Wyznaczenie desorbowalnej zawartości metanu w węglu oraz efektywnego współczynnika dyfuzji metanu na węglu metodą analogową

• Autorzy: Skoczylas N. , Kudasik M. , Wierzbicki M. , Murzyn T.

Warianty tytułu

EN

Determination of desorbable methane content in coal and effective coefficient of methane diffusion on coal by use of the analog method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opracowana została koncepcja nowej metody oraz urządzenia pomiarowego generującego dodatkowe parametry opisu układu węgiel-gaz. Dzięki prezentowanej metodzie możliwe jest określenie wartości desorbowalnej zawartości metanu w węglu oraz efektywnego współczynnika dyfuzji. Konstrukcja urządzenia pomiarowego pozwala na pracę w warunkach kopalnianych. Diametralne zmniejszenie klasy ziarnowej próbki węgla skutkuje skróceniem czasu obserwacji procesu emisji gazu do jednej doby. Praca zawiera opis konstrukcji przyrządu, prezentację prototypu oraz przykładowe wyniki testów laboratoryjnych.

EN

This paper presents a concept of a new method and measurement device which generates additional parameters of coal-gas system description. Thanks to the presented method, it is possible to determine the desorbable value of methane content in coal and effective coefficient of diffusion. The construction of the measurement device allows to operate under mining conditions. Significant reduction of the size grade of a coal sample results in cutting the time of observation of the gas emission process down to twenty-four hours. This paper includes a description of the device, presentation of the prototype and examples of laboratory tests results.

Słowa kluczowe

PL

metanonośność; współczynnik dyfuzji; wkład węgiel-gaz; desorpcja; metan

EN

volume of methane; diffusion coefficient; coal-gas insert; desorption; methane

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 71, nr 2
• Strony: 66--71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys., fot., wykr.

Twórcy

autor

Skoczylas N.

• Instytut Mechaniki Górotworu Polskiej Akademii Nauk

autor

Kudasik M.

• Instytut Mechaniki Górotworu Polskiej Akademii Nauk

autor

Wierzbicki M.

• Instytut Mechaniki Górotworu Polskiej Akademii Nauk

autor

Murzyn T.

