Metoda pozyskiwania pierwotnych nośników energii ze złóż węgla kamiennego na drodze odmetanowania i zgazowania in situ

• Autorzy: Czaja P. , Klich J. , Tajduś A.

Warianty tytułu

EN

A method of obtaining primary energy carriers from hard coal beds via methane drainage and in-situ gasification

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Bez względu na to, co wymyślą Urzędnicy Unii Europejskiej, świat rozwijał się będzie wedle scenariuszy zapisanych w mechanizmach Jego powstania i potwierdzonych historią jego przemian trwająca już bez udziału Człowieka miliardy lat. Paliwa kopalne są naturalnym rezerwuarem energii potrzebnej ludzkości. Fałszywe twierdzenia o szkodliwości dla rodzaju ludzkiego i dla ziemskiej planety, korzystania z paliw kopalnych sprawiają, że niektóre grupy ludności lokalnej, nie mając wszechstronnej wiedzy, są skłonne do protestów, a nawet do generowania konfliktów społecznych (Badera 2010), będących wyrazem niechęci do wydobywania jakichkolwiek kopalin. Na fali zwalczania tradycyjnych nośników energii podjęto próby zastąpienia ich energią z tzw. źródeł odnawialnych (OZE) ciągle udoskonalanych, ale też ciągle zbyt mało efektywnych. Poszukuje się też bardziej efektywnego wykorzystania paliw kopalnych przez wprowadzenie niekonwencjonalnych technologii pozyskiwania energii z klasycznych surowców energetycznych. Przy wysokich cenach nośników węglowodorowych (ropy i gazu) zgazowanie węgla tak naziemne jak też podziemne wydaje się być technologią innowacyjną zbieżną ze współczesnymi oczekiwaniami zarówno producentów energii, ale przede wszystkim obrońców środowiska. Znane dotychczas i ciągle badane technologie podziemnego zgazowania sprowadzają się do dwóch zasadniczych metod: - bezszybowej - wiertniczej, - szybowej z wykorzystaniem podziemnej infrastruktury istniejącej kopalni. W niniejszej pracy zostanie zaprezentowana metoda mieszana szybowo-wiertnicza, za pomocą której proponować się będzie wydobycie pierwotnych nośników energii (metanu i gazu syntezowego) ze złóż zalegających na dużej głębokości i z tego powodu zaliczonych do zasobów pozabilansowych. Metoda szybowo-wiertnicza nie może być traktowana jako alternatywa dla klasycznego wydobycia węgla, ale jako jego uzupełnienie i tańsze sięgniecie po zasoby praktycznie leżące poza możliwościami technicznymi wydobycia metodą klasyczną, głównie ze względu na bardzo duże zagrożenia naturalne oraz wysokie koszty ich zwalczania

EN

Regardless of EU policies, the world will continue its natural course of development in spite of the finite participation of man. Fossil fuels are a natural reservoir of energy which humanity needs. False claims about the harmfulness of human use of those fuels encourages people to protest against exploitation of all kinds of mineral resources, including generations of local conflicts (Badera 2010). Modern science has made great progress in replacing fossil fuels with energy from renewable sources. This alternative is continually improving, but still not effective enough. A more effective utilization of fossil fuels remains an objective to be fulfilled through the introduction of non-conventional technologies of obtaining energy from traditional energy-producing raw materials. With the high prices of hydrocarbon carriers (petroleum and gas), both surface and underground coal gasification seem to be innovative technologies meeting the contemporary expectations of energy producers and, above all, environmentalists. The technologies of underground coal gasification known and still being examined today involve two basic methods: - shaftless, using boreholes drilled from the surface to the coal seams - shaft structure method, using the underground infrastructure of an already existing coal mine. This article presents a mixed shaft-drilling method and proposes the extraction of primary energy carriers (methane and syngas) from beds located at great depths (consequently classified as off-balance sheet resources). The mixed shaft structure and boreholes method cannot be understood as an alternative to classic coal mining, but rather as its supplement and as a cheaper way of gaining access to resources which, from a technical point of view, are practically impossible to extract through the classic mining method, mainly due to very serious natural hazards and the high costs of eliminating those hazards.

Słowa kluczowe

PL

węgiel kamianny; odmetanowanie pokładu; podziemne zgazowanie węgla

EN

hard coal; methane drainage of a coal bed; underground coal gasification

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Polityka Energetyczna
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 16, z. 3
• Strony: 83--98
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Czaja P.

• AGH Akaemia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

autor

Klich J.

• AGH Akaemia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

autor

Tajduś A.

• AGH Akaemia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Bibliografia

• BADERA J., 2010 - Konflikty społeczne na tle środowiskowym związane z udostępnieniem złóż kopalin w Polsce. Gospodarka Surowcami Mineralnymi t. 26, z. 1, Kraków, s. 105-125.
• CZAJA i in. 2013 - CZAJA P., KWAŚNIEWSKI K., POLAK K., RÓŻKOWSKI K., 2013 - Podziemne zgazowanie węgla (PZW) - instalacja badawcza Chinchilla w Australii. Przegląd Górniczy t. 69, nr 2, s. 131-138.
• KAPUSTA K., 2013 - Analiza powstawania i migracji zanieczyszczeń wód w procesie podziemnego zgazowania węgla. Praca doktorska, GIG Katowice.
• KOTAS A., red., 1994 - Coal-bed methane potential of Upper Silesian Coal Basin, Poland. Prace PIG CXLII, Warszawa.
• KRZYSTOLIK P., SKIBA J., 2009 - Gospodarcze wykorzystanie metanu z pokładów węgla w warunkach polskich. Polityka Energetyczna t. 12, z. 2/2, Kraków, s. 319-332.
• LEWANDOWSKA M., 2001 - Warunki występowania wód podziemnych na tle ziemskiego strumienia ciepła, w kopalniach północno-zachodniej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Rozprawa doktorska. Politechnika Śląska Gliwice.
• MARCISZ M., 2010 - Ocena bazy zasobowej węgla koksowego w KWK Zofiówka i KWK Pniówek JSW S.A. Gospodarka Surowcami Mineralnymi t. 26, z. 2, Kraków, s. 5-23.
• NAWRAT S., 2013 - Pozyskiwanie i utylizacja metanu z kopalń. Wydawnictwa AGH, 2013. 167, (Czaja i in. 2013) s. Wydawnictwa Naukowe AGH, Kraków, s. 165.
• PROBIERZ K., LEWANDOWSKA M., 2004 - Warunki termiczne masywu skalnego w NW części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego a możliwość generowania węglowodorów. Archives of Mining Science t. 48, nr 1. Kraków, s. 3-35.
• PROBIERZ K., MARCISZ M., 2010 - Changes of coning properties with the depth of deposition in coal seams of Zofiówka monocline (SW part of Upper Silesian Coal Basin, Poland). Gospodarka Surowcami Mineralnymi t. 26, z. 4, Kraków, s. 71-87.
• PROBIERZ i in. 2012 - PROBIERZ K., MARCISZ M., SOBOLEWSKI A., 2012 - Od torfu do węgli koksowych Zofiówki w obszarze Jastrzębia (południowo zachodnia część Górnośląskiego Zagłębia Węglowego). Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze.
• SZLĄZAK N. i in., 2008 - Ocena stanu zagrożenia metanowego i temperaturowego w rejonie ścian eksploatacyjnych. Wydawnictwa AGH, Kraków.
• SZUFLICKI i in. 2013 - SZUFLICKI M., MALONA A., TYMIŃSKI M., 2013 - Bilans zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII. 2012 r. Państwowy Instytut Geologiczny, Państwowy Instytut Badawczy. Warszawa.