Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Substantiation into Mass and Heat Balance for Underground Coal Gasification in Faulting Zones

Lozynskyi V., Saik P., Petlovanyi M., Sai K., Malanchuk Z., Malanchuk Y.

Inżynieria Mineralna

|

2018

|

R. 20, nr 2

289--300

EN

In this article, the mass and heat balance calculations of underground coal gasification process for thin coal seams in faulting zones of Lvivskyi coal basin are defined. The purpose of the research is to establish regularities of heat and mass balance changes in faulting zones influence due to usage air and oxygen-enriched blast. A comprehensive methodology that included analytical calculations is implemented in the work. The output parameters of coal gasification products for the Lvivvyhillia coal mines are detailed. The heat balance is performed on the basis of the mass balance of underground coal gasification analytical results and is described in detail. Interpretations based on the conducted research and investigation are also presented. Conclusions regarding the implementation of the offered method are made on the basis of undertaken investigations. According to conducted research the technology of underground coal gasification can be carry out in the faulting zone of stable geodynamic and tectonic activity. The obtained results with sufficient accuracy in practical application will allow consume coal reserves in the faulting zones using environmentally friendly conversion technology to obtain power and chemical generator gas, chemicals and heat.

PL

W artykule przedstawiono obliczenia bilansu masy i ciepła dla procesu podziemnego zgazowania węgla dla cienkich pokładów węgla w strefach uskokowych lwowskiego basenu węglowego. Celem badań jest określenie zmian w bilansie ciepła i masy w strefach uskoków. W pracy zastosowano kompleksową metodologię obejmującą obliczenia analityczne. Wyszczególniono parametry wyjściowe produktów zgazowania węgla w kopalni Lvivvyhillia. Bilans cieplny jest oparty na bilansie masy dla wyników analitycznych z podziemnego zgazowania węgla. Przedstawiono interpretacje oparte na prowadzonych badaniach i analizach. Wnioski dotyczące wdrożenia proponowanej metody wynikają z przeprowadzonych badań. Zgodnie z przeprowadzonymi badaniami technologię podziemnego zgazowania węgla można przeprowadzić w strefie uskoków o stabilnej aktywności geodynamicznej i tektonicznej. Uzyskane wyniki pozwalają na prognozowanie z dostateczną dokładnością wyników zastosowania zgazowania węgla w strefach uskoków dla pozyskania energii elektrycznej i gazu, chemikaliów i ciepła.

2

Ocena potencjalnych szkód środowiskowych związanych z zanieczyszczeniami wodnymi podczas podziemnego zgazowania węgla z zastosowaniem analizy cyklu życia

Burchart-Korol D., Fugiel A., Krawczyk P.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 7

1523--1527

PL

Przedstawiono wpływ zanieczyszczeń wodnych powstających podczas podziemnego zgazowania węgla (PZW) na potencjalne szkody dla środowiska i zdrowia człowieka. Zastosowano metodę oceny wpływu ReCiPe Midpoint oraz ReCiPe Endpoint zgodnie z techniką analizy cyklu życia LCA (life cycle assessment). Przedstawiono główne wskaźniki środowiskowej oceny toksyczności w cyklu życia. Stwierdzono, że istnieje potrzeba prowadzenia dalszych prac badawczych związanych z analizami środowiskowymi PZW techniką LCA. W dalszych badaniach należy położyć duży nacisk na opracowanie sposobów zagospodarowywania ścieków z PZW.

EN

Literature data on compn. of water streams from underground coal gasification were used for assessment of environmental impact in the neighbourhood of the gasification reactor. The contents of ammonium N, free cyanides, B, phenols and arom. hydrocarbons were higher than the permissible ones. The waters were toxic and showed a hazard both for human beings and animals.

3

Numerical simulation of underground coal gasification process in "Barbara" Experimental Mine

Janoszek T.

Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering

|

2017

|

R. 55, nr 2

23--32 [tekst ang.], 33--42 [tekst pol.]

EN

This article presents the results of a numerical simulation of the possibility of the underground gasification process of a coal seam located in the “Barbara” Experimental Mine. The purpose of the analyses was to predict the process factors that influence the condition for producing gas that is rich in hydrogen. The georeactor geometry, assumptions for the numerical model, and quantitative and qualitative results of the model studies are presented.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki symulacji numerycznej dotyczącej możliwości prowadzenia procesu podziemnego zgazowania rzeczywistej parceli węgla znajdującej się na obszarze Kopalni Doświadczalnej „Barbara”. Celem prowadzonych analiz była predykcja czynników procesowych, które warunkują uzyskanie gazu procesowego bogatego w wodór w zależności od zastosowanego czynnika zgazowującego. Przedstawiono geometrię georeaktora, założenia budowy modelu numerycznego oraz ilościowe i jakościowe rezultaty prowadzonych badań modelowych.

4

Logistical approach to monitoring operation of underground gas storages (UGS)

Nordin V., Murov V.

Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska

|

2016

|

z. 91

241--249

EN

The main problems in the operation of UGS are associated with the security operation that requires continuous environmental monitoring. Monitoring should be carried out over the parameters of operation of UGS and environmental indicators. From positions of logistic approach their relationship should be analyzed within a single system. This will effectively set the abnormal deviations and make timely corrective action to operational parameters.

