Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Substantiating the Patterns of Geomechanical Factors Influence on the Shear Parameters of the Coal-Overlaying Formation Requiring Degassing at High Advance Rates of Stoping Faces in the Western Donbas

Bondarenko Volodymyr, Salieiev Ildar, Symanovych Hennadii, Kovalevska Iryna, Shyshov Maksym

Inżynieria Mineralna

|

2023

|

no. 1

23--32

EN

The issues of developing ideas about the mechanism of coal mining from gas fields and two components of providing the country with energy carriers are studied: coal mining and methane utilization from coal-bearing stratum. These issues are inextricably linked with the mining of deposits with high-velocity longwall faces. The actual problem of resolving the above contradictions is studied. The patterns of the geomechanical factors influence based on the finite element method (FEM) modeling of the coal-overlaying formation shear parameters are studied from the point of view of substantiating the location schemes for the site outgassing wells at high advance rates of stoping faces in the Western Donbas. The obtained results of computational experiments are compared with the corresponding studies of specialists. The conclusions about the degree of geomechanical factors influence and the need to take them into account are substantiated. Three calculation models have been developed and substantiated in terms of the shape and size of the calculation zone, the rock mass texture, the mechanical properties of its lithotype, the loading conditions at the model boundaries, the characteristics of the link between stresses and deformations in the model elements, and the criteria for determining the limiting state. The significant influence of the longwall face location depth and the mass texture on the shear parameters of the coal-overlaying formation has been proved. Based on the data of computational experiments, the corresponding dependences and regression equations have been obtained. The conducted research makes it possible to choose appropriate location schemes for outgassing wells.

PL

W artykule rozważane są zagadnienia opracowania koncepcji mechanizmu wydobywania węgla ze złóż gazowych oraz dwóch składowych zaopatrzenia kraju w nośniki energii: wydobycie węgla i zagospodarowanie metanu z warstwy węglonośnej. Zagadnienia te są nierozerwalnie związane z eksploatacją złóż przodkami ścianowymi o dużych postępach. Badany jest rzeczywisty problem rozwiązania powyższych sprzeczności. Wzory wpływu czynników geomechanicznych na podstawie modelowania metodą elementów skończonych (MES) parametrów ścinania formacji nadkładkowych badane są pod kątem uzasadnienia schematów lokalizacyjnych dla otworów odgazowujących miejsca przy dużych prędkościach postępu przodków w Zachodnim Donbasie. Uzyskane wyniki eksperymentów obliczeniowych są porównywane z badaniami prowadzonymi przez specjalistów. Wnioski dotyczące stopnia oddziaływania czynników geomechanicznych i konieczności ich uwzględnienia są uzasadnione. Opracowano i uzasadniono trzy modele obliczeniowe pod względem kształtu i wielkości strefy obliczeniowej, tekstury górotworu, właściwości mechanicznych jego litotypu, warunków obciążenia na granicach modelu, charakterystyki związku naprężeń i odkształceń w elementy modelu oraz kryteria wyznaczania stanu granicznego. Wykazano istotny wpływ głębokości zalegania przodka oraz tekstury masy na parametry ścinania formacji nadkładu. Na podstawie danych z eksperymentów obliczeniowych otrzymano odpowiednie zależności i równania regresji. Przeprowadzone badania pozwalają na wybór odpowiednich schematów lokalizacji otworów odgazowujących.

2

Coalification degree of the No. 116/2 seam in the Janina coal mine (Upper Silesian Coal Basin) based on vitrinite reflectance

Misiak Jacek

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2023

|

T. 39, z. 4

123--140

EN

The subject of the study was the No. 116/2 coal seam belonging to the Cracow Sandstone Series of the Upper Silesian Coal Basin. Reflectograms of the samples taking into account all the vitrinite group macerals present in the coal were recorded for ΔRo close to the standard deviation and in the standard range. A careful analysis of vitrinite reflectograms reveals the presence of three or four clearly distinguished peaks. When assessing the rank of coal, only the main maximum, peak No. 4, was considered to be significant. Measurements of the average reflectance of collotelinite were made only on the vitrinite surfaces with a thickness of more than 1 mm. Only two maxima were revealed on detailed reflectograms. These maxima correlate with the peaks marked as No. 3 and 4 in the sample reflectograms taking into account all the vitrinite group macerals. The Cdaf content in the tested coal from the Janina coal mine is between 75.9 and 77.5 wt%, while for vitrain, it ranges from 71.1 to 75.5 wt%. This relationship is an exponential regression with a correlation coefficient of r = 0.95h and can be approximated by a linear correlation of r = 0.94. The correlation strength between the volatile matter content and the coefficient of average reflectance in the vitrinite of the tested coal was also examined. The statistically significant correlation is strong, which is expressed by the exponential correlation coefficient “r” being close to 0.99 and its linear approximation with the correlation coefficient r = 0.98. However, no correlation was found between the measured reflectance values and the GI coefficient calculated for the examined samples.

