Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Research on quantifying the hydrophilicity of leached coals by FTIR spectroscopy

100%

Wang J. , He Y. , Yang Y. , Xie W. , Ling X.

|

tom Vol. 53, iss. 1

227--239

EN

Surface properties play important roles in characterization of structural parameters and the hydrophilicity index. Accurate analysis of the macerals rather than the average properties of the macerals and minerals are crucial for these parameters and indexes. In order to improve the accuracy of analyzing coal surface property, HF/HCl acid leaching was applied to eliminate the interference of minerals. FTIR was used to characterize the differences in surface chemical composition between raw and processed coal. Moreover, each functional group was analyzed quantitatively. Based on these quantitative data, the structural parameters and hydrophilicity indexes were calculated. From the results of FTIR, the peaks of mineral cover up the types of the organic peaks, such as -COOH and aromatic CH stretching. In addition, they decrease the intensity of the peak such as C=C and aromatics CHx out-of-plane deformation in the spectra of raw coals. However, it provided the accurate types and contents of organic functional groups of the macerals after acid leaching. The structural parameter results indicate that the values cannot reflect the coal ranks through the surface properties of raw coals while they show a good relationship with the degree of coalification in the analysis of processed coals. Besides, the hydrophilicity indexes are verified by the natural floatability of coal macerals of the processed coals. It is also found that the processed lignite coal cannot be floated despite elimination of the hydrophilic minerals. The main reason of hard-to-float property of lignite coal lies in a strong hydrophilicity of macerals.

2

Determination of the fraction of paramagnetic centers not-fulfilling the Curie law in coal macerals by the two-temperature EPR measurement method

100%

Słowik G. P. , Więckowski A. B.

|

tom Vol. 60, No. 3, part 1

389--393

EN

Two-temperature electron paramagnetic resonance (EPR) measurements, applied to determine the relative contributions of paramagnetic centers – fulfilling and not-fulfilling the Curie law, were carried out. The measurements were made on the macerals – exinite and vitrinite, separated from clarain of the Polish medium- -rank coal (85.6 wt% C). The two-temperature EPR measurements, presented in this work, were performed respectively, at temperatures: T1 = 293 K and T2 = 173 K for exinite, and T1 = 293 K and T2 = 153 K for vitrinite. The relative contributions X of spins not-fulfilling the Curie law present in the studied macerals were calculated. A comparison of different methods of calculating the relative contributions of paramagnetic centers – fulfilling and not-fulfilling the Curie law, present in exinite and vitrinite studied by EPR was made.

3

Analiza składu macerałowego w profilu pokładu 308 - westfal b (KWK "Ziemowit", Górnośląskie Zagłębie Węglowe)

63%

Misiak J.

|

tom T. 27, z. 2--4

299-306

PL

W wyrobiskach górniczych pobrano próbki kawałkowe węgla kamiennego reprezentujące pełną miąższość pokładu o numerze 308 (2,1 metra). Badania mikroskopowe węgla wykonano według samodzielnie opracowanej metodyki umożliwiającej wykonanie ciągłego profilu petrograficznego - "mikroprofilu", oraz łatwego przetwarzania danych na komputerze. W tym celu wykonano siatkę pomiarową, którą umieszczono w okularze mikroskopu. Ilościową zawartość grup macerałów i macerałów w profilu pokładu uśredniono za pomocą szeregów czasowych (średnich kroczących) i wykreślono w postaci wykresów. Do analizy środowisk sedymentacji w torfowisku wykorzystano wskaźnik żelifikacji Diessela w zmodyfikowanej formie - również w postaci szeregu czasowego. W oparciu o tak zestawione dane sformułowano prawidłowości występowania poszczególnych macerałów w profilu węgla

EN

Lump samples of coal, representing the full length (2.1 m) of the No 308 coal seam, were collected underground. Microscope investigations of the coal were carried out using a self-developed method that enables obtaining of a continuous petrographical profile ("microprofile") and computerized processing of the data. It was necessary to construct a special measuring grid to be placed into the eye-piece. The content of the maceral groups distinguished and of the macerals along the profile were averaged using the method of moving averages and presented as diagrams. The sedimentary environments in the peat-bog were analysed on the basis of the gelification index, modified after Diessel also in the form of moving averages. Having the data gathered in this way, the author has detected certain regularities in the distribution of individual macerals in the profile

4

Rozproszona materia organiczna warstw menilitowych jednostek skolskiej, śląskiej i dukielskiej wschodniej części Karpat zewnętrznych

63%

Ziemianin K. , Nowak G. J.