PL

Głównym problemem w operacji podziemnego zgazowania węgla jest bezpieczeństwo jej przeprowadzenia, które wymaga ciągłego monitorowania środowiska przebiegu tego procesu. Monitorowanie powinno być podejmowane zgodnie z parametrami UGS i wskaźnikami środowiskowymi. W podejściu logistycznym wzajemne powiazanie tych parametrów powinno być analizowane w ramach pojedynczego systemu, co pozwoli skutecznie zapobiegać nieprawidłowym odchyleniom i sprawi, że cała operacja będzie przebiegała zgodnie z harmonogramem i założonymi parametrami operacyjnymi.

5

Wpływ podziemnego zgazowania węgla na parametry geomechaniczne górotworu oraz na jakość obudowy betonowej wyrobisk korytarzowych w otoczeniu georeaktora w KD „Barbara"

Lubosik Z.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

T. 72, nr 3

57--64

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dołowych parametrów geomechanicznych górotworu oraz jakości obudowy betonowej wyrobisk w otoczeniu georeaktora podziemnego zgazowania węgla. Badania te obejmowały pomiary: parametrów mechanicznych węgla i skał, rozwarstwienia skał oraz wytrzymałości i struktury obudowy. W badaniach wykorzystano penetrometr hydrauliczny, kamerę otworową, młotek Schmidta, metodę pull-out, rozwarstwieniomierz oraz georadar. Badania te przeprowadzone zostały w trakcie prowadzenia eksperymentu Podziemnego Zgazowania Węgla (PZW) w Kopalni Doświadczalnej (KD) „Barbara".

EN

This paper presents the results of underground investigation aiming at the assessment of influence of underground coal gasification on geomechanical parameters of rock mass and quality of concrete support in the surroundings of a geaoreactor. The investigation comprises assessment of geomechanical parameters of coal, floor and roof strata, roof displacements and concrete support strength parameters. Hydraulic penetrometer, endoscopic camera, Schmidt hammer, pull-out method, telltale and GPR (ground penetration radar) were used during measurements. The investigations were carried out during the UCG process conducted in the Experimental Mine "Barbara".

6

Oddziaływanie procesu podziemnego zgazowania węgla na zmiany strukturalne górotworu otaczającego

Merta G., Salamon K.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

T. 72, nr 4

63--70

PL

W artykule dokonano próby oceny oddziaływania procesu podziemnego zgazowania węgla na zmiany strukturalne zachodzące w górotworze otaczającym parcelę węgla poddaną temu procesowi. Ocena dotyczyła eksperymentu przeprowadzonego w KWK „Wieczorek" w latach 2014 - 2015. Dla realizacji postawionego celu wykorzystane zostały informacje dotyczące wpływu efektu termicznego na zmiany parametrów geomechanicznych górotworu, wyniki badań in situ oraz numeryczne metody modelowania. Dokonane analizy oraz uzyskane wyniki z łącznego zastosowania tych metod przedstawiono w niniejszej pracy.

EN

This paper attempts to assess the impact of the process of underground coal gasification for structural changes in the rockmass surrounding the part of coal seam subjected to the process. Such an assessment was performed for the case of an experiment conducted in „Wieczorek" hard coal mine in the years 2014 - 2015. In order to achieve the objective, information regarding the impact of thermal effects on changes in geomechanical parameters of the rockmass, results of in situ researches and numerical modeling methods were used. The analysis and the results obtained from the combined use of these methods are presented in this paper.

7

Możliwości i problemy zgazowania węgla na dużej głębokości metodą szybowo-otworową (hybrydową)

Nieć M.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

T. 72, nr 5

97--101

PL

W granicach złóż węgli w Polsce dostępnych dla eksploatacji konwencjonalnej do głębokości 1000 m możliwości stosowania podziemnego zgazowania węgla są bardzo ograniczone. Na głębokości 1000-1500 m występuje według różnych oszacowań 17-36 mld t węgla, w tym około 60% w pokładach o miąższości ponad 1,5 m. W przeważającej ilości są to węgle koksowe (typ 34-35) stanowiące 88% tych zasobów. Duże nadzieje wiąże się z podziemnym zgazowaniem węgla na tej głębokości za pomocą otworów wiertniczych wykonywanych z wyrobisk górniczych. Szczególnie w granicach złóż dotychczas zagospodarowanych, które są bardzo trudne do wydobycia z powodu rosnących zagrożeń naturalnych (tąpaniowych, gazowych, gazo-dynamicznych). Wyjaśnienia w związku z tym wymaga możliwość zgazowania węgli typu 34-35 w złożu („in situ”) oraz warunki i zasięg migracji generowanych gazów w górotworze naruszonym przez proces podziemnego zgazowania. Trudność może stwarzać wiercenie głębokich otworów z wyrobisk górniczych, o długości pionowej do około 600 m, konieczność utrzymania tych wyrobisk oraz wcześniejszego rozpoznania złoża.

EN

The possibilities of underground gasification of coal is extremely limited in polish deposits conventionally mined up to the 1000 m depth. Below that depth up to 1500 m there are considerable coal resources: 17-36 mln t according to various estimates, 60% of which is occurs in seams over 1,5 m thick. The about 80% of that resources are of coking coal. This resources are mostly inaccessible for conventional mining due to natural hazards (rock bursts, very high methane content, gaso-dynamic outbursts). The possibilities of coal gasification of this resources is considered, with the use of boreholes drilled from lowest level of conventional mines. However the possibility of coking coal gasification in place, that occur under high natural pressure, should be verified by laboratory tests. The range of produced gas migration into the surrounding rock massif, disturbed over gasifire should be clarified. The underground drilling of boreholes up to 600 m long, preservation mining infrastructure on the upper level, and exploration of deep seated seams, may be the technical and economical problem.