PL

Przedmiotem badań był pokład węgla 116/2 należący do krakowskiej serii piaskowcowej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Reflektogramy próbek uwzględniające wszystkie występujące w węglu macerały grupy witrynitu, zarejestrowano w postaci reflektogramów przy stadium ΔRo zbliżonego do odchylenia standardowego oraz w zakresie standardowym. Reflektogramy witrynitu dokładniej rejestrowane ujawniają obecność 3 lub 4 wyraźnie wyodrębnionych pików. Znaczenie w ocenie stopnia uwęglenia badanego węgla przypisano wyłącznie głównemu maksimum – pik nr 4. Wykonano także pomiary średniej refleksyjności kolotelinitu wyłącznie na powierzchniach warstewek witrynu o grubości większej od 1 mm. Na szczegółowych reflektogramach ujawniły się jedynie 2 maksima. Maksima te korelują z pikami oznaczonymi jako nr 3 i 4 w reflektogramach próbek uwzględniający wszystkie macerały grupy witrynitu. Zawartość pierwiastka Cdaf w badanym węglu z KWK Janina zmienia się w przedziale od 75,9 do 77,5 %wt, natomiast w witrynie od 71,1 do 75,5 %wt. Zależność ta ma charakter regresji o charakterze wykładniczym o współczynniku korelacji r = 0,95, która może być przybliżona korelacją liniową o r = 0,94. Zbadano również siłę korelacyjną między zawartością części lotnych a współczynnikiem średniej refleksyjności w witrynitu badanego węgla. Statystycznie istotna korelacja jest silna, co wyraża współczynnik korelacji wykładniczej „r” bliski wartości 0,99 i liniowe jej przybliżenie o wartości współczynnika korelacji r = 0,98. Nie stwierdzono natomiast korelacji pomiędzy pomierzonymi wartościami refleksyjności a współczynnikiem GI obliczonym dla badanych próbek.

3

Dynamic elastic properties of the hard coal seam at a depth of around 1260 m

Krawiec Krzysztof

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2021

|

T. 37, z. 3

159--176

EN

The knowledge of the dynamic elastic properties of a coal seam is important in the context of various types of calculations of the seam behavior under various stress-strain conditions. These properties are often used in numerical and analytical modeling related to maintaining the stability of excavations and the analysis of mechanisms, e.g. related to the risk of rock bursts. Additionally, during the implementation of seismic surveys, e.g. seismic profiling and seismic tomography in coal seams, the reference values of the elastic properties of coal are used in the calculation of relative stresses in various geological and mining conditions. The study aims to calculate the dynamic elastic parameters of the coal seam located at a depth of 1,260 m in one of the hard coal mines in the Upper Silesian Coal Basin (USCB). Basic measurements of the velocity of P- and S-waves were conducted using the seismic profiling method. These surveys are unique due to the lack of the velocity wave values in the coal seam at such a great depth in the USBC and difficult measurement conditions in a coal mine. As a result, dynamic modulus of elasticity was calculated, such as Young’s modulus, volumetric strain modulus, shear modulus and Poisson’s ratio. The volumetric density of coal used for calculations was determined on the basis of laboratory tests on samples taken in the area of the study. The research results showed that the calculated mean P-wave velocity of 2,356 m/s for the depth of 1,260 m is approximately consistent with the empirical relationship obtained by an earlier study. The P-wave velocity can be taken as the reference velocity at a depth of approx. 1,260 m in the calculation of the seismic anomaly in the seismic profiling method.

PL

Znajomość dynamicznych właściwości sprężystych pokładu węgla jest istotna w kontekście różnego rodzaju obliczeń zachowania się pokładu w różnorakich warunkach naprężeniowo-odkształceniowych. Właściwości te są często wykorzystywane w modelowaniach numerycznych i analitycznych związanych z utrzymaniem stateczności wyrobisk oraz analizą mechanizmów, np. związanych z zagrożeniem tąpaniami. Dodatkowo w trakcie realizacji badań sejsmicznych np. profilowań sejsmicznych i tomografii sejsmicznej w pokładach węgla referencyjne wartości właściwości sprężyste węgla wykorzystywane są w obliczaniach naprężeń względnych w różnych warunkach geologiczno-górniczych. Celem badań jest obliczenie dynamicznych sprężystych parametrów pokładu węgla, położonego na głębokości około 1260 m, w jednej z kopalń węgla kamiennego w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Podstawowe pomiary prędkości fal sejsmicznych wykonano metodą profilowania sejsmicznego. Te pomiary są unikatowe ze względu na dużą głębokość położenia profilu pomiarowego oraz trudne warunki pomiarowe w kopalni. W efekcie obliczono dynamiczne moduły sprężystości takie jak: moduł Younga, moduł odkształcenia objętościowego, moduł odkształcenia postaciowego oraz współczynnik Poissona. Gęstość objętościową węgla przyjętą do obliczeń wyznaczono na podstawie testów laboratoryjnych na próbach pobranych w rejonie badań. Wyniki badań pokazały, że obliczona średnia prędkość fali P równa 2356 m/s dla głębokości 1260 m jest w przybliżeniu zgodna z empirycznymi zależnościami określonymi we wcześniejszych badaniach. Prędkość fali P może być przyjęta jako prędkość odniesienia na głębokości około 1260 m w obliczeniach anomalii sejsmicznej w metodzie profilowania sejsmicznego.

