25 новых буровых станков введены в строй на шахтах угольного департамента ао амт

Модульные дегазационные установки МДУ-Р

Модульные дегазационные установки МДУ-Р предназначены для откачивания метановоздушной смеси при проведении дегазации угольных пластов, выработанных пространств шахт и других источников метановыделения.

С 2022 года ООО НПП Завод МДУ производит модульные дегазационные установки на базе ротационных вакуумных насосов собственного производства.

Для обеспечения повышенного уровня безопасности и увеличения ресурса работы насосных групп и элементов установки, каждая МДУ-Р комплектуется системой очистки метановоздушной смеси от механических примесей и влаги.

Основные характеристики МДУ-Р:

• Вакуумные насосы: Ротационные вакуумные насосы
• Подключение к магистральному трубопроводу
• Дополнительные модули вакуумирования для увеличения производительности
• Автоматизированная система управления
• Комплектация по желанию заказчика: когенерационная установка

При монтаже модулей вакуумирования на базе ротационных вакуумных насосов РВН-145Н и РВН-165 подключаются непосредственно к магистральному трубопроводу, что дает возможность, при необходимости увеличения производительности, доукомплектовать МДУ дополнительными модулями вакуумирования.

Количество одновременно работающих модулей в МДУ ограничивается только пропускной способностью самого магистрального трубопровода. Компоновка модуля вакуумирования позволяет использовать любой режим работы насосов в МДУ (рабочий/резервный, все насосы в работе).

Стандартная комплектация модульной дегазационной установки МДУ-Р:

• Тип вакуумного насоса
• Отводная труба (свеча)
• Отопление и вентиляция
• Рабочее место оператора

Буровые дегазационные работы на шахтах проводятся круглосуточно. Постоянный объем работ предполагает мощное техническое перевооружение. Новое современное буровое оборудование для шахт Угольного департамента АО АрселорМиттал Темиртау поступило в сентябре прошлого года. После апробации на поверхности и обучения машинистов установки станки направили на подземные работы.

Полное обновление дегазационных буровых станков и уход от испытанного годами оборудования готовились несколько лет. Найти буровые установки, подходящие под технические и горно-геологические особенности карагандинских шахт, было непросто. Предстояло решить комплекс задач, связанных с вопросами улучшений дегазационных мероприятий и безопасности сотрудников.

Обновление бурового оборудования в шахтах Караганды

Наши шахты относятся к опасным по внезапным выбросам угля и газа, поэтому и объем работ по дегазации огромный. За прошедшие 2021–2022 годы эффективность дегазации выросла почти на 10 процентов, и это хороший результат.

Усовершенствование методов дегазации

Постоянно увеличивается количество лав, где применяется объем дегазации. Меняются и виды дегазации, с целью увеличения газопроницаемости пласта и дегазации выработанного пространства. Новые методы включают в себя подземный гидроразрыв, комплексную дегазацию с использованием вертикальных скважин, газодренажного штрека, куполов обрушения и другие технологии.

Внедрение новых буровых установок

Итогом всесторонней работы стало внедрение 25 буровых установок компании Hazemag Mining. Инженеры-конструкторы доработали и оптимизировали станки с учетом специфических условий карагандинских шахт. Первую установку спустили в шахте имени И.А. Костенко.

Положительные результаты и отзывы сотрудников

По словам помощника начальника горного участка, Виталия Хлыстова, новое оборудование позволяет увеличить производительность труда и осуществлять работу вместе с опытными буровиками. Сотрудники приветствуют обновление оборудования и активно привыкают к его использованию.

Особенности буровых станков Hazemag

Буровые станки Hazemag предназначены для бурения скважин в проходческих забоях, предотвращения горных ударов и выбросов. Главным плюсом является конструкция станка: модульное исполнение позволяет соединять станок и масло-станцию гидравлическими рукавами, что значительно увеличивает расстояние между ними. Электродвигатель находится на масло-станции, обеспечивая безопасное удаление от опасной зоны.

Машинист во время бурения находится в безопасном удалении от забоя, что повышает уровень безопасности. Новые станки предназначены для бурения скважин в разведочных и опережающих забоях, способствуя безопасной проходке и добыче угля.

