Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Prediction model of gas quantity emitted from coal face based on PCA-GA-BP neural network and its application

Qiu J. W., Liu Z. G., Zhou L., Qin R. X.

Journal of Power Technologies

|

2017

|

Vol. 97, nr 3

169--178

EN

Gas has always been a serious hidden danger in coal mining. The quantity of gas emitted from the coal face is affected by many factors. To overcome the difficulty in accurately predicting the quantity of emission, a novel predictive model (PCA-GABP) based on principal component analysis (PCA), genetic algorithm (GA) and back propagation (BP) neural network was proposed. The model was tested and applied in different coal seams at Panbei Coal Mine in Huainan, China, involving sixteen training samples and four predicting samples. Results showed that: Gas emission quantity was significantly correlated with burial depth, gas content in the mining layer, gas content in the adjacent layer, and layer spacing. The correlations among these variables exceeded 60%. Linear regression analysis using the optimized model was affected by sample size and discreteness. The correlation coefficient (R) and maximum relative error (MRE) of the PCA-GA-BP model were 0.9988 and 3.02%, respectively. The MRE of the optimized model was 70.2% and 53.2% smaller than that of the BP and GA-BP models, respectively. The conclusions obtained in the study provide technical support for the prediction of gas quantity emitted from coal face, and the proposed method can be used in other engineering fields.

2

The problem of carbon dioxide emissions from closed coal mine shafts – the overview and the case study

Wrona P., Sułkowski J., Różański Z., Pach G.

Archives of Mining Sciences

|

2016

|

Vol. 61, no. 3

587--600

EN

Greenhouse gas emissions are a common problem noticed in every mining area just after mine closures. However, there could be a significant local gas hazard for people with continuous (but variable) emission of these gases into the atmosphere. In the Upper Silesia area, there are 24 shafts left for water pumping purposes and gases can flow through them hydraulically. One of them – Gliwice II shaft – was selected for inspection. Carbon dioxide emission with no methane was detected here. Changes in emission and concentration of carbon dioxide around the shaft was the aim of research carried out. It was stated that a selected shaft can create two kinds of gas problems. The first relates to CO2 emission into the atmosphere. Possible emission of that gas during one minute was estimated at 5,11 kg CO2/min. The second problem refers to the local hazard at the surface. The emission was detected within a radius of 8m from the emission point at the level 1m above the ground. These kinds of matters should be subject to regular gas monitoring and reporting procedures.

PL

Emisja gazów cieplarnianych jest problemem dotyczącym wszystkich zagłębi górniczych węgla kamiennego na świecie. Problem ten nie kończy się wraz z likwidacją zakładów górniczych. Jako najbardziej prawdopodobne źródła emisji metanu lub/i dwutlenku węgla ze zlikwidowanej kopalni uznawane są uskoki tektoniczne, zlikwidowane lub nieczynne szyby kopalniane, obszary wychodni pokładów węgla, krawędzie dawnej płytkiej eksploatacji itd. (Czaja, 2011; Dziurzyński et al., 2004; Sułkowski & Wrona, 2006). Wypływy gazów cieplarnianych na powierzchnię terenu po pierwsze oddziałują negatywnie na stan atmosfery, a po drugie mogą tworzyć lokalne, tym niemniej przejściowe, zagrożenie dla bezpieczeństwa powszechnego. W pierwszym rozdziale artykułu przedstawiono obecny stan wiedzy na świecie dotyczący poruszanego zjawiska. Stanowiło to przesłankę do podjęcia badań, których rezultaty przedstawiono w kolejnych rozdziałach. Stwierdzono także, że w żadnym kraju nie są prowadzone procedury pomiarów i raportowania emisji gazów cieplarnianych z obiektów tego typu. Następnie przedstawiono wyniki badań dotyczących emisji dwutlenku węgla z wybranego, nieczynnego szybu górniczego oraz imisji tego gazu w otoczeniu szybu. Na obszarze Górnego Śląska pozostawiono 24 szyby kopalniane dla prowadzenia odwadniania. Są to szyby aerodynamicznie drożne. Do badań wybrano jeden z nich, nieczynny szyb „Gliwice II”. Podczas badań wstępnych stwierdzono znaczące ilości wypływającego dwutlenku węgla przy braku obecności metanu w mieszaninie gazów. Jako, że emisja gazów ze zlikwidowanej kopalni ku atmosferze może być porównana z emisją gazów ze zrobów do powietrza płynącego poprzez czynna kopalnię (Krach, 2004; Drzewiecki, 2004), uznane jest, że zależy od wielu czynników (w tym głównie od wahań ciśnienia atmosferycznego, ale także od różnicy gęstości gazów i powietrza atmosferycznego (Grzybek, 2012; Wrona et al., 2014). Harmonogram badań przewidywał okresowe pomiary od lutego do maja 2014r. głównie w trakcie zniżek barycznych. Pomiary emisji prowadzono na trzech zidentyfikowanych otworach wylotowych w płycie zamykającej szyb (Fig. 2-3). W każdym otworze przeprowadzono badania wstępne dotyczące określenia jednorodności koncentracji gazu w całym profilu. Do pomiarów prędkości powietrza zastosowano metodę trawersu ciągłego. Stwierdzono, że największa wartość emisji dwutlenku węgla wyniosła 2,69 m3/min (Tab. 2), co przy uwzględnieniu średniej gęstości tego gazu (1,9 kg/m3) odpowiada 5,11 kg/min. Otrzymany wynik jest wartością chwilową, natomiast daje pogląd na możliwą skalę maksymalnej emisji. Otrzymano także nowe wyniki dotyczące wpływu różnicy pomiędzy temperaturą gazu, a temperaturą atmosfery na wielkość emisji gazu. Dnia 14.03.2014 pomimo zniżki barycznej o tendencji –0,53 hPa/h wielkość emisji dwutlenku węgla dochodziła do 1,66 m3/min (Tab. 2). Natomiast 28.02.2014 pomimo spadku ciśnienia o mniejszej wartości tendencji barycznej, wynoszącej –0,4 hPa/h, wartość emisji była największa. Analizując wyniki przeprowadzonych pomiarów psychrometrycznych powietrza atmosferycznego i gazu stwierdzono, że w pierwszym przypadku różnica temperatur gazu i atmosfery wynosiła –0,1°C, natomiast w drugim przypadku 6,0°C. Pomiary emisji dwutlenku węgla wokół szybu „Gliwice II” prowadzono na poziomie gruntu i na wysokości 1m nad gruntem w oparciu o założoną siatkę pomiarową (Fig. 3). W każdym z punktów pomiarowych pozostawiono detektor gazów MulitRae Plus (z automatycznym zapisem danych) na czas dwóch minut z ustawionym interwałem próbkowania 30 sekund. Otrzymane cztery wyniki dla każdego punktu następnie uśredniono. Mapy izolinii stężenia dwutlenku węgla wokół szybu Gliwice II wykonano w programie Surfer 8. Przykład z 21.05.2014 przedstawiono na Fig. 5. Stwierdzono, że zasięg podwyższonego stężenia dwutlenku węgla może sięgać 8 m od punktowego źródła emisji na wysokości 1 m, a na poziomie gruntu może tę wartość przekraczać.

