stanje i perspektive u rudarstvu i odrţivi razvoj mining present state ...

stanje i perspektive u rudarstvu i odrţivi razvoj mining present state ... stanje i perspektive u rudarstvu i odrţivi razvoj mining present state ...

13.07.2015 Views

Rudarstvo 2011 / Mining 2011‣ Degazacija metana sa površine i‣ Degazacija starog rada sa vertikalnim bušotinama.U zemljama sa razvijenim rudarstvom, obim primene degazacije je razliĉit, a koliĉina degaziranogmetana kreće se do nekoliko stotina miliona m 3 /god. (Rusija, Poljska, Nemaĉka, Japan, SAD). Naprimer u SR Nemaĉkoj je 1969 godine degazacijom odsisano 553 miliona m 3 CH 4 (1978 godine 543miliona m 3 CH 4 ), u Velikoj Britaniji 505,5 miliona m 3 CH 4 , Francuskoj 146 miliona m 3 CH 4 , Belgiji 66miliona m 3 CH 4 . Navedena koliĉina metana u Nemaĉkoj je degazirana sa 6.013 bušotina sa proseĉnomdubinom od 44,5m i odsisanom koliĉinom od 1.453 m 3 CH 4 /m bušotine. Odsisana koliĉina metana uSR Nemaĉkoj je iznosila 13,5 m 3 CH 4 /t uglja, dok je izneta koliĉina metana vazdušnom strujomiznosila 18,5 m 3 /t tako da je ukupna koliĉina iznetog metana iznosila 32 m 3 CH 4 /t uglja.5.1 Predlog modela degazacija (eksploatacije) metana u rudniku „Soko“Pored radova na eksploataciji uglja u OP-4 u rudniku „Soko― u delu leţišta koji pripada Istoĉnom krilucentralnog polja (slika 7), izvedena su odreĊena geološka istraţivanja kojima je potvrĊeno i overenooko 16 miliona tona bilansnih geoloških rezervi uglja C 1 kategorije. Dugoroĉni program eksploatacijei razvoja rudnika „Soko―predviĊa paralelan rad na eksploataciji uglja u OP-4 i otvaranje leţišta kojipripada istoĉnom krilu zapadnog polja u cilju stvaranja uslova za kontinuiranu eksploataciju uglja ipovećanja proizvodnih kapaciteta. Poĉetak eksploatacije uglja u tretiranom polju planiran je 2017godine sa godišnjim kapacitetom od 250.000-300.000 tona uglja, što omogućuje eksploatacioni vekrudnika od 30 godina.Slika 7: Geološki profil leţišta uglja Istoĉnog krilaAnalizirajući navedeno leţište uglja, sa aspekta gasonosnosti uglja i ostalih litoloških ĉlanovaproduktivne serije, dolazi se do zakljuĉka, da pripada grupi leţišta sa umerenim sadrţajem gasa uugljenom sloju koje se kreće od 2,832 do 8,495 m 3 CH 4 /t uglja, i da je to prostor koji po ekonomskimefektima degazacije kao i elementima logiĉnog modela odluĉivanja za uvoĊenje sistema degazacije upotpunosti potvrĊuje stav, da je degazacija u navedenom otkopnom polju neophodna te da bi metodasa vertikalnim bušotinama sa površine terena dala zadovoljavajuće rezultate.5.2 Mogućnost korišćenja metanaNa osnovu iznetog, zakljuĉuje se, da je leţište rudnika uglja „Soko― metanosno i da akumuliranimetan predstavlja potencijalnu opasnost za zaposlene pri izvoĊenju podzemnih rudarskih radova kao iizuzetan energetski potencijal. U cilju poboljšanja sigurnosti zaposlenih sa jedne i proširenjaenergetske baze rudnika sa druge strane, predlaţe se model degazacije (eksploatacije) metana iz589