Заключение

Работники шахт Караганды рады внедрению новых буровых станков Hazemag, оценивают их функциональность и безопасность. Обновление оборудования и усовершенствование методов дегазации представляют собой важный шаг к повышению эффективности и безопасности шахтной добычи угля.

Translated into Russian:

Обновление бурового оборудования в шахтах Караганды

Наши шахты относятся к опасным по внезапным выбросам угля и газа, поэтому и объем работ по дегазации огромный. За прошедшие 2021–2022 годы эффективность дегазации выросла почти на 10 процентов, и это хороший результат.

Усовершенствование методов дегазации

Постоянно увеличивается количество лав, где применяется объем дегазации. Меняются и виды дегазации, с целью увеличения газопроницаемости пласта и дегазации выработанного пространства. Новые методы включают в себя подземный гидроразрыв, комплексную дегазацию с использованием вертикальных скважин, газодренажного штрека, куполов обрушения и другие технологии.

Внедрение новых буровых установок

Итогом всесторонней работы стало внедрение 25 буровых установок компании Hazemag Mining. Инженеры-конструкторы доработали и оптимизировали станки с учетом специфических условий карагандинских шахт. Первую установку спустили в шахте имени И.А. Костенко.

Положительные результаты и отзывы сотрудников

По словам помощника начальника горного участка, Виталия Хлыстова, новое оборудование позволяет увеличить производительность труда и осуществлять работу вместе с опытными буровиками. Сотрудники приветствуют обновление оборудования и активно привыкают к его использованию.

Особенности буровых станков Hazemag

Буровые станки Hazemag предназначены для бурения скважин в проходческих забоях, предотвращения горных ударов и выбросов. Главным плюсом является конструкция станка: модульное исполнение позволяет соединить станок и масло-станцию гидравлическими рукавами, что увеличивает расстояние между ними. Электродвигатель находится на масло-станции, обеспечивая безопасное удаление от опасной зоны.

Машинист во время бурения находится в безопасном удалении от забоя, что повышает уровень безопасности. Новые станки предназначены для бурения скважин в разведочных и опережающих забоях, способствуя безопасной проходке и добыче угля.

Заключение

Работники шахт Караганды рады внедрению новых буровых станков Hazemag, оценивают их функциональность и безопасность. Обновление оборудования и усовершенствование методов дегазации представляют собой важный шаг к повышению эффективности и безопасности шахтной добычи угля.

Снижение человеческого фактора при бурении

Следует отметить и снижение человеческого фактора при бурении. Современные станки оснащаются электронным контролем – в октябре 2023 года этот процесс будет завершен. На панели можно будет определить необходимые параметры – углы заложения, длину скважины, дополнительное измерение газа метана, и даже выход бурового штыба. Это упростит контроль дегазационных процессов и даст большой толчок к повышению качества.

Оновление установок немецкого производства

На 25 установках немецкого производства Угольный департамент АО АрселорМиттал Темиртау останавливаться не планирует. В следующем году планируется дальнейшее обновление. Кроме того, для удобства компанией Hazemag Mining организована сервисная служба в Караганде, чтобы своевременно решать технические вопросы и устранять неполадки.

Отказ от проекта по дегазации

ПАО Распадская (входит в группу Evraz) отказалось от совместного с Газпромом проекта по дегазации одной из ее шахт. Пилотный проект заблаговременной дегазации планировали реализовать на шахте Ерунаковская-8, находящейся близ Талдинского метаноугольного месторождения, лицензия на отработку которого принадлежит дочерней структуре Газпрома – Газпром добыча Кузнецк (ГДК).

Согласно презентации Меньшикова, в 2022 году была проработана дорожная карта проекта, а в 2023 году Распадская отказалась от него. Это решение, как и отказ других угольных компаний от заблаговременной дегазации, представитель Газпрома связывает с отсутствием соответствующих законодательных требований.

Мнение экспертов

Зампредседателя комитета Госдумы по энергетике Дмитрий Исламов отметил, что часть экспертов из угольной отрасли имеют стойкое мнение, что заблаговременная дегазация несет последствия для угледобычи. По его мнению, нужно реализовать пилотный проект угледобычи на месторождениях, где метан уже извлечен.

Его мнение поддержал главный инженер – первый замгендиректора ГДК Алексей Беляев. Он добавил, что работа по гидроразрыву пласта (применяется при извлечении метана) и дальнейшее проведение пробной отработки угольного пласта есть в планах компании. По его словам, помимо гидроразрыва прорабатываются дополнительные решения для интенсификации притока метана в скважинах, которые будут являться щадящими для угольных пластов.

