Die Hauptfragen, die die weitere Entwicklung der Ökonomie der Ukraine beeinflussen, sind die Energieträger. Heute gewährleistet die Ukraine nur 22,5 % der staatlichen Bedarfes nach dem Konsum des natürlichen Gases (der Konsum - 80 md. ì³, die Gewinnung - 18 md. ì³). Der groβe Teil des Gases wird aus den Landern GuS (Russland, Turkmenistan etc.) eingeführt. Vor kurzem wurden die Preise auf Energietragern erhoht. Ukraine hat die groβen auβenwirtschaftlichen Schulden. Das alles fuhrt zur Suche und der Erarbeitung alternativen Energietragern.
Grubengas ist einer der alternativen Quellen in Donbass, da in der Region sind viele Bergunternehmer. In den letzten Jahrzehnten, wegen der Groβe der Abbautiefe der Arbeiten (bis zu 1500m), erhoht sich die Methanausscheidung aus Kohlenflozen. Er ist einer der zurückhaltenden Faktoren, die die begrenzente Strebleistung bestimmen. Die Vergroβerung der Abbautiefe von 300-400m zu 600-800m hat die Effektivität der vorhergehenden Ausgassung der Floze des Donbasses in 1,5-2 Male gesenkt. Die Ausgassung aus dem Kohlenmassiv und der enthältenden Gebirgen wird für die Senkung der Konzentration des Methans in der Streb, und auch fur die Erhohung der Sicherheit der Führung der Bergarbeiten mittels ausgassung der Bohrlochen verwendet. In dieser Zeit zieht die Ausgassung nur 15 % des Methans heraus, wird davon nur 7 % verwendet.
Heute ist Deutschland der Hauptlieferant der Elektroenergie in Europa. Die Entwickelung der alternativen Arten der Elektroenergiequellen hat von der Mitte der 80 Jahre begonnen. In Nord-Rhein Westfalen, mit Hilfe des Systems der Ausgassung, wird die Methanausnutzung nur zu 80 % verwendet.
Die ukrainische Regierung hat den politischen Kurs auf den Eintritt in das Eurobündnis aufgestellt, deshalb muss man solchen Aspekt, wie die okolögische Sicherheit bezeichnen. Das Methan ist eines sechs Hauptgase, die den Treibhauseffekt (er ist in 21 Male aggressiver im Vergleich zu CO²) erschaffen. Die Verwertung des Methans wird erforderlich, ausgehend von den hinausgeworfenen Umfangen in die Atmosphare (durch die Einschatzungen der Spezialisten - die Kohlenflozen und die enthaltenden Gebirgen in Ukraine enthalten uber 11 Billionen Kubikmeter des Methans). Auf solche Weise, ist vom Standpunkt der okologischen Sicherheit, des Treibhauseffekts und der Energieversorgung, ist die Überarbeitung des Grubengases sehr aktuell.
Der Hauptzweck der Arbeit ist die Analyse der Möglichkeit der Überarbeitung der Grubengases, und auch die Charakteristik der aktuellen Situation bei möglicher Einführung der Kogenerationsanlagen in Ukraine. Für die Bestimmung des Gebietes der Nutzung der Kogenerationsanlagen auf den Donbassgruben werden zwei Systeme der Erarbeitung betrachtet und verglichen: Ruckbau mit und ohne der Ausgassung, auβerdem Z-bau.
Die wissenschaftliche Neuheit der Arbeit besteht in der Systematisierung der berg-geologischen und der Bergbau Bedingungen Donbasses, mit dem Ziel der Einführung der Kogenerationtechnologien. Das für die Berechnungen verwendete Programm zeigt anschaulich, wie und welche berg-geologischen Bedingungen beeinflussen die Selbstkosten der Tonne der Kohle. Die Ergebnisse der Berechnung kann man mit Hilfe der Diagramme und der Tabellen anschaulich demonstrieren.
Der praktische Wert dieser Arbeit besteht in der Forschung des Gebietes der Anwendung der Kogenerationsanlagen auf den Bergunternehmen in Donbass. Mit Hilfe des Programms sind die Selbstkosten der Tonne der Kohle für der verschiedene Varianten, bei der Nutzung die Kogenerationsanlagen und ohne sie, fur das Ruckbau und Z-bau System der Erarbeitung, berechnet. Für die Berechnungen sind die mittleren Groβen nach den berg-geologischen Charakteristik und den Bedingungen der Gruben Donbasses genommen. Für diese Bedingungen sind die grafischen Darstellungen und die Diagramme der Kosten nach den Abbauabteilungen abgebildet.