4

Preliminary study on wave feld and dispersion characteristics of channel waves in VTI coal seam media

Ji Guangzhong, Li Hui, Wei Jiuchuan, Yang Sitong

Acta Geophysica

|

2019

|

Vol. 67, no. 5

1379--1390

EN

Coal seam is a sedimentary rock with bedding, which can be regarded as VTI medium. VTI medium model is more suitable for real coal seam. However, existing channel wave theories generally assume that coal seams are isotropic for mathematical simplicity, and there is no study on the properties of channel waves in VTI media. In this paper, we deduce the theoretical dispersion equation of Love channel waves in the three-layer VTI model and analyze the parameter efects on the dispersion curve for the frst time. The channel wave feld in VTI media is simulated by three-dimensional staggered-grid finite diference method. The results indicate that polarization of both qP- and qSV-waves is not parallel or perpendicular to the orientation of the wave traveling in VTI media, while the polarization of SH wave is normal to wave propagation direction at horizontal plane. Therefore, it is wise to use Love channel waves to conduct feld exploration because of the uniqueness of dispersion curves in the VTI media for the Love channel waves comparing with that in isotropic media. The velocities of the Love channel wave in VTI media are higher than that in isotropic media. The coal seam thickness primarily infuences the Airy frequency phase, while the Airy phase velocity remains stable. Both the S-wave velocity and γ parameter of coal seam significantly afect Airy phase velocity. Severe errors may occur during in the coal thickness inversion when using the dispersion curve of Love channel wave in isotropic media, and dispersion curve in VTI media should be adopted. In terms of the amplitude distribution, Love channel waves appear to have similar patterns in both the VTI media and the isotropic media.

5

Methods for evaluation of “in situ” coal permeability in underground coal mines using hydrodynamic test data

Szpunar T., Budak P.

Nafta-Gaz

|

2018

|

R. 74, nr 6

443--450

EN

The paper presents methods for in situ evaluation of coal permeability paying special attention to methods invented in the Oil and Gas Institute – National Research Institute (INiG – PIB). Included are: − a slug test method and alternative interpretation of slug test data using procedure devised in INiG – PIB, − a method which uses injection of water with a constant flow rate into a horizontal drainage well and accounts for the three dimensional flow (invented in INiG – PIB), − a method which uses air pressure decay in an isolated segment of a horizontal/vertical well to calculate permeability and skin effect (invented in INiG – PIB).

PL

W artykule zaproponowano szereg metod przystosowanych do użytku w warunkach kopalnianych do określania przepuszczalności in situ węgli. Szczególną uwagę poświęcono metodzie interpretacji danych slug testu opracowanej w Instytucie Nafty i Gazu – Państwowym Instytucie Badawczym (INiG – PIB) oraz metodom zatłaczania wody do drenażowego odwiertu poziomego przy utrzymywaniu stałego wydatku tłoczenia uwzględniającym przepływ sferyczny, jak również metodzie interpretacji przebiegu spadku ciśnienia gazu w izolowanym odcinku otworu drenażowego wykorzystującej urządzenie opracowane w Głównym Instytucie Górnictwa (GIG). Wszystkie wymienione metody opracowano w INiG – PIB.