Проекты и планы Москвы

Москва. 20 ноября. INTERFAX.RU – ПАО Распадская (входит в группу Evraz) отказалось от совместного с Газпромом проекта по дегазации одной из ее шахт, сообщил начальник департамента по разведке и добыче углеводородов газовой монополии Сергей Меньшиков на конференции Развитие производительных сил Кузбасса.

Высказывания Ильи Беляева о добыче метана из угольных пластов

Беляев также отметил, что добыча метана угольных пластов кардинально отличается от существующих, принятых, традиционных методов добычи газа.

Жизненный цикл метаноугольных скважин нельзя рассматривать через призму обыкновенных газодобывающих скважин (. . .) Газ этот (метан – ИФ) ненапорный, добывается механизированным способом, срок жизни скважины очень ограничен.

Если совмещать эту деятельность с работой угольных предприятий, то мы еще более зажаты в рамках извлечения метана из угля, потому что (. . .) после добычи газа угольные компании должны приходить буквально в течение трех лет, даже пять (лет – ИФ) сегодня не рассматривается, – объяснил Беляев.

По его мнению, для реализации проектов добычи метана необходимо создавать центры ответственности, которые будут управлять этим процессом, используя наилучшие практики одной и другой отрасли.

Беляев добавил, что эффективность добычи метана угольных пластов возможна только при комплексном подходе, когда добытый метан поставляется в качестве сырья на завод СПГ и реализуется уже в виде СПГ.

Мы выходим на месторождение, бурим очень много скважин, тут же ставим объект, который позволяет нам создать продукт – сжиженный природный газ, и все это мобильное должно быть, потому что срок жизни (скважины – ИФ) – до 10 лет.

Мы снимаемся, едем дальше, бурим еще скважины, там же производим продукцию и реализуем – вполне возможно на этом же участке. Как пример – заправка карьерной техники, которая по соседству перемещается, газомоторное топливо востребовано на тяжелой карьерной технике, – пояснил Беляев.

Согласно его презентации, необходимо создать централизованный орган планирования и организации разработки метана угольных пластов, который координировал бы развитие подотрасли и обеспечивал взаимосвязь всех участников процесса.

Правительство Кемеровской области ранее отмечало, что для проектов по добыче метана из угольных пластов необходима господдержка.

Комментируя в прошлом году проект на шахте Ерунаковская-8, власти региона говорили, что в настоящее время проект экономически нецелесообразен из-за высокой стоимости добычи метана угольных пластов: по предварительным расчетам, 1 кубометр метана угольных пластов после регазификации СПГ с учетом всех затрат будет стоить в 4 раза дороже среднерыночной стоимости газа для населения.

Реализация проекта по добыче метана угольных пластов в Кузбассе ведется с 1994 года.

Газпром добыча Кузнецк основано в 2008 году, располагает лицензией на геологическое изучение, разведку и добычу метана в границах Талдинского месторождения (запасы метана 75 млрд кубометров, ресурсы 14 млрд кубометров), Нарыкско-Осташкинского (запасы 175 млрд кубометров) и Тутуясско-Распадской площади (ресурсы метана площади – 570 млрд кубометров).

По оценке Газпрома, прогнозные ресурсы метана в основных угольных бассейнах России оцениваются в 83,7 трлн кубометров, Кузбасса – 13 трлн кубометров.

