Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Dip-angle-effect-based deformation and failure law of steeply dipping stope roofs with large mining heights

Xie Panshi, Huang Baofa, Wu Yongping, Luo Shenghu, Wang Tong, Yan Zhuangzhuang, Chen Jianjie

Archives of Mining Sciences

|

2023

|

Vol. 68, no. 3

507--524

EN

The deformation and failure law of stope roofs is more complicated than horizontal coal seams affected by the angle of the coal seam during the mining process of steeply dipping coal seams. This study focused on and analysed the working face of a 2130 coal mine with steep dipping and large mining height. Through the use of numerical calculation, theoretical analysis, physical similar material simulation experiments, and field monitoring, the distribution characteristics of roof stress, as well as the threedimensional caving migration and filling law, in large mining height working faces under the dip angle effect was investigated. The influence mechanism of the dip angle change on the roof stability of large mining heights was investigated. The results revealed that the roof stress was asymmetrically distributed along the inclination under the action of the dip angle, which resulted in roof deformation asymmetry. With the increase in the dip angle, the rolling and sliding characteristics of roof-broken rock blocks were more obvious. The length of the gangue support area increased, the unbalanced constraint effect of the filling gangue on the roof along the dip and strike was enhanced, and the height of the caving zone decreased. The stability of the roof in the lower inclined area of the working face was enhanced, the failure range of the roof migrated upward, and the damage degree of the roof in the middle and upper areas increased. Furthermore, cross-layer, large-scale, and asymmetric spatial ladder rock structures formed easily. The broken main roof formed an anti-dip pile structure, and sliding and deformation instability occurred, which resulted in impact pressure. This phenomenon resulted in the dumping and sliding of the support. The ‘support-surrounding rock’ system was prone to dynamic instability and caused disasters in the surrounding rock. The field measurement results verified the report and provided critical theoretical support for field engineering in practice.

2

Case study: Mechanism and effect analysis of presplitting blasting in shallow extra-thick coal seam

Sun Qiang, Shan Chegfang, Wu Zhongya, Wang Yunbo

Archives of Mining Sciences

|

2022

|

Vol. 67, no. 3

381--399

EN

The caving effect of the top coal caving is crucial for efficient mining. Using the Yushuling coal mine, Xinjiang province, China, as a case study, the coal and rock physical and mechanical parameters, such as the compressive, tensile, and shear strength values and hardness of the top coal and roof rock, were determined. The analysis of the effect of different factors on the blasting presplitting process was numerically simulated, and the optimal parameters of blast drilling were identified. Three presplit boreholes were implemented: in the workface, the workface’s advance area, and the two roadway roofs in the workface’s advance area. The optimal blasting drilling parameters and charge structure were designed. The field test results in the mine under study indicated that the top coal recovery rate of the 110501 fully mechanised top coal caving face was improved twice (from 40 to more than 80%), and an effective blasting presplitting was achieved. The proposed blasting presplitting method has an important guiding significance for fully mechanised top coal caving mining in Xinjiang and similar mining areas.

3

Identifying Correlation of Coal Seams in the Tien Hai Area, Northern Vietnam by Using Multivariate Statistic Methods

Khuong The Hung, Nguyen Phuong, Nguyen Thi Cuc, Pham Nhu Sang, Nguyen Danh Tuyen

Inżynieria Mineralna

|

2021

|

no. 2

129--148

EN

In northern Vietnam, the Tien Hai area is considered a high potential area of coal deposits. Two hundred fifty-six geochemical coal samples of 13 cores in the Tien Hai area investigate coal seams and coal deposits to identify the correlation of coal seams. According to the statistical method and cluster analysis of geochemical samples, the results indicate that the Mg, V, As, Ca, Zn, Cr, Co, K, Na, Sr, Fe, Ge, Re, U, Mo, Th, and Ga elements are good indicator elements of the major and trace elements in coal. Most of them comply with the normal or lognormal distribution rules. Besides, the Yb, Sc, Ho, Er, Tm, Lu, Y, Tb, Pr, Dy, and Sm elements are also good indicator elements for rare earth elements in the region. Therefore, the selected elements are used to identify the correlation of the coal seams in the Tien Hai area. Based on the similarity degree between studied objects, the results of grouping boreholes in coal seams show that the correlation of coal seam TV2-11 is suitable and acceptable, the coal seams TV3-6a, TV3- 6b, and TV3-6c can be grouped into the coal seam TV3-6. These results present that the models can help study geochemical coal samples and identify the correlation of the coal seams in the Tien Hai area. Additionally, the statistical analysis shows a remarkable degree to determine the correlation of the coal seams. Geochemical coal data can help to evaluate the indicator elements of the major, trace elements, and rare earth elements in coal seams and coal rashing of adjoining and pillar rocks in the Tien Hai area, northern Vietnam.

