Przegląd technologii pozyskania metanu ze zlikwidowanych kopalń węgla w Polsce

Grzybek, I.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Przegląd technologii pozyskania metanu ze zlikwidowanych kopalń węgla w Polsce

Autorzy

Grzybek I.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Overview of technologies used to capture methane from abandoned coal mines in Poland

Języki publikacji

Abstrakty

Artykuł omawia modele pozyskania metanu ze zrobów zlikwidowanych kopalń węgla i przedstawia polskie doświadczenia w tym zakresie na tle charakterystyki zmian własności zbiornikowych formacji węglonośnych w wyniku eksploatacji węgla kamiennego.

Technologies used to acquire methane from goafs in abandoned mines strictly depend on local circumstances. Therefore, the article only presents general models used to capture methane. These models can be divided into methane capture from underground excavations adjacent to goafs of working mines and methane capture with the use of boreholes from the surface. The former involves the installation of methane capture piping in goafs or abandoned shafts or development of goafs from adjacent underground excavations, while the latter involves drilling boreholes from the surface and the connection of piping or boreholes to the mine methane recovery station or a separate compressor. Methane capture from the surface features the drilling of vertical boreholes to develop goafs or to develop a sequence of boreholes into reservoir rocks located over fully-exploited coalbeds and hydraulically connected with these coalbeds. In Poland, successful attempts at methane capture from goafs using each of the above-mentioned models were made in Czyżowice and Jankowice-Wschód deposits, the “Bzia-Dębiny” elevation, and “1 Maja”, “Moszczenica” and “Żory” abandoned mines. Total methane extraction from abandoned mines is estimated to be approx. 80 million m3, including 37.0 million m3 of methane captured using surface boreholes. If one also were to include methane capture from goafs of working mines (approx. 830 million m3), it is obvious that methane capture from after-exploitation mine (both working and abandoned) goafs is a beneficial way to extract coalbed methane. Combined with coal exploitation, methane capture would help to make use of the enhancement of coal reservoir properties, which are generally unfavourable in intact rock, by methane capture.

Słowa kluczowe

zlikwidowane kopalnie metan kopalniany zroby

abandoned mines coal mine methane goaf

Wydawca

Wyższy Urząd Górniczy

Czasopismo

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

Rocznik

2017

Tom

nr 10

Strony

31--37

Opis fizyczny

Bibliogr. 38 poz.

Twórcy

autor

Grzybek I.

osg@wug.gov.pl.

