Zasoby węgla kamiennego w Polsce dla podziemnego zgazowania – oczekiwania a rzeczywistość

• Autorzy: Sermet E. , Nieć M. , Chećko J.

Identyfikatory

DOI

10.1515/gospo-2017-0033

Warianty tytułu

EN

Hard (bituminous) coal resources in Poland – expectations and reality

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Proces podziemnego zgazowania węgla często wskazywany jest jako alternatywny dla klasycznej eksploatacji, umożliwiający wykorzystanie zasobów węgla, także tych, które są niedostępne lub trudne do wydobycia dla konwencjonalnych metod górniczych. Na podstawie analizy osiągalnych danych odnośnie procesu PZW oraz cech budowy geologicznej polskich zagłębi węgla kamiennego stwierdzono, że możliwości stosowania metody podziemnego zgazowania na skalę przemysłową są ograniczone. Najważniejszymi utrudnieniami dla PZW są: wielopokładowość złóż, przewaga pokładów cienkich (o miąższości <1,5 m) oraz warunki hydrogeologiczne (silne zawodnienie nadkładu) i tektoniczne (zuskokowanie pokładów), powodujące ograniczenie racjonalnego wykorzystania złóż. Na podstawie szczegółowej oceny warunków występowania i wielkości zasobów złóż węgla kamiennego stwierdzono, że tylko niespełna 10% z całości udokumentowanych zasobów może być gazyfikowane pod ziemią do głębokości 1000 m. Przy aktualnym stanie wiedzy na temat PZW, możliwości jego stosowania w polskich złożach węgla kamiennego przy uwzględnieniu racjonalnej gospodarki złożem są istotnie ograniczone.

EN

There are numerous enthusiastic opinions on UCG possibilities. UCG is presented often as suitable for the utilization of coal resources which are inaccessible or difficult for conventional mining. Application of UCG coal basins in Poland is limited by their specific geological features. The most important are: hydrogeological and tectonic restraints, the occurrence of numerous coal seams with which gasification will interact, and the predominance of thin coal seams, less than 1.5 m thick. The detailed evaluation of hard (bituminous) coal resources in Poland explored up to 1.000 m depth, and careful selection of possible UCG sites has demonstrated that only about 10% of it may be gasified underground. Reasonable resource utilization is a serious problem in the multi-seam coal deposits. Coal resources are a nonrenewable part of the environment. Therefore, reasonable resources utilization is defined as their best possible recovery (considering acceptable costs). At the recent state of knowledge on UCG, its application in Poland, contrary to the former expectations, is seriously restrained.

Słowa kluczowe

PL

podziemne zgazowanie; zasoby węgla; węgiel kamienny

EN

underground coal gasification; hard coal resources; hard coal deposits

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 33, z. 3
• Strony: 5--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 39 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Sermet E.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Kraków

autor

Nieć M.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków

autor

Chećko J.

