vesnat.ru страница 1страница 2страница 3страница 4
скачать файл

БОЛТЫШСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ



ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ


ВВЕДЕНИЕ


Постоянный, интенсивный рост мирового энергопотребления, уже превысивший 10 млрд. т. условного топлива, сопровождается быстрым истощением удобных для освоения месторождений традиционных энергетических источников, в первую очередь нефти и газа. Это, в свою очередь, вызывает необходимость изыскания альтернативных сырьевых источников – заменителей нефти, как в производстве энергии, так и в большой химии. Одним из таких источников имеющих большое будущее являются горючие сланцы.

Горючие сланцы – комплексное органо-минеральное сырье. Они могут быть использованы в качестве топлива на электростанциях и для технологической переработки.

Сланцевая смола («синтетическая нефть») является одним из источников получения топливно-энергетической (смазочного и топливного масла, бензина, керосина, мазута и др. продуктов), сланцехимической, пластополимерной и радиотехнической продукции, медицинских и сельскохозяйственных препаратов.

На базе зольных остатков сжигания и термической переработки сланцев может быть организовано производство разнообразных строительных материалов.

Крайне напряженный топливно-энергетический баланс Украины, устойчивая тенденция к повышению цен на нефтепродукты и уголь обуславливает необходимость возврата к изучению месторождений горючих сланцев на территории Украины. По промышленной значимости наиболее перспективным является Болтышское месторождение с запасами горючих сланцев около 3,8 млрд. тонн.
1.ДОБЫЧА И ПЕРЕРАБОТКА ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ

В НЕКОТОРЫХ СТРАНАХ МИРА.

Таблица 1.



СТРАНА, КОНТИНЕНТ

ПЕРИОДЫ ДОБЫЧИ И ПЕРЕРАБОТКИ

СРЕДНИЙ ВЫХОД СМОЛ НА СЛАНЕЦ, %

СПОСОБ ДОБЫЧИ

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА

АВСТРИЯ

С 1576 г. периодически по настоящее время

10,0 – 20,0

подземный

Медицинские препараты, асфальтовая мастика, нефть, смола, ихтиол.

АВСТРАЛИЯ

С 1924 г по 1952 г периодически. В конце 80-х годов добыча и переработка возобновилась

5 – 30 и выше

подземный

Бензин, керосин, битум и др.

ЮЖНАЯ

АФРИКА


(Трансвааль)

С 1935 г по настоящее время.

13-38

Подземный и открытый

Топливные продукты.

БРАЗИЛИЯ

С 1881 г периодически, опытные установки, с 1972 г работает завод.

7,0 – 8,0

открытый

Топливные продукты.

КНР

С 1920 г по настоящее время

5,5

открытый

Смазочные масла, парафин, кокс и др.

СССР (бывш.)

С 1860 г по настоящее время (Волжский район, РСФСР) с 1918 г по настоящее время (Прибалтийский бассейн, Эстонская ССР, РСФСР)

13,0
22,0

Подземный
Открытый и подземный.

Топливные масла, газ, мазут, битум, бензин, бензол, толуол, лаки, фенолы, дубители, кокс, мастики.

Одной из крупнейших в мире, как по добыче, так и по переработке сланцев являлась сланцевая промышленность в бывшем СССР. Добыча сланцев сосредоточена на Эстонском и Ленинградском месторождениях Прибалтийского бассейна и Кашпирском месторождении Волжского бассейна. Основная масса сланцев добывается подземным способом, в меньшей мере открытым (табл. 2)

Общая добыча сланцев в 1980 году превысила 37 млн. т. (табл. 3).

Таблица 2.

Количество действующих горнодобывающих предприятий.

ПОКАЗАТЕЛИ


МЕСТОРОЖДЕНИЯ

ЭСТОНСКОЕ


ЛЕНИНГРАДСКОЕ (ШАХТЫ)

КАШИРСКОЕ (ШАХТЫ)

ВСЕГО

ШАХТЫ

РАЗРЕЗЫ

ДЕЙСТВУЮЩИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ

11

7

4

3

2


ДОБЫЧА НА 1978 г. млн. т.

36,48

15,30

14,92

5,30

0,968

Таблица 3.

Добыча горючих сланцев в бывшем СССР, тыс. т.