Unter der Erde ist das Grubengas das Problem der Sicherheit. Bei bestimmten Konzentrationen wird er explodierend und stellt die Bedrohung des Lebens der Grubenarbeiter da. Die Versorgung der Sicherheit der Bergarbeiten in den komplizierten Bedingungen hängt von der Auswahl der rationalen Variante der Führung der Bergarbeiten und der Maβnahmen nach der Ausgassung der enthaltenden Gebirges und Flozen ab. Mit jedem Jahr nehmen die Umfänge des Bohrlochens von der Oberfläche für die vorhergehende Ausgassung des Kohlenmassives und nach dem Kohlenfloz für die vorhergehende Kohlenausgassung zu.
Die sichere Entfernung Grubengases mit Hilfe der Ventilation und der wirksamen Ausgassung hat die wichtige Bedeutung. In die Bergindustrie kann man die Unfalle meiden, wenn man die Dauer der Ausbeutung und die Kohlengewinnung erhoht.
Die Methansicherheit der Flozendurcharbeitung, mit den Belastungen auf den Streb mehr als 4-5 tausend Tonnen pro Tag, können nur mit der komplexen Ausgassung gewährleistet. Die Versorgung der Methansicherheit fördert die bedeutenden Kosten der Energie. Die energetischen Kosten auf die Gewinnung der Tonne der Kohle bilden bis zu 140 MJ zusammen, davon bis zu 65 % sind die energetischen Kosten auf die Ventilation und Ausgassung.
Den Teil energetische Kosten können wir mit der Überarbeitung des Methans in die Kogenerationsanlagen zurückgeben. Bei längeren Nutzung der Kogeneration ist es möglich, die Selbstkosten der Kohle herabzusetzen.
Die Kogeneration der elektrischen und thermischen Energie stellt die wirksame Technologie dar. Mit Hilfe der Kogenerationsanlagen ist möglich gleichzeitige Produktion einiger Arten der energetischen Dienstleistungen:
die Heizung und die Versorgung von der Kälte der Gebaude;
die Produktion der Elektroenergie für die Beleuchtung und die Arbeit der Motoren;
die Produktion der technologischen Energie für die Industrie und so weiter.
Auf den heutigen Tag existieren drei Hauptquellen der Extraktion des Methans:
aus der Ausgassungsbohrlöchen (die Konzentration - 94-97 %, die Ergiebigkeit - bis zu 30 M³/min, der Druck - bis zu 10 MPa);
im Laufe der Ausgassung der Methan-Luft-Mischung, die 15-60 % des Umfanges des Methans enthält, sein Aufwand - 20-70 M³/min;
aus der Ventilation des Grubenlüftes (der Inhalt des Methans - nur 0,3-1 %, aber bewirkt einen groβen Aufwand der Luft - zirka 10 tausend der m³/min (d.h. 17 Tonnen pro Tag) auf einen Ventilationsschacht).
In dieser Arbeit wird das Methan, das aus der Ausgassungsbohrlöchen herausgezogen und auf die Oberfläche nach der Ausgassungsrohrleitung ausgestellt, betrachtet. Die Ausgassung des Kohlenflozen wird von den Abteilungsgrubenbauen, bei den Ruckbau, verwendet. Dabei sollen die Abteilungsgrubenbaue nach der Endung der Durchführung extra gelüftet oder provisorisch isoliert werden. Diese Art der Ausgassung kann auf den Flozen einer beliebigen Machtigkeit verwendet werden. Der Termin der effektiven Ausgassung ist 6-8 Monate.
Die Länge der Abteilungsgrubenbaue bestimmt sich entsprechend dem übernommenen System der Erarbeitung. Die Dauer der Dranierung des Flozes von den Grubenbauen bestimmt sich vom Kalenderplan der Vorrichtung und der Abbau der Abteilung.
