Występowanie siarkowodoru w pokładach węgla

• Autorzy: Gillies A.D.S. , Kizil M.S. , Wu H.W. , Harvey T.

Warianty tytułu

EN

Some approaches to handling hydrogen sulphide in coal seams

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł dotyczy występowania siarkowodoru (H2S) w pokładach węgla. Badania podjęte w ramach projektu obejmowały przeprowadzenie wszechstronnych wzajemnie powiązanych analiz dla pełnego zrozumienia tego złożonego problemu eksploatacji górniczej. Celem badań było wyjaśnienie jak, gdzie i dlaczego powstają strefy koncentracji H2S, jak gaz wyzwala się z calizny węglowej, czy strefy koncentracji mogą ulegać rozrzedzeniu czy neutralizacji pod wpływem poprawionej wentylacji, nasączania wodnego /”infuzji”/, chemicznego czy mikrobiologicznego, natrysków roztworem chemicznym, oraz czy można metodami górniczymi rozwiązać ten problem. W odniesieniu do badań zastosowano podejście multidyscyplinarne. Zbadano niezbędne systemy przewietrzania i wymagane ilości powietrza dla wykrywania i monitoringu H2S. Duże zmiany w pomiarach koncentracji H2S z różnych źródeł przodku jak i fizyczne różnice w wyrobisku ścianowym, planie wentylacji oraz operacyjnych procedur, utrudniają interpretację danych koncentracji gazu. Ekonomicznie uzasadnione wydaje się stosowanie filtrów oddechowych dających doraźny bezpieczny sposób ochrony górników przed potencjalnie zgubnym środowiskiem. Opisano dobór filtrów z wkładem filtrującym i filtrów nahełmnych, ze strumieniem powietrznym, marki Racal, i przeprowadzono pewne testy w zakresie żywotności i sprawności filtra. System wentylacji kopalnianej może być tak zmodyfikowany aby zapewnić bezpieczną eksploatację w trakcie przejścia stref, na które ma wpływ H2S. Przebadano rozwiązania służące maksymalizacji bezpiecznej eksploatacji w zagrożonym polu wybierania bądź w przodkach przygotowawczych. Przeanalizowano również warianty eksploatacji górniczej zmierzające do redukcji emisji H2S. Podjęto realizację szer-szego programu prób chemicznego nasączania (infuzji neutralizującej) w pokładzie. Zasadniczym celem procesu infuzji chemicznej jest wstępne złagodzenie “proporcji H2S”, pozwalające na prowadzenie eksploatacji węgla w bezpiecznym środowisku i przy ekonomicznej wielkości produkcji. Podano niektóre ujęcia analizy wyników i oceny skuteczności podejścia.

EN

The study addresses Hydrogen Sulphide (H2S) in coal seams. The objectives of the project were to undertake a comprehensive series of interrelated studies to gain a full understanding of this complex mine production problem. The goal was to understand how, where and why high concentration zones of H2S occur, how does gas release from the coal mass occur, can concentrations be diluted or neutralised through improved ventilation, water, chemical or microbiological infusion, chemical solution sprays and can mining approaches be modified to contain the problem. A multidisciplined approach has been used for related investigations. Systems and the output streams available for H2S detection and monitoring have been examined. The large variations in H2S concentration measurements from different face sources and the physical differences in the longwall face, ventilation plan, and operating procedures make the interpretation of gas concentration data diffi-cult. Respiratory filters represent a cost-effective and short-term safe way to protect miners from potentially lethal environment. A selection of cartridge and Racal airstream helmet filters has been described and some tests into filter life and efficiency undertaken. The mine ventila-tion system can be modified to allow safe production through H2S affected zones. Designs for maximising safe production through affected mine panel or development headings have been tested. Mining options to reduce H2S emissions have also been examined. A major program of in-seam chemical neutralisation infusion trials was undertaken. The basic aim of the chemical infusion process is to prestrip a significant proportion of H2S to allow coal mining to proceed in a safe working environment at an economic production rate. Some approaches to analy-sis of results and evaluating the efficiency of the approach have been given.