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice

Bibliografia

• [1] Bhutto i in. 2013 – Bhutto, A.W., Bazmi, A.A. i Zahedi, G. 2013. Underground gasification: from fundamentals to applications. Energy and Combustion Science 39, s. 189–214.
• [2] Białecka, B. 2008. Estimation of coal resources for UCG in the Upper Silesian Coal Basin, Poland. Nat. Resources Research t. 17, nr 1, s. 21–28.
• [3] Bilans zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2014 r., 2015, PSG, PIG-PIB, Warszawa.
• [4] Bukowska i in. 2012 – Bukowska, M., Sanetra, U. i Wadas, M. 2012. Chronostratigraphic and depth variability of porosity and strength of hard coals in the Upper Silesian Basin. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management t. 28, z. 4, s. 151–166.
• [5] Cebula i in. 2012 – Cebula, C., Słota, M. i Wrana, A. 2012. Inwentaryzacja resztek pokładów węgla orz analiza mechanizmów ich powstawania na przykładzie kopalni „Piekary”. Wiadomości Górnicze nr 2, s. 74–79.
• [6] Chećko, J. 2007. Geologiczne aspekty migracji gazów kopalnianych na powierzchnię w przypadku likwidacji kopalń węgla kamiennego. Praca doktorska GIG, Arch. Katowice.
• [7] Chećko i in. 2014 – Chećko, J., Głogowska, M., Warzecha, R . i Urych, T . 2014. Ocena zasobów węgla kamiennego dla celu podziemnego zgazowania węgla metodą szybową w złożach czynnych kopalń Kompanii Węglowej S.A. Przegląd Górniczy nr 20, s. 20–27.
• [8] Creedy i in. 2001 – Creedy, D.P., Garner, K., Holloway, S., Jones, N. i Ren, T.X. 2001. Review of underground coal gasification technological advancements. Report No. COAL 2001; R 211. DTI/Pub URN 01/1041.
• [9] Czaja i in. 2013 – Czaja, P., Klich, J. i Tajduś, A. 2013. Metoda pozyskiwania pierwotnych nośników energii ze złóż węgla kamiennego na drodze odmetanowania i zgazowania in situ. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 16, z. 3, s. 83–98.
• [10] Czaja i in. 2014 – Czaja, P., Kamiński, P., Klich, J. i Tajduś, A. 2014. Hybrid technology of hard coal mining from seams located at great depth. Archives of Mining Science v. 59, 3, s. 575–590.
• [11] Dubiński, J. i Koteras, A. 2014. Obecny stan i kierunki rozwoju technologii podziemnego zgazowania węgla w świecie. Przegląd Górniczy 70, 11, s. 5–12.
• [12] Dubiński, J. i Turek, M. 2015. Basic aspects of productivity of underground coal gasification process. Arc. Min. Sci. Vol. 60, No. 2, s. 443–453.
• [13] Dziunikowski, K. 1956. Doświadczenia nad podziemnym zgazowaniem węgla w laboratoryjnym gazogeneratorze. Komunikat GIG nr 182.
• [14] Fyodorov i in. 1984 – Fyodorov, N.A., Kreinin, E.V., Zvygiantsev, K.N. 1984. Underground coal gasification and its application in world practice. In; Energy resources of the world. 27th nt. Geol. Congress. Coll 02 Reports vol. 2, s.121–133. Moskwa: P.O.Nauka.
• [15] Green, M. 2008. Underground coal gasification, state of the art. Clean Coal Conf. Bedewo, Poland.
• [16] Hajdo i in. 2010 – Hajdo, S., Klich, J. i Ptak, K. 2010. Uwarunkowania podziemnego zgazowania węgla – 100 lat rozwoju metody. Górn. i Geoinż. R . 34, z. 4, s. 225–235.
• [17] EC 2012. Hydrogen-oriented underground coal gasification for Europe (HUGE). European Commission (EC) Final Report 2012; EUR 25044.
• [18] Imran i in. 2014 – Imran, M., Kumar, D., Kumar, N., Qayyum, A., Saeed, A. i Shamim Bati, M. 2014. Environmental concerns of underground coal gasification. Renewable and Sustainable Energy Rev. 31, s. 600–610.
• [19] Liu i in. 2006 – Liu, S., Wang, Y . i Oakey, J. 2006. Volatilization of mercury, arsenic and selenium during underground coal gasification. Fuel 85, s. 1550–1558.
• [20] Magda, R . 2011. Ekonomiczne aspekty podziemnego zgazowania węgla – na przykładzie Karbon Energy. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 11, z. 2, s. 261–272.