|

tom nr 243

1--192

PL

Praca poświęcona jest charakterystyce petrograficznej rozproszonej materii organicznej w warstwach menilitowych jednostek skolskiej, śląskiej i dukielskiej. Jej cel stanowi uzupełnienie trwających od lat badań nad tą jedną z najciekawszych formacji łupkowych w obrębie Karpat o elementy petrografii materii organicznej, których tłem są wyniki badań geochemicznych. Nacisk położono na obserwacje mikroskopowe – scharakteryzowano skład macerałowy skał wchodzących w obręb warstw menilitowych, określono stopień dojrzałości termicznej materii organicznej poprzez pomiary refleksyjności fragmentów witrynitu, a także opisano wykształcenie litologiczne. Wyniki uzupełniono o dane uzyskane z analizy pirolitycznej Rock-Eval, a w szczególności wykorzystano takie parametry jak Tmax, TOC (udział węgla pochodzenia organicznego), HI (indeks wodorowy) oraz OI (indeks tlenowy). Zbadano relacje pomiędzy uzyskanymi wynikami, zwłaszcza pod kątem związków pomiędzy składem macerałowym a parametrami geochemicznymi i typem litologicznym. Wszystkie uzyskane wyniki starano się prześledzić zarówno w skali odsłonięcia, jak również w skali poszczególnych jednostek. Pomimo pewnych ograniczeń zastosowanych metod odniesiono się również do kwestii paleośrodowiskowych. Przebadane skały wchodzące w skład warstw menilitowych charakteryzują się zróżnicowanym wykształceniem litologicznym. Są to w głównej mierze różnego rodzaju łupki – ilaste, margliste, wapniste oraz w mniejszym stopniu mułowce, piaskowce, pyłowce, rogowce i wapienie mikrytowe. Materia organiczna najliczniejsza jest w łupkach ilastych i mułowcach, natomiast w przypadku piaskowców, pyłowców i rogowców jej udział jest wyraźnie niższy. W składzie materii organicznej najczęściej obserwuje się następującą asocjację: alginit + bituminit + liptodetrynit + kolotelinit + witrodetrynit + fuzynit/semifuzynit/inertodetrynit. W części skał zdarzają się pewne odstępstwa, polegające na braku któregoś z wymienionych składników, niemniej jednak nie jest to częste. W ujęciu ilościowym skład macerałowy najczęściej zdominowany jest przez macerały grupy liptynitu – alginit, bituminit i liptodetrynit. Ich udział jest zwykle znacznie wyższy od macerałów z grupy witrynitu (reprezentowanych przez kolotelinit i witrodetrynit). Macerały grupy inertynitu (fuzynit, semifuzynit, inertodetrynit) są powszechne, ale jednocześnie ich udział jest bardzo niewielki. W skałach z niektórych odsłonięć w składzie materii organicznej obecne są także stałe bituminy. Dodatkowo często obserwuje się bioklasty w postaci fragmentów szkieletu ryb. Ilościowy udział poszczególnych macerałów może się zmieniać w szerokim zakresie w obrębie tej samej litologii. Alginit najpowszechniejszy jest w mułowcach jednostki śląskiej i skolskiej, bituminit z kolei najliczniejszy jest w łupkach marglistych jednostki śląskiej oraz łupkach ilastych jednostki skolskiej. Liptodetrynit najczęstszy jest w mułowcach i łupkach ilastych jednostek śląskiej i dukielskiej. Najwięcej fragmentów witrynitu obserwuje się w łupkach ilastych i marglistych jednostki dukielskiej. Materia organiczna łupków menilitowych deponowana była w środowisku głównie płytkowodnym, na co wskazuje powszechność alginitu. Środowisko to mogło być zróżnicowane pod kątem warunków natlenienia i tempa sedymentacji, co mogłyby sugerować obserwowane znaczne różnice w zawartości alginitu i bituminitu. Materia organiczna warstw menilitowych reprezentuje w głównej mierze typy II oraz III kerogenu, jak również ich mieszaninę. Skały z typem I i IV kerogenu należą do rzadkości. W większości odsłonięć materia organiczna znajduje się w fazie niedojrzałej. W jednostce skolskiej w żadnej z przebadanych lokalizacji nie obserwuje się materii organicznej w stadium odpowiadającym tzw. oknu ropnemu. W jednostce śląskiej próbki o wyższym stopniu przeobrażenia termicznego spotyka się w tzw. strefie przeddukielskiej. Poza nią jedynie incydentalnie obserwuje się próbki będące na granicy fazy niedojrzałej i fazy generowania płynnych węglowodorów. W jednostce dukielskiej skały znajdujące się w fazie „okna ropnego” obserwuje się na obszarze okna tektonicznego Świątkowej Wielkiej. Podwyższoną dojrzałość (granica fazy niedojrzałej i „okna ropnego”) sugerują także wyniki pirolizy Rock-Eval dla próbek z najbardziej na południe wysuniętego odsłonięcia (Komańcza 2). Nie obserwuje się regionalnych trendów zmienności parametrów Tmax i Ro. Najlepszym potencjałem generacyjnym charakteryzuje się część łupków ilastych (zwłaszcza w jednostce skolskiej i śląskiej) oraz mułowce. Skałami o słabym potencjale generacyjnym są z kolei rogowce, piaskowce i pyłowce. Typ litologii nie decyduje jednak w sposób jednoznaczny o potencjale generacyjnym, gdyż niezależnie od wykształcenia litologicznego może on zmieniać się w stosunkowo szerokim zakresie.