3

Kinetics of Gas Emission from Heated Moulding Sands Together with the On-line Assessment of H2 and O2 Fractions - New Investigation Method

Mocek J., Zych J.

Archives of Foundry Engineering

|

2016

|

Vol. 16, iss. 4

79--84

EN

The new investigation method of the kinetics of the gas emission from moulding sands used for moulds and cores is presented in this paper. The gas evolution rate is presented not only as a function of heating time but also as a function of instantaneous temperatures. In relation to the time and heating temperature the oxygen and hydrogen contents in evolving gases was also measured. This method was developed in the Laboratory of Foundry Moulds Technology, Faculty of Foundry Engineering, AGH. Gas amounts which are emitted from the moulding sand at the given temperature recalculated to the time unit (kinetics) are obtained in investigations. Results of investigations of moulding sand with furan resin are presented - as an example - in the paper.

4

Wykrywanie nieszczelności w instalacjach i urządzeniach gazowych za pomocą metody obserwacji w paśmie podczerwieni

Basiura M., Rataj M.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2013

|

Nr 11

426--429

PL

Artykuł przedstawia zagadnienia związane z metodami termowizyjnymi, umożliwiającymi przeprowadzanie analizy różnych procesów i obiektów technologicznych. Skupia się na stosunkowo nowym zastosowaniu obrazowania w podczerwieni, które umożliwia obserwację wycieków gazów węglowodorowych z nieszczelności powstałych w urządzeniach. W pierwszej części artykułu zaprezentowane zostały podstawowe prawa fizyki i zjawiska zachodzące w gazach, które umożliwiają obserwację wycieków gazów w paśmie podczerwieni. W drugiej części przytoczone zostały podstawowe wytyczne oraz obowiązki dotyczące obu stron - zlecającego oraz wykonującego badania termowizyjne. W dalszej części została podana procedura postępowania podczas inspekcji zorientowanej na wykrywanie wycieku gazu węglowodorowego przy wykorzystaniu kamery termowizyjnej FLIR GF 320. W końcowej części zostało przytoczone kilka przykładów z obiektów rzeczywistych wraz z komentarzem. Opisane badania zostały przeprowadzone przez pracowników Zakładu Użytkowania Paliw Instytutu Nafty i Gazu w Krakowie za pomocą posiadanej kamery FLIR GF320

EN

The article presents the issues related to thermal imaging methods that allow an analysis of the different processes and technical objects. Focuses on a relatively new application of infrared imaging, which allows the observation of hydrocarbon gas leaks from appliances. In the first part of the article were presented the basic laws of physics and the phenomena in gases, which enable observation of gas leaks in the infrared spectrum. In the second part of the above were given the basic guidelines and obligations concerning both sides - customer and contractor executing thermal imaging tests. The rest of the article was given the procedure for dealing during the inspection oriented to detect hydrocarbon gas leak using a infrared camera FLIR GF 320. In the final part has been cited several examples of real objects with comments. The presented research was carried out by employees of the Department of Fuel Usage, Oil and Gas Institute in Krakow using the infrared camera FLIR GF320.

5

Studium uwarunkowań emisji gazów ze zlikwidowanych kopalń SW części GZW (część VII)

Grzybek I.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2012

|

nr 9

20-29

PL

Wyniki kontroli gazowej 37 zasypanych szybów z SW części GZW pokazują, że emisja metanu występuje tylko w 37,8 procent z nich – głównie w kopalniach zlikwidowanych o zakończonym odwadnianiu i odmetanowaniu. Emisją gazów kopalnianych kieruje więc m.in. odwadnianie oraz wentylacja i odmetanowanie zrobów. Równocześnie, najwyższe koncentracje metanu stwierdza się w szybach z rejonów o zamkniętej lub przejściowej strukturze pola metanonośności, a najniższe w szybach z rejonów o strukturze otwartej. Ponadto, koncentracje metanu w gazach kopalnianych z szybów i w gazach złożowych ze stref gazowych, udostępnionych najpłytszymi połączeniami szybów ze zrobami, są skorelowane. Wobec tego warunki geologiczno-gazowe złóż węgla wpływają na emisję gazów kopalnianych, a ilości wydzielającego się metanu są pochodną struktur pola metanonośności i usytuowania zrobów względem stref gazowych. Oprócz nich, dodatkowym czynnikiem wpływającym na emisję gazów są zmiany ciśnienia barometrycznego.