Wyższy Urząd Górniczy, Katowice

Bibliografia

1. Backhaus C., Mroz A., Willenbrink B.: Gaz kopalniany w zlikwidowanych kopalniach węgla kamiennego. Mat. konf. Doświadczenia z likwidacji zakładów górniczych. Wyd. SITG, Mysłowice 2001, s. 155-158.
2. Backhaus C., Mroz A., Willenbrink B.: Coal mine gas from abandoned mines. Polish Geological Institute Special Papers 2002, nr 7, s. 33–40.
3. Chmiel P., Oślizło M., Sidorowicz M.: Ochrona powierzchni terenu oraz wyrobisk dołowych kopalni „Jas-Mos” przed migracją metanu ze zlikwidowanej kopalni „Moszczenica”. Materiały VIII konferencji: Ochrona środowiska w granicach administracyjnych miast i gmin w warunkach optymalnej eksploatacji górniczej w Rybnickim Okręgu Przemysłowym. Wyd. SITG Oddz. Rybnik, Rybnik 2003, s. 275-286.
4. Coal Bed Methane Primer. New Source of Natural Gas – Environmental Implications. ALL Consulting – Montana Board of Oil and Gas Conservation, U.S. DoE, February 2004.
5. Carden S.G., Goodwin P.J., Smith A.J., Thompson P.G.: A problem of surface methane emission. Municipal Engineer 1983, nr 4, s. 133-142.
6. Construction of new buildings on gas-contaminated land. Wyd. U.K. Building Research Establishment, GarstonWatford, niedatowane.
7. Creedy D.P.: Gas in abandoned mines: a hazard and a resource? Proceedings of Intern. Conf. on Coal-Bed Methane – Technologies of Recovery and Utilisation. Wyd. GIG, Ustroń 1998, s. 507-524.
8. Gardner A.: Radon emissions from abandoned mines. The Safety & Health Practitioner 1995, nr 11, s. 10-14.
9. Greaves K.H., Owen L.U., McLennan J.D., Olszewski A.: Multi-component gas adsorption-desorption behavior of coal. Procs. of The 1993 Int. Coalbed Methane Symp., 1993, Birmingham, USA, May 17–21, s. 197-205.
10. Grudnik J., Wątor L.: Ocena możliwości eksploatacji metanu wolnego nagromadzonego przy stropie utworów karbonu w złożu KWK Silesia. Prace Naukowe GIG 2000, nr 35, s. 121-127.
11. Grzybek I.: Grubengasnutzung in Polen Geschichte und Gegenwart. UMSICHT – Schriftenreihe 2002, nr 37, s. 75-92.
12. Grzybek I.: Zagrożenia w procesie likwidacji kopalń węgla kamiennego. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie 2005, nr 11, s. 22-27.
13. Grzybek I.: Zróżnicowanie składu gazów w zrobach zlikwidowanych kopalń węgla. Górnictwo i Geologia 2006, nr 1, s. 69-84.
14. Grzybek I.: Studium uwarunkowań emisji gazów ze zlikwidowanych kopalń SW części GZW. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie 2012, nr 1, s. 23–27, nr 2, s. 31–39, nr 3, s. 21–35, nr 4, s. 22–33, nr 5, s. 10–18, nr 8, s. 13–23, nr 9, s. 20–29, nr 10, s. 18–30.
15. Grzybek I.: Przegląd technologii pozyskania metanu z dziewiczych pokładów węgla – kontekst Polski. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie 2017, nr 9, s. 12-21. 16. Grzybek I., Bukowski P., Brzozoń K.: Zagrożenia związane z likwidacją szybów na przykładzie szybów pola Czyżowice (SW GZW). Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie 2005, nr 6, s. 43–45.
17. Grzybek I., Respondek A.: Polskie doświadczenia w zakresie odgazowania złóż węgla. Wiadomości Naftowe i Gazownicze 2012, nr 5, s. 4-10.
18. Hendrick D.J., Sizer K.E.: “Breathing” coal mines and surface asphyxiation from stythe (black damp). “British Mining Journal” 1992, nr 305, s. 509–510.
19. Kędzior S., Wątor L.: Odnawialność zasobów gazu ziemnego na przykładzie złoża metanu wolnego KWK „Silesia”. Górnictwo Odkrywkowe 2002, nr 2-3, s. 73-78.
20. Knox L.M.: Coalbed methane in Upper Silesia. A comprehensive, integrated study. Procs. of the 1997 Coalbed Methane Symposium, Tuscaloosa 12–16 May 1997, s. 127-135.