6

The role of mineral matter in the concentration of phosphorus in bituminous coal seams from the Lublin Formation in the Lublin Coal Basin in Poland

Parzentny H. R.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2018

|

T. 34, z. 3

53--70

EN

The study included bituminous coal seams (30 samples coal from the Bogdanka and Chełm deposits) of the Lublin Formation, the most coal-bearing strata in the best developed and recognized in terms of mining parts of the Lublin Coal Basin in Poland. High phosphorus concentrations in coal of the Lublin Formation were found (1375 g/Mg) as well as P2O5 in coal ash (2.267 wt%). The phosphorus contents in coal and coal ash from the 385 and 391 coal seams in the area of the Lubelski Coal Bogdanka Mine and in the area of its SE neighbor is the highest (max. 2.644 wt. % in coal and 6.055 wt. % of P2O5 in coal ash). It has been shown that mineral matter effectively affects phosphorus contents in coal and coal ash. At the same time, phosphate minerals (probably apatite and crandallite) present in kaolinite aggregates of tonsteins contain the most of phosphorus and have the greatest impact on the average P content in the 382, 385, 387, and 391. The secondary source of phosphorus in these coal seams and main source of phosphorus in these coal deposits that do not contain mineral matter of pyroclastic origin (378, 389, 394) may be clay minerals, which absorbed phosphorus compounds derived from organic matter released during coalification. Phosphorus-rich ash from the combustion of the Lublin Formation coal tend to be environmentally beneficial to the environment and also useful for improving the soil quality. Due to the low degree of coalification and high content of phosphorus in coal, this coals of little use for coking.

PL

Badaniami objęto pokłady węgla kamiennego (30 próbek ze złoża Bogdanka i złoża Chełm) z formacji Lublina, najbardziej węglonośnej i najlepiej pod względem górniczym rozpoznanej części Lubelskiego Zagłębia Węglowego (LZW). Stwierdzono dużą zawartość fosforu w węglu (1375 g/Mg) i P2O5 w popiele węgla (2,267 % wag.). Zawartość fosforu w węglu i w popiele węgla z pokładu 385 i 391 w rejonie kopalni Lubelski Węgiel Bogdanka i w obszarze z nią sąsiadującym od południowo-wschodniej strony jest najwyższa (max. 2,644% w węglu i 6,055% P2O5 w popiele węgla). Wykazano decydujący wpływ materii mineralnej na zawartość fosforu w węglu z formacji Lublina i w popiele węgla. Przy czym minerały fosforanowe (prawdopodobnie apatyt i crandallit), obecne w agregatach kaolinitu w tonsteinach, zawierają najwięcej fosforu i mają największy wpływ na średnią zawartość fosforu w węglu z pokładów 382, 385, 387 i 391. Drugorzędnym źródłem fosforu w węglu wymienionych pokładów oraz głównym źródłem fosforu w węglu z pokładów niezawierających materii mineralnej pochodzenia piroklastycznego (378, 389, 394) są prawdopodobnie minerały ilaste, które zaabsorbowały związki fosforu pochodzące z materii organicznej, uwolnione w czasie uwęglania substancji roślinnej. Bogate w fosfor popioły pochodzące ze spalania węgla z formacji Lublina wydają się być ekologicznie korzystne dla środowiska i jednocześnie przydatne do poprawy jakości gleb. Ze względu na niski stopień uwęglenia i dużą zawartość fosforu w węglu, węgiel ten jest mało przydatny do koksowania.

7

Hard coal mining in India and the opportunities for application of foregoing demethanization in Moonidih colliery

Wierzbicki M.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2018

|

T. 34, z. 2

137--150

EN

The paper discusses the current situation as well as the perspectives for hard coal extraction in India, a global leader both in terms of hard coal output and import volumes. Despite this, over 300 million people lack access to electricity in this country. The main energy resource of India is hard coal and Coal India Limited (CIL) is the world’s biggest company dealing with hard coal extraction. CIL has over 450 mines, employs over 400,000 people, and extracts ca. 430 million tons of hard coal from its 471 mining facilities. India is planning the decisive development of hard coal mining to extract 1.5 billion tons in 2020. Hard coal output in India can be limited due to the occurrence of various threats, including the methane threat. The biggest methane threat occurs in the mines in the Jharia basin, located in East India (the Jharkhand province), where coal methane content is up to ca. 18 m3/Mg. Obtaining methane from coal seams is becoming a necessity. The paper provides guidelines for the classification of particular levels of the methane threat in Indian’s mines. The results of methane sorption tests, carried by the use of the microgravimetric method on coal from the Moonidih mine were presented. Sorption capacities and the diffusion coefficient of methane on coal were determined. The next step was to determine the possibility of degassing the seam, using numerical methods based on the value of coal diffusion coefficient based on Crank’s diffusion model solution. The aim of this study was the evaluation of coal seam demethanization possibilities. The low diffusivity of coal, combined with a minor network of natural cracks in the seam, seems to preclude foregoing demethanization carried out by means of coal seam drilling, without prior slotting.