EN

The results of gassy monitoring of 37 shafts filled up across the SW part of USCB after 1986 (Fig. 1 - Part I, Tabs. 15 & 16) show occurrence of methane emission only in 37.8 per cent of them - mostly in closed down mines, where dewatering and degasation were stopped (comp.: Tab. 18). It makes possible to state that the emission of mine gases is controlled by dewatering as well as ventilation and degasation of mines. The highest methane concentra-tions are recorded in gassy regions of closed or transient structure of methane content field, while the lowest ones come from the regions of open structure. At the same time, methane concentrations in shafts and within deposit gases of gassy zones related to the shallowest connections of shafts are correlated to one another (Fig. 36). So, it can be assumed that methane concentrations in shafts are the derivative of its concentrations within deposit gases from the zones connected to shafts. Moreover, the occurrence of maximum values of methane concentration is more frequently connected to depression, then to other barometric trends (Tab. 21).

6

Studium uwarunkowań emisji gazów ze zlikwidowanych kopalń SW części GZW (część VI)

Grzybek I.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2012

|

nr 8

13-23

PL

Odmetanowanie zrobów, po zakończeniu likwidacji kopalń, utrzymano m.in. w polu Czyżowice KWK Anna oraz w KWK Żory i KWK Moszczenica. We wszystkich z nich obserwowano związek emisji metanu z odmetanowaniem: W szybach pola Czyżowice metan pojawił się po jego zakończeniu. W KWK Żory zanik migracji metanu do czynnych wyrobisk sąsiednich kopalń stwierdzono po zwiększeniu ujęcia odmetanowaniem, a w szybach KWK Moszczenica metan pojawiał się zasadniczo w okresach spadku jego wydajności. Wpływ na koncentrację gazów w szybach ww. kopalń ujawniły też zmiany ciśnienia barometrycznego, powodujące wahania koncentracji gazów wokół charakterystycznego dla każdego z szybów poziomu (zależnego od składu gazów złożowych), przy najwyższych koncentracjach CH4 w okresach niżów barycznych.

EN

In the studied area, degasation of gobs had still been operating after termination of the liquidation of Czyżowice field of Anna mine (Fig. 27) as well as Żory (Fig. 28) and Moszczenica mines. In all of them casual nexus between methane emission and degasation efficiency was observed. In the shafts of Czyżowice field methane had not been observed before the end of degasation (Tab. 19 - Part VII). In the case of Żory mine migration of methane to the neighbor operating Jankowice and Borynia mines the migration stopped at the moment of methane production rise. In the boreholes and shafts of Moszczenica mine, on the other hand, methane generally occurred only when degasation efficiency dropped (Figs. 32b & 33b). Moreover, the maximum values of methane concentra-tion were usually noted there during the depression barometric trends (Tab. 13). Degasation of Moszczenica andŻory mines was carried out at different gob levels which opened different gassy zones of methane content field. It has enabled author to pay attention to various methane concentrations in gases gathered from particular levels (Tab. 12 & 14), which are similar to such variations in deposit gases from gassy zones opened by the adequate levels (Tab. 4 - Part III).

7

Studium uwarunkowań emisji gazów ze zlikwidowanych kopalń SW części GZW (część II)

Grzybek I.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2012

|

nr 2

31-39

PL

Pracę oparto o wyniki analiz, badań i obserwacji prowadzonych dla potrzeb ruchowych kopalń węgla kamiennego. Wykorzystano także dane z różnego rodzaje dokumentów. Zebrany materiał obejmował wiele informacji, czasami tylko przybliżonych. Najważniejszymi były jednak pomiary: składu gazów kopalnianych i złożowych, metanonośności, metanowości względnej kopalń oraz ciśnienia atmosferycznego. Do badań generalnie użyto dobrze znanych metod, w tym statystycznych. Mniej znaną metodę geometryzacji pola metanonośności wykorzystano tylko do badań zmienności tego pola. W analizie związku koncentracji gazów kopalnianych z ciśnieniem barometrycznym brano pod uwagę dłuższe okresy ukierunkowanych zmian ciśnienia, nazwane trendami barycznymi.

EN

The work has been grounded on the results of analyses, investigations and observations made for the purposes of mines activity. Data from different kinds of documents have also been utilized. The gathered material has included a lot of information, sometimes only approximative. But the essential results were these of measurements of: (a) constitution of mine gases as well as those contained in rocks ("deposit gases"), (b) methane content of coal, (c) specific emission of mines, and (d) barometric pressure. Generally, for investigations well known methods have been used, including statistical ones. The less known method for geometrization of methane content field (see: [9]) has only been utilized to research variability of the field. While comparing concentrations

8

Studium uwarunkowań emisji gazów ze zlikwidowanych kopalń SW części GZW (część VIII)