Rudarstvo 2011 / Mining 2011delova leţišta pre poĉetka eksploatacije, vertikalnim bušotinama sa površine terena. S obzirom nakarakteristike metana, raspoloţivu toplotnu moć isti se moţe koristititi za proizvodnju toplotne ielektriĉne energije.Procenjuje se, da korisne rezerve metana u Istoĉnom krilu centralnog polja koje bi se dobile metodomvertikalnih bušotina sa površine terena iznose oko 3,5 miliona m 3 CH 4 , dok bi se preostale koliĉinemetana iz leţišta iznele iz leţišta tokom eksploatacije ventilacionim sistemom jame [6]. Degazacijaovog dela leţišta predloţenom metodom predviĊa se za period od 5 godina. Intenzivnim radovima nadegazaciji oĉekuje se oko 700.000 m 3 CH 4 na godišnjem nivou5.2.1 Mogućnost korišćenja metana kao energenta za proizvodnju toplotnu energijuRudnik, za potrebe grejanja spoljnih objekata i vode za radniĉka kupatila, godišnje troši 720 tonauglja. Toplotna moć uglja koji se sagori (prana kocka) iznosi 19.200 kJ/kg. Sagorevanjem navedenekoliĉine uglja, u atmosferu emituje 13.820 tona CO 2 gasa a dobija se toplotna energija od 13,82 TJ.Ukoliko bi se umesto uglja kao energent za grejanje koristio 70 % (500.000 m 3 CH 4 ) degaziranogmetana u toku jedne godine, dobila bi se toplotna energija u koliĉini od 17,85 TJ. U tabeli broj 3 dat jepregled finansijski rezultat korišćenja metana umesto uglja kao energenta za grejanje u rudniku.Tabela 3: Uporedni pokazatelji toplotne energije uglja i metana u toku jedne godineRed.br.EnergentKoliĉinauglja, tmetana, m 3Toplotna moćKJ/kg,KJ/m 3ToplotnaenergijaTJEmisija CO 2u atmosferut1. Ugalj 720 19,20 13,82 1.328,12. Metan 500.000 35,70 17,85 921Analizom uporednih pokazatelja, moţe se videti koliki energetski potencijal odlazi beskorisno uatmosferu i negativno utiĉe na ţivotnu sredinu i stanovništvo na prostoru kome se rudnik nalazi.5.2.2 Mogućnost korišćenja metana kao energenta za proizvodnju elektriĉne energijeU pokrajini Severna Rajna–Vestfalija proizvodnja elektriĉne energije na bazi degaziranog metana izaktivnih i zatvorenih rudnika je u porastu. Korišćenjem metana se smanjuje koliĉina emitovanogugljen-dioksida u odnosu na koliĉinu koja bi nastala sagorevanjem uglja, zbog ĉega se dobija odreĊenasubvencija od drţave. Pri planiranju postavljanja jednog pokretnog blok-kontejnera za proizvodnjuelektriĉne energije, moraju se utvrditi sledeći parametri: ĉistoća metana (gasa), vlaţnost metana,varijacije pritiska metana, opseg sadrţaja metana, uĉešće vazduha i uĉestalost promene sadrţajametana.U konkretnom sluĉaju, oprema je smeštena u kontejneru (slika 8), što celom postrojenju dajeveliku mobilnost, odnosno mogućnost njegovog montiranja u neposrednoj blizini bušotine zadegazaciju. Na slici 9. je prikazan izgled kompresora za odsisavanje metana. Kompresor je smešten upokretnom kontejneru.Slika 8. Izgled kontejnera na jednom rudniku (Westvalija)Slika 9. Izgled kompresora590

Rudarstvo 2011 / Mining 2011delova leţišta pre poĉetka eksploatacije, vertikalnim bušotinama sa površine terena. S obzirom nakarakteristike metana, raspoloţivu toplotnu moć isti se moţe koristititi za proizvodnju toplotne ielektriĉne energije.Procenjuje se, da korisne rezerve metana u Istoĉnom krilu centralnog polja koje bi se dobile metodomvertikalnih bušotina sa površine terena iznose oko 3,5 miliona m 3 CH 4 , dok bi se preostale koliĉinemetana iz leţišta iznele iz leţišta tokom eksploatacije ventilacionim sistemom jame [6]. Degazacijaovog dela leţišta predloţenom metodom predviĊa se za period od 5 godina. Intenzivnim radovima nadegazaciji oĉekuje se oko 700.000 m 3 CH 4 na godišnjem nivou5.2.1 Mogućnost korišćenja metana kao energenta za proizvodnju toplotnu energijuRudnik, za potrebe grejanja spoljnih objekata i vode za radniĉka kupatila, godišnje troši 720 tonauglja. Toplotna moć uglja koji se sagori (prana kocka) iznosi 19.200 kJ/kg. Sagorevanjem navedenekoliĉine uglja, u atmosferu emituje 13.820 tona CO 2 gasa a dobija se toplotna energija od 13,82 TJ.Ukoliko bi se umesto uglja kao energent za grejanje koristio 70 % (500.000 m 3 CH 4 ) degaziranogmetana u toku jedne godine, dobila bi se toplotna energija u koliĉini od 17,85 TJ. U tabeli broj 3 dat jepregled finansijski rezultat korišćenja metana umesto uglja kao energenta za grejanje u rudniku.Tabela 3: Uporedni pokazatelji toplotne energije uglja i metana u toku jedne godineRed.br.EnergentKoliĉinauglja, tmetana, m 3Toplotna moćKJ/kg,KJ/m 3ToplotnaenergijaTJEmisija CO 2u atmosferut1. Ugalj 720 19,20 13,82 1.328,12. Metan 500.000 35,70 17,85 921Analizom uporednih pokazatelja, moţe se videti koliki energetski potencijal odlazi beskorisno uatmosferu i negativno utiĉe na ţivotnu sredinu i stanovništvo na prostoru kome se rudnik nalazi.5.2.2 Mogućnost korišćenja metana kao energenta za proizvodnju elektriĉne energijeU pokrajini Severna Rajna–Vestfalija proizvodnja elektriĉne energije na bazi degaziranog metana izaktivnih i zatvorenih rudnika je u porastu. Korišćenjem metana se smanjuje koliĉina emitovanogugljen-dioksida u odnosu na koliĉinu koja bi nastala sagorevanjem uglja, zbog ĉega se dobija odreĊenasubvencija od drţave. Pri planiranju postavljanja jednog pokretnog blok-kontejnera za proizvodnjuelektriĉne energije, moraju se utvrditi sledeći parametri: ĉistoća metana (gasa), vlaţnost metana,varijacije pritiska metana, opseg sadrţaja metana, uĉešće vazduha i uĉestalost promene sadrţajametana.U konkretnom sluĉaju, oprema je smeštena u kontejneru (slika 8), što celom postrojenju dajeveliku mobilnost, odnosno mogućnost njegovog montiranja u neposrednoj blizini bušotine zadegazaciju. Na slici 9. je prikazan izgled kompresora za odsisavanje metana. Kompresor je smešten upokretnom kontejneru.Slika 8. Izgled kontejnera na jednom rudniku (Westvalija)Slika 9. Izgled kompresora590

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!