Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ПЗ.ПГ.docx
Скачиваний:
3
Добавлен:
03.03.2016
Размер:
10.23 Mб
Скачать

Государственное высшее учебное заведение

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ ЭКОЛОГИИ И ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

КАФЕДРА ПРИРОДООХРАННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

практичних занять з вибіркової навчальної дисципліни циклу самостійного вибору ВНЗ

ТЕХНОЛОГІЇ ВИКОРИСТАННЯ ГЕОТЕРМАЛЬНОЇ ЕНЕРГІЇ ТА ГАЗИФІКАЦІЇ ВУГІЛЛЯ”

Напрями підготовки: 6.040106 «Екологія та охорона навколишнього середовища

та збалансоване природокористування»;

6.050301 «Гірництво»

Спеціальність: 7.04010601 Екологія та охорона навколишнього середовища

7.05030101 Розробка родовищ корисних копалин

Спеціалізація: Екологія гірництва;

Комплексне та раціональне використання надр

Донецьк, 2012

Міністерство освіти і науки україни

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ ЕКОЛОГІЇ ТА ХІМІЧНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ

КАФЕДРА «ПРИРОДООХОРОННА ДІЯЛЬНІСТЬ»

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

щодо виконання завдань практичних занять з вибіркової навчальної дисципліни циклу самостійного вибору ВНЗ

ТЕХНОЛОГІЇ ВИКОРИСТАННЯ ГЕОТЕРМАЛЬНОЇ ЕНЕРГІЇ ТА ГАЗИФІКАЦІЇ ВУГІЛЛЯ”

Напрями підготовки: 6.040106 «Екологія та охорона навколишнього середовища

та збалансоване природокористування»;

6.050301 «Гірництво»

Спеціальність: 7.04010601 Екологія та охорона навколишнього середовища

7.05030101 Розробка родовищ корисних копалин

Спеціалізація: Екологія гірництва;

Комплексне та раціональне використання надр

РОЗГЛЯНУТО:

на засіданні кафедри

природоохоронної діяльності

Протокол № 1від31.08.2012р.

ЗАТВЕРДЖЕНО:

на засіданні навчально-

видавничої ради ДонНТУ

Протокол №___ від _______ 2012 р.

Донецьк – 2012

УДК 631.4(075.8)

Методичні рекомендації щодо виконання завдань практичних занять з вибіркових навчальних дисциплін циклу самостійного вибору ВНЗ „Технології комплексного використання надр. Ч. 4. Технології використання геотермальної енергії та газифікації вугілля” для студентів напряму підготовки 6.050301 «Гірництво» спеціалізації «Комплексне та раціональне використання надр» та„Технології використання геотермальної енергії та газифікації вугілля” для студентів напряму підготовки 6.040106 «Екологія та охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування» спеціальності 7(8).04010601 «Екологія та охорона навколишнього середовища» спеціалізації «Екологія гірництва» / Укл. О.Л.Зав'ялова, В.К.Костенко. – Донецьк: ДонНТУ, 2012.- 98 с.

Методичні рекомендації щодо виконання завдань практичних занять супроводжують навчальний процес з дисциплін „Технології комплексного використання надр. Ч. 4. Технології використання геотермальної енергії та газифікації вугілля” та „Технології використання геотермальної енергії та газифікації вугілля” і мають на меті надати студентам навичок практичного використання знань, набутих на лекційних заняттях, по розробці проектів станцій підземної газифікації вугілля і систем розробки вугільних родовищ і ділянок; вивченню основних технологій використання геотермальної енергії і нізкопотенциальной теплової енергії вугільних шахт, опануванню навиків вибору основних параметрів шахтного геотермального теплообмінника.

Вказівки складені відповідно робочої навчальної програми по дисципліні і містять рекомендації до всіх практичних занять. Практичні заняття пов’язані з виконанням курсового проекту по дисципліні та виконуються студентами як індивідуальні завдання на базі вихідних даних до курсового проекту.

Укладачі: В.К.Костенко, д.т.н., проф., зав. кафедри;

О.Л.Зав'ялова, к.т.н., доцент;

Рецензент:

Відповідальний за випуск:

В.К. Костенко, д.т.н., професор

ЗМІСТ

Стр.

ВСТУП

5

Практичне заняття № 1. Газифікація вугілля в пласті: методи газифікації вугілля в пласті

1.1 Фільтраційний метод газифікації вугілля в пласті

1.2 Метод газифікації вугілля зі штучним дробленням пласта

1.3 Метод газифікації вугільного пласта в свердловинах-газогенераторах

1.4 Метод газифікації вугілля в пласті струменем дуття

1.5 Метод газифікації вугілля в каналі

1.6. Деякі шляхи розвитку методів газифікації вугілля в пласті

1.7 Класифікація методів підземної газифікації вугілля за хіміко-технологічною ознакою

Контрольні питання

Практичне заняття №2.Основні процеси газифікації угольного пласта в канале

2.1. Основні процеси повної газифікації вугілля

2.2. Схема газоутворення

Контрольні питання

Практичне заняття № 3. Проходка каналів газифікації

3.1 Газопроникність гірських порід і вугільних пластів

3.2 Підвищення проникності вугільних пластів

3.2.1. Віджимання вологи з пласта і підсушування дуттям

3.2.2. Термічний вплив на пласт

3.2.3. Розрив вугільного пласта дуттям

3.2.4. Розрив вугільного пласта рідиною

Контрольні питання

Практичне заняття № 4. Одноканальні і багатоканальні підземні газогенератори

4.1. Одноканальні газогенератори

4.2. Багатоканальні підземні газогенератори

4.3. Схема підземного газогенератора промислового типу на вугільному пласті крутого падіння