PL

W pracy przedstawiono sytuację aktualną oraz perspektywy wydobycia węgla kamiennego w Indiach. Kraj ten należy do światowych liderów zarówno pod względem produkcji węgla kamiennego, jak i wielkości importu. Mimo to w kraju tym ponad 300 milionów ludzi jest pozbawionych dostępu do energii elektrycznej. Głównym surowcem energetycznym Indii jest węgiel kamienny. Największą na świecie firmą wydobywającą węgiel kamienny jest Coal India Limited (CIL). Posiada ona ponad 450 kopalń, zatrudnia ponad 400 000 ludzi i wydobywa około 430 mln ton węgla. Indie planują zdecydowany rozwój górnictwa węgla kamiennego do poziomu 1,5 mld ton w 2020 r. Problemem podziemnego górnictwa węgla kamiennego w tym kraju staje się zagrożenie metanowe. Największe zagrożenie występuje w kopalniach w Zagłębiu Jharia zlokalizowanym we wschodniej części Indii. Metanonośność węgla jest bardzo wysoka i wynosi do około 18 m3/Mg. Koniecznością staje się pozyskiwanie metanu z pokładów węgla. W pracy podano zasady zaliczania do poszczególnych stopni zagrożenia metanowego. Przedstawiono wyniki badań sorpcyjnych przeprowadzonych metodą mikrograwimetryczną na węglu pobranym z kopalń Monnidih. Przedstawiono wyniki analizy technicznej węgla oraz analizy mikroskopowej. Wyznaczono zdolności sorpcyjne metanu na węglu oraz oszacowano kinetykę odmetanowania pokładu, przy wykorzystaniu metod numerycznych, na podstawie znajomości współczynnika dyfuzji węgla na podstawie uniporowego modelu dyfuzji Cranka. Celem badań była ocena możliwości wyprzedzającego odmetanowania pokładów. Niska dyfuzyjność węgla w połączeniu z niewielką siecią spękań naturalnych w pokładzie daje słabe perspektywy odmetanowania wyprzedzającego wykonywanego otworami w pokładzie bez użycia wcześniejszego szczelinowania.

8

Dispersion features of transmitted channel waves and inversion of coal seam thickness

Hu Z., Zhang P., Xu G.

Acta Geophysica

|

2018

|

Vol. 66, no. 5

1001--1009

EN

In-seam seismic survey currently is a hot geophysical exploration technology used for the prediction of coal seam thickness in China. Many studies have investigated the relationship between the group velocity of channel wave at certain frequency and the actual thickness of exposed coal beds. But these results are based on statistics and not universally applicable to predict the thickness of coal seams. In this study, we first theoretically analyzed the relationship between the depth and energy distribution of multi-order Love-type channel waves and found that when the channel wave wavelength is smaller than the thickness of the coal seam, the energy is more concentrated, while when the wavelength is greater than the thickness, the energy reduces linearly. We then utilized the numerical simulation technology to obtain the signal of the simulated Love-type channel wave, analyzed its frequency dispersion, and calculated the theoretical dispersion curves. The results showed that the dispersion characteristics of the channel wave are closely related to the thickness of coal seam, and the shear wave velocity of the coal seam and its surrounding rocks. In addition, we for the first time realized the joint inversion of multi-order Love-type channel waves based on the genetic algorithm and inversely calculated the velocities of shear wave in both coal seam and its surrounding rocks and the thickness of the coal seam. In addition, we found the group velocity dispersion curve of the single-channel transmitted channel wave using the time–frequency analysis and obtained the phase velocity dispersion curve based on the mathematical relationship between the group and phase velocities. Moreover, we employed the phase velocity dispersion curve to complete the inversion of the above method and obtain the predicted coal seam thickness. By comparing the geological sketch of the coal mining face, we found that the predicted coal seam thickness is in good agreement with the actual thickness. Overall, adopting the channel wave inversion method that creatively uses the complete dispersion curve can obtain the shear wave velocities of the coal and its surrounding rocks, and analyzing the depth of the abruptly changed shear wave velocity can accurately obtain the thickness of the coal seam. Therefore, our study proved that this inversion method is feasible to be used in both simulation experiments and actual detection.

9

Zwalczanie zagrożenia klimatycznego w ścianie strugowej na przykładzie ściany D-2 w pokładzie 410 w JSW SA KWK ,,Borynia-Zofiówka-Jastrzębie" Ruch ,,Zofiówka"

Araszczuk D., Szmuk A.

Wiadomości Górnicze

|

2017

|

R. 68, nr 7-8

374--381

PL

Artykuł prezentuje praktyczne doświadczenia w prowadzeniu ściany silnie zagrożonej klimatycznie, przy eksploatacji cienkiego pokładu węgla ścianowym kompleksem strugowym. Opisano również sposób postępowania służb kopalni - od etapu wykonania prognozy klimatycznej do prezentacji efektów pracy chłodnic powietrza w czasie eksploatacji ściany.

EN

The article presents practical experience in mining of a longwall heavily endangered by a climatic hazard, while mining a thin coal seam by a longwall ploughing system. It also describes the manner of conduct of mine operations services - from the stage of developing of a climatic forecast till the presentation of the operation effects of the air coolers during mining of the longwall.