8

Podziemne zgazowanie węgla : stan rozwoju i perspektywy zastosowania technologii w Polsce

Gąsior D.

Piece Przemysłowe & Kotły

|

2016

|

Nr 3

18--22

PL

Regularny wzrost cen ropy naftowej i gazu ziemnego, wyczerpywanie się łatwo dostępnych zasobów powierzchniowych węgli kopalnych, jak i zaostrzenia polityki UE odnośnie emisji dwutlenku węgla do atmosfery skłaniają do poszukiwania tanich, a zarazem ekologicznych rozwiązań dotyczących produkcji energii elektrycznej. Z uwagi na pokaźne zasoby węgla kamiennego w Polsce koniecznym staje się opracowanie niekonwencjonalnych technologii eksploatacji pokładów węgla, które pozwolą na sięgnięcie po zasoby niedostępne przy użyciu dotychczasowo stosowanych metod, głębinowej oraz odkrywkowej lub których wydobycie było dotychczas nieopłacalne ekonomicznie bądź niebezpieczne. Podziemne zgazowanie węgla umożliwia wzrost efektywności wykorzystania złóż węglowych przy jednoczesnym zmniejszeniu emisji CO2 w porównaniu do tradycyjnie stosowanych technologii. W pracy opisano obecny stan rozwoju technologii PZW oraz przedstawiono wybrane wyniki badań instalacji doświadczalnej i pilotowej PZW w Polsce.

EN

A regular increase in the prices of crude oil and natural gas, the depletion of easily available resources of surface coal fossil and tightening EU policy on carbon dioxide emissions into the atmosphere tend to search for cheap, and also ecological solutions for the electricity production. Due to the rich coal resources in Poland, it becomes necessary to develop unconventional technology of coal exploitation, which can allow to acces to the resources unavailable with the actually applied methods or the extraction was previously economically unprofi table or dangerous. Underground coal gasifi cation enables the increase of coal deposits exploitation effi ciency as well as CO2 emission reduce compared to the traditional using technologies. The paper describes the current state of technology UCG and presents selected tests results of UCG experimental and pilot installation in Poland.

9

Podziemne zgazowanie węgla - główne kierunki, stan prac i techniczne aspekty realizacji

Mocek P., Jędrysik E., Stańczyk K.

Nowa Energia

|

2016

|

nr 3

48--52

PL

W artykule omówiono stopień zaawansowania prac nad podziemnym zgazowaniem węgla w kierunku wytwarzania gazu na potrzeby energetyczne lub jako surowiec służący do wytwarzania substytutu gazu ziemnego. Przedstawiono wybrane zagadnienia związane z wdrażaniem tej technologii w warunkach krajowych: jej rozwój technologiczny, ograniczenia techniczne, zagrożenia środowiskowe i główne uwarunkowania ekonomiczne. Aktualne prace techniczne skupiają się na realizacji technologii w skali demonstracyjnej.

10

Badanie możliwości transmisji promieniowania temperaturowego, emitowanego w procesie podziemnego zgazowania węgla, przez podzespoły optyczne optoelektronicznego systemu do pomiaru wysokiej temperatury

Lisiecka E., Passia H.

Karbo

|

2016

|

Nr 1-2

13--18

PL

Temperatura jest bardzo istotnym parametrem procesu podziemnego zgazowania węgla (PZW), warunkującym jego przebieg - również pod kątem bezpieczeństwa - oraz skład otrzymywanego gazu procesowego. Specyficzne środowisko pomiarowe jakie stanowi reaktor PZW utrudnia, a niekiedy praktycznie uniemożliwia, pomiar (metodami kontaktowymi) temperatury w jego wnętrzu. Dlatego stosowane do tej pory urządzenia termometryczne, nie spełniają w pełni wymogów procesu. Konieczne jest zatem, opracowanie nowych metod i urządzeń dopasowanych do warunków w jakich przebiega proces PZW tj. ciągłego pomiaru wysokiej temperatury (do ok. 2300 K), in situ, w obecności gazów palnych i wybuchowych (także w warunkach kopalnianych). Pociąga to za sobą konieczność przestrzegania wymogów dyrektywy ATEX w zakresie bezpieczeństwa przeciwwybuchowego. W artykule przedstawiono możliwość realizacji bezkontaktowego pomiaru temperatury w procesie podziemnego zgazowania węgla, zarówno w reaktorze in-situ jak i ex-situ. Podstawą działania bezkontaktowych urządzeń termometrycznych jest prawo Plancka oraz prawo przesunięć Wiena. Prawa te opisują ilość promieniowania elektromagnetycznego emitowanego ze źródła termicznego w funkcji temperatury, a w przypadku prawa Plancka, także długości fali (lub alternatywne częstotliwości). Opracowany system do pomiaru wysokiej temperatury w procesie PZW, wymagał zaprojektowania i wykonania niezbędnych podzespołów optycznych i mechanicznych oraz przeprowadzenia testów zdolności transmisyjnych zaprojektowanych elementów w reaktorze in-situ i ex-situ. Przeprowadzone eksperymenty potwierdziły możliwość przesyłania promieniowania temperaturowego przez zaprojektowane podzespoły optyczne, do detektora w urządzeniu pomiarowym, w postaci wymaganej do dalszego przetwarzania (sygnał optyczny). Umożliwi to bezkontaktowy pomiar wysokiej temperatury (do ok. 2300 K) w trakcie procesu podziemnego zgazowania węgla, wykorzystując opracowany (autorski) optoelektroniczny system pomiarowy, zintegrowany ze skanującym spektrometrem VIS-NIR oraz autorskim algorytmem wyznaczania wysokich temperatury.

