Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zmienność metanonośności i zawartości części lotnych w pokładach węgla na wybranych poziomach dokumentacyjnych obszaru Pawłowice-Warszowice (Górnośląskie Zagłębie Węglowe).

Kędziora S.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2017

|

R. 58, nr 2

56--63

PL

Celem artykułu jest przedstawienie rozkładu przestrzennego metanonośności pokładów węgla oraz zawartości części lotnych (Vdaf) w postaci map zmienności tych parametrów na trzech poziomach -300, -800 oraz -1300 m npm, wykonanych w programie Surfer 12. Oprócz tego zestawiono wybrane parametry statystyczne ilości metanu w pokładach węglowych oraz Vdaf w obrębie 7 poziomów obliczeniowych. Pozwoliło to ocenić wielkość zmienności tych parametrów oraz jej kierunek, a także sprawdzić podobieństwo rozkładu metanonośności na poszczególnych poziomach dokumentacyjnych. Jak wynika z analizy danych, podobieństwo to jest fragmentaryczne i dotyczy wyłącznie obszarów położonych w sąsiedztwie dużych rozmiarów dyslokacji tektonicznych, co może wynikać z możliwości migracji metanu za ich pośrednictwem i w konsekwencji nasycania metanem pokładów węgla obecnych w przystropowej partii karbonu, uszczelnionej pakietem ilastym serii mułowcowej oraz mioceńskiego nadkładu. Na większości badanego obszaru podobieństw tych jednak nie obserwuje się, prawdopodobnie wskutek odmiennej genezy metanu w przystropowej (metan mikrobialny) oraz głębokiej strefie karbonu (metan termogeniczny). Splot różnorakich czynników geologicznych kształtujących współczesną metanonośność obszaru sprawia, że parametr ten cechuje duża zmienność przestrzenna, w odróżnieniu od Vdaf, które cechuje zmienność mała.

EN

The aim of the paper is presentation of spatial distribution of methane content and volatiles (Vdaf) in coal seams on the maps of variability of these parameters showing three levels -300, -800 and -1300 m above sea level, carried out applying Surfer 12 program. Besides that selected statistical parameters concerning the methane content and Vdaf within 7 calculation levels has been drawn up. It enabled to assess how large is variability of these parameters and also the direction of the variability as well as to check similarity of methane distribution on individual documentation levels. The data analysis revealed, that the similarity is only fragmentary and limited only to the areas located in the vicinity of large tectonic dislocations. The reason of this can be the possibility of methane migration by the faults and in consequence saturation with methane of coal seams lying within near- -roof part of the Carboniferous strata, sealed by clays of Mudstone Series and Miocene cover. However, this similarities are not visible in the majority of the investigated area, probably due to different origin of methane accumulated in the near-roof zone (microbial methane) and in the deep Carboniferous zone (thermogenic methane). Series of various geological factors influencing the nowadays methane content in the area of research cause that spatial variability of this parameter is large in contrast to Vdaf, which is characterized by small variability.

2

Próba obliczenia ilości metanu wytworzonego i zakumulowanego w kontekście zmienności stopnia przeobrażenia pokładów węgla w rejonie Bzie-Dębina (Górnośląskie Zagłębie Węglowe)