Für die Forschung des Gebietes der Anwendung der Kogenerationtechnologien unter den Bedingungen der Gruben in Donbass war der Algorithmus der Berechnung im Programm Microsoft Exñel ausgearbeitet.
Für den Beschluss der Frage der Anwendung der Kogenerationsanlagen in Ukraine existiert eine Reihe der Problem und der Fragen:
Die Bildung der rechtlichen Basis nach der Nutzung des Grubengases;
Den Beschluss des Problems des Handels mit den Quoten;
Die staatliche Investition der Projekte nach der Einführung der Kogenerationsanlagen oder die Heranziehung der privaten inneren oder auslandischen Investitionen;
Die Entwicklung der Programme nach der Überarbeitung des Methans vom Sichtpunkt der ökologischen Sicherheit.
Auf der gegebenen Arbeitsstufe ist die Übersicht der existierenden Erarbeitungen und der Richtungen nach der Einführung der Kogenerationsanlagen in Ukraine gemacht, auβerdem wurde die Analyse der berg-geologischen Bedingungen in Donbass erzeugt, bei denen die Anwendung der Ausgassung moglich ist.
Aufgrund der erhaltenen Information wurden die Schlussfolgerungen nach der Nutzung der Kogeneration auf den Unternehmen in Donbass gemacht. Es wurde das Gebiet untersucht, bei den ökonomisch zweckmaβig ist, die Kogeneration zu verwenden.
In den Abschnitt 1 des Hauptteiles sind die Fragen über die Verwertung des Grubengases untersucht: die Hauptbegriffe und die Begriffe, der Lage des Kiotischen Protokolls, die staatliche Regulierung der Gewinnung des Methans.
Der Abschnitt 2 der Arbeit analysiert die Geologie des gasfürenden Massiven Donbass.
Die einheimische und auslandische Erfahrungen der Nutzung des Grubengases und die internationale Zusammenarbeit in dieser Sphare sind in den Abschnitt 3 beschrieben.
Der Abschnitt 4 des Hauptteiles beschreibt die Technologie der Kogeneration, die Fragen der Sicherheit, die Erhöhung der Qualität der Ausgassung und der Grubenbewetterung.
In den Abschnitt 5 ist der Forschungsteil der Arbeit vorgestellt. Die Methodik der Forschungen ist die mathematisch-wirtschaftliche Modellierung. Es sind die Besonderheiten der Ausgassung auf Gewinnung des Abbauabteilung untersucht und es ist die Analyse der Technologien der Erarbeitung des Kohlenflozes angeboten: des kombinierten Abbausystems der Erarbeitung, wie die Alternative der Ausgassung und das Z-Bau mit zusätzliche Wetterstrom mit der Ausgassung, wie die entgegengesetzte Variante.
Als Ergebnis der Forschungen des Gebietes der Anwendung der Kogenerationtechnologien auf die Kohlengewinnung Unternehmen in Donbass wären die nachsten Ergebnisse und die Schlussfolgerungen herausbekommen:
die Zweckmäβigkeit der Anwendung der Kogenerationtechnologien in Ukraine, kann nach der Annahme vom Parlament der notwendigen rechtlichen Dokumente, wie z. B. die Errichtungen der Strafengroβen für das Auswurfe der Treibgases gemäβ dem Kiotischen Protokoll, errichtet werden;
die Unternehmen, die die Kogenerationtechnologien verwenden, haben die potenziale Moglichkeit den Finanzgewinn, vom Handel mit den Quoten, auf das atmospharische Auswurfe zu bekommen;
Bei den restlichen gleichen Bedingungen und die variable relative Gasausscheidung ist das Gebiet der Anwendung kogeneration der Technologien eingerichtet;
Bei den übrigen gleichen Bedingungen und die erwähnten Variablen ist die Zweckmäβigkeit der Berichtsanwendung der Ruckbau mit Ausgassung und der Kogeneration oder der Anwendung des Z-bau mit Zusatzwetterstrom eingerichtet.
Die gröβe auslandische Erfahrung erlaubt die Schlussfolgerung über die Zweckmäβigkeit der Nutzung der Kogenerationtechnologien zu machen. Aber für die breite Einführung in der Ukraine muss eine Reihe der rechtlichen, technischen, finanziellen und planmäβigen Fragen entscheiden werden.