ГОД

СССР

РСФСР

ЭСТОНСКАЯ ССР

КАЗАХСКАЯ ССР

ВСЕГО

ЛЕНИНГР.ОБЛ

ВОЛЖСК. РАЙОН

1940

1683

734

403

307

947

2

1945

1384

512

-

512

860

12

1950

4716

1156

347

809

3543

17

1955

10793

3783

2068

1715

7010

-

1960

14148

4902

3480

1422

9246

-

1965

21259

5425

4145

1280

15834

-

1970

24319

5417

4249

1168

18902

-

1980

37389

6055

5163

892

31334

-

На базе горючих сланцев Прибалтийского бассейна работает Прибалтийская и Эстонская ГРЭС мощностью 1600 Мвт каждая. Электростанции потребляют около 70% общей добычи горючих сланцев. Остальные 30% добываемых горючих сланцев используются в химико-технологическом направлении. Четыре действовавших в бывшем СССР сланцеперерабатующих завода выпускали свыше 60 сланцехимических продуктов, часть из которых экспортировалось за рубеж.

Разработка горючих сланцев в крупных масштабах в Австралии относятся к началу ХІХ в. Осуществлялось она периодически на многих месторождениях. Переработка сланцев позволяла получать бензин, керосин, парафин светильный газ, дизельное, тракторное топливо, битум и др.; однако к 1952 г была прекращена. После длительного перерыва в Австралии вновь возобновились добыча и переработка горючих сланцев. К концу 80-х годов планировалось довести производительность завода до 38160 м3/сут.

В КНР разработка сланцев ведется на Фушунськом (30-35 млн. т./год) и Маоминськом (10-20 млн. т/год) месторождениях. В результате термической переработки сланцев получают дизельное топливо, смазочные масла, парафин, кокс и др.

В Израиле горючие сланцы являются почти единственным национальным источником топлива. На базе горючих сланцев планировалось строительство сланцеперерабатывающего завода производительностью 3200 – 6400 м3/сут. смолы.

Добыча сланцев в Бразилии началась в конце ХІХ века. Создано немало промышленных установок по получению смолы и газа. Построенный промышленный комплекс с ежесуточной переработкой сланца 108 тыс. т.

Опыты по химико-технологической переработке сланца ведутся во многих странах мира (табл. 1). Важность и значение сланцевой проблемы были подчеркнуты еще в 1968 г, когда Организация Объединенных Наций созвала специальный симпозиум по проблеме горючих сланцев, актуальной для многих стран. Энергетические проблемы второй половины ХХ века с особой остротой поставили вопросы использования горючих сланцев взамен истощающихся запасов нефти и газа. В этом отношении характерно принятое в США решение о выделении 20 млрд. $ на освоение методов получения жидких топлив из горючих сланцев и битуминозных песков в 80-90-е годы.
2. БОЛТЫШСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ.

2.1. Геологическое строение, запасы (ресурсы) полезного

ископаемого и рекомендуемые способы добычи.

Болтышское месторождение горючих сланцев расположено в Александровском районе Кировоградской области и частично в Каменском районе Черкасской области и приурочено к Болтышской впадине в кристаллическом фундаменте, глубина которой достигает 600 м, диаметр около 25 км. (рис. 1)

В геоморфологическом отношении участок работ представляет собой холмистую лесостепную равнину с довольно густой сетью балок и оврагов. Максимальные абсолютные отметки поверхности, до 200-210 м, наблюдаются в северо-восточной и южной частях района. Минимальные отметки – 108 – 110 м, в долине р. Тясмин. На территории месторождения с востока на запад протекает р. Тясмин с притоками р. Болтышка на юге и р. Осытняжка на севере. По долинам этих рек имеются большие пруды, частично обеспечивающие, потребность в воде животноводческие фермы и предприятия. Среднегодовой расход воды по р. Тясмин, в центральной части месторождения, равен 0,85 м3/сек.