Kędzior S.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2016

|

R. 57, nr 4

46--53

PL

Stopień uwęglenia pokładów wyrażony poprzez zawartość części lotnych (Vdaf) dostarcza szeregu informacji na temat zarówno typu węgla, jak i ilości wytworzonych gazów. W artykule przedstawiono szacunek ilości metanu wytworzonego, zakumulowanego oraz pojemności sorpcyjnej węgla w obszarze Bzie-Dębina, w którego części planowane jest wydobycie węgla koksowego przez Jastrzębską Spółkę Węglową. Jak wynika z obliczeń, w badanym obszarze o powierzchni ok. 40 km2 i rozpoznanej miąższości serii węglonośnej 1000 m wytworzyło się 235 mld m3 metanu, podczas gdy ilość zakumulowanego współcześnie gazu wynosi 7,5 mld m3. Oznacza to, że w badanym obszarze występuje 3,2% metanu wytworzonego. Pokłady węgla występujące w badanym obszarze w danych warunkach ciśnienia i temperatury odpowiadających ich położeniu są w stanie zaadsorbować 26,2 mld m3 metanu, czyli znacznie więcej niż wynosi faktyczna ilość metanu obecnie zakumulowana w złożu. Niedosycenie pokładów metanem sięga 71%. Prawdopodobną przyczyną znacznego niedosycenia pokładów oraz niskiej ilości metanu zakumulowanego w stosunku do wytworzonego jest znacznych rozmiarów odgazowanie serii węglonośnej wywołane erozją kompleksu karbońskiego w mezozoiku i paleogenie. Bezpośredniej zależności pomiędzy stopniem uwęglenia i ilością metanu zakumulowanego nie obserwuje się. Jest jednak możliwy wpływ tzw. II skoku uwęglenia na wielkość metanonośności pokładów przejawiający się pokryciem się maksymalnych ilości metanu w profififilach otworów z odpowiadającym przedziałem Vdaf 23-38%. Obecność metanu w złożu będzie miała wpływ na warunki planowanej eksploatacji węgla.

EN

Coal rank expressed by volatiles (Vdaf) provides range of information about both coal technological type and quantity of generated gases. This paper presents estimation of quantities of generated and accumulated methane as well as sorption capacity of coal in the area of Bzie-Dębina, in part of which exploitation of coal is planned by Jastrzębie Coal Company. Calculations reveal that in the researched area with 40 km2 of surface and recognized thickness of coal-bearing series 1000 m, 235 billion (109) m of methane generated, while only 7.5 billion m3 of methane accumulated in the coal series. It means, that in this area is present 3.2% of generated methane. The coal seams occurring in the area of research in given conditions of temperature and pressure referring to their depth are able to adsorb 26.2 billion m3 of methane or much more than actual quantity of methane accumulated in the deposit. The undersaturation of coal seams with methane reaches 71%. The probable reason of considerable undersaturation of coal seams and low content of accumulated methane in relation to generated one is wide spread of degassing of coal-bearing series caused by erosion of the Carboniferous complex in the Mesozoic and Paleogene periods. Direct dependence between coal rank and content of accumulated methane is not observed, but it is possible the influence of so called the second coalification jump on methane content showing the coincidence of maximum methane quantity in bore-holes profile and Vdaf range of 23-28%. The occurrence of coal-bed methane in Bzie-Dębina deposit will influence the planned coal exploitation.

3

Investigation of oxidation kinetics of coal of industrial grain size

Miroshnichenko D., Desna N.

Karbo

|

2015

|

Nr 1

21--28

EN

Present investigation deals with an analysis of results of the study on natural coal oxidation in open piles both in winter and in summer period at different Ukrainian coke plants. The present work was performed considering previous results of artificial coal oxidation of different metamorphism stages in laboratory, conditions. The aim of the work is to demonstrate the necessity of permissible coal storage time adjustment is ground storage according to existing standards based on the results of natural oxidation study. Taking into account the fact that the curve of oxidation degree (d0) against storage time is S-shaped, the obtained results have been worked out according to Avrami-Erofeev equation describing kinetics of heterogeneous reactions. Reaction constants and oxidation process rate constants were calculated for washed coals of various grades (G, T, K, OS) in summer and winter periods. It was found that curves and mathematical relations of coal rank influence the natural oxidation process rate constant in summer and winter periods.

