Особливості формування комплексного, комбінованого та безвідходного газогенераторного підприємства
Мета. Формування та впровадження комплексного, комбінованого та безвідходного енергохімічного підприємства на базі підземної газифікації вугілля з урахуванням аналізу рівня його техніко-економічної ефективності. Методика. Дослідження надійності роботи складових елементів газогенераторного підприємст...
Збережено в:
| Дата: | 2016 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
УкрНДМІ НАН України, Інститут геотехнічної механіки НАН України
2016
|
| Назва видання: | Розробка родовищ |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/133537 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Особливості формування комплексного, комбінованого та безвідходного газогенераторного підприємства / М. Табаченко, П. Саїк, В. Лозинський, В. Фальштинський, Р. Дичковський // Розробка родовищ: Зб. наук. пр. — 2016. — Т. 10, вип. 3. — С. 37-45. — Бібліогр.: 17 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-133537 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1335372018-06-02T03:03:38Z Особливості формування комплексного, комбінованого та безвідходного газогенераторного підприємства Табаченко, М. Саїк, П. Лозинський, В. Фальштинський, В. Дичковський, Р. Мета. Формування та впровадження комплексного, комбінованого та безвідходного енергохімічного підприємства на базі підземної газифікації вугілля з урахуванням аналізу рівня його техніко-економічної ефективності. Методика. Дослідження надійності роботи складових елементів газогенераторного підприємства виконувалося шляхом визначення послідовності процесів та операцій при підземній газифікації вугілля на усіх технологічних ланках даного процесу. Результати. Встановлено, що висока надійність процесу газифікації вугілля забезпечується стійкістю всіх складових технологічних елементів даного процесу. Описано основні етапи комбінування енергохімічного підприємства з орієнтацією на отримання синтетичних вуглеводнів. При роботі газогенераторного підприємства модернізація обладнання при загальному рівні механізації 0.5 – 0.7 не призведе до серйозного збільшення продуктивності праці. Тому варто направляти засоби і зусилля на закінчення стадій механізації усіх виробничих процесів. Наукова новизна. Встановлено, що ефективність механізації та автоматизації процесів роботи газогенераторного підприємства виражається формулою автоматичного керування. Визначено залежності зміни ефективності механізації всіх технологічних ланок газогенераторного підприємства та росту продуктивності праці від скорочення числа технологічних операцій. Практична значимість. Ефективне функціонування газогенераторного підприємства, як показують проведені аналітичні дослідження, забезпечується автоматизацією усіх технологічних процесів на даному підприємстві. Для освоєння систем автоматизації необхідні додаткові капіталовкладення, що перевищують витрати на механізацію у 1.25 – 1.4 рази. Цель. Формирование и внедрение комплексного, комбинированного и безотходного энергохимического предприятия на базе газификации угля на основе анализа уровня его технико-экономической эффективности. Методика. Исследование надежности работы составных элементов газогенераторного предприятия выполнялось путем определения последовательности процессов и операций при подземной газификации угля на всех технологических звеньях данного процесса. Результаты. Установлено, что высокая надежность процесса газификации угля обеспечивается надежностью и устойчивостью всех составляющих технологических элементов данного процесса. Описаны основные этапы комбинирования энергохимического предприятия с ориентацией на получение синтетичных углеводородов. При работе газогенераторного предприятия модернизация оборудования при общем уровне механизации 0.5 – 0.7 не приведет к серьезному увеличению производительности труда. Поэтому следует направлять средства и усилия на окончание стадий механизации всех производственных процессов. Научная новизна. Установлено, что эффективность механизации и автоматизации процессов работы газогенераторного предприятия выражается формулой автоматического управления. Определены зависимости изменения эффективности механизации всех технологических звеньев газогенераторного предприятия и роста производительности труда от сокращения числа технологических операций. Практическая значимость. Эффективное функционирование газогенераторного предприятия, как показывают проведенные аналитические исследования, обеспечивается автоматизацией всех технологических процессов на данном предприятии. Для освоения систем автоматизации необходимы дополнительные капиталовложения, превышающие расходы на механизацию в 1.25 – 1.4 раза. Purpose. Setting up and implementation of complex, combined and non-waste power-chemical plant based on underground coal gasification with regard to analysis of its technical and economic efficiency. Methods. Research into the reliability of the gasifier plant components was performed by determining the sequence of processes and operations during underground coal gasification technology at all levels of the process. Findings. It was established that high reliability of coal gasification is ensured by stability of all constituents of the technological elements of the process. The basic steps of combining power and chemical plant specializing in synthetic hydrocarbons production are described. During gasifier plant operation, upgrading of equipment at the general level of mechanization between 0.5 – 0.7 will not lead to a serious increase in productivity. Therefore, it is necessary to allocate means and efforts to completion of mechanization of all production processes. Originality. The efficiency of mechanization and automation of processes at a gasifier plant is expressed through the formula of automatic control. We have identified dependencies describing changes in the mechanization efficiency of all technological units of the gasifier plant and productivity growth due to reducing the number of manufacturing operations. Practical implications. Analytical research testifies that effective functioning of the gasifier plant is ensured by automation of all technological processes. Computer system conversion requires additional investments which exceed the costs of mechanization by 1.25 – 1.4 times. 2016 Article Особливості формування комплексного, комбінованого та безвідходного газогенераторного підприємства / М. Табаченко, П. Саїк, В. Лозинський, В. Фальштинський, Р. Дичковський // Розробка родовищ: Зб. наук. пр. — 2016. — Т. 10, вип. 3. — С. 37-45. — Бібліогр.: 17 назв. — укр. 2415-3435 DOI: dx.doi.org/10.15407/mining10.03.037 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/133537 622.278-6 uk Розробка родовищ УкрНДМІ НАН України, Інститут геотехнічної механіки НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| description |