EN

This work is devoted to the petrographic characteristics of dispersed organic matter in the Menilite Beds of Skole, Silesian and Dukla Units. Its purpose is to supplement the ongoing research on this one of the most interesting formations within the Carpathian Mts. with aspects of organic matter petrography, with the background of geochemical investigations. The main emphasis was placed on microscopic observations – the maceral composition of the rocks was characterized, the maturity level of organic matter was determined by measuring the reflectance of vitrinite fragments and also lithological aspects were described. The results were supplemented with data obtained from the Rock-Eval pyrolytic analysis, in particular parameters such as Tmax, TOC (content of organic carbon), HI (hydrogen index) and OI (oxygen index) were used. The relationship between the obtained results was examined, especially in terms of the relations between the maceral composition, geochemical parameters and lithology. All obtained results were traced both on outcrop and unit scale. Despite some limitations of the methods used, paleoenvironmental issues were also referred to. The rocks collected within Menilite Beds are characterized by various lithology. These are mainly different types of shales (argillaceous, marly, carbonate). Mudstones, sandstones, siltstones, cherts and micritic limestones are also present, but their content is lower. The richest in organic matter are shales and mudstones, while in the case of sandstones, siltstones and cherts its content is significantly lower. In the qualitative composition of organic matter, the following association is most often observed: alginite + bituminite + liptodetrinite + collotelinite + vitrodetrinite + fusinite/semifusinite/inertodetrinite. In few rocks some of the components are missing, however it is not common. Maceral composition is most often dominated by macerals of the liptinite group - alginite, bituminite and liptodetrinite. Their content is usually much higher than macerals from the vitrinite group (represented by collotelinite and vitrodetrinite). Macerals of the inertinite group (fusinite, semifusinite, inertodetrinite) are common, but at the same time their content is very low. Solid bitumen is also present in few samples. In addition, bioclasts in the form of fish skeleton fragments are often observed. The content of individual macerals can vary widely within the same lithology. Alginite is the most numerous in mudstones of the Silesian and Skole Units. The highest content of bituminite on the other hand is observed in the marly shales of the Silesian Unit and the argillaceous shales of the Skole Unit. Liptodetrinite is most common within mudstones and shales of the Silesian and Dukla Units. The highest content of vitrinite is observed in clay and marly shales of the Dukla Unit. The organic matter of Menilite Beds was deposited mainly in shallow water marine environment, as indicated by the high content of alginite. This environment may have been varied in terms of oxygenation and sedimentation conditions, which may be suggested by the significant differences in the content ratio of alginite and bituminite. The organic matter of the Menilite Beds mainly represents kerogen types II and III, as well as their mixture. Rocks with kerogen types I and IV are rather rare. In the most of outcrops, the organic matter of the Menilite Beds is in the immature phase. In the Skole Unit, no organic matter being in “oil widow” phase is observed. In the Silesian Unit, samples with a higher degree of thermal transformation are found in so-called pre-Dukla zone. Apart from the mentioned zone, samples with the maturity level between immature stage and early oil generation phase are only incidentally observed. In the Dukla Unit, rocks with organic matter being in the oil window phase are observed in the Świątkowa tectonic window. Increased maturity is also suggested by Rock-Eval pyrolysis results for rocks collected from the southernmost outcrop (Komańcza 2). No regional trends in the variability of Tmax and Ro parameters are observed. The best generation potential is observed for mudstones and some of the argillaceous shales (especially in the Skole and Silesian Units). On the other hand, rocks with poor generation potential are cherts, sandstones and siltstones. However, lithology itself cannot directly indicate the generation potential, as this can change in a relatively wide range within the same type of rock.