10

Experimental study on fracturing coal seams using CaO demolition materials to improve permeability

Tang Y., Yuan L., Xue J, Duan C.

Journal of Sustainable Mining

|

2017

|

Vol. 16, iss. 2

47--54

EN

Currently, methane gas disasters in underground coal mines are a major problem which seriously threatens safe mining. This study employed soundless chemical demolition for fracturing coal seams with low permeability. Additionally, the fracturing theory and failure mechanisms of soundless chemical demolition agents were investigated. Materials such as CaO, naphthalene-based water reducer, sodium gluconate and silicate cement were used to prepare the novel soundless chemical demolition agent, whose optimum proportion was discovered to be 90:3:5:7 by carrying out orthogonal experiments. The innovative demolition agent cracked briquettes and the maximum width of cracks reached 16.33 mm, showing significant potential for improving the permeability of coal seams.

11

Prosta metoda określania przepuszczalności pokładów węgla w warunkach kopalnianych

Szpunar T., Budak P.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 12

1054--1062

PL

W artykule zaproponowano sposób określania przepuszczalności węgli w warunkach kopalnianych przy pomocy urządzenia o konstrukcji zbliżonej do konstrukcji sondy areometrycznej. Wyprowadzono wzory użytkowe, podano ograniczenia modelu oraz przyjęte warunki początkowe i brzegowe. Zaprezentowano przykład obliczeniowy.

EN

The paper presents a simple procedure for the evaluation of permeability of hard coals in underground mine conditions using equipment presented in Fig. 1. A mathematical model is presented, the initial and boundary conditions are formulated and equations which can be used for the calculation of permeability based on pressure vs. time relation recorded during water injection into a horizontal well are derived. Exemplary calculations are provided.

12

Pierwiastki ziem rzadkich (REE) w iłowcach z wybranych pokładów węgla kamiennego serii mułowcowej i piaskowcowej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego

Kokowska-Pawłowska M.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2016

|

T. 32, z. 3

39--66

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zróżnicowania zawartości pierwiastków ziem rzadkich (REE ) w iłowcach towarzyszących wybranym pokładom węgla z warstw załęskich i rudzkich z zachodniej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW). Analizowano 75 próbek skał ilastych współwystępujących z pokładami węgla 405 i 408 pobranych w GZW. Zawartość wybranych REE oznaczona została za pomocą Instrumental Neutron Activation Analysis (INAA). Z uwagi na ograniczone możliwości oznaczono: skand (Sc), lantan (La), cer (Ce), neodym (Nd), samar (Sm), europ (Eu), terb (Tb), yterb (Yb) oraz lutet (Lu), zaś zawartość itru (Y) badano metodą Fusion-Inductively-Coupled Plasma (FUS-ICP). [...]

EN

In this paper results of investigation on the variability of REE contents in the clayey rocks accompanying selected coal seams from Zaleskie and Ruda beds of western part of Upper Silesia Coal Basin (USCB) have been presented. 75 samples have been analysed from the claystones coexisting with coal seams 405 and 408 collected from the USCB area. Contents of selected REE have been assessed with a use of the Instrumental Neutron Activation Analysis (INAA). In regard to the constraints of this method following elements underwent evaluation: scandium (Sc), lanthanum (La), cerium (Ce), neodymium (Nd), samarium (Sm), Europium (Eu), terbium (Tb), ytterbium (Yb), and lutetium (Lu). Contents of yttrium (Y) was determined with a use of the Fusion-Inductively-Coupled Plasma (FUSICP) method. [...]

13

Projekt przedeksploatacyjnego odzysku metanu z pokładów węgla kierunkowymi otworami powierzchniowymi w KWK „Mysłowice-Wesoła” – zaawansowanie oraz wstępna ocena prac

Jureczka J.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2014

|

nr 12

21--26

EN

The methane from coal deposits was not subject to industrial extraction in Poland, despite the large resources (especially in the Upper Silesian Coal Basin). The development of the horizontal drilling technology and methods of methane production intensification opens up new perspectives for methane production, including pre-mining methane extraction from coal seams. These activities would allow prior methane extraction and coal production in more advantageous mining and economic conditions – due to lower methane hazard and improved work safety in coal mines, resulting in a significant reduction of production costs. This is the rationale behind the pilot project of the National Geological Institute (PIG). As part of the project, two boreholes were made in the “MysłowiceWesoła” hard coal mine area – Wesoła PIG-1 with the depth of 1000 m and Wesoła PIG-2H, an intersection of PIG-1, with a horizontal section in the 510 coal seam and the length of 600 m. Project results obtained to date confirm that the key aspect for the development of methane production/ extraction is the identification of coal reserve specifications, including permeability and adsorption capacity as well as identification of methane content in coal seams and its distribution between residual and desorption gas. The application of the USBM method for residual gas content measurement will enable more precise estimations of methane amounts that can be captured during extraction from the rock mass, especially in the pre-mining extraction process. The aspects of selecting the direction locations of surface boreholes are also important and should take into account a number of geological/deposit, mining and environmental conditions.