Илья НАГАЙЦЕВСибирский государственный индустриальный университетЕ-mail

В настоящее время изменение климата стало одной из актуальных проблем в общемировой повестке. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) в шестом оценочном докладе подтвердила факт, что деятельность человека, результатом которой являются антропогенные выбросы парниковых газов (далее ПГ), однозначно вызвала негативные процессы, связанные с изменением климата .Парниковые газы – газообразные вещества природного или антропогенного происхождения, которые поглощают и переизлучают инфракрасное излучение. Увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере способствует росту температуры, что влечет за собой глобальные климатические изменения. Для стабилизации концентрации парниковых газов в атмосфере на таком уровне, который бы не допускал опасного антропогенного воздействия на климатическую систему, была принята Рамочная конвенция Организации Объединенных Наций (ООН) об изменении климата (заключена в г. Нью-­Йорке 9 мая 1992 г.) , которая в настоящее время является правовой основой международного взаимодействия по вопросам изменения климата. Далее был принят Киотский протокол к Рамочной конвенции ООН об изменении климата , который обязывает подписавшие его стороны сокращать выбросы парниковых газов и содержит рыночные механизмы для снижения неблагоприятных последствий изменения климата и воздействия на международную торговлю, социальные, экологические и экономические сферы жизнедеятельности человека. В целях активизации международных усилий по достижению конечной цели Рамочной конвенции на Парижской конференции по климату (COP21) в декабре 2015 г. принято Парижское соглашение по борьбе с климатическими изменениями .Для реализации Парижского соглашения в России утверждена Стратегия социально-­экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 г., в развитие которой в октябре 2023 г. принята Климатическая доктрина Российской Федерации. Она представляет собой систему взглядов на цели, основные принципы, задачи и механизмы реализации единой государственной политики Российской Федерации по вопросам, связанным с изменением климата и его последствиями. Документ является основой для выработки и реализации климатической политики . В настоящее время в стране проводится активная работа по формированию условий для перехода к низкоуглеродной экономике. В рамках долгосрочного социально-­экономического развития Российской Федерации предполагается достижение с учетом национальных интересов и приоритетов развития не позднее 2060 г. баланса между антропогенными выбросами парниковых газов и их поглощением (достижение углеродной нейтральности).

Действия России и Китая по снижению выбросов парниковых газов (метана)

Таблица 1. Ключевые мероприятия Китая по снижению выбросов метана

Таблица 2. Проекты по утилизации метанав угольной отрасли в России

Опыт реализации проектов снижения выбросов метана угледобывающими предприятиями России до введения углеродного регулирования показывает заинтересованность в снижении его выбросов. Точечное внедрение технологий снижения выбросов метана за счет утилизации на факеле, выработки тепло- и электроэнергии создают условия для масштабирования проектов по всей стране и снижения будущих рисков при введении углеродного регулирования. Основными сложностями являются большие капитальные затраты на проекты и отсутствие государственного субсидирования.

Технологии снижения выбросов метана

В настоящее время в мире реализовано и запланировано к реализации более 300 проектов по утилизации шахтного метана различными технологиями . Распределение проектов по утилизации метана представлено на рис. 1.

В мире наибольшее распространение получили проекты когенерации тепло- и электроэнергии (101 проект), генерации электроэнергии (70 проектов), сжигания метана на факельных установках (39 проектов), подачи газа в трубопровод (37 проектов), выработки тепла (31 проект) и проекты регенеративного термического окисления метана (21 проект).Наибольшая часть реализованных и запланированных к реализации проектов приходится на Китай (80 проектов), США (59 проектов) и Германию (57 проектов). Распределение проектов по странам представлено на рис. 2.

Рис. 2. Распределение проектов утилизации метана по странам

Наибольшее количество проектов снижения выбросов парниковых газов реализовано в Китае за счет принятых в стране мер по снижению выбросов метана от топливно-­энергетической отрасли, включая меры поддержки и регулирования. Самое большое количество проектов утилизации шахтного метана реализовано с 2003 по 2008 гг. – 179 проектов. Распределение проектов по годам показано на рис. 3.

Рис. 3. Распределение проектов утилизации метана по годам

Как видно из рисунка, по 2008 г. наблюдался интенсивный прирост количества проектов, а после 2008 г. – интенсивный спад, инвестиции в подобные проекты возобновились в 2015 г., однако их рост был остановлен мировым финансовым кризисом, который привел к резкому падению цен на нефть, колебанию курса валют, нестабильной геополитической обстановки в мире.Далее представлены распространенные технологии снижения выбросов метана. Описание технологий, капитальные затраты, средний срок эксплуатации и эффективность работы установок приняты на основании анализа информации Global Methane Initiative, IEA, сайтов компаний-­производителей оборудования утилизации метана и других открытых источников сети интернет. Ежегодные затраты на эксплуатацию и обслуживание, приняты в размере 15% от капитальных затрат.