• Wydawca: Instytut Technik Innowacyjnych EMAG
• Czasopismo: Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa
• Rocznik: 2003
• Tom: nr 3-4
• Strony: 40--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Gillies A.D.S.

• Wydział Górnictwa, Minerałów i Inżynierii Materiałowej, University of Queensland, Anglo Coal, Australia

autor

Kizil M.S.

• Wydział Górnictwa, Minerałów i Inżynierii Materiałowej, University of Queensland, Anglo Coal, Australia

autor

Wu H.W.

• Wydział Górnictwa, Minerałów i Inżynierii Materiałowej, University of Queensland, Anglo Coal, Australia

autor

Harvey T.

• Wydział Górnictwa, Minerałów i Inżynierii Materiałowej, University of Queensland, Anglo Coal, Australia

Bibliografia

• 1. Elvers, B., Hawkings, S., Ravenscroft, M. and Schutz, G.: 1989 Encyklopedia Ullmann'a Chemii Przemysłowej, Vol. Al3, str. 46748), VCH.
• 2. Gillies, A.D.S. and Kizil, M.S: 1997."Próby pomiaru gazowego H2S w pokładzie węgla na bębnie czyszczącym, Definicje i postępowanie." Raport złożony w BHP. Department of Mining, Minerals and Materials Engineering, The University of Qeensland, Australia.
• 3. Gillies, A.D.S., Kizil, M.S., Wu, H.W. and Harvey, TJ.M.: 1999. "Modelowanie występowania siarkowodoru w pokładach węgla”. Obrady VIII Sympozjum USA – Wentylacja Kopalń, Editor Tien J.C. 11-17 czerwca,, str.709-720. Rolla, USA.
• 4. Gillies, A.D.S., et al.: 2000."Maksymalizacja produkcji węgla w obecności gazowego H2S w pokładzie. Raport Końcowy día ACARP, University of Qeensland, Department of Mining, Mineral and Materials Engineering, Australia.
• 5. Harvey, T.J.M. Cory, S., Kizil, M.S. and Gillies, A.D.S.: 1998. "Eksploatacja przez strefy gazowego H2S w pokładach podziemnych kopalń węgla". 100. Walne Zgromadzenie CM, 3-7 maja, Montreal, Quebec, Canada.
• 6. Ko Ko C and Ward B.; 1996."Występowanie i wpływ siarkowodoru na eksploatację w kopalni Southern Colliery", German Creek, Queensland.
• 7. Moelle, KH.R.: 1987."Wybrane uwagi o występowaniu H2S w górotworze złóż węglowych". Capcoal Internal Report
• 8. Philips, R., Struth, W., and Byrnes, R.: 1990. Występowanie gazowego siarkowodoru w kopalni Southern Colliery", Bowen Basin Symposium, str. 91-97, Australia.
• 9 . Ryan, M., Harvey, T.J.M., Bride, L. And Kizil, M.S: 1998."Raport o doświadczeniu kopalni Sothern Colliery z siarkowodorem". Obrady 1. Australazjatyckiej Konferencji Eksploatatorów Węgla. COAL98, 18-20 luty 1998, str.392-402, Wollongong, NSW, Australia.
• 10. Shell Safety Committee, 1996, Siarkowodór, Shell International Petroleum, Netherlands
• 11. Smith, J.W. and Philips, R.: 1990."Analiza izotopowa siarkowodoru towarzyszącego złożom węgla". W geochemii siarki i paliw kopalnych, Orr, W.L. and White, C.M. (eds). American Chemical Society Symposium Series No.429, Ch.28, str.568-574.
• 12. Strang, J., and Mackenzie-Wood, P.: 1990. Podręcznik Ratownictwa Górniczego, Bezpieczeństwo i Wykrywanie Gazów. CSM Press Wollongong.