Grzybek I.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2012

|

nr 10

18-30

PL

Emisja gazów kopalnianych zachodzi ze wszystkich zlikwidowanych kopalń, a rodzaj i koncentracje emitowanych gazów zależą m.in. od warunków geologiczno-gazowych w otaczającym zroby górotworze (zerowe koncentracje CH4 i CO2 nie świadczą o braku emisji, wskazując, że w miejscach tych wydostaje się tylko N2). Warunki te są głównym czynnikiem determinującym emisję gazów ze zlikwidowanych kopalń. Mniej istotnymi są natomiast, kolejno: odwadnianie kopalń oraz wpływ wentylacji i odmetanowania. Dodatkowym czynnikiem są zmiany ciśnienia barometrycznego. Wydzielanie gazów do zrobów powoduje wzrost ciśnienia w ich obrębie. Przyspiesza go zakończenie ich odwadniania. Sprężaniu gazów przeciwdziała odmetanowanie zrobów i wentylacja sąsiednich kopalń, oraz ucieczka gazów na powierzchnię. Ucieczka taka ma miejsce po wzroście ciśnienia, umożliwiającym pokonanie oporów przepływu. Opory te determinuje m.in. charakter nadkładu formacji węglonośnych. Przy występowaniu nadkładu mioceńskiego ucieczka gazów ma miejsce głównie przez zlikwidowane szyby, w których opory przepływu są zależne m.in. od głębokości połączenia szybu ze zrobami, a najważniejsze są połączenia najpłytsze. Ponadto, podnoszące się zwierciadło wody przemieszcza gazy kopalniane do płytszych partii zrobów, czego efektem jest zmiana składu migrujących gazów.

EN

It should be stated that emission of mine gases across USCB are to be expected from all the abandoned mines, particularly from those being not dewatered or influenced by Ventilation. On the other hand, such emission can be more intensive from the mines being flooded. However, at mines being dewatered the leakage of gases will probably be limited to periods of depression barometric trends. The reference to geological-gassy conditions of USCB makes it also possible to estimate that in the gassy regions of transient or closed structure of methane content field the major emitted gas is going to be methane, while across the rest of the basin it is going to be nitrogen, however local occurrences of carbon dioxide are also possible. The work results are a little different from the previous opinions regarding barometric pressure, which usually nas been considered to be decisive agent for emission of mine gases [9, 38]. In the work it has however been demonstrated that this opinion is not obvious. It does not have to be contradictory with the opinions mentioned, which have been developed in the regions, where gobs were mostly degassed and devoided of agents favoring compression of mine gases. In such conditions changes of barometric pressure can actually turn out the strongest of agents described in the work. The results of the work also differ from the previous opinions [18, 24] with reference to the reason of changes in constitution of emitted gases observed in the course of time. To explain it, extruding of mine gases by the waters flooding a mine has been indicated as the main cause, while different properties of constituents of mine gases mix have been assumed less important. However, observations presented in the book seem rather well documented and enable to State the results of work highly credible. One of the consequences of differentiation of USCB geological framework is the variability of geological-gassy conditions, which helps distinguish the following three structures of methane content field: (i) closed, (ii) transient, and (iii) open one. They are characterized by different sequences of occurrence of the following gassy zones: (i) allochthonous high methane, (ii) degassed, and (iii) autochthonous high methane. Coal exploitation causes liberation of gases into mine workings, which does not end after the mine abandonment. The amount and type of gases flowing into gobs of abandoned mine depend on the content and Constitution of deposit gases. This dependence is reflected in stratification of mine gases Constitution within particular gas strata being proportional to the Constitution of deposit gases within gassy zone corresponding to the depth of the strata. Inflow of gases to gobs causes compression and emission of mine gases. This process is accelerated by the reconstruction of water table after the end of mine dewatering. However, it is slowed down by the influence of ventilation of bordering operating mines as well as the degasation of gobs. Thus, counteraction of those agents and flow resistance are decisive for intensity of mine gases emission. The type and concentration of gases emitted, however, is strictly connected to the constitution of mine gases in these parts of gobs, where gases migrate from, whose constitution, in turn, depends on the Constitution of the deposit gases. The shorter the flow paths are, the lighter the flow resistance is. The shallowest gob connections to the surface are therefore decisive for gases emission. The above rules have been found to be true for the shafts of the SW part of USCB. Their analysis has shown that the constitution of deposit gases within gassy zone opened by gobs of the shallowest level connected to shaft is of crucial importance for concentration of gasses emitted through the shaft. Continuing, the less important factors are, in turn: dewatering of gobs (or the lack of it) and - combined - Ventilation of bordering mines and gobs degasation. Changes of barometric pressure are also of some significance, influencing oscillations of gases concentrations around their values typical for the given shaft. Concluding, it can be stated that emission of mine gasses occurs from all abandoned coal mines. Its intensity, however, depends on the relative strength of particular agents influencing it, of which geological-gassy conditions of mined formation are the most important, determining the type and concentration of gases emitted.

9

Studium uwarunkowań emisji gazów ze zlikwidowanych kopalń SW części GZW (część III)

Grzybek I.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2012

|

nr 3

21-35

PL

W seriach węglonośnych GZW obserwuje się wertykalną zmienność rozkładu przestrzennego (pola) maksymalnych metanonośności (Gmax). Pozwala to wyróżnić, od góry, następujące strefy gazowe: allochtoniczną strefę wysokometanową, strefę odgazowaną oraz autochtoniczną strefę wysokometanową. Lateralne zróżnicowanie obecności i wykształcenia tych stref umożliwia wydzielenie następujących struktur pola metanonośności: zamkniętej, przejściowej oraz otwartej. Strukturę zamkniętą charakteryzuje obecność nadkładu mioceńskiego i związanej z nim, allochtonicznej strefy wysokometanowej. W strukturze przejściowej, mimo występowania takiego nadkładu, inne czynniki geologiczne powodują, że allochtoniczna strefa wysokometanowa wykształciła się jedynie częściowo. Z kolei, w strukturze otwartej, brak izolującej pokrywy mioceńskiej sprawił, że już od stropu karbonu występuje tu strefa odgazowana. Dla wszystkich struktur typowe jest natomiast głębokie położenie autochtonicznej strefy wysokometanowej. Strefom gazowym odpowiada właściwy im skład cząsteczkowy gazów złożowych. W artykule przedstawiono ponadto wertykalną zmienność rozkładu przestrzennego (pola) maksymalnych metanonośności analizowanych w dalszych częściach pracy zlikwidowanych kopalń i szybów oraz orientacyjne położenie zrobów kopalnianych w stosunku do wyróżnionych stref wysokometanowych.