Мета. Формування та впровадження комплексного, комбінованого та безвідходного енергохімічного підприємства на базі підземної газифікації вугілля з урахуванням аналізу рівня його техніко-економічної ефективності. Методика. Дослідження надійності роботи складових елементів газогенераторного підприємства виконувалося шляхом визначення послідовності процесів та операцій при підземній газифікації вугілля на усіх технологічних ланках даного процесу. Результати. Встановлено, що висока надійність процесу газифікації вугілля забезпечується стійкістю всіх складових технологічних елементів даного процесу. Описано основні етапи комбінування енергохімічного підприємства з орієнтацією на отримання синтетичних вуглеводнів. При роботі газогенераторного підприємства модернізація обладнання при загальному рівні механізації 0.5 – 0.7 не призведе до серйозного збільшення продуктивності праці. Тому варто направляти засоби і зусилля на закінчення стадій механізації усіх виробничих процесів. Наукова новизна. Встановлено, що ефективність механізації та автоматизації процесів роботи газогенераторного підприємства виражається формулою автоматичного керування. Визначено залежності зміни ефективності механізації всіх технологічних ланок газогенераторного підприємства та росту продуктивності праці від скорочення числа технологічних операцій. Практична значимість. Ефективне функціонування газогенераторного підприємства, як показують проведені аналітичні дослідження, забезпечується автоматизацією усіх технологічних процесів на даному підприємстві. Для освоєння систем автоматизації необхідні додаткові капіталовкладення, що перевищують витрати на механізацію у 1.25 – 1.4 рази. |
| format |
Article |
| author |
Табаченко, М. Саїк, П. Лозинський, В. Фальштинський, В. Дичковський, Р. |
| spellingShingle |
Табаченко, М. Саїк, П. Лозинський, В. Фальштинський, В. Дичковський, Р. Особливості формування комплексного, комбінованого та безвідходного газогенераторного підприємства Розробка родовищ |
| author_facet |
Табаченко, М. Саїк, П. Лозинський, В. Фальштинський, В. Дичковський, Р. |
| author_sort |
Табаченко, М. |
| title |
Особливості формування комплексного, комбінованого та безвідходного газогенераторного підприємства |
| title_short |
Особливості формування комплексного, комбінованого та безвідходного газогенераторного підприємства |
| title_full |
Особливості формування комплексного, комбінованого та безвідходного газогенераторного підприємства |
| title_fullStr |
Особливості формування комплексного, комбінованого та безвідходного газогенераторного підприємства |
| title_full_unstemmed |
Особливості формування комплексного, комбінованого та безвідходного газогенераторного підприємства |
| title_sort |
особливості формування комплексного, комбінованого та безвідходного газогенераторного підприємства |
| publisher |
УкрНДМІ НАН України, Інститут геотехнічної механіки НАН України |
| publishDate |
2016 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/133537 |
| citation_txt |
Особливості формування комплексного, комбінованого та безвідходного газогенераторного підприємства / М. Табаченко, П. Саїк, В. Лозинський, В. Фальштинський, Р. Дичковський // Розробка родовищ: Зб. наук. пр. — 2016. — Т. 10, вип. 3. — С. 37-45. — Бібліогр.: 17 назв. — укр. |
| series |
Розробка родовищ |
| work_keys_str_mv |
AT tabačenkom osoblivostíformuvannâkompleksnogokombínovanogotabezvídhodnogogazogeneratornogopídpriêmstva AT saíkp osoblivostíformuvannâkompleksnogokombínovanogotabezvídhodnogogazogeneratornogopídpriêmstva AT lozinsʹkijv osoblivostíformuvannâkompleksnogokombínovanogotabezvídhodnogogazogeneratornogopídpriêmstva AT falʹštinsʹkijv osoblivostíformuvannâkompleksnogokombínovanogotabezvídhodnogogazogeneratornogopídpriêmstva AT dičkovsʹkijr osoblivostíformuvannâkompleksnogokombínovanogotabezvídhodnogogazogeneratornogopídpriêmstva |
| first_indexed |
2025-07-09T19:10:28Z |
| last_indexed |
2025-07-09T19:10:28Z |
| _version_ |
1837197672875819008 |
| fulltext |
Founded in
1900
National Mining
University
Mining of Mineral Deposits
ISSN 2415-3443 (Online) | ISSN 2415-3435 (Print)
Journal homepage http://mining.in.ua
Volume 10 (2016), Issue 3, pp. 37-45
37
UDC 622.278-6 http://dx.doi.org/10.15407/mining10.03.037
ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ КОМПЛЕКСНОГО, КОМБІНОВАНОГО
ТА БЕЗВІДХОДНОГО ГАЗОГЕНЕРАТОРНОГО ПІДПРИЄМСТВА
М. Табаченко1, П. Саїк1*, В. Лозинський1, В. Фальштинський1, Р. Дичковський1
1Кафедра підземної розробки родовищ, Національний гірничий університет, Дніпропетровськ, Україна
*Відповідальний автор: e-mail saik.nmu@gmail.com , тел. +380638662636
FEATURES OF SETTING UP A COMPLEX, COMBINED
AND ZERO-WASTE GASIFIER PLANT
M. Tabachenko1, P. Saik1*, V. Lozynskyi1, V. Falshtynskyi1, R. Dychkovskyi1
1Underground Mining Department, National Mining University, Dnipropetrovsk, Ukraine
*Corresponding author: e-mail saik.nmu@gmail.com , tel. +380638662636
ABSTRACT
Purpose. Setting up and implementation of complex, combined and non-waste power-chemical plant based on
underground coal gasification with regard to analysis of its technical and economic efficiency.
Methods. Research into the reliability of the gasifier plant components was performed by determining the sequence
of processes and operations during underground coal gasification technology at all levels of the process.
Findings. It was established that high reliability of coal gasification is ensured by stability of all constituents of the
technological elements of the process. The basic steps of combining power and chemical plant specializing in syn-
thetic hydrocarbons production are described. During gasifier plant operation, upgrading of equipment at the general
level of mechanization between 0.5 – 0.7 will not lead to a serious increase in productivity. Therefore, it is necessary
to allocate means and efforts to completion of mechanization of all production processes.
Originality. The efficiency of mechanization and automation of processes at a gasifier plant is expressed through the
formula of automatic control. We have identified dependencies describing changes in the mechanization efficiency of all
technological units of the gasifier plant and productivity growth due to reducing the number of manufacturing operations.
Practical implications. Analytical research testifies that effective functioning of the gasifier plant is ensured by
automation of all technological processes. Computer system conversion requires additional investments which ex-
ceed the costs of mechanization by 1.25 – 1.4 times.
Keywords: underground coal gasification, gasifier plant, capital efficiency, energy feedstock
1. ВСТУП
Традиційні способи видобування і переробки ву-
гілля стають атрибутами застарілої, а головне не
економічної технології, яка активно впливає на де-
градацію навколишнього середовища, в рамках якої
методи одержання енергії з вугілля практично досяг-
ли межі свого розвитку. Спалювання органічного
палива у топках електростанцій і котельнях призво-
дить до забруднення атмосфери (Sivertsen, 2006).
Наприклад, Придніпровська теплова електростанція,
яка знаходиться на околиці міста Дніпропетровськ,
що працює на вугіллі Західного Донбасу, щорічно
викидає в атмосферу пил, сірчистий ангідрид, оксиди
азоту, що у 2 – 3 рази перевищують допустимі норми.
Наприклад, при роботі теплової електростанції (ТЕС)
потужністю 1 млн кВт/добу спалюється близько
10 тис. т вугілля, при цьому утворюється близько
1000 т золи і шлаку (Khlopytskyi, 2014), що сприяють
утворенню біля електростанції кола екологічного
несприяння. Навколишні населені пункти стають
заручниками свого роду газової камери. В цих умо-
вах ліквідація негативних наслідків та повне залу-
чення у господарський фонд відходів традиційного
паливно-енергетичного комплексу і вторинних ресу-
рсів стає важливою народногосподарською задачею.
