Не так давно в Кемерове, столице одного из самых угольных регионов России – Кузбасса, прошел международный семинар «Эффективные методы извлечения и переработки угольного метана». В числе основных организаторов этого события – Институт угля СО РАН, где разрабатываются и с помощью которого внедряются новые технологии, направленные на решение различных вопросов, связанных с наличием метана в угольных пластах. Об этой проблемной области и усилиях, прилагаемых для улучшения имеющейся ситуации, рассказывает заместитель директора по науке ИУ СО РАН доктор технических наук Олег Владимирович Тайлаков:
- Проблемы, связанные с метаном, имеют несколько аспектов. В первую очередь, это вопросы, касающиеся метанобезопасности. Известно, что выделение этого газа в процессе горной выработки, во-первых, приводит к загазовыванию, а во-вторых, когда его концентрация превышает установленные нормы (как правило, это больше 1%), то забои останавливаются и прекращается добыча угля. Если этот момент упустить, то это приводит к очень высоким концентрациям метана и, впоследствии, к взрывам. Вторая сторона проблемы связана с тем, что метан можно использовать как ценный энергетический ресурс (для получения тепловой и электрической энергии), а также как исходное сырье, из которого синтезируются различные полезные химические вещества. Соответственно, в связи с этим необходимо развивать технологии и применять современное оборудование, направленное на утилизацию метана. Нужно отметить, что две вышеназванные проблемы взаимосвязаны: если мы на выходе имеем большие объемы метана, то его можно использовать для переработки, а если этот газ получить невозможно, то не решается первая задача, и, следовательно, вторая тоже остается необеспеченной.
В этом направлении достаточно много делается в России в целом и в Кузбассе в частности: угольные шахты сейчас активно применяют различные схемы и оборудования для дегазации угольных пластов. В некотором смысле это вызвано тем, что относительно недавно была введена новая норма: если метана в угольном пласте больше 9 кубических метров на тонну, то шахты должны применять дегазацию.
То есть, необходимо бурить скважины и извлекать газ, с тем, чтобы снизить природную газоносность пласта. Эти работы, разумеется, должны быть обеспечены еще и хорошим, достоверным прогнозом как газоносности, так и проницаемости: двумя показателями, которые влияют на то, как много метана может быть извлечено и как быстро это может быть сделано. В настоящее время можно наблюдать резкий скачок активности в этом направлении. Можно сказать, что Киотский протокол и вопросы, связанные с сокращением выбросов парниковых газов, а также перспективы реализации метана повлияли на то, что в Кузбассе был инициирован ряд проектов, касающихся этой сферы.
В частности, на шахтах крупнейшей угольной компании России СУЭК были выполнены работы, направленные на получение электроэнергии из шахтного метана. Это, наверное, крупнейший проект по высокотехнологичному процессу утилизации такого газа за всю историю угольной промышленности в России.
Компании удалось пройти все сложные процедуры, связанные с оформлением проектно-технической документации, и в ближайшее время ожидается, что будет выпущен первый отчет по валидации единиц сокращенных выбросов. Вообще, мне представляется, что сейчас подобный технологический потенциал будет развиваться не только в угольных компаниях Кузбасса, но и всей России. Кстати, надо отметить, что в вышеуказанном проекте использованы разработки Института угля СО РАН по обеспечению подачи метановоздушной смеси, каптируемой дегазационными системами угольных шахт в установки утилизации метана, а также в перспективе могут быть использованы технологии, созданные в СО РАН, по переработке низкоконцентрированного метана - это вопрос времени.
Екатерина Пустолякова