EN

A vertical changeability of methane content field is observed within coal-bearing series of USCB. It finds expression in the sequence of maximum values of methane content (Gmax), which makes it possibleto distinguish the following gassy zones [10]: the allochthonous, high methane zone (Gmax > 4,5 m³/Mg), the degassed, allochthono-autochthonous zone (Gmax ≤ 4,5 m³/Mg) and autochthonous, high methane zone (Gmax > 4,5 m³/ Mg). The vertical zonality allows to express lateral changeability of methane content field in terms of occurrence and the appearance depth of particular gassy zones (Tab. 3). Analysis of methane content field of USCB has made possible to discern the following structures of the field [10]: (i) closed structure, (ii) transient structure, and (iii) open structure. The closed structure is characterized by appearance of continuous and thick Miocene overburden as well as allochthonous high methane zone related to the overburden. Within the transient structure, despite the overburden, other geological agents cause rare full development of the allochthonous zone. Then, within the open structure, the lack of Miocene overburden made it impossible to form allochthonous zone. The degassed zone therefore occurs here starting from the roof of Carboniferous series. For all of the structures it is typical that the position of autochthonous high methane zone is deep. Particular gassy zones are also characterized by specific Chemical constitution of deposit gases. In the paper, there is also presented vertical changeability of methane content field in the abandoned coal mines and shafts, analyzed in the other parts of the study, as well as the comparison of position of mines gobs and distinguished high methane zones of deposit gases.

10

Studium uwarunkowań emisji gazów ze zlikwidowanych kopalń SW części GZW (część V)

Grzybek I.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2012

|

nr 5

10-18

PL

KWK "Morcinek" udostępniały trzy szyby, m.in. na poziomach: 650, 800 i 950 m. Po likwidacji kopalni, koncentracje CH4 i C02 w szybach wzrosły ze znacznym opóźnieniem, krótszym w szybie III. W szybach I i II ustabilizowały się później na typowym dla każdego z nich poziomie, zbliżonym do ich koncentracji w gazach złożowych udostępnionych szybami stref gazowych. W szybie III zaznaczyło się natomiast zastępowanie metanu przez azot. Późne ujawnienie się emisji tych gazów wynikało z oporów przepływu, których pokonanie możliwe było po zatopieniu części zrobów i wzroście ciśnienia w ich obrębie. Migracja gazów w szybach zachodziła poziomami 650 i 800 m. Główną rolę odgrywał jednak poziom 650 m, z uwagi na wyższy gradient ciśnienia pomiędzy nim a zrębami szybów. Wcześniejsze rozpoczęcie emisji z szybu III wiązało się z rozszczelnieniem jego połączeń ze zrobami (wybuch metanu, ucieczki zasypu), a wzrost koncentracji azotu koresponduje z zatopieniem poziomu 950 m i wynika z wypychania zatłoczonego tam wcześniej azotu.

EN

The deposit of Morcinek mine was developed through three shafts, on the production levels: 650 m, 800 m and 950 m among others. After the liquidation of the mine CH4 and C02 concentrations in the filled up shafts increased (Fig. 22) not before 520 (shaft III) and 890 days (shafts I and II). In shafts I and II, the concentrations stabilized later at a level typical for each of these shafts, similar to constitution of deposit gases within different gassy zones of methane content field. However, in the III shaft became evident the methane replacement by nitrogen (Fig. 24). Such a late manifestation of mine gases emission arises from flow resistance within shafts, which suppression was impossible before flooding of part of mine gobs and rising of the gas pressure within them. The migration of gases took place only from levels 650 m and 800 m. Level 650 m, however, played the main role, because of pressure gradient between the level and the shafts mouths higher then in case of level 800 m. Earlier manifestation of emission in shaft III is connected to dishermetization of its connections to gobs, caused by the methane explosion and the earthquakes. The increase of nitrogen concentration observed in it corresponds to flooding of 950 m level and is the result of extruding the nitrogen crammed before. At the same time, the start of gobs degasation caused the drop of CH4 concentration in all of the shafts, while changes of barometric pressure manifested their influence on gases concentration in the shafts, causing oscillations of the concentrations around the values typical for each particular shaft (Fig. 25).

11

Studium uwarunkowań emisji gazów ze zlikwidowanych kopalń SW części GZW (część IV)

Grzybek I.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2012

|

nr 4

22-33

PL

Zakończenie robót podziemnych w KWK 1 Maja spowodowało spadek metanowości kopalni o około 80 procent , a jej likwidacja emisję gazów kopalnianych poprzez zasypane szyby, w tym głównie szyb III. Zmiany ich koncentracji wiązały się z zatapianiem kopalni i zmianami w jej wentylacji. Ograniczaniu ilości powietrza wentylacyjnego towarzyszył wzrost koncentracji CH4. Natomiast skracanie dróg jego przepływu skutkowało albo spadkiem koncentracji CH4, albo jej wzrostem - odpowiednio: po wzroście lub ograniczeniu wpływu depresji wentylacyjnej na dno szybu III. Rola zatapiania kopalni była słabo zauważalna, w przeciwieństwie do wpływu zmian ciśnienia barometrycznego. Nie każdy z szybów KWK 1 Maja był jednak miejscem emisji metanu. Np. odmienne koncentracje CH4 w szybach III i IV wiążą się z udostępnieniem wysokometanowej strefy allochtonicznej lub tylko strefy odgazowanej. Wskazuje na to podobieństwo składu gazów kopalnianych w szybach do składu gazów złożowych ww. stref gazowych.