Комплексне, комбіноване, безвідходне гірничо-
хімічне підприємство забезпечує трансформацію
різних традиційних підходів розвитку науково-
технічного прогресу у вугільній промисловості (Li,
Xu, & Chen, 2013). Це призводить до зміни пріорите-
тів у оцінці альтернативних варіантів оновлення ви-
робничих процесів на основі прогресивних техноло-
гічних рішень. Замість традиційних кількісних пара-
M. Tabachenko, P. Saik, V. Lozynskyi, V. Falshtynskyi, R. Dychkovskyi. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(3), 37-45
38
метрів пріоритет одержують якісні фактори нетради-
ційних технологій, що забезпечують максимальну
ефективність використання корисних копалин за
рахунок високого рівня функціонування екологічно
чистих рішень.
Газифікація вугілля може стати альтернативою
сучасній технології видобутку вугілля й забезпечити
більш повне вилучення енергії шляхом перетворення
твердого палива у газоподібні та рідкі вуглеводні
(Yang, 2003). Технологія газифікації успішно вирішує
технологічні та соціальні проблеми. Вона може стати
екологічним санітаром навколишнього середовища
від негативних наслідків впливу традиційного палив-
но-енергетичного комплексу (Kapusta, Stańczyk,
Wiatowski, & Chećko, 2013). На разі, технологічний
процес газифікації дозволяє ліквідувати утворення
кислотних дощів і знизити парниковий ефект
(Dubiński & Turek, 2015; Yang, Zhang, & Liu, 2009).
У даному контексті також необхідно відмітити, що
технологія свердловинної підземної газифікації
вугілля (СПГВ) також дозволяє вигазовувати вугілля
у складних гірничо-геологічних умовах (Lozynskyi,
Dychkovskyi, Falshtynskyi, & Saik, 2015).
2. СХЕМНЕ РІШЕННЯ КОМБІНОВАНОГО
ВИРОБНИЦТВА СИНТЕТИЧНИХ ВУГЛЕВОДНІВ
У всіх промислово розвинутих країнах світу акти-
візувались пошуки нових джерел енергії, які здатні
змінити сучасний стан паливно-енергетичного ком-
плексу. В Національному гірничому університеті
(м. Дніпропетровськ) виконані науково-дослідні та
експериментальні розробки зі створення принципово
нових технологій газифікації вугільних пластів
(Falshtynskyi, Dychkovskyi, Lozynskyi, & Saik, 2015).
Принципова технологічна схема комбінованого
виробництва синтетичних вуглеводнів на базі СПГВ
наведена на Рисунку 1.
1 2 3
4 5
6
7
8
ТЕС
9
10 11 12
13
Н
О2
О2
СО2
Н О (пар)2
СО , 2 SO , NOx x
H S2
N2
CH4
CO
H2
Рисунок 1. Технологічна схема комбінованого термохімічного виробництва синтетичних вуглеводнів: 1 – станція
подачі води; 2 – компресорний цех; 3 – блок змішення дуття; 4 – дуттьова свердловина; 5 – свердловина
для подачі закладного матеріалу і рециркуляційних газів; 6 – пневматичний закладний комплекс;
7 – підземний газогенератор; 8 – газовідвідна свердловина; 9 – установка для очистки від пилу;
10 – парогазова турбіна; 11 мембранний газорозподільник; 12 – комплекс із хімічної переробки газів;
13 – вугільний пласт
Суть роботи технологічної схеми, наведеної на
Рисунку 1, полягає у наступному. У підземний газо-
генератор 7 по дуттьовій свердловині 4 подають ком-
біновану дуттьову суміш, що дозволяє перетворюва-
ти вугілля пласта 13 у газоподібне паливо і вуглевод-
неву сировину. Частина утвореного газу поступає на
ТЕС і парогазову турбіну 10 для виробництва елект-
роенергії. Другу частину направляють у мембранний
газорозподільник 11 для селекції продуктів підземної
газифікації на окремі компоненти, які потім посту-
пають на комплекс з хімічної переробки газів 12.
Принципово новим у запропонованих технологіч-
них рішеннях є перехід на безвідходне виробництво,
що передбачає утилізацію вуглекислого газу й кисню
у підземному газогенераторі, які поступають у змі-
шувач дуття 3 від мембранного газорозподільни-
ка 11. Частку пару, що одержують від охолодження
теплоти реакцій у комплексі з хімічної переробки
газів, направляють на інтенсифікацію процесу гази-
фікації пластів у газогенератор 7, а іншу для вироб-
ництва електроенергії на парогазовій турбіні 10.
При впровадженні даної технологічної схеми
газифікації вугілля димові вугільні гази, які складе-
ні з діоксиду вуглецю (СО2), оксидів азоту (NOx) та
сірки (SOx) з електростанції назад поступають у
підземний газогенератор.
M. Tabachenko, P. Saik, V. Lozynskyi, V. Falshtynskyi, R. Dychkovskyi. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(3), 37-45
39
3. ЕТАПИ ЗАПРОВАДЖЕННЯ КОМПЛЕКСНОГО,
КОМБІНОВАНОГО ТА БЕЗВІДХОДНОГО
ВИРОБНИЦТВА ШТУЧНИХ ЕНЕРГОНОСІЇВ
Комбіноване та безвідходне виробництво – один із
головних напрямків організації термохімічного вироб-
ництва синтетичних вуглеводнів, що дозволяє сформу-
вати окремі безвідходні укрупнені підприємства на базі:
– комплексів із виробництва штучного газу – ене-
ргоносія та синтез-газу на основі СПГВ з утилізацією
у підземному газогенераторі відходів традиційного
енерготехнологічного виробництва (золошлаків, шла-
ків вуглезбагачення, шахтних порід, металургійного
й коксохімічного виробництв, димових викидів, тве-
рдих і токсичних відходів міст тощо), за допомогою
якого можна підігрівати дуття для підземного газоге-
нератора з метою інтенсифікації процесу;
– комплексів із органічного синтезу моторних палив,
замінника природного газу, вилучення сірки й азоту;
– паро-, газотурбінних установок із виробництва
електричної та теплової енергії;
– комплексів використання нових принципів
утилізації викидної низько потенціальної теплоти,
кооперації енергоносіїв;
– використання теплоносних систем для одержан-
ня теплоти підземних вод, геотермальної енергії,
систем сонячного і породного електропостачання,
біогазу, біомаси, вітрової енергії, тепла природних
гірничих відвалів, водневої енергетики тощо.
Комбінування енергохімічного виробництва мож-
на налагодити поступово в декілька етапів. На пер-
шому етапі створюється комбіноване підприємство у
складі газогенераторного підприємства та теплової
електростанції з повною утилізацією відходів ТЕС,
гірничих, металургійних і коксохімічних заводів.
На другому етапі ТЕС повністю переводять на ву-
гільний газ з утилізацією димових відходів. Пізніше
встановлюють парогазові турбіни для додаткового
виробництва електроенергії. Пар для турбін на цьому
етапі одержують у теплообмінниках на теплових
трубах чи з економайзера при когенерації енергії за
рахунок використання вільнопоршневих двигунів
(Kolokolov, Tabachenko, & Eishynskyi, 2000).
На третьому етапі впроваджується виробництво
синтетичного моторного палива, замінника природ-
ного газу, сучасні когенераційні генеруючі виробни-
цтва електричної та теплової енергій з акумулюючи-
ми теплоносіями для зберігання.
