Zagrożenie metanowe przy prowadzeniu robót górniczych w aspekcie własności sorpcyjnych węgla

• Autorzy: Koptoń H.

Warianty tytułu

EN

Methane hazard while conducting of mining operations in aspect of sorption properties of coal

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badania nad desorpcją metanu zawartego w pokładach węgla stanowią ważne i aktualne wciąż zagadnienie, zarówno w aspekcie zapewnienia bezpieczeństwa prowadzonych robót górniczych, jak i w aspekcie ochrony środowiska. Pomagają one rozpoznać mechanizm fizykochemiczny tego zjawiska w naturze, określić zespół czynników i parametrów mających wpływ na jego przebieg oraz dostarczyć danych wejściowych dla modeli opisujących wydzielanie metanu do wyrobisk w wyniku prowadzenia robót górniczych. Z badań prowadzonych w Głównym Instytucie Górnictwa w latach 2006-2016 wynika, że w warunkach prowadzenia robót górniczych w metanowym złożu, decydujący wpływ na poziom, jak i kinetykę wydzielania się metanu mają własności sorpcyjne węgla. W artykule przedstawiono wybrane wnioski z analizy literaturowej, jak i przeprowadzonych badań laboratoryjnych w przedmiotowym zakresie.

EN

Research on desorption of methane contained in coal seams are an important and still current issue, both in terms of ensuring the safety of mining operations, as well as in terms of environmental protection. They help identify physicochemical mechanism of this phenomenon in nature, and determine a combination of factors and parameters affecting its course and provide input data for models describing the release of methane into the workings as a result of mining operations. Research carried out at the Central Mining Institute in the years 2006-2016 show, that during the conducting of mining operations in methane deposit, a decisive impact on the level and kinetics of release of methane have sorption properties of coal. The article presents selected findings from the analysis of literature and laboratory tests carried out in objective scope.

Słowa kluczowe

PL

górnictwo; metan; chemia fizyczna; sorpcja

EN

mining; methane; physical chemistry; sorption

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 73, nr 2
• Strony: 39--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Koptoń H.