• Instytut Mechaniki Górotworu Polskiej Akademii Nauk

Bibliografia

• 1 Beamish B., Crosdale P.J.: Instantaneous outbursts in underground coa] mines: An overview and association with coal type, International Journal of Coal Geology 35, 27-55, 1996
• 2 Coal Mine Safety Study, Peoples Republic of China: Part 1: Preliminary Analysis - National consultants, 2008 r.
• 3 Crank, J.: The Mathematics of diffusion, 2nd ed. Oxford Univ. Press, London. 414 pp. 1975
• 4 Crosdale P. J., Basil B. Beamish , Marjorie Valix Coalbed methane sorption related to coal Composition, International Journal of Coal Geology 35 1998 147-158
• 5 Dziurzyński W.: Nowoczesne metody zwiększenia bezpieczeństwa załóg w aspekcie zagrożenia wyrzutami węgla i metanu w kopalniach eksploatujących węgiel kamienny. Sprawozdanie z wykonania projektu badawczego rozwojowego, Nr R09 027 02, 2010.
• 6 Frycz A., Kozłowski B., 1979: Przewietrzanie kopalń metanowych. Wyd. „Śląsk"
• 7 Gawor M., Skoczyłas N.: Sorption Rate of Carbon Dioxide on Coal, Transport in Porous Media, Volume 101, 2014 (269-279)
• 8 Hampton III G. I., Schwochow S.: Analiza zawartości gazu w węglu: porównanie metody bezpośredniej stosowanej przez U.S. Bureau of Mines z metoda stosowana w polskiej KD Barbara, 1994.
• 9 Harpalani, S. and Chen, G: Influence of gas production induced volumetric strain on permeability of coal, Geotechnical and Geological Engineering, Vol. 15, pp. 303-325. 1997
• 10 Harpalani, S. and Schraufnagel, R. A.: Shrinkage of coal matrix with release of gas and its impact on permeability of coal, Fuel, Vol. 69, pp. 551-556. 1990
• 11 Janas, J., Winter, K.: Friiherkennung der Gasausbruchsgefahr auf der Grundlage der k-wert 1977
• 12 Janas, J., Winter, K.: Friiherkennung der Gasausbruchsgefahr auf der Grundlage der k-wert Bestimmung, In: Friikerkennen und Verhindern von Gas-ausbriichen im Deutschen Steinkohlen-bergbau. Verlag Gluckauf, Essen, pp. 21-28. 1977
• 13 Kawęcka J.: Sorpcja gazów i par a właściwości polskich węgli kamiennych jako układów dyspersyjnych, Zesz. Nauk. AGH, Chemia, z. 8. 1988
• 14 King, G.R., Ertekin, T.M.:.A survey of mathematical models related to methane production from coal seams, Part I. Empirical and equilibrium sorption models. Proc. 1989 Coalbed Methane Symp. The Univ. of Alabama, Tuscaloosa, pp. 125-138. 1989a
• 15 Kissel F. N., McCulloch. C: The direct method of determining methane content of coalbeds for ventilation design. U.S. Bureau of Mines report of Investigation. 1973.
• 16 Kozłowski B.: Koincydencja zagrożeń naturalnych w kopalniach węgla kamiennego. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie nr 9. 1996
• 17. Lama R. D., Bodziony J.: Menagement of outburst in underground caol mines, Int. J of CG. 35 (1996)
• 18 Lama R.D.: Management and control of high gas emissions and outbursts in underground coal mines International Symp. Cum. Workshop: Westonprint in Kiama Wollongong, NSW, Australia, 618p. 1995,
• 19 Lama R.D.: Management and control of high gas emissions and outbursts in underground coal mines International Symp. Cum. Workshop: Westonprint in Kiama Wollongong, NSW, Australia, 618p. 1995,
• 20 Lama, R.D., Bodziony J.: Outbursts of Gas, Coal and Rock in Underground Coal Mines. R.D. Lama & Associates, Wollongong, NSW, Australia, 1996; 499,
• 21 Pillalamarry M, Harpalani S., Liu S., Gas diffusion behavior of coal and its impact on production from coalbed methane reservoirs, International Journal of Coal Geology 86 (2011) 342-348
• 22 Richtlinien des Landesoberbergamtes Nordrhein-Westfalen ttber die Abwehr von Gefahren des plotzlichen Freiwerdens groBer Grubengasmengen mit oder ohne Auswurf von Kohle oder Gestein (Gasausbruchs-Richtlinien) vom 29.05.1996
• 23 Rozhodnuti OBU v Ostrave c.j.3895/2002 a v lnstrukci pro doly s nebezpećim prutrżi hornin a plynu
• 24 Sporysz G., Piątkowski S., Kulawik M.: Metoda CBiDGP prognozowania metanowości bezwzględnej wyrobisk wybierkowych w oparciu o badania desorbometryczne ciśnienia złożowego gazu - XXIII seminarium zwalczania zagrożenia metanowego oraz wyrzutami gazów i skal — teoria i praktyka. Rybnik 2006.
• 25 Stączek, A. ; Simka, A., Graniczny wskaźnik intensywności desorpcji gazu z węgla jako podstawowy parametr zagrożenia wyrzutowego charakteryzujący stopień nasycenia gazem pokładów węgla, Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa, 2004, R. 42, nr 12
• 26 Timofiejew D. P. Adsprptionskinetik, Lipsk VEB, 1967
• 27 Wierzbicki M., Skoczylas N., Evaluation and management of the gas and rock outburst hazard in the light of international legal regulations, Arch. Min. Sc., Vol. 59, Issue 4, 2014
• 28 Wierzbiński K. Przebieg kinetyki adsorpcji metanu jako wskaźnik zmian strukturalnych pokładu w rejonie stref uskokowych, Przegląd Górniczy 2011 nr 6 str. 70-75
• 29. Instrukcija po bezopasnomu vedeniju gornyh rabot na plastah, opasnyh po vnezapnym vybrosam uglja (porody) i gaza, 2000.