5

Wykorzystanie metod rozpoznawania obrazów do wspierania procesu decyzyjnego dotyczącego klasyfikacji węgla ze względu na wybrane cechy petrograficzne

63%

Młynarczuk M. , Godyń K.

|

2012

|

tom Vol. 14, no. 1-4

3--14

PL

W ramach prac wykonano wstępne badania pozwalające na opracowanie metod rozpoznawania obrazów mikroskopowych węgla, możliwych do wykorzystania w procesie decyzyjnym dotyczącym klasyfikacji cech petrograficznych (takich jak skład macerałowy) oraz strukturalnych (np. stopień destrukcji). Bazując na wcześniejszych badaniach uznano, że najbardziej istotna z punktu widzenia układu węgiel-gaz będzie identyfikacja witrynitu, inertynitu, kataklazy oraz (ze względów pomiarowych) kleju, w którym zatopione są badane okruchy węgla. Zdefiniowano wielowymiarową przestrzeń cech, która pozwoliła – bazując na metodach rozpoznawania obrazów – w sposób automatyczny klasyfikować wspomniane cechy. W wyniku przeprowadzonych analiz otrzymano poprawne klasyfikacje tych cech na poziomie sięgającym 96%. Wykazano tym samym, że metody sztucznej inteligencji, pozwalają na identyfikowanie wybranych parametrów petrograficznych i strukturalnych węgla. Dalsze rozwijanie tej metodyki może doprowadzić do opracowania uniwersalnego narzędzia, które pozwoli na obiektywizm w ocenie większej ilości cech petrograficznych i strukturalnych węgla.

EN

Preliminary tests were performed to develop methods supporting the recognition of microscopic images of coal, to be used in the decision-making processes involved in coal classification in terms of their petrographic (maceral composition) and structural properties (the extent of structural damage). Results of previous tests reveal that identification of vitrinite, inertinite, catalase as well as adhesives encapsulating the tested coal fragments is of particular importance in the case of coal-gas systems. The multi-dimensional space of coal properties is defined, allowing an automatic classifi cation of pre-defined features, basing on image recognition methods. This procedure allowed for correct classification of those properties, the accuracy level approaching 96%. It appears that AI (artificial intelligence) methods enable the identification of selected petrographic and structural parameters of coal. Further development of this methodology may result in creation of an universal tool allowing the objective evaluation of a larger number of petrographic and structural properties of coal.

6

On the effects of maceral content on methane sorption capacity in coals

63%

Olajossy A.

|

tom Vol. 58, no. 4

1221--1228

EN

The problems connected with the sorption capacity of methane in hard coals are constantly subject to various research. In this paper, the influence of the content of macerals mainly vitrinite for the sorption capacity of chosen samples of Polish hard coals was analysed. The analysis was conducted on basis of available from the literature results of resarches of petrographic composition of this coals and methane sorption isotherms. The samples of grained coals contained from 7 ro 76% of vitrinite and their sorption capacity was obtained in the scope of high pressures; 0 < p < 80 bars, on the basis of the equation of Langmuire. In effect, it turned out that the maceral content has a little influence on the methane sorption capacity of coals. This refers mainly to high volatile and middle volatile coals. In the literature concerning this issue simillar effect may be encountered for other coals.

PL

Problemy związane z pojemnością sorpcyjną metanu w węglach kamiennych są nadal przedmiotem różnych badań. W tym artykule przedstawiono wpływ zawartości macerałów, głównie witrynitu na pojemność sorpcyjną wybranych prób polskich węgli. Przeprowadzone analizy były oparte o wyniki badań dostępnych w literaturze odnośnie do składu petrograficznego tych węgli oraz ich izoterm sorpcji metanu. Dotyczy to próbek ziarnistego węgla, w którym zawartość witrynitu wynosiła 7-76%, a ich pojemność sorpcyjna była wyznaczona w zakresie ciśnienia 0-80 bar, w oparciu o równanie Langmuira. W efekcie tej pracy okazało się, że zawartość macerałów w węglu ma mały wpływ na pojemność sorpcyjną metanu w tych węglach. Dotyczy to głównie węgli o wysokiej i średniej zawartości części lotnych. W literaturze można spotkać podobny do tego efekt, dotyczący innych rodzajów węgli.

7

The influence of petrographic properties of bituminous coal on the quality of metallurgical coke

51%

Jelonek I. , Jelonek Z. , Jelonek I. , Jelonek Z.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi Polskiej Akademii Nauk

|

2017