Рис. 4. Диаграмма затрат на борьбу с выбросами парниковых газов (МЭА)

Рис. 5. Кривая затрат на предотвращение выбросов парниковых газов

Для выполнения работы автором применен метод сравнительного анализа технологий снижения выбросов ПГ (метана) в угольной отрасли. Максимальная оценка, определяющая наилучшее значение показателя критерия, – 2; среднее значение – 1; худшее значение – 0.Сравнение проектов осуществлялось по следующим критериям:

где:– затраты на снижение выбросов парниковых газов на одну тонну, руб.;– капитальные затраты на установку, руб.;– затраты на эксплуатацию и обслуживание установки, руб./год;– гарантийный период эксплуатации установки, год;– снижение выбросов парниковых газов установкой, т/год.

Предварительная оценка технологий снижения выбросов парниковых газов

Оценка технологий снижения выбросов парниковых газов (метана) на угольных шахтах приведена в таблице 3.

Таблица 3. Предварительная оценка технологий снижения выбросовпарниковых газов (метана) в угольной отрасли в мире

Предварительная оценка технологий снижения выбросов метана на угольных шахтах дает необходимое представление о возможности использования ее в угольной отрасли России с учетом распространенности, затрат на снижение выбросов парниковых газов, универсальности и экологического эффекта в виде снижения выбросов парниковых газов.Сравнение значений критериев оценки технологий снижения выбросов парниковых газов (метана) в угольной отрасли автором приведено в таблице 4.

Таблица 4. Сравнение значений критериев оценки технологий

Рис. 6. Визуализация предварительной оценки технологий снижения выбросов парниковых газов (метана)

Наиболее релевантные технологии: выработка тепла с максимальными оценками критериев снижения затрат на выбросы парниковых газов и технологической эффективности; комбинированная генерация тепло- и электроэнергии с максимальной оценкой распространенности; генерация электроэнергии с максимальной оценкой универсальности. Дополнительным плюсом от реализации этих технологий станет получение тепла и электроэнергии для нужд предприятия. Наименее привлекательным вариантом снижения выбросов парниковых газов является сокращение выбросов метана за счет применения технологии регенеративного термического окисления с наибольшими затратами на снижение выбросов ПГ, наименьшей распространенностью, универсальностью и низкой технологической эффективностью.

Заключение

Снижение выбросов метана на угольных шахтах является одной из действенных мер по сокращению общих выбросов парниковых газов, большое скопление которых в атмосфере Земли вызывает климатические изменения. Китай, являясь страной с наибольшими выбросами парниковых газов, уже реализовывает ряд мероприятий для снижения выбросов метана в топливно-­энергетическом секторе. Эти меры направлены на регулирование выбросов метана и государственную поддержку реализации проектов по снижению выбросов парниковых газов. Наибольшее число реализуемых проектов по снижению выбросов метана приходится на Китай. В свою очередь для России реализация проектов по снижению выбросов метана – одно из перспективных направлений для угледобывающих компаний. Для снижения выбросов метана в мире реализуются и планируются к реализации проекты, с применением различных технологий, среди которых наиболее популярными являются: генерация электроэнергии, выработка тепла, комбинированная генерация тепло- и электроэнергии, утилизация метана на факельных установках, регенеративное термическое окисление МВС.Для принятия решений по реализации проектов в общемировой практике используется показатель оценки затрат на снижение выбросов парниковых газов – Abatement costs, который раскрывает только экономическую составляющую проектов. Для принятия решений по перспективному использованию в угольной отрасли России технологий снижения выбросов метана предложен методический подход к оценке проектов, основанный на сравнительном анализе. Методический подход предусматривает использование четырех критериев оценки: затраты на снижение выбросов парниковых газов, распространенность, универсальность, технологическая эффективность, с использованием вышеописанного методического подхода.Сделаны выводы о наиболее релевантных технологиях снижения выбросов метана для угледобывающих предприятий, таких как: выработка тепла, когенерации тепло- и электроэнергии, выработка электроэнергии. Названные технологии имеют наибольший технологический эффект, наименьшие затраты на снижение выбросов парниковых газов и наиболее универсальны по сравнению с другими рассматриваемыми технологиями. Еще одним аргументом в пользу реализации технологий снижения выбросов метана – выработка тепло- и электроэнергии для нужд предприятия. Менее привлекательная технология снижения выбросов метана – снижение эмиссии за счет применения технологии регенеративного термического окисления с самыми низкими оценками критериев, среди рассматриваемых технологий.