EN

The termination of underground works in 1 Maja mine caused decline of total methane emission into the workings (Fig. 18) to about 20 per cent of emission before exploitation end. Closing down of 1 Maja mine gave the mine gases occasion to migrate also by shafts filled up (Tab. 16), but mainly by the III shaft (Fig. 19). Variations of concentration can be connected particularly to the mine flooding and changes in its ventilation. Delimitation of the amount of ventilation air was accompanied by increase of methane concentration (Fig. 17). On the other hand, shortening of flow ways of the air produced either decline of CH4 concentration or its increase - in case of reducing the influence of the ventilation depression on the bottom of shaft III (Fig. 20). The significance of mine flooding was poorly observable, in opposition to influence of barometric pressure oscillations (Fig. 21). Moreover, not every shaft in the mine constituted the path for methane emission. It is well illustrated by different CH4 concentrations in shafts III and IV (Tab. 16). This difference is attributed to opening of allochthonous high methane zone or only degassed zone. It is indicated by comparison of constitution of mine gases from the shafts (Tab. 8) to constitution of deposit gases from the mentioned gassy zones (Tab. 4).

12

Studies of gas atmosphere near the metal-mould interface during casting and solidification of ductile iron

Mocek J., Chojecki A.

Archives of Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 12, iss. 4

166-170

EN

In sand moulds, at a distance of 3 mm from the metal-mould interface, the sensors of temperature, and of oxygen and hydrogen content were installed. Temperature and the evolution of partial gas pressure have been analysed in moulds bonded with bentonite with or without the addition of seacoal, water glass or furan resin. Moulds were poured with ductile iron. For comparison, also tests with the grey iron have been executed. It was found that the gas atmosphere near the interface depends mainly on the content of a carbonaceous substance in the mould. In the green sand moulds with 5% of seacoal or bonded with furan resin, after the mould filling, a sudden increase in the hydrogen content and the drop of oxygen is observed. This gas evolution results from the oxidation of carbon and reduction of water vapour in the mould material, and also from the reduction of water vapour and alloy reoxidation. In carbon-free sand, the evolution in the gas composition is slower because water vapour is reduced only at the interface. Changes of oxygen and hydrogen content in the controlled zone are determined by the transport phenomena.

13

Emisja gazów powstałych podczas uprawy miskanta

Hryniewicz M., Grzybek A.

Polska Energetyka Słoneczna

|

2011

|

nr 2-4

48-54

PL

W artykule podano metodę i wartości średnie emisji wybranych gazów dla poszczególnych cykli uprawy miskanta w podziale na zastosowane operacje technologiczne. Obliczono następujące emisje jednostkowe gazów przypadające na hektar uprawy miskanta przy zastosowaniu rzeczywistej technologii w ciągu okresu całego życia plantacji: C02 - 3 683 281,04 [g/ha], S02 - 8 341,75 [g/ha], NOx - 14 995,29 [g/ha], pyły - 2 383,36 [g/ha], VOC - 9 533,43 [g/ha]. Sformułowano wnioski wskazujące sposoby zmniejszenia emisji gazów dla całego cyklu życia plantacji. Optymalizacja doboru maszyn dla poszczególnych operacji pod kątem ich zużycia paliwa podczas pracy może zmniejszyć emisje gazów.

14

Łańcuch dostaw skroplonego gazu ziemnego - aspekty ekologiczne

Zaleska-Bartosz J., Klimek P.

Nafta-Gaz

|

2011

|

R. 67, nr 10

724-728

PL

W artykule przedstawiono informacje dotyczące aspektów ekologicznych związanych z eksploatacją systemu skroplonego gazu ziemnego (LNG). Analizie poddano pełny łańcuch LNG, tj.: wydobycie, instalacje skraplania gazu, transport, stacje regazyfikacji oraz użytkowanie gazu (spalenie). Wpływ na środowisko towarzyszących łańcuchowi LNG emisji przedstawiono w oparciu o analizę cyklu życia CO2.

EN

The article presents information connected to the environmental aspects of liquefied natural gas (LNG) operation. Authors have analyzed the full chain of the LNG: gas liquefaction plant, re-gasification stations, transport based on cryogenic tanks and a local network of stations based on the re-gasification, and the end use of natural gas.

15

Wybrane kontrowersje wokół handlu emisjami gazów cieplarnianych

Borys G.

Ekonomia i Środowisko

|

2011

|

nr 1

10--24

PL

W opracowaniu przedstawiony został obecny stan rozwoju handlu emisjami gazów cieplarnianych oraz wybrane źródła kontrowersji z nim związanych. Przedstawiona została również argumentacja na rzecz mechanizmu ochrony klimatu i jednocześnie mechanizmu zrównoważonego rozwoju.

EN

The objective of the hereby article focuses on greenhouse gasses emissions trading which occurred during the global financial crisis and economic recessions resulting from it in many developed countries. The author presents sources of such controversies against argumentation for supporting the need to keep developing emissions trading as the basic climate protection mechanism in international dimension. The above argumentation is supported by the analysis of global carbon market development, crucial part of which is represented by the market functioning within the framework of EU ETS.