На останньому (четвертому) етапі включається
альтернативна енергетика із вторинних відновлюва-
льних джерел енергії теплонасосних систем для ути-
лізації низько потенціальної викидної теплоти. За-
безпеченість комбінованого термохімічного вироб-
ництва синтетичних вуглеводів штучним газом дося-
гається впровадженням необхідної кількості підзем-
них газогенераторів. Впровадження такої системи
отримання штучних енергоносіїв забезпечує ідеаль-
ний варіант функціонування газогенераторного підп-
риємства. Система, що характеризується забруднен-
ням навколишнього середовища, перетворюється в
оптимальну систему, яка запобігає деградації середо-
вища життєдіяльності.
Ідеальний кінцевий результат досягається при на-
явності функції утилізації відходів ТЕС, але вона
відсутня у структурному ланцюгу системи і, разом з
тим, ця функція виконується у підземному газогене-
раторі при використанні цих відходів у якості сиро-
вини, яка передбачена технологічним процесом га-
зифікації вугілля.
Таким чином, нова система комплексного, ком-
бінованого та безвідходного виробництва штучних
енергоносіїв уявляється ідеальною, оскільки в ній
відсутня структурна ланка з утилізації відходів – її
функцію “за сумісництвом” виконує підземний
газогенератор.
Позитивним чинником при впровадженні безвід-
ходного і “бездимного” енергохімічного виробництва
штучних вуглеводів на основі СПГВ є унеможлив-
лення викидів вуглекислого газу, що вирішує, в де-
якій мірі, проблеми глобального парникового ефекту,
який виникає внаслідок зростання концентрації діок-
сиду вуглецю в атмосфері через викиди диму вугіль-
них електростанцій та котелень. Створення комбіно-
ваних підприємств термохімічної енергетики дозво-
ляє перевести нафту і природний газ у категорію
сировини для хімічного виробництва, а звільнені
нафто-, газопроводи і розподільчі системи можуть
бути використані для транспортування синтетичних
рідких і газоподібних продуктів.
Не менш важливим аспектом є соціальна ефекти-
вність підземної газифікації: ліквідація важкої й не-
безпечної праці шахтарів, очищення від відходів
навколишнього середовища, зниження захворювано-
сті населення та ін. Тому, враховуючи постійне зрос-
тання теплоспоживання й збільшення димових вики-
дів від теплоенергетичних об’єктів, для радикального
зменшення задимленості атмосфери і, відповідно,
зниження кислотних дощів і теплового забруднення,
необхідний перехід на комбіноване безвідходне ви-
робництво енергоносіїв (Zhong-Xian & Yi, 1986).
Широке промислове запровадження замкнутої без-
відходної технології СПГВ дозволить очистити повер-
хню землі від відвалів породи, золошлаків, твердих
побутових і токсичних відходів міст, ліквідувати ви-
киди в атмосферу пилу, діоксиду вуглецю, оксидів
сірки, азоту та інших шкідливих хімічних елементів
(Falshtynskyi, Dychkovskyi, Lozynskyi, & Saik, 2013). Це
прообраз одного із можливих варіантів безвідходної
технології майбутнього, при цьому газогенераторне
підприємство СПГВ є активним екологічним санітаром.
Отже, на деякому етапі розвитку цивілізації за-
стосування термохімічної енергетики на базі СПГВ
стає просто необхідним. В Україні запаси природно-
го газу фактично вичерпані, тоді як запаси вугілля ще
мають значний потенціал (Anishin, Piriashvili, &
Chirkin, 2013). Така ситуація вимагає створення у
регіонах сітки великомасштабних екологічно безпеч-
них підприємств термохімічної енергетики у компле-
ксі з установками пілотного типу для одержання
рідких палив та інших хімічних продуктів. Практич-
но перед нами постає питання про створення нової
галузі на основі комбінованих і безвідходних еколо-
гічно безпечних енергохімічних комплексів.
M. Tabachenko, P. Saik, V. Lozynskyi, V. Falshtynskyi, R. Dychkovskyi. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(3), 37-45
40
Важливо відзначити, що переведення ТЕС на
природний газ з екологічної точки зору також є небе-
зпечним. Шкідливі димові викиди не зменшуються,
зростає парниковий ефект, а транспортування газу з
інших країн призведе до подорожання кінцевої про-
дукції. Такий шлях вирішення екологічних проблем є
ілюзією, яка не дозволяє знизити концентрації домі-
шок шкідливих речовин в атмосфері.
Самостійним, цікавим і навіть символічним підсу-
мком вищенаведених технічних рішень є факт того,
що відпаде необхідність у високих димових трубах
ТЕС і котелень. Запропоновані технологічні рішення
є значним кроком вперед на шляху екологічно безпе-
чного технічного прогресу. Теплова електростанція і
газогенераторне підприємство СПГВ можуть працю-
вати як надійні партнери, одночасно оберігаючи при-
роду від деградації. Це дозволить самим активним
чином перетворювати відходи у доходи.
Вищенаведена енергетика представляє собою які-
сний стрибок у розвитку виробничих сил, яка дозво-
ляє блокувати сировинну та екологічну кризи, що
насуваються, і ввести корінний перелом у розвиток
енергетики, хімії й видобувної промисловості.
Таким чином, реалізація системи комбінованого
енергохімічного виробництва неминуче пов’язана із
концепцією безвідходного виробництва. Це принци-
пово новий чинник в економіці України.
4. ЗАКОНОМІРНОСТІ ФОРМУВАННЯ
КОМПЛЕКСНОГО, КОМБІНОВАНОГО
ТА БЕЗВІДХОДНОГО ЕНЕРГОХІМІЧНОГО
ПІДПРИЄМСТВА НА БАЗІ ГАЗИФІКАЦІЇ ВУГІЛЛЯ
Прогресивні форми організації енергохімічного
підприємства передбачають трансформацію тради-
ційних підходів до планування технічного пере-
озброєння виробничих процесів. Розвиток науково-
технічного прогресу у вугільній промисловості пе-
редбачає зміну пріоритетів в оцінці альтернативних
варіантів оновлення виробничих процесів на основі
прогресивних технологій. Замість традиційних кіль-
кісних параметрів пріоритет одержують якісні чин-
ники нетрадиційного виробництва, що забезпечують
максимальну ефективність використання вугільних
родовищ за рахунок високого рівня функціонування
безвідходних технологічних схем з урахуванням
взаємозв’язку ресурсного та екологічного факторів
розвитку виробництва.
Цілком зрозуміло, що природне господарство
України вже не може орієнтуватись на розвиток тра-
диційного ресурсного потенціалу тими темпами, що
спостерігались раніше. Це передбачає принципово
новий перехід до стратегії соціально-економічного
розвитку. Збалансований пропорційний розвиток
економіки тепер пов’язаний із переведенням народ-
ного господарства на безвідходний тип виробництва,
який базується на комбінованому, комплексному
використанні природно-сировинних ресурсів, утилі-
зації відходів та якості першочергового джерела си-
ровини і матеріалів.