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice

Bibliografia

• [1] BOROWSKI J. 1975 - Badanie gazonośności pokładów węglowych z zastosowaniem nowych metod. Prace GIG. Komunikat nr 645. Katowice.
• [2] CEGLARSKA-STEFAŃSKA G., BRZÓSKA K. 1995 - Wpływ ciśnienia metanu na relację między pojemnością sorpcyjną węgla i ciśnieniem gazu. „Archiwum Górnictwa” 40, 2, Kraków.
• [3] CHODOT W.W. 1961 – Wniezapnyje wybrosy ugla i gaza. Izd. BN-T/I. Moskwa.
• [4] Degazacyja ugolnych płastow. Moskwa Izdatielstwo „Niedra” 1961.
• [5] ETTINGER I.L. 1969 - Wniezapnyje wybrosy ugla i gaza i struktura uglej. Izd. „Niedra”. Moskwa.
• [6] KOLESAR J.E. 1986 - Nature of Sorption and Diffusion Phenomena in the Micropore Structure of Coal, SPE
• [7] KOPTOŃ H. 2009 - Metoda prognozowania metanowości bezwzględnej wyrobisk korytarzowych drążonych kombajnami w kopalniach węgla kamiennego. Praca doktorska. GIG Katowice.
• [8] KOPTOŃ H. 2011 - Czynniki geologiczno-górnicze i parametry organizacyjno-techniczne wpływające na wydzielanie się metanu do drążonych wyrobisk korytarzowych w kopalniach węgla kamiennego. „Wiadomości Górnicze” nr 12, s. 693-700, tabl.2, rys. 3, bibliogr. poz.21.
• [9] KOPTOŃ H. 2012 - Określenie zbioru czynników i parametrów mających istotny wpływ na wydzielanie się metanu do wyrobisk korytarzowych drążonych w kopalniach węgla kamiennego. V Konferencja Naukowo-Szkoleniowa - Problemy Współczesnego Górnictwa 2012. Prace naukowe GIG, „Górnictwo i Środowisko”, nr 1/1.
• [10] KOPTOŃ H. 2015 - Uwzględnienie własności sorpcyjnych węgla przy prognozowaniu metanowości bezwzględnej wyrobisk korytarzowych drążonych przy użyciu środków strzałowych. „Przegląd Górniczy” nr 5, s. 54-60.
• [11] KOPTOŃ H., SKIBA J. 2010 - Consideration of sorption abilities of the coal when forecasting absolute methane emissions into the roadway workings in hard coal mines. 2010 China International Conference on Coal Mine Methane Recovery and Utilization. Hefei, 29-30.05.2010. Proceedings of 2010 International Symposium on Coal Mine Gas Control. P. 21-31.
• [12] KOZŁOWSKI B., GRĘBSKI Z. 1982 - Odmetanowanie górotworu w kopalniach. Wydawnictwo „Śląsk”, Katowice.
• [13] KREVELEN VAN D.W., SCHUYER J. 1959 - Węgiel. Chemia węgla i jego struktura. PWN, Warszawa.
• [14] LANGMUIR J. 1918 - The sorption of Gases one Plane Surfaces of Glass. Mica and Platinium. J. Amer. Chem. Soc. Nr 40.
• [15] LIDIN G. D. 1959 - Gazowyj bałans szacht, prognoz ich gazooblilnosti – Gornoje Dieło. Enciklopiedicznyj Sprawocznik. Ugletiechizdat.
• [16] MARSH H. 1965 - The Determination of Surface Areas of Coals – Some Physiochemical Considerations. Fuel, V33.
• [17] OLAJOSSY A. 1993 - Relacja: laboratorium – in situ w badaniach desorpcji metanu z pokładów węgla. Zeszyty naukowe AGH, Kraków.
• [18] PAWIŃSKI J., ROSZKOWSKI J., STRZEMIŃSKI J. 1979 -Przewietrzanie kopalń. Wydawnictwo „Śląsk”, Katowice.
• [19] SEIDLE J. 2011 - Fundamentals of Coalbed Methane Reservoir Engineering. PennWell Books.
• [20] SKOCZYLAS N. 2016 - Fast evaluation of the coalbed methane content of coal viewed as an element leading to improvement in exploitation conditions. „Gospodarka Surowcami Mineralnymi”, t. 32, z. 2, s. 153-174.
• [21] SKOCZYLAS N., TOPOLNICKI J. 2016 - The coal-gas system - the effective diffusion coefficient, International Journal of Oil Gas and Coal Technology, Volume 12, Issue 4, Pages 412-424.
• [22] THIMONS E.P. AND KISSELL F.N. 1973 - Diffusion of Methane Through Coal. Fuel.
• [23] TIMOFIEJEW D.P. 1962 - Kinietika adsorpcji. Moskwa.
• [24] WIERZBICKI M. 2013 - Changes in sorption/diffusion kinetics of a coal-methane system caused by different temperatures and pressures. „Gospodarka Surowcami Mineralnymi” t. 29, z. 4, s. 155-168.
• [25] WIERZBIŃSKI K., KRAUSE E. 2006 - Badania kinetyki sorpcji węgli z pokładów zagrożonych wyrzutami metanu i skał. XIII Międzynarodowa Konferencja Naukowo – Techniczna. Górnicze Zagrożenia Naturalne’2006. Głębokość eksploatacji a zagrożenia górnicze. Ustroń.
• [26] WRONA B. 1983 - Metoda wagowa badania własności sorpcyjnych węgli kamiennych. „Przegląd Górniczy” nr 2.
• [27] ŻYŁA M. (red). 2000 - Układ węgiel kamienny - metan w aspekcie desorpcji i odzyskiwania metanu z gazów kopalnianych. Wydawnictwo AGH, Kraków.

Uwagi

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