PL

Artykuł prezentuje założenia oraz stan prac pionierskiego projektu badawczego, dotyczącego możliwości zastosowania powierzchniowych otworów kierunkowych do przedeksploatacyjnego odmetanowania kopalń z odzyskiem metanu. W artykule przedstawione są również wstępne wnioski z prac już wykonanych, w tym z odwiercenia dwóch intersekcyjnie połączonych otworów badawczych Wesoła PIG-1 i Wesoła PIG-2H oraz z szerokiego spektrum badań polowych i laboratoryjnych.

14

Analiza mechanizmów wstrząsów górotworu z rejonu stref uskokowych - doświadczenia kopalni „Ziemowit"

Gołda A., Śladowski G., Wieczorek K.

Wiadomości Górnicze

|

2013

|

R. 64, nr 4

205--218

PL

Eksploatacja pokładów węgla w kopalni „Ziemowit" jest źródłem aktywności sejsmicznej. Kopalniana Stacja Geofizyki Górniczej od połowy lat 80. XX wieku rejestruje rocznie kilka tysięcy wstrząsów. Najczęściej ogniska lokalizowane są w pobliżu frontów czynnych wyrobisk ścianowych jako wynik eksploatacji. Źródłem aktywności sejsmicznej są również strefy uskokowe, gdzie niejednokrotnie aktywność sejsmiczna znacznie przewyższa poziom rejestrowany w rejonie czynnych pól ścianowych eksploatowanych w niedalekim sąsiedztwie.

EN

Exploitation of coal seams in „Ziemowit" mine is a source of seismic activity. Mine Station of Mining Geophysics records several thousand shocks a year since the mid-80s of the twentieth century. Most of the shock's sources are located near the front of the active longwall workings as a result of mining operations. Fault zones are also a source of seismic activity, where the seismic activity is often much higher than the level of activity recorded in the region of the active longwalls being mined in the vicinity of fault zones.

15

Możliwości sekwestracji dwutlenku węgla w głębokich formacjach geologicznych na terenie Czech i Polski

Bujok P., Klempa M., Labus K., Suchodolska K., Rado R.

Wiadomości Górnicze

|

2012

|

R. 63, nr 12

698--703

PL

W artykule omówiono technologię geologicznej sekwestracji dwutlenku węgla. Formacje uważane za potencjalne repozytoria do jego składowania to m.in. złoża węglowodorów, a także głębokie pokłady węgla. Przestawiono również teoretyczne aspekty magazynowania dwutlenku węgla (głębokość struktur geologicznych, ciśnienie, temperatura), wykorzystując do tego celu modelowanie matematyczne oraz zaprezentowano wyniki badań laboratoryjnych, przeprowadzonych w innowacyjnym reaktorze RK-1, którego konstrukcja umożliwia reakcje między próbką skały a płynem złożowym i dwutlenkiem węgla.

EN

The article discusses the technology of geological sequestration of carbon dioxide. Formations regarded as potential repositories for storage include, among others, hydrocarbon deposits and also deep coal seams. The theoretical aspects of carbon dioxide storage was also presented (deep geological structures, pressure, temperature), using the mathematical modeling for the purpose and it presents as well the results of laboratory tests carried out in an innovative reactor RK.-1, the design of which allows the reactions between the sample of a rock and the reservoir fluid and carbon dioxide.

16

Синергетические процессы при формировании очагов самонагревания в деформированном угольном пласте

Булгаков Ю., Костенко В., Завьялова E.

Górnictwo i Geologia

|

2012

|

T. 7, z. 4

5--13

RU

Установлена возможность протекания синергетических процессов при формировании очагов самонагревания в деформированном угольном пласте, что позволило развить взгляды на механизм формирования последних.

PL

W artykule określono możliwość zachodzenia synergicznych procesów przy formowaniu się ognisk samonagrzewania w deformowanym pokładzie węgla, co pozwoliło poszerzyć poglądy o mechanizmie formowania się samonagrzewania.

17

Eksploatacja podziemna pokładów węgla kamiennego - współczesne wyzwania. Cz. 13, Wybieranie grubych pokładów węglowych

Turek M.