16

The study of conditions of gases emission from abandoned mines of the south-west part of Upper Silesian Coal Basin (Poland)

Grzybek I.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2011

|

nr 9

39-53

EN

Emission of mine gases is one of the problems resulting from coal mines closure. In the paper an attempt has been made to document agents causing the emission and to elear up their comparative significance -- basing on the data from mines of the SW part of Upper Silesian Coal Basin. In the result of the attempt, it has been stated that emission of mine gasses oceurs from all abandoned coal mines. Its intensity, however, depends on the relative strength of particular agents influencing it, of which geological-gassy conditions of mined formation are the most important, determining the type and concentration of gases emitted. The other agents are: gobs dewatering, ventilation of bordering operating mines and the degasation of gobs, as well as changes of barometric pressure.

PL

Jednym z problemów, wynikających z likwidacji kopalń węgla kamiennego, jest emisja gazów kopalnianych. W pracy podjęto próbę udokumentowania czynników ją wywołujących i wyjaśnienia ich względnego znaczenia na podstawie danych ze zlikwidowanych kopalń oraz wyników kontroli gazowej 37 zasypanych szybów w SW części GZW. Analizę przeprowadzono na tle charakterystyki rozkładu przestrzennego (pola) maksymalnych metanonośności (G max,) GZW. W seriach węglonośnych GZW obserwuje się wertykalną zmienność pola maksymalnych metanonośności. W powiązaniu ze zróżnicowaną genezą gazów pozwala to wyróżnić, kolejno od góry, następujące strefy gazowe: allochtoniczną strefę wysokometanową (G max > 4,5 m³/Mg), strefę odgazowaną (G rnax ≤ 4,5 m³/Mg) oraz autochtoniczną strefę wysokometanową (G max > 4,5 m ³/Mg). Lateralne zróżnicowanie obecności i wykształcenia tych stref umożliwia wydzielenie następujących struktur pola metanonośności: zamkniętej, przejściowej oraz otwartej. Strukturę zamkniętą charakteryzuje obecność allochtonicznej strefy wysokometanowej. W strukturze przejściowej strefa ta wykształciła się jedynie częściowo, a w strukturze otwartej już od stropu karbonu występuje strefa odgazowaną. Dla wszystkich struktur typowe jest głębokie położenie autochtonicznej strefy wysokometanowej, a strefom gazowym odpowiada właściwy im skład cząsteczkowy gazów złożowych. Wyniki analizy pokazują, że emisja gazów kopalnianych jest pochodną struktur pola metanonośności i usytuowania zrobów względem stref gazowych. W powiązaniu ze stwierdzoną odwrotną proporcjonalnością koncentracji metanu i azotu oraz brakiem współzależności koncentracji metanu i ditlenku węgla - tak w gazach kopalnianych, jak i w gazach złożowych odpowiednich stref gazowych - pozwala to stwierdzić, że skład cząsteczkowy gazów kopalnianych odzwierciedla skład gazów złożowych. Tym samym, zerowe koncentracje metanu i ditlenku węgla, w miejscach potencjalnej emisji gazów kopalnianych, nie świadczą o braku emisji, wskazując jedynie, że w miejscach tych wydostaje się tylko azot. Emisja gazów kopalnianych zachodzi więc ze wszystkich zlikwidowanych kopalń, a rodzaj i koncentracje emitowanych gazów zależą m.in. od warunków geologiczno-gazowych w otaczającym zroby górotworze. Obliczenia statystyczne pozwoliły ocenić, że warunki te są głównym czynnikiem determinującym emisję gazów ze zlikwidowanych kopalń. Mniej istotnymi są natomiast, kolejno: odwadnianie kopalń oraz wpływ wentylacji i odmetanowania. Oprócz nich, dodatkowym czynnikiem są zmiany ciśnienia barometrycznego. Wydzielanie gazów do zrobów powoduje wzrost ciśnienia w ich obrębie. Przyspiesza go zakończenie ich odwadniania. Sprężaniu gazów przeciwdziała natomiast odmetanowanie zrobów, wentylacja sąsiednich kopalń oraz ucieczka gazów na powierzchnię. Ucieczka taka ma miejsce po wzroście ciśnienia, umożliwiającym pokonanie oporów przepływu. Opory te determinuje m.in. charakter nadkładu formacji węglonośnych. Znaczne opory przepływu stwarza np. nadkład mioceński. W obszarach jego występowania ucieczka gazów ma miejsce głównie przez zlikwidowane szyby, w których opory przepływu są zależne m.in. od głębokości połączenia szybu ze zrobami, a najważniejsze są połączenia najpłytsze. Przeciwstawne oddziaływanie powyższych czynników decyduje o natężeniu emisji gazów kopalnianych. Ponadto, podnoszące się zwierciadło wody przemieszcza gazy kopalniane do płytszych partii zrobów. W kopalniach, które udostępniały różne strefy gazowe efektem tego będzie zmiana składu migrujących gazów. Reasumując, można więc stwierdzić, że emisja gazów kopalnianych zachodzi ze wszystkich zlikwidowanych kopalń węgla kamiennego. Jej skala zależy jednak od względnej siły oddziaływania poszczególnych czynników na nią wpływających, a głównym czynnikiem determinującym rodzaj emitowanych gazów i ich koncentrację są warunki geologiczno-gazowe w górotworze. O natężeniu emisji decyduje natomiast ciśnienie gazu w zrobach i opory ich przepływu.