21. Kotarba M.J. (red.): Gas Hazard in the Near-Surface Zone of the Wałbrzych Coal District Caused by Coal Mine Closure: Geological and Geochemical Controls. Wyd. GEOSFERA, Kraków 2002.
22. Kotarba M.J., Dzieniewicz M., Korus A., Sechman H., Gogolewska A., Grzybek I., Kominowski K., Płonka A.: Zagrożenie gazowe metanem i ditlenkiem węgla w przypowierzchniowej strefie zabudowanego obszaru środkowej części Wałbrzyskiego Okręgu Węglowego związane z likwidacją kopalń. [w:] Kotarba M.J. (red.): Przemiany środowiska naturalnego a ekorozwój. Wyd. GEOSFERA, Kraków 2001, s. 185-217.
23. Kotas A. (red.): Coal-Bed Methane Potential of The Upper Silesian Coal Basin, Poland. Prace PIG, CXLII, Warszawa 1994.
24. Kozłowski B., Grębski Z.: Odmetanowanie górotworu w kopalniach. Wyd. Śląsk, Katowice 1982.
25. Krause E.: Aspekty bezpieczeństwa i ochrony środowiska na terenach pogórniczych związane z zagrożeniem gazowym. Człowiek i środowisko wobec procesu restrukturyzacji górnictwa węgla kamiennego. Wyd. CPPGSMiE PAN, Kraków 2001, s. 417-430.
26. Krause E.: Prognozowanie zagrożenia metanowego w likwidowanych kopalniach węgla kamiennego. Mat. konf. Doświadczenia z likwidacji zakładów górniczych. Wyd. SITG, Mysłowice 2001, s. 149-154.
27. Krzystolik P., Kobiela Z.: Mechanizm migracji gazu na powierzchnię likwidowanych Kopalń Zagłębia Wałbrzyskiego. Przegląd Górniczy 2002, nr 2, s. 8-14.
28. Kulczycki Z., Grzybek I.: Gazy kopalniane jako zagrożenie dla bezpieczeństwa powszechnego. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie 1999, nr 1, s. 16-25.
29. Łukomski R.: Wpływ zatapiania i odwadniania zrobów pogórniczych na wydobycie metanu ze złoża „Kaczyce I”. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie 2017, nr 2, s. 20-27.
30. Nawrat S., Stopa J., Napieraj S.: Szacowanie zasobów metanu pokładów węgla z wykorzystaniem modelowania matematycznego. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie 2015, nr 4, s. 3-11.
31. Paluch S.: Problematyka techniczna procesu likwidacji Zakładu Górniczego „Chrobry II”. Mat. konf. Doświadczenia z likwidacji zakładów górniczych. Wyd. SITG, Książ 1999, s. 65-71.
32. Puri R., Yee D.: Enhanced coalbed methane recovery. Procs. of SPE 65th Ann. Techn. Conf. and Exh., New Orleans 1990, USA, SPE 20732, s. 193-201.
33. Schinohl Z., Kopiec W., Sosna S.: Problemy związane z likwidacją podziemnych zakładów górniczych nadzorowanych przez Okręgowy Urząd Górniczy w Rybniku na przykładzie kopalń: „Dębieńsko”, „Moszczenica” i „1 Maja”. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie 2005, nr 7, s. 27-34.
34. Smith I.M., Sloss L.L.: Methane emissions from coal. Perspectives. Wyd. IEA Coal Research, London 1992. 35. Stokłosa J., Skotnicki T.: Likwidacja zakładu górniczego KWK „Grodziec” – Zjawisko wypływu metanu z wyrobisk otamowanych w trakcie zatapiania zrobów kopalni. Mat. konf. Doświadczenia z likwidacji zakładów górniczych. Wyd. SITG, Mysłowice 2001, s. 231-235.
36. Szlązak N., Obracaj D., Borowski M.: Stan zagrożenia gazowego na terenach likwidowanych kopalń rejonu wałbrzyskiego. Mat. konf. 2 Szkoła Aerologii Górniczej, Zakopane 2002, s. 323-338.
37. Wiśniowski A., Mędrygał Z.: Doświadczenia w zakresie ujęcia metanu z górotworu otworami powierzchniowymi w polu Marklowice – Świerklany. Mat. semin. Zwalczanie zagrożenia metanowego w kopalniach – Teoria i praktyka, 1991.
38. Yee D., Seidle J.P., Hanson W.B.: Gas sorption on coal and measurement of gas content. Law B.E., Rice D.D. (red.): Hydrocarbons from Coal. AAPG Studies in Geology 1993, nr 38, s. 203-218.

Uwagi

Opracowanie w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018)

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-d08160c3-e975-400b-8cba-37337f9bb100