Болтышская впадина заполнена осадочными образованиями мезозойского возраста, представленными глинами, алевритами, глинистыми и горючими сланцами и др. (рис. 2,3). Мощность продуктивной толщи, содержащей пласты горючих сланцев, достигает 400 м. Условно она делится на 5 горизонтов, сложенных темноцветными, слоистыми глинами и алевритами. Горючие сланцы встречаются по всей толще, однако практический интерес по мощности, выдержанности и качеству представляют IV и II горизонты. В IV горизонте, включающем основную часть запасов (82%), выделено 5 пластов: А, Б, В1, В2 и Г. Эти пласты мощностью более 2-х метров и с минимальной теплотой сгорания сухого топлива 2000 ккал/кг. Два пласта нижнего горизонта ІІ распространены в центральной части впадины и залегают в 40-50 м ниже почвы пласта Г. Пласты горючих сланцев залегают практически горизонтально и только в прибортовой части впадины они наклонены под углом 1-40 в сторону центральной части.

В горно-геологических условиях Болтышского месторождения горючих сланцев, возможно, применение как открытого, так и подземного способа разработки. Выполненные институтом «УкрНИИпроект» (1998 г.) технико-экономические расчеты показали перспективность разработки Болтышского месторождения карьерами. На месторождении выделено 5 карьерных полей, из которых карьерное поле №1, как наиболее перспективное, предложено для дальнейшего изучения (рис. 4).

Таблица 4.



Количественная характеристика пластов горючих сланцев.

Наименование

показателей



Пласты IV горизонта

Всего по гори-зонту

ІІ

горизонт


ВСЕГО по месторож-дению

В т.ч. по карьерному полю №1

А

Б

В1

В2

Г

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Площадь, км2

57,2

251,9

11,4

151,4

46,6










31,8

Мощность, м

3,5

4,6

2,5

2,9

2,6










34,6

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Запасы (кат.С2+ Р1), млрд. т.

0,28

1,62

0,4

0,61

0,17

3,08

0,71

3,79

1,29


лубина залегания, м

  • от

  • до

  • преобладающая

17

300



100

240

24

330


120

275

70

335


120

285

75

340


130

290

135

350


140

295




150


370

150

300




20

350



100

300



2.2 Качественная характеристика горючих сланцев.

Горючие сланцы представляют собой серую массивную и слоистую породу. Органическая часть сланцев, преимущественно сапропелевого состава, и составляет более 25% состава сланцев.

По качеству все пласты почти одинаковы. С глубиной отмечается слабо заметное ухудшение показателей. Тоже наблюдается и по площади, от центра впадины к ее краям.

Основные показатели качества болтышских сланцев при бортовой теплоте сгорания 2 000 ккал/ кг приведены в таблице 5.

Таблица 5.

Показатели



Еди-ницы изме-рения

В числителе – крайние значения показателей (от - до)

В знаменателе – среднее значение по площади подсчета запасов



IV горизонт

ІІ горизонт

А

Б

В1

В2

Г

Зольность (Ad)

%

47.4-70.0

66.4


42.4-70.0

63.8


49.8-70.0

63.7


43.9-70.0

63.8


48.5-70.0

67.1


46.0-70.0

68.2


Влажность рабочего топлива (Wtr)

%

33

33

33

33

33

33


Удельная теплота сгорания (Qsdaf)


ккал

кг



2000-4150

2280



2000-4762

2560



2000-4148

2780



2000-4739

2790



2000-3079

2100



2000-4382

2140


Выход смолы (Tsk)

%


6,0-27,2

12,2


6,0-32,0

14,2


6,0-27,9

15,3


6,0-26,8

15,7


6,0-22,1

11,4


6,0-28,5

11,3


Содержание серы (Std)

%


0,5-3,5

1,5


0,3-6,8

2,5


0,9-3,7

2,1


0,9-4,5

1,8


0,4-2,9

1,7


0,4-5,1

1,3

Объемный вес сланцев зависит от зольности и составляет 1.1-1.3 т/м3 для малозольных разностей и 1,4-1,7 т/м3 для высокозольных.

Таблица 6.


скачать файл


следующая страница >>
Смотрите также:
Болтышское месторождение горючих сланцев
1032.16kb.
В основном барит имеет гидротермальное происхождение, иногда образуя самостоятельные рудные жилы мощностью в несколько метров
82.21kb.
М. Львів Організаційний комітет
48.18kb.
Баку и Северный Кавказ были основным источником нефти для всей экономики
326.13kb.
Рабочая среда сырая и товарная нефть по гост 9965-76
83.43kb.