PL

Obecne studium dotyczy analizy wyników badań nad naturalnym utlenianiem węgla w otwartych składowiskach zarówno w zimie jak i w okresie letnim w różnych ukraińskich zakładach koksowniczych. Obecną pracę przeprowadzono biorąc pod uwagę poprzednie wyniki sztucznego utleniania węgla na różnych etapach metamorfizmu w warunkach laboratoryjnych. Celem niniejszej pracy jest wykazanie konieczności dostosowania dozwolonego czasu magazynowania węgla w środowisku naturalnym zgodnie z obowiązującymi normami w oparciu o wyniki badań utleniania naturalnego. Biorąc pod uwagę fakt, że krzywa stopnia utlenienia (d0) w odniesieniu do czasu magazynowania, przybiera kształt litery S, uzyskane wyniki zostały opracowane zgodnie z równaniem Avrami-Erofeeva opisującym kinetykę reakcji heterogenicznych. Stałe reakcji i stałe prędkości procesu utleniania były obliczone dla węgli wzbogaconych różnych klas (G, T, K, OS), w okresach letnich i zimowych. Stwierdzono, że krzywe i relacje matematyczne klasy węgla wpływają na stałą tempa procesu naturalnego utleniania w okresach letnich i zimowych. Dopuszczalny okres magazynowania węgla w otwartych składowiskach obliczono dla badanych węgli za pomocą równania Avramiego-Erofeeva. Ukazano konieczność dostosowania poprzednio ustalonego, dopuszczalnego czasu magazynowania różnych klas węgla.

4

Szacowanie ilości metanu wytworzonego i zakumulowanego w nisko uwęglonych pokładach węgla na przykładzie złoża Oświęcim-Polanka (Górnośląskie Zagłębie Węglowe)

Kędzior S.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2015

|

R. 56, nr 2

54--61

PL

W artykule dokonano próby skalkulowania ilości metanu wytworzonego w nisko uwęglonych pokładach węgla złoża Oświęcim-Polanka na podstawie ubytku części lotnych oraz ilości metanu zakumulowanego w tym złożu stosując metodykę obliczania zasobów metanu praktykowaną w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym (metoda objętościowa). Do tej pory nie obliczono zasobów metanu jako kopaliny towarzyszącej dla omawianego złoża z powodu niewielkich wartości metanonośności pokładów węgla, dlatego jest to pierwsza tego typu kalkulacja. W wyniku dokonania obliczeń i porównania wartości okazało się, że w omawianym złożu zostało zakumulowane ok. 11% metanu wytworzonego. Przeanalizowano także pojemność gazową pokładów węgla na podstawie izotermy sorpcji opracowanej dla sąsiedniego obszaru kopalni Brzeszcze. Pojemność gazowa jest o ok. połowę mniejsza od ilości metanu wytworzonego, co oznacza, że znaczna ilość metanu musiała opuścić macierzyste węgle i przemieścić się w inne partie złoża lub do atmosfery. Wykazano również znaczne niedosycenie pokładów metanem na poziomie 50-80%. Procesy te rzutują na współczesny rozkład metanonośności pokładów węgla w badanym obszarze i obecność rozległej odgazowanej strefy naturalnej desorpcji do głębokości ok. 500 m od stropu karbonu, co ma duże znaczenie zarówno dla planów wydobycia węgla w tym rejonie (w warunkach niemetanowych), jak i dla poszukiwania metanu jako alternatywnej dla węgla kopaliny.

EN

The paper presents an attempt of calculation of a quantity of generated methane in low rank coal within Oświęcim-Polanka deposit based on the volatiles loss and also a quantity of accumulated methane in this deposit applying the method of calculation of coalbed methane resources practiced in the Upper Silesian Coal Basin (volumetric method). The coalbed methane resources as an accompanying commodity have not been calculated so far for this area because of too low values of methane content, thus it is a first calculation. The results of these calculations reveal that only 11% of generated methane was accumulated in investigated deposit. The sorption capacity of coals was analyzed based on the sorption isotherm created for the neighbouring area of Brzeszcze mine. This analyze shows that sorption capacity of examined coals is half the quantity of generated methane, what means, that much amounts of methane had to leave the matrix coals and moved to other parts of the deposit or into the atmosphere. It also showed, that coal seams are much undersaturated with methane on a level of 50-80%. These processes influence the nowadays distribution of coalbed methane in the investigated area and also the presence of natural, vast degassed zone reaching the depth of about 500 m beneath the top of Carboniferous strata, what is quite important for the plans of future coal exploitation (in outgassed conditions) and also for the exploration of coalbed methane as an alternative commodity for a coal.

5

Changes of coal rank and petrographic composition of coals from the drillhole BD 57 deposit of "Bzie-Dębina" in the Jastrzębie area (SW part of the Upper Silesian Coal Basin)

Probierz K., Kwaśny M.