EN

Temperature is one of the most significant parameters in the underground coal gasification (UCG) process – also for safety - which determines the progress of the process and composition of the UCG gas obtained. The specific measurement environment that is constituted by UCG reactor limits, and sometimes basically precludes, direct (contact) temperature measurement in the reactor’s interior. Hence, the thermometry devices, commonly utilized in the industrial applications, do not meet the requirements of the process of this kind, and therefore it is necessary to develop new methods and related equipment being well-adjusted to the UCG conditions i.e. a continuous measurement of high temperature (up to c.a. 2300 K) in situ, in the presence of flammable and explosive gases. (also in the mine’s conditions) . This implies the need to comply with the requirements of the ATEX Directive on safety in potentially explosive atmosphere in a mine. The paper presents the capability to carry out the non-contact temperature measurement, in the underground coal gasification process, both in situ and ex situ-located reactors. Planck’s law and Wien’s displacement law are the basis of operation of the non-contact thermometry devices. These basic laws describe the amount of electromagnetic radiation emitted by a thermal source, as a function of temperature and in the case of Planck’s law also wavelength (or alternative frequencies). The measuring system developed here for high temperature measurements in the process of underground coal gasification, imposed designing and constructing of indispensable optical and mechanical subassemblies and conductance of transmission capability tests of the designed elements in-situ and ex-situ UCG reactors. The conducted experiments confirmed the ability to transmit thermal radiation via designed optical subassemblies to a detector in a measuring unit in the form required for further processing (optical signal). This will allow for non-contact measurement of high temperature (of up to abt. 2300K) in the course of underground coal gasification process, using the purpose-developed (original) optoelectronic measuring system, integrated with the VIS-NIR scanning spectrometer and original algorithm for high temperature determination.

11

Badania gazoprzepuszczalności warstw nadkładowych węgla brunatnego w aspekcie podziemnego zgazowania

Grzeszczak A., Lis K.

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2016

|

nr 3

35--45

PL

Wszystkie termochemiczne procesy, związane z podziemnym zgazowaniem węgla, przyczyniają się do wzrostu temperatury, zmian ciśnienia oraz produkcji substancji mogących stanowić zanieczyszczenia. Z wymienionych powodów właściwości mechaniczne i termiczne warstw otaczających pokład węgla są głównym czynnikiem limitującym lokalizację procesu podziemnego zgazowania. W artykule przedstawiono metodę badania przepuszczalności skał niespoistych oraz omówiono wyniki testów przeprowadzonych na opracowanym stanowisku laboratoryjnym. Zaproponowana metoda umożliwiła badanie warstw geologicznych otaczających pokład węgla brunatnego w warunkach zbliżonych do panujących w złożu podczas procesu podziemnego zgazowania węgla.

EN

All thermochemical processes associated with underground coal gasification contribute to the increase of temperature, pressure changes, and production of chemical compounds that could constitute contamination. For this reason mechanical and thermal properties of geological layers surrounding underground gasifier are the most important limitation for wide application of UCG. The study describes method for assessing the migration of gases through geological layers and presents results of test performed in designed test stand. Proposed method allows to conduct tests under conditions corresponding to actual UCG process.

12

Środowiskowe aspekty podziemnego zgazowania węgla

Świądrowski J., Stańczyk K.

Chemik

|

2016

|

Vol. 70, nr 5

239--246

PL

Podziemne zgazowanie węgla jest technologią wytwarzania gazu bezpośrednio w pokładzie węglowym o składzie umożliwiającym jego zastosowanie w energetyce i chemii. Pomimo wielu lat od momentu opracowania koncepcji procesu, praktycznie nigdzie nie został zrealizowany w dużej skali przemysłowej. Jedną z podstawowych przyczyn takiego stanu jest ryzyko związane z możliwością wyrządzenia szkód w środowisku naturalnym i ryzyko dla zdrowia i życia ludzi. W publikacji przedstawiono główne zagrożenia dla ludzi i środowiska związane z budową i eksploatacją instalacji podziemnego zgazowania węgla, z uwzględnieniem doświadczeń uzyskanych podczas realizacji eksperymentu w skali pilotowej w KHW SA KWK Wieczorek w 2014 r.

EN

Underground coal gasification is a technology for production of gas directly in the coal bed of composition allowing its use in power industry and chemistry. Despite the fact that many years have passed since the concept of the process had been developed, it has never been implemented at large industrial scale. One of the reasons behind that is a risk related to possible damage in the natural environment and risk to human health and life. The paper presents main hazards to humans and the environment related to construction and operation of underground coal gasification plant, including experience gained during execution of experiment at pilot scale in KHW SA KWK (coal mine) Wieczorek in 2014.

