نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه یزد- دانشکده مهندسی معدن و متالور ژی

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد استخراج معدن دانشگاه یزد

3 هیئت علمی/دانشکده معدن متالورژی دانشگاه یزد

چکیده

گاز متان یکی از گازهای منتشرشده از لایه‌های زغال‌سنگ است که براثر تهویه از معدن خارج‌شده و در جو (هوا) انتشار می‌یابد. بر اساس تحقیقات انجام‌گرفته سالانه چندین میلیارد مترمکعب گاز متان از معادن زغال‌سنگ جهان انتشار می‌یابد. به دلیل اهمیت منابع انرژی هم‌اکنون در بسیاری از معادن زغال‌سنگ دنیا عملیات زهکشی در حال انجام است و در این خصوص گاز متان تولیدشده در لایه‌های زغال‌سنگ با استفاده از روش‌های خاص جمع‌آوری‌شده و به‌وسیله خطوط لوله به خارج از معدن منتقل می‌شود. این گازبر اساس عیار و مقدار، به منظور تولید برق، فروش و استفاده سرمعدن به کار گرفته می‌شود. معدن زغال‌سنگ طبس تنها معدن زغال‌سنگ مکانیزه کشور است که به روش جبهه کار بلند در حال استخراج است. گاز خیری لایه‌های زغالی در منطقه طبس بالا است و از حدود 10 مترمکعب بر تن در عمق 100 متر به حدود 20 مترمکعب در عمق 600 متری می‌رسد و همین امر باعث شده است با افزایش عمق مشکلاتی در حین استخراج به وجود آید. به‌منظور مقابله با این موضوع در طرح پایه طبس عملیات زهکشی گاز متان از داخل معدن در نظر گرفته‌شده است. هدف اصلی این تحقیق بررسی امکان استفاده از گاز متان زهکشی شده برای تولید برق در معدن زغال‌سنگ طبس است. بر این اساس با محاسبه هزینه‌های سرمایه‌گذاری و جاری و نیز درآمد حاصل از فروش گاز سنتزی به نیروگاه برق و تشکیل جدول DCF مشخص شده است که مقدار مقدار NPV روش زهکشی گاز متان با نرخ بهره 15 درصد برابر با 44/952 میلیون ریال و IRR حدود 5/26درصد است که نشان‌دهنده توجیه اقتصادی اجرای روش گازکشی به منظور تامین خوراک گازیک نیروگاه تولید برق است. به‌هرحال زهکشی گاز متان در معدن زغال‌سنگ طبس علاوه بر بهره‌وری انرژی و تولید متان به‌عنوان سوخت، از انتشار این گاز گلخانه‌ای به اتمسفر جلوگیری می‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Feasibility Study of Methane Drainage in Tabas Coal Mine for Power Generation

نویسندگان [English]

  • Mehdi Najafi 1
  • Majid Alidokht 2
  • Javad Gholamnejad 3

1 Department of Mining and metallurgical Engineering, Yazd University

2 MCs Graduated in Mining Exploitation, Department of Mining and Metallurgical Eng., Yazd University, Yazd, Iran

3 Dapartment of mining and metallurgical engineering, Yazd university, Yazd, Iran

چکیده [English]

Methane is one of the gases emitted from coal seams, which is released into atmosphere through ventilation operation. The emission of this gas causes environmental problems and losing of energy resources. According to previous studies, several billion cubic meters of methane annually are emitted from coal mines in the world. Currently, methane drainage operation is done in many coal mines in the world and the drainages methane was collected by special methods and transported by pipelines to the surface. This gas was used for power generation, sales, town gas and industrial use. Tabas mechanized coal mine extract by longwall mining. In this mine coal seam gas content was varied from 10 ton per cubic meters in depth of 100 m to 20 ton per cubic meters in depth of 600 m. This condition caused that methane drainage operation is done in this mine. The aim of this paper is feasibility study of methane drainage in Tabas coal mine for power generation. Therefore, by considering the investment and operating costs as well as the income from the sale of gas to the power plant, the results has been shown that methane drainage for power generation is economic. However, methane drainage operation in Tabas coal mine, in addition to its energy efficiency and methane production as a fuel, reduce greenhouse gas emission and outburst potential in this mine.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Methane Drainage
  • Power Generation
  • Tabas Coal Mine
  • Technical and Economic studies

منابع
1. Karacan, C. Ö., F. A. Ruiz, M. Cotè and S.
Phipps (2011). "Coal mine methane :a review of capture and utilization practices with benefits to mining safety and to greenhouse gas reduction." International journal of Coal Geology 86(2-3): 121-156.
2. Thakur, P. (2014). Coal seam degasification. Coal Bed Methane: From Prospect to Pipeline, 155.
3. Moore, T. A. (2012). Coalbed methane: a review. International Journal of Coal Geology, 101, 36-81.
.4 نجفی، م ., ، شاکری، م.، ) 1336 (، عوامل موثر در انتخاب
سیستم گاززدایی در معدن زغال سنگ طبس. نشریه
علمی پژوهشی مهندسی معدن، دوره دوازدهم، شماره
- . 31 ، ص 64 53
5. United Nations. Economic Commission for Europe, and Methane to Markets Partnership. (2010). Best practice guidance for effective methane drainage and use in coal mines (No. 31). United Nations Publications.
6. William P. D., (1994). Methane Control for Underground Coal Mines. United state Department of the interior Bruce Babbitt, Secretary, and Bureau of mines.
7. Sarhosis, V., Jaya, A. A., Thomas, H. R. (2016). Economic modelling for coal bed methane production and electricity generation from deep virgin coal seams. Energy, 107, 580-594.
8. USEPA (U.S. Environmental Protection Agency), (1999). Guidebook on Coalbed Methane Drainage for Underground Coal Mines. Cooperative Agreement No. CX824467-01-0 with the Pennsylvania State University by Jan M. Mutmansky.
9. Anon, (2005). Basic Design of Tabas Coal Mine Project, Report-Mining. Vol 1 of 5.