Geology, Geophysics and Environment

|

2014

|

Vol. 40, no. 1

66--74

EN

The aim of the work was to characterize in coalification parameters (moisture content Wa, volatile matter Vdaf and random reflectance of vitrinite R) and changes in petrographical composition of coal from the Bzie Dębina drillhole (BD 57). The object of examination were representative coal seams from the BD 57 drillhole. It was found increase of coal rank is expressed by a reduction of moisture content and volatile matter and the increase reflectance with depth. In petrographic composition vitrinite group macerals (Vtmmf= 65.8-91.0%) dominate over the inertinite group (Immf = 6.2-28.4). Participatiof liptinite maceral group is low (Lmmf = 1.9-5.8%). Inertinite macerals group participation does not increase with coal rank, unlike in the Zofiówka monocline.

6

Dojrzałość termiczna węgli Dolnośląskiego Zagłębia Węglowego na tle ich petrografii i genezy

Nowak G. J.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2000

|

nr 391

89-146

PL

Obiektem badań były węgle z pokładów formacji wałbrzyskiej (namur A i częściowo B) i żaclerskiej (westfal A-C) Dolnośląskiego Zagłębia Węglowego (DZW). Porównanie zawartości trzech grup macerałów w węglach z poszczególnych pokładów stało się podstawą badań facjalnych węgli. Analiza środowisk akumulacji badanych pokładów wskazuje, że węgle z rejonu wałbrzyskiego reprezentują torfowiska leśne typu reotroficznego, natomiast z obszarów noworudzkiego i słupieckiego oprócz torfowisk leśnych, także torfowiska ombrotroficzne, czy też typ mieszany. Węgiel z badanych pokładów charakteryzuje się zróżnicowanym stopniem uwęglenia. Ro witrynitu wykazuje najczęściej wartości od 0,63 do ponad 3%. Wzrost stopnia uwęglenia w DZW obserwuje się z NW ku SE, zgodnie z kierunkiem głównych uskoków w zagłębiu. Uwęglenie zostało spowodowane pogrzebaniem pokładów i dopływem strumienia cieplnego. To drugie zjawisko było znaczące dla węgli o wyższym stopniu uwęglenia. Zachodziło ono w dwóch etapach: wcześniejszym (powestfalskim) związanym z obecnością ogniska magmowego i późniejszym (przypadającym na perm bądź trias-jurę) wynikającym z krążenia roztworów hydrotermalnych. Przepływ strumienia cieplnego następował z wykorzystaniem istniejącego systemu uskoków. Metamorfizm termiczny miał natomiast zasięg ograniczony tylko do stref bezpośredniego kontaktu magmy z pokładami węgla. W profilu pokładu węgla nie stwierdzono wpływu warunków panujących w czasie depozycji materiału organicznego na wielkość stopnia uwęglenia.

EN

Coal of seams from Wałbrzych (Namurian A and partly Namurian B) and Zacler (Westphalian A-C) formations from the Lower Silesian Coal Basin (LSCB) were examined. Comparison of the mean content of three maceral groups for the seams was the base for coal facies studies. Analysis of peat-forming environments points out the forest rheotrophic mires of coal seams studied from the Wałbrzych region. However for coal beds of both the Nowa Ruda and Słupiec areas ombrotrophic and mixed mires are also characteristic. Random vitrinite reflectance (Ro) mostly varies from 0.63 to over 3%. The increase of coal rank is observed from NW towards SE, which is the main fault direction in the LSCB. Coalification in the basin reflects a combination of burial and high heat flow. This second factor was significant for forming of high rank coals. Two stages of this process took place: prior (post Westphalian) related to the presence of magmatic centre and later (Permian or Triassic-Jurassic) connected with hydrothermal fluids influence. For heat flow existing fault system was used. However, a range of thermal metamorphism was restricted only to narrow zones where magma contacted with coal seams. The differentiation of vitrinite reflectance in a vertical seam profile depends rather on thermal evolution of a coal bed, than on depositional conditions in the mire.