№65-05
Методика адаптації результатів лабораторних досліджень при газифікації вугілля щодо натурних умов
П.Б. Саїк1
1 Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2021, 65:50-59
https://doi.org/10.33271/crpnmu/65.050
Full text (PDF)
АНОТАЦІЯ
Мета. Розробка методики адаптації результатів лабораторних досліджень при газифікації вугілля щодо натурних умов із застосуванням моделювання в CAD та САЕ пакетах.
Методика досліджень. Для досягнення поставленої мети в роботі описано: послідовність виконання лабораторних досліджень з газифікації вугілля на лабораторній установці, що дозволяє відтворювати реальні умови ведення процесу газифікації; підходи використання результатів лабораторних досліджень при розрахункових експериментах процесу газифікації із застосуванням моделювання в CAD та CAE пакетах; адаптацію розрахункової моделі щодо реальних умов.
Результати дослідження. Розглянута можливість застосування програмного продукту Solid Works для дослідження процесів газифікації вугілля. Виділено основні етапи проведення наукового дослідження, що дозволяє отримати дані про швидкість посування вогневого вибою та рівномірність його руху, параметри розподілу температурного поля за простяганням та падінням змодельованого вугільного пласта, параметри матеріально-теплового балансу процесу газифікації залежно від тиску та типу подачі дуттьової суміші у змодельований газогенератор, характер опускання шарів порід покрівлі, оцінка напружено-деформованого стану гірського масиву навколо підземного газогенератора.
Наукова новизна полягає у науковій обґрунтованості розробки методики адаптації результатів лабораторних досліджень щодо натурних умов на основі дослідження параметрів зміни геомеханічного стану гірського масиву та теплового поля навколо підземного газогенератора.
Практичне значення. Розроблена методика дозволяє на основі проведення серії розрахункових експериментів обґрунтувати параметри ведення процесу газифікації вугілля залежно від зміни гірничо-геологічної ситуації досліджуваної ділянки та параметрів матеріально-теплового балансу.
Ключові слова: методика, підземна газифікація, лабораторні дослідження, моделювання, розрахунковий експеримент
Перелік посилань
1. Sarhosis, V., Kapusta, K., & Lavis, S. (2018). Underground coal gasification (UCG) in Europe: Field trials, laboratory experiments, and EU-funded projects. In Underground Coal Gasification and Combustion (pp. 129–171). Elsevier.
https://doi.org/10.1016/b978-0-08-100313-8.00005-0
2. Saik, P., Petlovanyi, M., Lozynskyi, V., Sai, K., & Merzlikin, A. (2018). Innovative Approach to the Integrated Use of Energy Resources of Underground Coal Gasification. Solid State Phenomena, 277, 221-231.
https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/ssp.277.221
3. Rosen, M. A., Reddy, B. V., & Self, S. J. (2018). Underground coal gasification (UCG) modeling and analysis. In Underground Coal Gasification and Combustion (pp. 329–362). Elsevier.
https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100313-8.00011-6
4. Falshtynskyi, V., Lozynskyi, V., Saik, P., Dychkovskyi, R., & Tabachenko, M. (2016). Substantiating parameters of stratification cavities formation in the roof rocks during underground coal gasification. Mining of Mineral Deposits, 10(1), 16-24.
https://doi.org/10.15407/mining10.01.016
5. Prusek, S., Lubosik, Z., Rajwa, S., Walentek, A., & Wrana, A. (2017). Geotechnical monitoring of rock mass and support behaviour around the UCG georeactor: Two case studies in Polish coal mining industry. International Conference on Ground Control in Mining, 321-328.
6. Janoszek, T., Jacek Łączny, M., Stańczyk, K., Smoliński, A., & Wiatowski, M. (2013). Modelling of Gas Flow in the Underground Coal Gasification Process and its Interactions with the Rock Environment. Journal of Sustainable Mining, 12(2), 8-20.
https://doi.org/10.7424/jsm130202
7. Mandapati, R. N., & Ghodke, P. (2019). Modeling of gasification process of Indian coal in perspective of underground coal gasification (UCG). Environment, Development and Sustainability, 22(7), 6171-6186.
https://doi.org/10.1007/s10668-019-00469-3
8. Samdani, G., Aghalayam, P., Ganesh, A., Sapru, R. K., Lohar, B. L., & Mahajani, S. (2016). A process model for underground coal gasification – Part-I: Cavity growth. Fuel, 181, 690-703.
https://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.05.020
9. Dvornikova, E.V. (2018). The role of groundwater as an important component in underground coal gasification. In Underground Coal Gasification and Combustion (pp. 253–281). Elsevier.
https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100313-8.00009-8
10. Sadovenko, I. A., Inkin, A. V. (2018). Method for Stimulating Underground Coal Gasification. Journal of Mining Science, 54(3), 514-521.
https://doi.org/10.1134/S1062739118033941
11. Dychkovskyi, R. O., Lozynskyi, V. H., Saik, P. B., Petlovanyi, M. V., Malanchuk, Y. Z., & R. Malanchuk, Z. (2018). Modeling of the disjunctive geological fault influence on the exploitation wells stability during underground coal gasification. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 18(4), 1183-1197.
https://doi.org/10.1016/j.acme.2018.01.012
12. Bondarenko, V. I., Kovalevska, I. A., Symanovych, H. A., Barabash, M. V., & Snihur, V. H. (2020). Peculiarities of mining the protecting pillar in the laminal massif of soft rocks. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (5), 17-25.
https://doi.org/10.33271/nvngu/2020-5/017
13. Babets, D., Sdvyzhkova, O., Shashenko, O., Kravchenko, K., & Cabana, E.C. (2019). Implementation of probabilistic approach to rock mass strength estimation while excavating through fault zones. Mining of Mineral Deposits, 13(4), 72-83.
https://doi.org/10.33271/mining13.04.072
14. Ranade, V., Mahajani, S., & Samdani, G. (2019). Approach to Computational Modeling of UCG. Computational Modeling of Underground Coal Gasification, 153-186.
https://doi.org/10.1201/9781315107967-6
15. Saik, P.B., Falshtynskyi, V.S., Lozynskyi, V.H., Cabana, E., Demydov, M.S., & Dychkovskyi, R.O. (2020). Efficiency of underground gas generator in consideration of the reverse mode. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (4), 39-46.
https://doi.org/10.33271/nvngu/2020-4/039