13

Próby podziemnego zgazowania węgla w pokładzie 310 Kopalni Doświadczalnej „Barbara” Głównego Instytutu Górnictwa

Krause E.

Zeszyty Naukowe Dolnośląskiej Wyższej Szkoły Przedsiębiorczości i Techniki. Studia z Nauk Technicznych

|

2015

|

Nr 4

173--184

PL

Niewyeksploatowane zasoby węgla w obszarach górniczych kopalń czynnych oraz likwidowanych, związane z filarami ochronnymi lub resztkami pozostawionych pokładów, których wybranie stosowanymi obecnie systemami eksploatacji jest nieefektywne ekonomicznie, stwarzają przesłankę do opracowania technologii ich eksploatacji opartej na podziemnym zgazowaniu węgla, która umożliwiłaby ich częściowe wykorzystanie do celów energetycznych. Na przestrzeni ostatniego dziesięciolecia trendy naukowo-badawcze w kraju i za granicą były ukierunkowane między innymi na tematykę związaną z technologią podziemnego zgazowania węgla. Przykładem są próby podziemnego zgazowania węgla w pokładzie 310 Kopalni Doświadczalnej „Barbara” Głównego Instytutu Górnictwa, przeprowadzone w latach 2010 i 2013 w ramach projektów HUGE-1 i HUGE-2, finansowanych przez Europejski Fundusz Badawczy Węgla i Stali. Wyniki przeprowadzonych eksperymentów podziemnego zgazowania węgla w Kopalni Doświadczalnej „Barbara” stanowiły punkt wyjścia do opracowania rygorów i zasad bezpieczeństwa warunkujących bezpieczne przeprowadzenie pilotażowej próby podziemnego zgazowania w 2014 roku w czynnej kopalni węgla kamiennego. W artykule przedstawiono syntetyczną analizę doświadczeń uzyskanych z dwóch prób podziemnego zgazowania przeprowadzonych w złożu węglowym Kopalni Doświadczalnej „Barbara” Głównego Instytutu Górnictwa.

EN

Unexcavated coal deposit in active and inactive mining areas, based on protective pillars or remaining deposits, excavation of which with the means of the currently used mining systems is uneconomical, put forward the idea of underground coal gasification, which, at least partly, could be a source of heat. Over the last decade research and development trends, both in Poland and abroad, focused, among others, on underground coal gasification. Some of the examples here could be the trials at 310 coal deposit of „Barbara” Experimental Mine, conducted in 2010 and 2013 as part of the HUGE-1 and HUGE-2 experiments financed by the European Coal and Steel Research Institute. The results of the conducted experiments served as starting point for preparation of rules and regulations assuring safe pilot trials of underground coal gasification in an active coal mine in 2014. The article presents an analytic synthesis of the experiences gained from the two trials of underground gasification of 310 coal deposit of „Barbara” Experimental Mine of the Chief Mining Institute.

14

Zastosowanie wstrzykowej analizy przepływowej do monitorowania stężenia siarczków rozpuszczalnych w wodach z procesu podziemnego zgazowania węgla

Cykowska M., Bebek M., Strugała-Wilczek A.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 11

1969-1972

PL

Przedstawiono możliwość zastosowania wstrzykowego analizatora przepływowego (FIAcompact, MLE, Niemcy) wyposażonego w moduł do dyfuzji gazowej i detektor spektrofotometryczny do monitorowania stężenia siarczków rozpuszczalnych w wodach pochodzących z procesów podziemnego zgazowania węgla kamiennego i brunatnego. Analiza takich próbek należy do bardzo trudnych ze względu na ich barwę oraz skomplikowaną matrycę. Na podstawie wyników badań określono wartości podstawowych cech jakościowych i ilościowych metody analitycznej (granica wykrywalności 0,01 mg/dm³, granica oznaczalności 0,05 mg/dm³, precyzja wyrażona jako wartość współczynnika zmienności CV < 6% i poprawność określona na podstawie wyników badania odzysku 88–110%).

EN

Five samples of waste waters from gasification of bituminous coal and lignite were studied by flow injection anal. method to det. concn. of sulfide ions. Reliability of the results was evaluated by checking precision (variation coeff. lower than 6%) and accuracy (recovery 88–110%). The applicability of the anal. method used was confirmed.

15

Techniczno-organizacyjne aspekty zgazowywania węgla w podziemiach czynnej kopalni, na przykładzie eksperymentu przeprowadzonego w kopalni Wieczorek

Turek M. C.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 6

1012-1017

PL

Przedstawiono zakres opracowanych i zastosowanych praktycznie przedsięwzięć techniczno-organizacyjnych mających na celu zapewnienie bezpiecznego przeprowadzenia, prawdopodobnie pierwszej w świecie, próby podziemnego zgazowania węgla w wyrobiskach czynnej kopalni Wieczorek. Wykazano, że jest możliwe bezpieczne przeprowadzenie procesu podziemnego zgazowania węgla w czynnym zakładzie górniczym, pod warunkiem bardzo starannego przygotowania. Wykazano potrzebę pilnego opracowania i ujęcia w obowiązujących przepisach niezbędnych założeń i procedur, warunkujących bezpieczną realizację takiego sposobu eksploatacji złoża węgla kamiennego.