Під безвідходною технологією необхідно слід ро-
зуміти метод функціонування виробництва з мініма-
льними витратами ресурсів, які забезпечують ком-
плексну переробку вихідної сировини й максимальну
утилізацію утворених відходів (Ribbing, 2007). Пере-
хід від екстенсивних форм експлуатації природних
ресурсів до інтенсивних корінним чином змінює
ступінь технологічного впливу виробництва на
навколишнє середовище.
Ознакою безвідходного виробництва є його міні-
мальна природоємкість, що дозволяє за рахунок ско-
рочення споживання природних ресурсів суттєво
зменшити кількість утворених відходів, мінімізуючи
таким самим вплив на навколишнє середовище.
Утворені відходи необхідно розглядати не як забруд-
нювач навколишнього середовища, а як постачаль-
ник вторинних ресурсів для їх повторного викорис-
тання у технологічному процесі. Наприклад, при
підземній газифікації вугілля димові викиди газової
турбіни можуть направлятися у підземний газогене-
ратор для одержання горючого газу – монооксиду
вуглецю за реакцією CO2 + C = 2C.
Реалізація цієї задачі пов’язана із здійсненням
широкомасштабного економічного маневру, який
ґрунтується у переорієнтації структурної й інтенсив-
ної політики у напрямку зміни пропорцій між тради-
ційними виробництвами на основі пріоритетного
розвитку безвідходних комбінованих систем.
Багатопрофільні джерела одержання енергоносіїв
є основою розвитку комбінованого виробництва, а
його економічними чинниками – високий рівень
концентрації у нетрадиційних технологічних проце-
сах на базі досягнень науки і техніки в області утилі-
зації відходів, більш повного застосування сировини.
Як було раніше відзначено, СПГВ дозволяє засто-
сувати такі комбінації виробництва:
– СПГВ-виробництво енергетичного та техноло-
гічного газу;
– СПГВ-газова і парова турбіни із виробництва
електричної та теплової енергії;
– СПГВ-виробництво біогазу для подальшого
змішування його з газом СПГВ і підвищення спожи-
вчих властивостей вугільного газу (Bondarenko,
Lozynskyi, Sai, & Anikushyna, 2015);
– СПГВ-хімічний комплекс із виробництва моторних
палив, метанолу, аміаку й інших хімічних продуктів;
– СПГВ-утилізаційний комплекс із трансформа-
ції низькпотенціальної теплової енергії вихідних
газів СПГВ (одержання гарячої води, повітря, утилі-
зації теплової енергії димових газів турбін, компре-
сорних установок, електродвигунів, теплоти землі,
сонця та ін.).
Димові викиди ТЕС (CO2, SOx, NOx), які розташо-
вані недалеко від газогенераторного підприємства
СПГВ, викидаються не в атмосферу, а направляються
у підземний газогенератор. Діоксид вуглецю перехо-
дить у монооксид вуглецю, а оксиди сірки й газу
переходять у нетоксичний стан. Стічні води і конден-
сат від хіміко-переробного комплексу також направ-
ляються у підземний газогенератор. У запропонова-
них технічних рішеннях змінена сама концепція бо-
ротьби з відходами: замість нейтралізації відходів
передбачається їх запобігання й утилізація в замкну-
тому екологічному циклі.
M. Tabachenko, P. Saik, V. Lozynskyi, V. Falshtynskyi, R. Dychkovskyi. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(3), 37-45
41
5. ОЦІНКА РІВНЯ ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНОЇ
ЕФЕКТИВНОСТІ ГАЗОГЕНЕРАТОРНОГО
ВИРОБНИЦТВА
Технологічний процес СПГВ можна поділити на
комплекс основних та допоміжних робіт. До першого
відноситься переведення вугілля у процесі газифіка-
ції в газоподібне паливо і транспортування його від
вогневого вибою на поверхню й далі до споживача.
Комплекс допоміжних робіт забезпечує виконання
технічного процесу. До складу допоміжних робіт
входять такі важливі операції як підготовка дуттьо-
вих потоків, управління процесом газифікації, очи-
щення генераторного газу від пилу, підготовка мате-
ріалів для закладання теплової енергії газу, підготов-
ка матеріалів для закладання вигазованого простору.
Без допоміжних робіт не може існувати газогенера-
торне виробництво. Вони забезпечують існування
підприємства та нормальний режим його роботи, а
також ефективне виконання основного процесу. От-
же, зі зміною основного процесу змінюються вимоги
до допоміжних робіт.
Необхідно відзначити, що основний процес СПГВ
складається з трьох основних операцій. Перша –
термохімічний метод утворення газу; друга – пересу-
вання й реверсуванням гнучких довгомірних трубоп-
роводів для реалізації направленої подачі дуття; тре-
тя – проведення робіт, пов’язаних із закладкою вига-
зованого простору. В цьому випадку, при порівнянні
з традиційним багатоопераційним видобутком вугіл-
ля, що включає проведення і кріплення розкриваю-
чих і підготовчих виробок, монтаж – демонтаж пі-
дземного обладнання, вентиляцію, водовідлив, елек-
тропостачання, зарубку комбайна, відбійку, наванта-
ження й доставку вугілля, ці операції здійснюються
за малоопераційною технологією при підземній
газифікації вугілля.
Дуття у підземний газогенератор подається з пове-
рхні механізованим способом – компресорами; а опус-
кання та підйом гнучких довгомірних трубопроводів –
за допомогою спеціальних підйомних установок
(Falshtynskyy, Dychkovskyy, Lozynskyy, & Saik, 2012).
При об’єднанні процесів виймання і транспорту-
вання необхідність у підготовці фронту для подаль-
ших операцій непотрібна. Малоопераційний процес
газифікації по суті безперервний, тому фронт вогне-
вих робіт завжди самовідтворюється.
Важливою технологічною операцією є направлена
подача дуття, що забезпечує керованість процесом
СПГВ та дозволяє регулювати режим і параметри
газифікації. Ін’єкційне закладання вигазованого про-
стору дрібнодисперсними матеріалами через направ-
лені свердловини є також однією із важливих техно-
логічних операцій. Закладний матеріал при цьому
подається в обвалену зону безпосередньої покрівлі.
З розвитком багатоопераційного процесу видобут-
ку вугілля традиційним (шахтним) способом з’явилась
протилежна тенденція при газифікації – створення
нетрадиційних малоопераційних методів видобування
корисних копалин. СПГВ характеризується тим, що у
надрах Землі відбуваються теплові, хімічні, масообмі-
ні та гідродинамічні процеси, при яких засобом праці
виступає вже не машина, а робочі реагенти (повітря,
пара, діоксид вуглецю, кисень та їх комбінації).
Шахтний видобуток вугілля із багаточисельними
операціями і процесами можна замінити технологією
переведення вугілля на місці його залягання методом
газифікації. Послідовність процесів при шахтному
видобутку та при процесах отримання газоподібного
палива наведені у Таблиці 1.
