Авант-ПАРТНЕР РЕЙТИНГ № 4 от 20.12.2022

Проект: «Цифровая платформа мониторинга фугитивных выбросов парниковых газов и их сокращений при использовании чистых угольных технологий»

Руководитель проекта: Уткаев Евгений Александрович, старший научный сотрудник Института угля ФИЦ УУХ СО РАН.

При переходе к отработке угольных пластов, залегающих на более глубоких горизонтах с высокой газоносностью на шахтах Кузбасса возникает проблема обеспечения безопасной добычи угля, в этих условиях необходимо совершенствование методов и средств мониторинга шахтного метана. В настоящее время мониторинг и учёт шахтного метана на действующих шахтах осуществляется путём сбора данных с бумажных журналов учёта и передачи их на дальнейшую их обработку и расчёт по действующим методикам.

Проект «Цифровая платформа мониторинга фугитивных выбросов парниковых газов и их сокращений при использовании чистых угольных технологий» входит в комплексную программу «Разработка и внедрение комплекса технологий в областях разведки и добычи твердых полезных ископаемых, обеспечения промышленной безопасности, биоремедиации, создания новых продуктов глубокой переработки из угольного сырья при последовательном снижении экологической нагрузки на окружающую среду и рисков для жизни населения», направленной на решение научно-технических и социально-экономических задач.

Основная цель проекта – организация в установленном порядке мониторинга выбросов парниковых газов и оценка их сокращения в результате реализации планируемых технических и технологических мероприятий на долгосрочную перспективу. Например, за счёт его использования в качестве нетрадиционного источника энергии, в котельных или теплоэлектростанциях. Кроме того, при реализации мероприятий по сокращению выбросов шахтного метана решается экономическая составляющая путем частичного замещения, вырабатываемой тепловой и электрической энергии.

Диаграмма взаимосвязей компонентов клиентского приложения

Ожидается, что при выполнении проекта будет создана структура цифровой платформы мониторинга фугитивных выбросов парниковых газов, обеспечивающая эффективную обработку запросов на анализ исходных данных угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий в интерактивном режиме. Использование цифровой платформы позволит автоматизировать расчёты по категориям: фугитивные выбросы, выбросы от сжигания топлива на стационарных объектах, выбросы от сжигания транспортного топлива. Также цифровая платформа будет реализована в виде настольного приложения, обеспечивающего визуализацию выполненных оценок, составление отчётов и их хранение.

Кроме того, в цифровой платформе будут предусмотрены методы резервного копирования и восстановления этих данных, т.е. в случае какого-либо сбоя несохраненные данные можно будет восстановить. Для этого будут разработаны алгоритмы восстановления значений временных рядов объёмов добычи угля подземным и открытым способами, метанообильности угольных шахт, объёмов обогащения и транспортировки угля.

Ещё одним результатом выполнения проекта станет методика расчёта чувствительности фугитивных выбросов к переменным модели (объёмы добычи угля, газообильность угольных пластов, объёмы переработки угля и его транспортировки).

Угольное предприятие, установив у себя разработанную платформу, будет иметь возможность обмениваться данными с другими программными обеспечениями данного предприятия и использовать их в платформе и наоборот. Цифровая платформа мониторинга фугитивных выбросов парниковых газов должна обладать функциональными возможностями обмена данными с внутрикорпоративными специализированными цифровыми платформами основных угледобывающих и энергетических компаний.

Компьютерная реализация цифровой платформы обеспечит возможность выбора и обоснования рациональных технологических решений (выбор мероприятия и/ или оборудования) по снижению выбросов шахтного метана и углекислого газа при угледобыче и последующем обращении с углем, включая расширение программ экологического мониторинга и внедрение инновационных решений, направленных на переработку шахтного метана, например, путём его использования для производства тепловой и электрической энергии.

СПЕЦПРОЕКТ: КНТП «Чистый уголь – зелёный Кузбасс»