• [21] Magda i in. 2012 – Magda, R ., Franik, T ., Woźny, T . i Załucki, J. 2012. Attempt of estimating the costs of underground bituminous coal gasification. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 15, z. 2, s. 71–85.
• [22] Nieć, M. 2012. Geologiczne bariery i ograniczenia dla podziemnego zgazowania węgla. Biul. PIG 448, s.183–194.
• [23] Nieć, M. 2016. Możliwości i problemy zgazowania węgla na dużej głębokości metodą szybowo-otworową (hybrydową). Przegląd Górniczy t. 72, nr 5, s. 97–101.
• [24] Nieć i in. 2014 – Nieć, M., Chećko, J., Górecki, J. i Sermet, E., 2014. Stan bazy zasobowej węgli w Polsce i jej problemy złożowo-środowiskowe w odniesieniu do eksploatacji metodą podziemnego zgazowania. Przegląd Górniczy nr 11, s. 28–37.
• [25] Nieć i in. 2015 – Nieć, M., Górecki, J. i Sermet, E. 2015. Dokumentowanie złóż węgla kamiennego na potrzeby podziemnego zgazowania. Górnictwo Odkrywkowe nr 2, s. 47–52.
• [26] Nieć i in. 2017 – Nieć, M., Sermet, E., Chećko, J. i Górecki, J. 2017. Evaluation of coal resources for underground gasification in Poland. Selection of possible UCG sites. Fuel Vol. 208, s. 193–202.
• [27] Palarski, J. i Strózik, G. 2013. Możliwości redukcji negatywnych oddziaływań podziemnego zgazowania węgla na środowisko przez podsadzanie pustek podziemnych. Przegląd Górniczy t. 69, nr 1, s. 156–162.
• [28] Palarski i in. 2013 – Palarski, J., Strózik, G. i Jęndruś, R . 2013. Wpływ deformacji górotworu na warunki ochrony powierzchni oraz zasobów użytkowych wód podziemnych przy podziemnym zgazowaniu węgla. Przegląd Górniczy t. 69, nr 8, s. 149–155.
• [29] Sermet, E. 2013. Obszary chronione w granicach lubelskiego zagłębia węglowego – potencjalna bariera zagospodarowania złóż. Górnictwo Odkrywkowe nr 2, s. 122–127.
• [30] Sermet, E. i Górecki, J. 2013. Resztkowe zasoby dolnośląskiego zagłębia węglowego – bez szans na podziemne zgazowanie? Zeszyty Naukowe IGSMiE PAN nr 85, s. 287–294.
• [31] Sermet, E. i Górecki, J. 2014. Ocena potencjału zasobowego złóż Lubelskiego Zagłębia Węglowego do podziemnego zgazowania węgla. Górnictwo Odkrywkowe nr 2–3, s. 80–85.
• [32] Shafrovich, E. i Varma, A. 2009. Underground coal gasification: a brief review of current status. Industrial Engineering Chemistry Research 48, s. 7865–7875.
• [33] Stańczyk, K. 2008. Czyste technologie użytkowania węgla. Katowice: GIG.
• [34] Stuermer i in. 1982 – Stuermer, D.H., Ng D.J. i Morris, C.J. 1982. Organic contaminants in roundwater near an underground coal gasification site in northeastern Wyoming. Environ. Sci. Technol. 16(9), s. 582–587.
• [35] Szlązak i in. 2013 – Szlązak, N., Obracaj, D., Borowski, M., Swolkień, J., Korzec, M., 2013. The impact of underground coal gasification on ventilation network safety in an active mine. Przegląd Górniczy t. 2, s. 55–63.
• [36] Turek, M. 2015. Techniczno-organizacyjne aspekty zgazowywania węgla w podziemiach czynnej kopalni, na przykładzie eksperymentu przeprowadzonego w kopalni Wieczorek. Przegląd Chemiczny nr 94/6, s. 1000–1005.
• [37] Turek, M. i Lubosik, Z. 2008. Identyfikacja resztkowych parcel pokładów węgla kamiennego. Wiad. Górnicze nr 3, s. 182–189.
• [38] Verma i in. 2014 – Verma, R .P., Mandal, R ., Chaulya, S.K., Singh, P.K. i Prasad, G.M. 2014. Contamination of groundwater due to underground coal gasification. Int. Journal of Water Res. And Envir. Engin. 6(12), s. 303–311.
• [39] Wong, F.T. i Mead, S.W. 1983. Water quality monitoring at the Hoe Creek test site: review and preliminary conclusions. Underground gasification: the state of the art. AIChE Symp. Ser. V. 79, nr 226, s. 154–173.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).