Таблиця 1. Послідовність процесів і операцій при шахтному вийманні та підземній газифікації вугілля
№
з/п
Послідовність процесів і операцій Надійність елементів
шахтне виймання СПГВ
шахтної
системи
системи
СПГВ
1 відбійка, виймання вугілля розпалювання вугільного пласта 0.60 0.95
2 кріплення вибою і керування покрівлею нагнітання дуття й газифікація вугілля 0.80 0.99
3 транспортування вугілля у шахті закладання вигазованого простору 0.90 0.96
4 підйом на поверхню видача газу на поверхню 0.90 0.99
5 транспортування на поверхні очищення та охолодження газу 0.90 0.99
6 збагачення на фабриці подача газу споживачу 0.70 0.99
Загальна надійність системи 0.24 0.95
З аналізу даних Таблиці 1 очевидним є те, що на-
дійність кожної системи з різноманітними технологі-
чними процесами визначається як перемноження
коефіцієнтів надійності складових її елементів, а при
дотриманні такої послідовності процесів і операцій
при шахтному вийманні надійність роботи вугільного
підприємства є збитковою. Достатньо висока надій-
ність процесу СПГВ забезпечується надійністю та
стійкістю всіх елементів процесу газифікації, що
призводять до зростання продуктивності праці в
десятки разів. Узагальнюючим показником економі-
чної ефективності є закон продуктивності праці
(Bondarenko & Tabachenko, 1988):
РФB α= , (1)
де:
B – продуктивність праці або річний виробіток,
грн/людину;
α – коефіцієнт, який враховує гірничо-геологічні
та геомеханічні умови розробки родовищ і організа-
ційні фактори, які характерні для даної галузі;
Р – рівень знань, який необхідний для створення
прогресивної технології, грн/людину;
Ф – фондовіддача (відношення кількості продук-
ції в натуральному чи вартісному виразі до об’єму
основних виробничих фондів підприємства).
M. Tabachenko, P. Saik, V. Lozynskyi, V. Falshtynskyi, R. Dychkovskyi. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(3), 37-45
42
Залежність продуктивності праці на газогенерато-
рному підприємстві від його технологічного рівня
пов’язана за такою залежністю:
Т
П=
1
, (2)
де:
П – продуктивність праці робітника з виробниц-
тва газу (кількість вигазуваного вугілля) на газогене-
раторному підприємстві, т/міс;
Т – трудомісткість (витрати праці робітника за
зміну на газифікацію 1 т вугілля).
Питомі капіталовкладення на будівництво підп-
риємства, віднесені на 1 т вугілля, що вигазовується,
визначається із залежності:
Ф
Ку
1= . (3)
Фондоозброєність (капітальні витрати, що вхо-
дять у фонди підприємства, а інколи і всі капітальні
витрати, що приходяться на одного робітника):
ПK= уϕ . (4)
Залежність зростання продуктивності праці від
ефективності капіталовкладень описується формулою:
( )уКf=П . (5)
Виходячи із закону продуктивності праці (1) і ло-
гічного припущення про те, що механізація кожної
операції технічного процесу вимагає визначених капі-
тальних вкладень, і при цьому знижується трудоміст-
кість даної операції при випуску того ж об’єму про-
дукції, допускаємо, що для кожної технологічної лан-
ки і кожного технічного рівня ( )Р існує лінійна зале-
жність трудомісткості від капітальних витрат. Тоді:
уРКТТ −= 1 , (6)
де:
1Т – початкова трудомісткість по підприємству в
цілому до механізації.
Ефективність завершеної механізації мE , тобто
використання механізації даного технічного рівня на
всіх технологічних ланках, визначається за формулою:
2
1
Т
Т
=Ем , (7)
де:
2Т – величина трудомісткості при закінченні
механізації, звідки:
max
1
1
2 у
м
РКТ
Е
Т
=Т −= , (8)
де:
max
уК – визначається по умовам завершення
механізації всіх технологічних ланок газогенератор-
ного підприємства. Отже:
м
max
у Е
T
TRК 1
1 −= , (9)
або
−=
му ЕК
Т
Р
1
1
max
1 . (10)
Загальний вираз залежності трудомісткості від
капіталовкладень матиме вигляд:
у
му
К
Е
Т
К
Т
ТТ
−= 1
max
1
1 1 ; (11)
або
−−=
му
у
ЕК
К
ТТ
1
11
max1 . (12)
Приведемо цей вираз до безрозмірного вигляду
при τ=
1Т
Т
:
−−=
му
у
EК
К 1
11
max
τ . (13)
Показники росту продуктивності праці при різних
рівнях механізації наведено на Рисунку 2.
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
2
1
K /Ky y
max
П
ро
ду
кт
ив
ні
ст
ь
пр
ац
і (
П
)
Рисунок 2. Залежності росту продуктивності праці від
рівня механізації: (1) при Ем = 3; (2) при Ем = 5
З аналізу даних, наведених на Рисунку 2, встанов-
лено, що при 5.0
max
≥
y
y
K
K
різниця у зростанні проду-
ктивності праці для умов 3=мE і 5=мE незначна.
Найбільше зростання продуктивності спостерігається
при 8.0
max
≥
y
y
K
K
. Отже, найбільший ефект дає закін-
чення механізації, а модернізація обладнання при
загальному рівні механізації 0.5 – 0.7 не призведе до
серйозного збільшення продуктивності праці. Тому
варто направляти засоби і зусилля на закінчення
механізації усіх виробничих процесів на газогенера-
торному підприємстві.
Аналогічний ефект проявляється при автоматиза-
ції процесів на підприємстві. Автоматизація підви-
щує продуктивність кожної операції, що вже пройш-
M. Tabachenko, P. Saik, V. Lozynskyi, V. Falshtynskyi, R. Dychkovskyi. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(3), 37-45
43
ла стадію механізації. Підсумкова ефективність ме-
ханізації мE і автоматизації аE виражаються фор-
мулою автоматичного керування:
амма ЕЕE ⋅= . (14)
Слід враховувати, що для освоєння систем авто-
матизації необхідні допоміжні капіталовкладення у
розмірах, приблизно в 1.25 – 1.3 рази більші, що пе-
ревищують витрати на механізацію процесів, тобто:
qКЕ ума ⋅= max . (15)
Виходячи із цього значення Ема отримуємо:
⋅
−⋅−
=
amу
у
EEqК
К 1
1
1
1
1
1
max
τ ; (16)
⋅
−⋅−
=
amу
у
EEqК
К
П
1
1
1
1
1
max
. (17)
Приймаємо 5=мE і 3=аE , тоді 1535 =⋅=маE .
Показники підсумкової ефективності механізації та
автоматизації отримані із залежності (17) й наведені
на Рисунку 3.
0.2 0.4 0.6 0.8 1 0. 1 2. 1 4.
2
1
1.0
3.0
5.0
7.0
9.0
11.0
13.0
15.0
K /Ky y
max
П
ро
ду
кт
ив
ні
ст
ь
пр
ац
і(
П
)
Рисунок 3. Залежності росту продуктивності праці від
рівня механізації та автоматизації: (1) при
Ем = 5; (2) при Ема = 15
Отримані дані (Рис. 3) показують, що при одному
рівні капіталовкладень рівень продуктивності праці
при одночасній механізації й автоматизації буде
меншим, ніж тільки при механізації до значення:
2.1max == уу КК . (18)
Крута частина кривої на Рисунку 3 при значенні
max
y
y
K
K
наближається до 1 і підтверджує те, що сис-
теми рішення, тобто закінчення процесів механізації
та автоматизації, дає найбільший ефект – ефектив-
ність капіталовкладень зростає нелінійно. Якщо при-
йняти капіталовкладення для однієї нової операції
такими ж як для однієї старої, то загальні питомі
капіталовкладення будуть меншими у тій мірі, в якій
скоротилося число операцій в новому процесі.