EN

Conditions for a safe carrying out the underground coal gasification were specified and commented on a basis of performed expts.

16

Wpływ temperatury na porowatość i przepuszczalność skał osadowych

Sygała A., Bukowska M.

Przegląd Górniczy

|

2015

|

T. 71, nr 12

116--123

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zmian porowatości otwartej i przepuszczalności karbońskich skał osadowych, poddanych działaniu temperatury 600 i 1000°C, w aspekcie prowadzenia procesu podziemnego zgazowania węgla. Badania laboratoryjne przeprowadzono dla iłowców, które budują stropy bezpośrednie pokładów węgla w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym i dla piaskowców, które również mogą lokalnie występować w stropach bezpośrednich karbonu produktywnego. Iłowce i piaskowce o różnym uziarnieniu, pobrano z obecnie eksploatowanych grup stratygraficznych karbonu produktywnego. Przed przystąpieniem do badań z każdej serii skał wydzielono próbki, na których eksperymenty przeprowadzono w stanie powietrzno-suchym, bez wcześniejszego ogrzewania. W celu dokonania analizy zmian porowatości i przepuszczalności skał, zdecydowano się na zastosowanie wartości znormalizowanej. Na podstawie wyników badań, stwierdzono wzrost omawianych parametrów. Działanie wybranych temperatur na badane próbki skalne spowodowało, generalnie, wzrost ich porowatości otwartej w porównaniu z jej wartością oznaczoną w stanie powietrzno-suchym. Największe wzrosty porowatości zaobserwowano dla skał o stosunkowo małej porowatości otwartej stwierdzonej w stanie powietrzno-suchym. Wzrost wartości współczynnika filtracji po działaniu temperatury 1000°C w przypadku iłowców nie spowodował zmian w charakterze ich przepuszczalności (próbki pozostały nieprzepuszczalne). Wśród piaskowców o różnym uziarnieniu obserwowano wzrost współczynnika filtracji do wartości przyporządkowującej im półprzepuszczalny charakter, bez względu na ich przepuszczalność określoną w warunkach temperatury pokojowej.

EN

This paper presents the results of research into changes in open porosity and permeability of sedimentary Carboniferous rocks subjected to the temperature of 600 and 1000°C, with respect to the process of underground coal gasification. Laboratory tests were conducted for claystones which form the immediate strata overlying coal seams in the Upper Silesian Coal Basin, and sandstones which may also occur locally in the immediate roof strata of productive Carboniferous. Claystones and sandstones of different grain size, were collected from the currently mined stratigraphic groups of productive Carboniferous. Before commencing the tests, samples from each of the rock series were selected to be tested in air-dry state without prior heating. To analyse changes in porosity and permeability of the rocks, it was decided to apply a normalized value. Basing on the test results, an increase in the discussed parameters was observed. Generally, influence of the selected temperature on the tested rock samples resulted in an increase in their open porosity, in comparison with its value measured in the air-dry state. The biggest increase in porosity was observed in rocks of relatively low open porosity in the air-dry state. In claystones an increase in the value of hydraulic conductivity, after heating to 1000°C, did not affect their permeability (the samples remained impermeable). In sandstones of different grain size, hydraulic conductivity rose to the value characteristic for semipermeable materials, independently on their original permeability determined at room temperature.

17

Analiza i ocena ryzyka dla procesu podziemnego zgazowania węgla na przykładzie KD „Barbara"

Krzemień A., Duda A, Koteras A.

Przegląd Górniczy

|

2015

|

T. 71, nr 1

46--52

PL

W artykule zaprezentowano wyniki analizy i oceny ryzyka procesowego podziemnej części instalacji zgazowania węgla, która była elementem poligonu doświadczalnego dla prowadzonego w 2013 roku, w Kopalni Doświadczalnej „Barbara", eksperymentu podziemnego zgazowania węgla w ramach projektu HUGE2 {Hydrogen Oriented Underground Coal Gasification for Europe - Environmental and Safety Aspects). W tym celu wykorzystano materiały i opracowania dotyczące eksperymentów realizowanych w ramach czystych technologii węglowych, udostępnione przez Główny Instytut Górnictwa (GIG) oraz informacje uzyskane z projektu HUGE (Hydrogen Oriented Underground Coal Gasification for Europe) prowadzonego przez GIG w Kopalni Doświadczalnej „Barbara" w latach 2007-2010. Identyfikacja zagrożeń, czyli czynników niebezpiecznych i szkodliwych, które mają potencjał do generowania zdarzeń niebezpiecznych, pozwoliła na zaproponowanie działań profilaktycznych, mających na celu redukcję ryzyka na etapie prowadzenia eksperymentu zgazowania. W artykule zaprezentowano również wyniki oceny ryzyka procesowego, ukierunkowanej na identyfikację możliwych błędów mogących doprowadzić do awarii systemu. Wprowadzone rozwiązania pozwoliły na opracowanie instrukcji bezpiecznego prowadzenia eksperymentu tak, aby poza prawidłowym przebiegiem próby podziemnego zgazowania, zapewnić ochronę zdrowia i życia osób biorących udział w eksperymencie. Zadanie to było tym trudniejsze, iż zarówno w kraju, jak i na świecie, brak jest doświadczeń w zakresie analizy i oceny ryzyka dla podobnych prób prowadzonych pod ziemią.

