывать им всесто-
роннюю поддержку, по крайней мере, до тех пор, пока они не станут
конкурентоспособными. В странах-экспортерах энергетического сырья
логично брать средства на эти цели из сверхдоходов нефтегазовых ком-
паний.
К нетрадиционным топливным ресурсам относятся также горючие
бытовые и промышленные отходы (ГБПО). Однако их доля в мировом
энергетическом балансе в целом очень мала. Только отходы лесной и
деревообрабатывающей промышленности, а также сельскохозяйствен-
ные отходы вносят существенный вклад в общее потребление нетради-
ционных возобновляемых энергоресурсов (гл. 10). Утилизация или
уничтожение других отходов представляют в основном экологический
интерес.
Do'stlaringiz bilan baham: |