Максимальні питомі капіталовкладення мало-
операційного процесу ( )max
уК визначаються за
наступною формулою:
т
у
у n
nК
К
′
=
max
max1 , (19)
де:
n′ – число операцій в новому технологічному
процесі;
тn – число операцій у традиційному процесі.
Зменшення операційності можна співставити від-
повідному збільшенню ефективності механізації,
тобто:
n
nЕ
Е тм
м ′
=′ . (20)
Тоді з урахуванням малоопераційної технології:
′
−
′
⋅−=
nnЕn
n
К
К
tт
t
у
у
/
1
11
max
τ . (21)
Враховуючи, що qnnt ′=′ отримаємо наступну
залежність:
′
−′⋅−=
qЕ
q
К
К
ту
у 1
11
max
τ ; (22)
′
−′⋅−
=
qE
q
К
К
П
mу
у 1
11
1
max
. (23)
При малоопераційному процесі з високою підсу-
мковою ефективністю qEм ′ крива зростання проду-
ктивності праці (Рис. 4) порівняно крутіша, а тому
питання про надійність і стійкість показників кожно-
го технологічного процесу набуває великого значен-
ня. Якщо прийняти 5=мE і 2=′q , то одержимо
наступні показники ефективності (Рис. 4).
1.0
3.03.0
5.0
7.0
9.0
11.0
0.1 0.2 0.3 0.4
Ky/Ky q · ´
max
П
ро
ду
кт
ив
ні
ст
ь
п
ра
ці
(П
)
0.5
Рисунок 4. Залежність росту продуктивності праці від
скорочення числа операцій
M. Tabachenko, P. Saik, V. Lozynskyi, V. Falshtynskyi, R. Dychkovskyi. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(3), 37-45
44
Порівнюючи залежність (Рис. 4), отриману із ви-
разу (23) і (Рис. 2), можна зробити висновок, що ефе-
ктивність капіталовкладень змінюється за експонен-
ціальною залежністю:
( )qКК ууеП
′
=
max47.5
58.0 ,
95.02 =R .
З цього слідує висновок, що сучасне досягнення
науки дозволяє створювати малоопераційні процеси,
які характеризуються високою продуктивністю праці
й відносно малою питомою капіталоємкістю.
Ріст високих капіталовкладень говорить про те, що
фактично проходить реалізація нових конструкторсь-
ких рішень технології свердловинної газифікації вугі-
льних пластів з традиційним видобутком вугілля.
Іншими словами, малоопераційність забезпечує зако-
номірне абсолютне підвищення продуктивності праці,
а останнє характеризує зниження всіх інших витрат
при впровадженні технології газифікації вугілля, що є
основним критерієм ефективності виробництва.
6. ВИСНОВКИ
Технологічна система газифікації вугілля забезпе-
чує безшахтну, безлюдну технологію газоутворення,
що забезпечує безпечність ведення робіт і покращен-
ня умов праці робітників на газогенераторному підп-
риємстві з високим зростанням продуктивності праці.
В трудомісткості робіт на газогенераторному під-
приємстві роботи на поверхні землі займають всю
частину і отже, заслуговують значної уваги до питань
їх удосконалення. На поверхні виконуються роботи,
пов’язані з бурінням й оснащенням свердловин, за-
безпеченням робочими реагентами (дуттям), очи-
щенням й переробкою газу, ремонтом обладнання та
ін. Для більшості з указаних робіт, поряд з їх механі-
зацією і автоматизацією, важливе значення має виро-
бнича потужність газогенераторного підприємства, із
зростанням якої одночасно падає їх трудомісткість.
Прогнозні дослідження з удосконалення технології
СПГВ виходять із сучасних принципів організації
технологічного процесу й передбачають поетапне
впровадження технологій та конструкторських рі-
шень з виробництва генераторного газу та хімічної
сировини.
ВДЯЧНІСТЬ
Дана робота виконана в рамках проведення ком-
плексного наукового проекту між Державним ВНЗ
“Національний гірничий університет” та ТНПУ
ім. В. Гнатюка “Наукові засади переробки органічних
палив комплексними енергетичними підприємст-
вами” при підтримці Міністерства освіти і науки
України, № держреєстрації 0115U002293.
REFERENCES
Anishin, A.S., Piriashvili, B.Z., & Chirkin, B.P. (2013). Trends
and Prospects of Ensuring Energy Resources in Ukraine.
Studies on Russian Economic Development, 24(1), 84-98.
http://dx.doi.org/10.1134/s1075700713010036
Bondarenko, V., & Tabachenko, M. (1988). Zakony ta zakono-
mirnosti hirnychoi nauky. Dnipropetrovsk: Nationalna Hir-
nycha Akademia.
Bondarenko, V., Lozynskyi, V., Sai, K., & Anikushyna, K.
(2015). An Overview and Prospectives of Practical Appli-
cation of the Biomass Gasification Technology in Ukraine.
Theoretical and Practical Solutions of Mineral Resources
Mining, 27-32.
http://dx.doi.org/10.1201/b19901-6
Dubiński, J., & Turek, M. (2015). Basic Aspects Of Productivi-
ty Of Underground Coal Gasification Process. Archives of
Mining Sciences, 60(2), 443-453.
http://dx.doi.org/10.1515/amsc-2015-0029
Falshtynskyy, V., Dychkovskyy, R., Lozynskyy, V., & Saik, P.
(2012). New Method for Justification the Technological Pa-
rameters of Coal Gasification in the Test Setting. Geome-
chanical Processes during Underground Mining: School of
Underground Mining 2012, 201-208.
http://dx.doi.org/10.1201/b13157-35
Falshtynskyi, V.S., Dychkovskyi, R.O., Lozynskyi, V.G., &
Saik, P.B. (2013). Determination of the Technological Param-
eters of Borehole Underground Coal Gasification for Thin
Coal Seams. Journal of Sustainable Mining, 12(3), 8-16.
http://dx.doi.org/10.7424/jsm130302
Falshtynskyi, V., Dychkovskyi, R., Lozynskyi, V., & Saik, P.
(2015). Analytical, Laboratory and Bench Test Researches
of Underground Coal Gasification Technology in National
Mining University. Theoretical and Practical Solutions of
Mineral Resources Mining, 97-106.
http://dx.doi.org/10.1201/b19901-19
Kapusta, K., Stańczyk, K., Wiatowski, M., & Chećko, J.