EN

This paper presents the results of evaluation of risk for the element of underground coal gasification system which was a part of the testing ground for the experiment of underground coal gasification, performed in 2013 in the testing mine "Barbara" in the framework of the HUGE2 (Hydrogen Oriented Underground Coal Gasification for Europe - Environmental and Safety Aspects) project. Thus, it was necessary to use the references and elaborations on experiments performed on the basis of clean coal technologies, as well as to use information obtained from project HUGE (Hydrogen Oriented Underground Coal Gasification for Europe) shared and led by the Central Mining Institute in the testing mine "Barbara" between 2007 and 2010. The identification of hazards, namely, the dangerous and destructive factors which may tend to generate hazardous events, allowed to propose preventive measures for the reduction of risk during an underground coal gasification experiment. This paper also presents the results of the process risk assessment directed on the identification of possible errors which may lead to system failure. The implemented solutions allowed to develop guidelines for safe conduction of experiments so that apart from the correct run of the underground gasification test, it was possible to ensure health and life protection of the people who participate in this experiment. This task was more difficult as both in Poland and worldwide there is little experience in the field of evaluation and assessment of risk for similar tests carried out underground.

18

Oznaczanie zawartości rozpuszczonego węgla organicznego w próbkach odcieków pochodzących z procesu podziemnego zgazowania węgla

Juszczyk D., Mitko K., Bebek M., Drobek L.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2015

|

T. 18, nr 1

43--53

PL

Przedstawiono wyniki oznaczania węgla organicznego w ciekłych próbkach pochodzących z procesu podziemnego zgazowania węgla (PZW). Proces PZW polega na doprowadzeniu czynnika zgazowującego (np. tlenu, powietrza) do zapalonego złoża, a następnie na odbiorze wytworzonego gazu na powierzchni, co pozwala pozyskiwać energię w wyniku zgazowania pokładów węgla w miejscu ich występowania. Powstające w trakcie tego procesu ścieki zawierają liczne zanieczyszczenia (np. cyjanki, fenole lotne), przez co charakteryzują się skomplikowaną i niestabilną matrycą, mogącą utrudniać prawidłowe wykonanie pomiarów w procesie analitycznym. Badania prowadzono na próbkach zawierających znaczne ilości cyjanków ogólnych (od 0,10 do 26 mg/l), fenoli lotnych (od 17 do 2000 mg/l), azotu ogólnego (od 340 do 2100 mg/l) oraz ChZT(Cr) (od 975 do 11 300 mg/l). W badaniach wykorzystano analizator TOC-LCPH (Shimadzu, Japonia), wyposażony w rurę do spalań wypełnioną katalizatorem platynowym, oraz detektor NDIR. Uzyskane wartości współczynnika zmienności CV (< 5%) oraz poprawności (odzysk wzorca 94÷105%) potwierdziły możliwość wykorzystania rutynowo stosowanej w Laboratorium metody oznaczania węgla organicznego zgodnej z PN-EN 1484 do analizy próbek pochodzących z procesu PZW. Również sposób utrwalania próbek poprzez zakwaszenie i zamrożenie jest właściwy dla próbek z PZW. Oznaczone zawartości węgla organicznego w próbkach przechowywanych przez 4 tygodnie nie różniły się o więcej niż 10% od wartości początkowej.

EN

The results of the determination of organic carbon in liquid samples from the process of underground coal gasification (UCG) are presented in this paper. The process consists of bringing the gasifying agent (e.g. oxygen, air) to the ignited bed and then collecting the gas produced at the surface, which enables to obtain energy by on-site gasification of coal. The wastewater formed during the process contains many impurities (e.g. cyanides, phenols) and is characterized by complex and unstable matrix, which makes proper measurements difficult. The tests were performed on samples containing significant amounts of cyanide (from 0.10 to 26 mg/L), volatile phenols (from 17 to 2000 mg/L), total nitrogen (from 340 to 2100 mg/L) and COD (from 975 to 11 300 mg/L). The samples after filtration through a membrane filter with a pore size of 0.45 μm were preserved by the addition of concentrated sulfuric(VI) acid to obtain pH value ≤ 2. Up to the time of the measurement samples were stored in plastic containers at 2 to 6°C. Additionally, portions of the samples after acidification were stored frozen (at a temperature of –18 to –20°C). The effectiveness of both methods of samples preservation were tested for a period of four weeks. TOC-LCPH Shimadzu analyzer, equipped with a combustion tube heated at 680°C, filled with platinum catalyst, and non-dispersive infrared detector (NDIR) was used in this study. The analysis of samples from the UCG process was performed using a predetermined calibration function prepared in the range from 2 to 100 mg/L. The obtained values of the coefficient of variation CV (< 5%) and accuracy (recovery of 94-105%) confirmed the possibility of using tested method for the determination in accordance with PN-EN 1484 of organic carbon in samples from the process of UCG. This method is recommended as a reference for the determination of organic carbon in the sewage discharged into water or soil (Journal of Laws 2014 item 1800) and in surface and underground waters (Journal of Laws 2011, No. 258, item 1550, as amended in the Journal of Laws 2013, item 1558). Preservation of the samples by cooling and freezing is suitable for samples of UCG. The organic carbon content in the samples stored for four weeks (cooling and freezing) does not differ by more than 10% of the initial concentration.