Wiadomości Górnicze

|

2010

|

Vol. 61, nr 4

251-262

PL

Eksploatacja pokładów grubych w kopalniach węgla kamiennego przysparza wielu problemów technicznych, związanych z trudnością wybrania pokładu na całą grubość jedną warstwą oraz skutkami na powierzchni terenu górniczego. W obecnym stanie technologii górniczych jest możliwe efektywne i bezpieczne wybieranie systemem ścianowym grubych pokładów, zalegających poziomo lub prawie poziomo jedną warstwą na wysokość nawet do 6 m. Pokłady grubsze - o czym mowa w artykule - wybiera się zazwyczaj z podziałem na warstwy, tradycyjnym systemem ścianowym z zawałem stropu lub z podsadzką, z pozostawianiem (lub nie) ochronnej warstwy węgla w pułapie wyrobiska, z układaniem sztucznego stropu lub z rekonsolidacją gruzowiska zawałowego warstwy wyższej.

EN

The exploitation of thick seams in the hard coal mines causes many techni.cal problems connected with the difficulty of extracting of an entire thickness of the seam by a single layer and with the effects to the surface of the mining area. With the present status of mining technologies it is possible to effectively and safely extract thick seams by longwall.systems. It regards the seams horizontally or almost horizontally bedded with the height even of up to 6 m. Thicker seams - being the subject of discussion in this article - are usually extracted with their subdivision into layers , by a traditional longwall system with the roof cave-in or with the backfilling, leaving (or not) a protective coal layer in the roof of the working, with the arrangement of an artificial roof or reconsolidation of the cave-in debris of the upper layer.

18

Possibilities of underground CO2 storage in the Upper Silesian region

Solik-Heliasz E.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2010

|

T. 26, z. 3

53-65

EN

The results of investigations hitherto performed indicate that in the Upper Silesian region exists the possibility of carbon dioxide storage in geological structures. However, taking into account the considerable urbanisation degree, for storage are suitable water-bearing horizons and hard coal seams located on the outskirts of the agglomeration, whereas because of safety reasons areas intensively industrialised are not suitable (towns, large industrial objects). The best conditions for CO2 injection were ascertained in the horizon of Dębowiec layers in the Skoczów-Zebrzydowice area. The determined storage site has a sufficient capacity for the needs of a local CO2 emitter. The storage possibility concerns also mine workings of selected abandoned hard coal mines. The results of initial investigations have pointed out that the creation in the workings of low-pressure reservoirs (with pressure up to 0.6 MPa) or high-pressure reservoirs in selected, isolated workings (for pressure exceeding 1 MPa) can be considered. However, their storage capacity will be lower than in the water-bearing layers. Potential storage possibilities are connected also with hard coal seams - particularly seams occurring at great depth, in areas considerably tectonically affected and flooded, beyond the range of operating mines. However, it should be taken into consideration that possible CO2 injection will cause that coal resources in the CO2 storage area never could be extracted using mining methods or be subject to gasification and that other type of economic activity could be conducted only at a considerable distance, beyond the range of their mutual influence.

PL

Wyniki dotychczasowych badań wskazują, że w regionie górnośląskim istnieje możliwość składowania dwutlenku węgla w strukturach geologicznych. Jednak ze względu na znaczny stopień zurbanizowania do składowania nadają się poziomy wodonośne i pokłady węgla kamiennego zlokalizowane na obrzeżu aglomeracji, natomiast nie kwalifikują się ze względów bezpieczeństwa obszary silnie zindustrializowane (miast, dużych obiektów przemysłowych i innych). Najlepsze warunki do zatłaczana CO2 stwierdzono w poziomie warstw dębowieckich w rejonie Skoczów-Zebrzydowice. Wyznaczone składowisko ma pojemność wystarczającą na potrzeby lokalnego emitenta CO2. Możliwość składowania dotyczy również wyrobisk górniczych wybranych zlikwidowanych kopalń węgla kamiennego. Wyniki wstępnych badań wykazały, że można rozważać utworzenie w nich zbiorników niskociśnieniowych (o ciśnieniu do 0,6 MPa) lub w wybranych, izolowanych wyrobiskach, zbiorników wysokociśnieniowych (na ciśnienie powyżej 1 MPa). Ich pojemność składowania będzie jednak mniejsza, niż w warstwach wodonośnych. Potencjalnie możliwości składowania są związane również z pokładami węgla kamiennego - zwłaszcza zalegającymi na dużej głębokości, w obszarach znacznie zaangażowanych tektonicznie i zawodnionych, poza zasięgiem czynnego górnictwa. Należy jednak mieć na uwadze, że ewentualne zatłaczanie CO2 spowoduje, iż zasoby węgla w rejonie składowiska CO2 nigdy nie będą mogły być eksploatowane metodami górniczymi lub poddane zgazowaniu, oraz że będzie można prowadzić innego typu działalność gospodarczą tylko w znacznej odległości, poza zasięgiem ich wzajemnego oddziaływania.