17

Emisja gazu z mas skalnych w rejonach zagrożonych wybuchem pyłu węglowego i gazu

Hudecek V., Urban P.

Inżynieria Mineralna

|

2010

|

R. 11, nr 1-2

49-57

PL

Warunki wypływu gazu ze złoża węgla mają duże znaczenie dla określenia czynników związanych z bezpieczeństwem kopalni, w szczególności z możliwością wybuchu gazu. Szacując zasoby gazu w złożach węgla przyjęto założenie, że produkty lotne są produktami końcowymi procesu uwęglania. Proces uwęglania jest skomplikowanym procesem fizyko-chemicznym przejścia materiału roślinnego wraz z domieszkami, którego najważniejszym (z uwagi na jego wykorzystanie) końcowym produktem stałym jest węgiel a w mniejszym produkty ciekłe i gazowe. W artykule przedstawiono wartości współczynnika emisji gazu ze złoża węgla w Zagłębiu Ostrawsko-Karwińskim. Prace rozpoczęto od stworzenia bazy danych zawierającej wyniki pomiaru współczynnika emisji gazu przeprowadzonych w 200 punktach pomiarowych. Pomiary zostały przeprowadzone w kopalniach, w czeskiej części Zagłębia Górnośląskiego w czasie około 30 lat, podczas prowadzenia prac udostępniających złoże. W artykule przeprowadzono oszacowanie współczynnika emisji gazu w zależności od kilku czynników (głębokości, stopień uwęglenia, odległości od kontaktu z warstwami karbońskimi). Przedstawiono również osuszanie gazu jako metodę zmniejszenia zagrożenia wybuchem gazu i pyłu węglowego.

EN

Gas conditions play a significant role in problems of the occurrence of anomalous phenomenon of coal and gas outbursts. When assessing coal seams, the primary fact that gaseous products are for the most part the end products of coalification process is used as a basis. This includes complicated physical-chemical transformations of original plant material and other admixtures, at the end of which the main solid (from the point of view of utilisation) product - coal seam and minor gaseous and liquid products are there. In our article we concerned with the assessment of gas emission rate of coal seams in the Ostrava-Karvina Coalfield. I started from the database of almost 200 samples of coal seams, in which gas emission rates had been measured. These works were done in various localities of the Czech part of Upper Silesian Basin (Czech Republic) during drill-hole hard coal exploration in the course of about 30 years. In the article, results of assessment of gas emission rate depending upon other factors (depth, degree of coalification, distance from contact with the Carboniferous and other available factors) will be presented. Moreover, gas drainage as preventive measure to reduce a coal and gas outburst hazard will be mentioned in the article as well.

18

Modelowanie i badanie radiacyjnej wymiany ciepła w układach wypełnionych ośrodkami optycznie czynnymi z wykorzystaniem metody śledzenia promienia odwrotnego

Gawroński M.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka

|

2009

|

z. 118

71-76

PL

W artykule opisano sposób modelowania radiacyjnego transportu energii w układach wypełnionych ośrodkami absorbująco-emitującymi z wykorzystaniem metody śledzenia promienia odwrotnego uzupełnionej dodatkowymi procedurami. Przedstawiono przykładowy model rozchodzenia się promieniowania cieplnego w układzie składającym się komory pieca przemysłowego wypełnionego ośrodkiem aktywnym. Zastosowano różne podejścia do analizy emisji i absorpcji gazu.

EN

The article describes the way of modeling of radiative heat transfer in systems filled an absorbing and emitting gases using backward ray tracing method together with additional scripts. The model of propagation thermal radiation in chamber of industrial furnace filled an active medium was shown. Different models of absorption and emission of gases were put into use.

19

Assessment of environmental influence of bentonite and lustrous carbon carrier - in an aspect of gases emission

Bobrowski A., Holtzer M.

Archives of Foundry Engineering

|

2009

|

Vol. 9, iss. 1

21-24

EN

The emission results of the selected gases from a bentonite-carbon mixture and from dusts originated from dry de-dusting of the green sand processing plant (at high temperatures) are presented in the paper. In order to check and compare samples of dusts and bentonite-carbon mixtures in respect of emission of gases the Evolved Gas Analysis (EGA) was performed by means of the mass spectrometry method. This method allows to determine emission conditions of the selected chemical compounds.

20

Reducing CO2 emissions from a gas turbine power plant by using a molten carbonate fuel cell

Milewski J., Lewandowski J., Miller A.

Chemical and Process Engineering

|

2008

|

Vol. 29, z. 4

939-954

EN

A molten carbonate fuel cell (MCFC) is shown to reduce CO2 emission from a gas turbine power plant. The MCFC is placed in the flue gas stream of the gas turbine. The main advantages of this solution are: higher total electricity generated by a hybrid system and reduced CO[2] emissions with power generation efficiency remained the same. The model of the MCFC is given and described. The results obtained show that use of an MCFC could reduce CO2 emissions by 73%, which gives a relative CO2 emission rate of 135 kg CO[2] /MWh.

PL

Przedstawiono koncepcję zastosowania węglanowego ogniwa (ang. molten carbonate fuel cell (MCFC)) do zmniejszania emisji CO[2] z elektrowni gazowej. Ogniwo umieszczono na strumieniu wylotowym spalin. Inną zaletą takiego rozwiązania jest wzrost mocy generowanej przez układ z zachowaną sprawnością generowania energii elektrycznej. Przedstawiono model matematyczny ogniwa MCFC. Otrzymane wyniki wskazują, że takie zastosowanie ogniwa MCFC pozwala zredukować emisyjność bloku gazowego o 73% do 135 kg CO[2] /MWh.