19

Ocena przydatności półautomatycznej metody oznaczania azotu Kjeldahla w ciekłych próbkach środowiskowych

Rodak A, Bebek M., Strugała-Wilczek A.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2015

|

T. 18, nr 2

179--187

PL

Ciągły rozwój metod analitycznych, zmierzający do uzyskania najbardziej miarodajnych wyników pomiarów, jest obowiązkiem każdego laboratorium badawczego, realizującego prace związane z ochroną i oceną stanu środowiska naturalnego. Celem przedstawionych badań jest praktyczna ocena przydatności specjalistycznego zestawu do oznaczania azotu metodą Kjeldahla w ciekłych próbkach środowiskowych o zróżnicowanym i nietypowym składzie fizykochemicznym. Proponowana wieloetapowa procedura oznaczania azotu metodą Kjeldahla obejmuje proces mineralizacji próbki, destylację otrzymanego mineralizatu oraz oznaczanie analitu w produkcie końcowym. W badaniach zastosowano zestaw szwajcarskiej firmy Büchi, składający się z pieca do mineralizacji Speed Digester K-436, destylarki Klej Flex K-360 oraz neutralizatora oparów (skrubera) B-414. Końcowe oznaczenie analitu prowadzono techniką wstrzykowej analizy przepływowej z dyfuzją gazową oraz detekcją spektrofotometryczną. Przeprowadzone dla roztworów wzorcowych oraz dla próbek środowiskowych pochodzących z różnych gałęzi przemysłu badania miały na celu optymalizację warunków pomiarowych i określenie wartości podstawowych cech jakościowych i ilościowych metody. Poprawność wyników otrzymanych za pomocą opracowanej procedury określono na podstawie badania odzysku azotu m.in. w ściekach socjalno-bytowych, komunalnych oraz w odciekach pochodzących z procesu podziemnego zgazowania węgla. Uzyskane wyniki badań potwierdziły przydatność zaproponowanej procedury pomiarowej do oznaczania azotu Kjeldahla zarówno w rutynowej praktyce laboratoryjnej, jak i w badaniach monitoringowych nietypowych procesów technologicznych. Automatyzacja procesu analitycznego zwiększa efektywność oznaczeń przy jednoczesnym zachowaniu dobrej powtarzalności, dokładności i wiarygodności wyników.

EN

Continuous development of analytical methods, tend to obtain the most reliable measurement results, it is the responsibility of each laboratory performing research work related to the protection and assessment of the environment. The aim of this study is practical evaluation the usefulness of specialized set for determination of Kjeldahl nitrogen in liquid environmental samples of different and unusual physical and chemical composition. Kjeldahl nitrogen content in environmental waters is defined in legal acts in the field of water - waste disposal, which undertakes research laboratories involved in the assessment of the environment to obtain the most reliable measurement results in this scope. Determination of Kjeldahl nitrogen in water and wastewater is a specific method, assuming a multistep procedure for determining the indicator, used to monitoring and assess the state of the environment. The complexity of the research methodology is inseparably associated with an increased risk of load result to an error arising at the stage of the assay. In the study used a set for determination of Kjeldahl nitrogen, consisting of a mineralizer Speed Digester K-436, distiller Kjel Flex K-360 and vapor absorber Scrubber B-414 (Büchi, Switzerland). The concentration of the analyte in the obtained distillate was determined by using a flow injection analysis with spectrophotometric detection and gas diffusion. Object of the research consisted of standard solutions and environmental samples from different industries, including samples from the process of underground coal gasification, with highly variable matrix. The study aimed to optimize the measurement conditions and to determined the basic qualitative and quantitative characteristics of applied method, such as operating range, limit of quantification, precision under repeatability conditions and the correctness of the method. The correctness of the results obtained with the aid procedure determined based on nitrogen recovery test in domestic sewage, municipal wastes and wastewater from the process of underground coal gasification. Obtained results met requirements of the method and confirmed the usefulness of the proposed multistep measurement procedure for the determination of Kjeldahl nitrogen not only in routine laboratory practice, but also for monitoring processes. The proposed automation of the analytical process provides good repeatability, accuracy and reliability of results.

20

Podziemne zgazowanie węgla kamiennego – niespełnione nadzieje wykorzystania bazy zasobowej

Nieć M., Chećko J., Krzanowska A., Urych T., Górecki J., Sermet E.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2015

|

R. 56, nr 4

33--36

PL

Przy obecnym stanie wiedzy na temat podziemnego zgazowania węgla brak jest podstaw dla rozważania metody PZW ani jako alternatywnej ani uzupełniającej dla konwencjonalnych metod eksploatacji w warunkach polskich złóż węglowych. Nie wyklucza to szans jej lokalnego zastosowania na małą skalę. Analiza uwarunkowań złożowych i środowiskowych pozwoliła wytypować cztery obszary (jeden w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym i trzy w Lubelskim Zagłębiu Węglowym o łącznych zasobach bilansowych 49 mln ton) najbardziej prawdopodobnego projektowania instalacji pilotowych.

EN

The current state of knowledge on UCG processes, precludes from considering it as an alternative or a supplement for traditional exploitation methods, given the condition of coal deposits in Poland. However, this method can be applied on a limited scale. Analysis of deposit and environmental conditions helped predict the four areas (1 in Upper Silesian Coal Basin and 3 in the Lublin Coal Basin of the total reserves 49 million tonnes) most likely pilot plant design.