Контрольні питання

Практичне заняття № 5.Станція підземної газифікації вугілля

5.1. Принципова технологічна схема станції підземної газифікації вугілля

Завдання 1

5.2. Розрахунок основних параметрів підземної газифікації вугілля

5.2.1. Інтенсивність процесу газифікації

Завдання 2

5.2.2. Виробництво дуття

Завдання 3

5.2.3. Потужність станції Підземгаз

Завдання 4

5.3. Обгрунтування розташування промислового майданчика станціїПідземгаз

Завдання 5

5.4. Обгрунтування вибору системи розробки вугільної дільниці

Завдання 6

5.5. Обгрунтування системи розтину і вигазовування вугільної дільниці

Завдання 7

5.6. Обгрунтування напрямку використання продуктів підземної газифікації вугілля

5.6.1. Газ енергетичний

5.6.2. Газ технологічний

Завдання 8

5.7. Еколого – соціальні наслідки впровадження технологій

5.7.1. Підвищення рівня екологічної безпеки

5.7.2.Соціальні та економічні наслідки впровадження технологій

Завдання 9

Практичне заняття №6. Теплові властивості гірських порід

6.1. Поширення і накопичення тепла

6.2. Теплоємність

6.3. Теплопровідність і температуропровідність

Контрольні питання

Практичне заняття №7.Техніко-економічне обгрунтування технології використання нізкопотенциальной теплової енергії вугільних шахт

7.1. Провітрювання гірничих виробок з використанням геотермальної енергії

Завдання 10

7.2. Використання нагрітого шахтного повітря в котельні

7.2.1. Розрахунок і вибір устаткування

7.2.2. Оцінка економічного ефекту використання в шахтної котельні теплової енергії надр

Завдання 11

7.3. Оцінка можливості промислового використання геотермальної енергії при роботі енергоблоків комплексів «шахта-теплоелектростанція»

Завдання 12

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

Додаток А. Варіанти вихідних даних для проектування станція підземної газифікації вугілля

Додаток Б. Варіанти вихідних даних для оцінкі економічного ефекту від впровадження способу провітрювання гірничих виробок з використанням геотермальної енергії

Додаток В. Варіанти вихідних даних для оцінкі економічного ефекту використання в шахтної котельні теплової енергії надр

Додаток Г. Варіанти вихідних даних для оцінкі можливості промислового використання геотермальної енергії при роботі енергоблоків комплексів «шахта-теплоелектростанція»

ВСТУП

Україна на сьогоднішній день забезпечує лише 22,5% державних потреб у споживанні природного газу (споживання 80 млрд. м3, видобуток 18 млрд. м3) [1]. Велика частина газу для покриття дефіциту імпортується з країн СНД (Росія, Туркменістан та ін.) Особливо гостро постало питання щодо пошуку та розробки альтернативних енергоносіїв. Одними з таких альтернативних джерел в Донбасі, виходячи із специфіки району, який представлен здебільшого гірничодобувними підприємствами, можна розглядати використання геотермальної енергії – енергії отримуваної з природного тепла Землі і підземну газифікацію вугілля.

Із-за обмежених можливостей збільшення видобутку вугілля підземним способом унаслідок переходу гірничих робіт на великі глибини і підвищення складності розробки вугільних пластів особливого значення набувають інші способи здобуття енергії вугілля, зокрема перетворення вугілля на місці його залягання в горючий газ. Однією з переваг цього способу є екологічна безпека технології.

Основний напрям розвитку геотермальної енергетики — піднімання на поверхню глибинної теплоти масивів гірських порід за допомогою води або пари для обігріву будинків і будівель або перетворення в електричну енергію. Таке використання глибинної теплоти забезпечить екологічну безпеку технології її використання.

Дисципліна „Технології використання геотермальної енергії та газифікації” належить до спеціальних курсів, що формують культуру раціонального відношення до використання підземних багатству майбутніх фахівців.

Мета курсу: надання комплексу екологічніх знань по раціональному і комплексному використанню енергії, увязненій в масиві гірських порід і вугіллі з точки зору забезпечення безпеки навколішнього середовіща.

Завдання вивчення дисципліни:вивчення основних принципів і стадій підземної газифікації вугілля, основних способів підготовки підземних газогенераторів, опанування навиків розробки проектів станцій підземної газифікації вугілля і систем розробки вугільних родовищ і ділянок; вивчення основних технологій використання геотермальної енергії і нізкопотенциальной теплової енергії вугільних шахт, опанування навиків вибору основних параметрів шахтного геотермального теплообмінника.

Методичні вказівки супроводжують навчальний процес з дисципліни „Технології використання геотермальної енергії та газифікації” і мають на меті надати студентам навичок практичного використання знань, набутих на лекційних заняттях, по розробці проектів станцій підземної газифікації вугілля і систем розробки вугільних родовищ і ділянок; вивчення основних технологій використання геотермальної енергії і нізкопотенциальной теплової енергії вугільних шахт, опанування навиків вибору основних параметрів шахтного геотермального теплообмінника.

Вказівки складені відповідно робочої навчальної програми по дисципліні і містять рекомендації до всіх практичних занять. Практичні заняття пов’язані з виконанням курсового проекту по дисципліні та виконуються студентами як індивідуальні завдання на базі вихідних даних до курсового проекту.