(2013). Environmental Aspects of a Field-Scale Underground
Coal Gasification Trial in a Shallow Coal Seam at the Exper-
imental Mine Barbara in Poland. Fuel, (113), 196-208.
http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2013.05.015
Khlopytskyi, O. (2014). State, Problems and Prospects of
Ash-Slag Waste Recycling of Ukrainian Thermal Power
Stations. ScienceRise, 4(2(4)), 23-28.
http://dx.doi.org/10.15587/2313-8416.2014.28511
Kolokolov, O., Tabachenko, M., & Eishynskyi, O. (2000).
Teoriia i praktyka termokhimichnoi tekhnolohii vydobutku
ta pererobky vuhillia. Dnipropetrovsk: Natsionalnyi Hirny-
chyi Universytet.
Li, L., Xu, L.J., & Chen, D.M. (2013). Connotation and Tech-
nology System of Green Mining of Manganese Resources.
Advanced Materials Research, (734-737), 540-545.
http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.734-737.540
Lozynskyi, V.H., Dychkovskyi, R.O., Falshtynskyi, V.S., &
Saik, P.B. (2015). Revisiting Possibility to Cross Disjunc-
tive Geological Faults by Underground Gasifier. Naukovyi
Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (4), 22-27.
Ribbing, C. (2007). Environmentally Friendly Use of Non-Coal
Ashes in Sweden. Waste Management, 27(10), 1428-1435.
http://dx.doi.org/10.1016/j.wasman.2007.03.012
Sivertsen, B. (2006). Air Pollution Impacts from Open Air
Burning. WIT Transactions on Ecology and the Environ-
ment, (92), 449-458.
http://dx.doi.org/10.2495/wm060471
Yang, L. (2003). Clean Coal Technology – Study on the Pilot
Project Experiment of Underground Coal Gasification.
Energy, 28(14), 1445-1460.
http://dx.doi.org/10.1016/s0360-5442(03)00125-7
Yang, L.H., Zhang, X., & Liu, S. (2009). Underground Coal
Gasification Using Oxygen and Steam. Energy Sources,
Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects,
31(20), 1883-1892.
http://dx.doi.org/10.1080/15567030802462531
Zhong-Xian, Z., & Yi, Q. (1986). Development of Non-Waste
Technology and Production in the People’s Republic of
Сhina. International journal for Development Technology,
4(1), 49-56.
M. Tabachenko, P. Saik, V. Lozynskyi, V. Falshtynskyi, R. Dychkovskyi. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(3), 37-45
45
ABSTRACT (IN UKRAINIAN)
Мета. Формування та впровадження комплексного, комбінованого та безвідходного енергохімічного підпри-
ємства на базі підземної газифікації вугілля з урахуванням аналізу рівня його техніко-економічної ефективності.
Методика. Дослідження надійності роботи складових елементів газогенераторного підприємства виконува-
лося шляхом визначення послідовності процесів та операцій при підземній газифікації вугілля на усіх техноло-
гічних ланках даного процесу.
Результати. Встановлено, що висока надійність процесу газифікації вугілля забезпечується стійкістю всіх
складових технологічних елементів даного процесу. Описано основні етапи комбінування енергохімічного підп-
риємства з орієнтацією на отримання синтетичних вуглеводнів. При роботі газогенераторного підприємства моде-
рнізація обладнання при загальному рівні механізації 0.5 – 0.7 не призведе до серйозного збільшення продуктив-
ності праці. Тому варто направляти засоби і зусилля на закінчення стадій механізації усіх виробничих процесів.
Наукова новизна. Встановлено, що ефективність механізації та автоматизації процесів роботи газогенера-
торного підприємства виражається формулою автоматичного керування. Визначено залежності зміни ефектив-
ності механізації всіх технологічних ланок газогенераторного підприємства та росту продуктивності праці від
скорочення числа технологічних операцій.
Практична значимість. Ефективне функціонування газогенераторного підприємства, як показують прове-
дені аналітичні дослідження, забезпечується автоматизацією усіх технологічних процесів на даному підприємс-
тві. Для освоєння систем автоматизації необхідні додаткові капіталовкладення, що перевищують витрати на
механізацію у 1.25 – 1.4 рази.
Ключові слова: підземна газифікація вугілля, газогенераторне підприємство, ефективність капіталовкла-
день, енергетична сировина
ABSTRACT (IN RUSSIAN)
Цель. Формирование и внедрение комплексного, комбинированного и безотходного энергохимического
предприятия на базе газификации угля на основе анализа уровня его технико-экономической эффективности.
Методика. Исследование надежности работы составных элементов газогенераторного предприятия выпол-
нялось путем определения последовательности процессов и операций при подземной газификации угля на всех
технологических звеньях данного процесса.
Результаты. Установлено, что высокая надежность процесса газификации угля обеспечивается надежно-
стью и устойчивостью всех составляющих технологических элементов данного процесса. Описаны основные
этапы комбинирования энергохимического предприятия с ориентацией на получение синтетичных углеводоро-
дов. При работе газогенераторного предприятия модернизация оборудования при общем уровне механизации
0.5 – 0.7 не приведет к серьезному увеличению производительности труда. Поэтому следует направлять сред-
ства и усилия на окончание стадий механизации всех производственных процессов.
Научная новизна. Установлено, что эффективность механизации и автоматизации процессов работы газо-
генераторного предприятия выражается формулой автоматического управления. Определены зависимости из-
менения эффективности механизации всех технологических звеньев газогенераторного предприятия и роста
производительности труда от сокращения числа технологических операций.
Практическая значимость. Эффективное функционирование газогенераторного предприятия, как показы-
вают проведенные аналитические исследования, обеспечивается автоматизацией всех технологических процес-
сов на данном предприятии. Для освоения систем автоматизации необходимы дополнительные капиталовложе-
ния, превышающие расходы на механизацию в 1.25 – 1.4 раза.
Ключевые слова: подземная газификация угля, газогенераторное предприятие, эффективность капитало-
вложений, энергетическое сырье
ARTICLE INFO
Received: 23 April 2016
Accepted: 23 July 2016
Available online: 30 September 2016
ABOUT AUTHORS
Mykola Tabachenko, Candidate of Technical Sciences, Professor of the Underground Mining Department, National
Mining University, 19 Yavornytskoho Ave., 4/58, 49005, Dnipropetrovsk, Ukraine. E-mail: tabachenko@i.ua
Pavlo Saik, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Underground Mining Department, National
Mining University, 19 Yavornytskoho Ave., 4/57, 49005, Dnipropetrovsk, Ukraine. E-mail: saik.nmu@gmail.com
Vasyl Lozynskyi, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Underground Mining Department, National
Mining University, 19 Yavornytskoho Ave., 4/61, 49005, Dnipropetrovsk, Ukraine. E-mail: lvg.nmu@gmail.com
Volodymyr Falshtynskyi, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Underground Mining Department,
National Mining University, 19 Yavornytskoho Ave., 4/57, 49005, Dnipropetrovsk, Ukraine. E-mail: fvs@yahoo.com
Roman Dychkovskyi, Doctor of Technical Sciences, Professor of the Underground Mining Department, National Mining
University, 19 Yavornytskoho Ave., 4/34, 49005, Dnipropetrovsk, Ukraine. E-mail: dichre@yahoo.com
|