4

Internal mechanism of asymmetric deformation and failure characteristics of the roof for longwall mining of a steeply dipping coal seam

Luo Shenghu, Wang Tong, Wu Yongping, Huangfu Jingyu, Zhao Huatao

Archives of Mining Sciences

|

2021

|

Vol. 66, no. 1

101--124

EN

Stability control of the roof is the key to safe and efficient mining of the longwall working face for a steeply dipping coal seam. In this study, a comprehensive analysis was performed on the roof destruction, migration, and filling characteristics of a steeply dipping longwall working face in an actual coalmine. Elastic foundation theory was used to construct a roof mechanics model; the effect of the coal seam inclination angle on the asymmetric deformation and failure of the roof under the constraint of an unbalanced gangue filling was considered. According to the model, increasing the coal seam angle, thickness of the immediate roof, and length of the working face as well as decreasing the thickness of the coal seam can increase the length of the contact area formed by the caving gangue in the lower area of the slope. Changes to the length of the contact area affect the forces and boundary conditions of the main roof. Increasing the coal seam angle reduces the deformation of the main roof, and the position of peak deflection migrates from the middle of the working face to the upper middle. Meanwhile, the position of the peak rotation angle migrates from the lower area of the working face to the upper area. The peak bending moment decreases continuously, and its position migrates from the headgate T-junction to the tailgate T-junction and then the middle of the working face. Field test results verified the rationality of the mechanics model. These findings reveal the effect of the inclination coal seam angle on roof deformation and failure and provide theoretical guidance for engineering practice.

5

A roadway in close distance to coal seam in deep mine: location selection and supporting practice based on creep characteristics of surrounding rocks

Wang Xufeng, Wang Jiyao, Chen Xuyang, Chang Zechao

Archives of Mining Sciences

|

2021

|

Vol. 66, no. 3

407--419

EN

In deep mines, since the broken surrounding rocks & high-stress level of a roadway being near a coal seam, the creep characteristics of surrounding rocks should be considered as the main influencing factor in the selection for the roadway’s location of the lower coal seam. Both VI15 and VI16-17 coal seams of the Pingdingshan No. 4 Coal Mine, in China, Henan province, are close coal seams with a depth of around 900 m. According to the traditional formula calculation results, when the lower coal seam roadway is staggered 10 m to the upper coal seam goaf, the roadway pressure behaviour is significant, and the support becomes difficult. In this paper, the properties of surrounding rock were tested and the influence of lower coal seam on the stress state of surrounding rock is analysed by numerical simulation, and systematic analysis on the stress and creep characteristics of the surrounding rock of the mining roadway and its effects on the deformation is performed. The results demonstrated that the roadway’s locations in the lower coal seam can be initially divided into three zones: the zone with accelerated creep, the transition creep zone and the insignificant creep zone. The authors believed that the roadway layout in an insignificant creep zone can achieve a better supporting effect. Based on the geological conditions of the roadway 23070 of the VI16-17 coal seam of the Pingdingshan No. 4 Coal Mine, combined with the above analysis, a reasonable location of roadway (internal offset of 30 m) was determined using numerical simulation method. The reliability of the research results is verified by field measurement. The above results can provide a reference for selecting the roadway’s location under similar conditions.

6

Drilling muds for coal deposits

Błaż Sławomir

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 10

701--709

EN

The instability of coal beds, both in the overburden and in the production zone during drilling, in particular with directional borehole, is well known. One of the main coal attributes is presence of cracks and micro-fractures in it. This linked network of cracks is considered as the main source of many problems related to coal instability. Stresses occurring in such formations exceed the coal compressive strength. During drilling, coal becomes unstable, which can result in borehole wall collapsing, stuck pipe, or even complete loss of the borehole. Using improper drilling muds can cause additional problems. In coal, a poorly selected drilling mud can damage the natural permeability of the near-well zone. Drilling muds penetrating the pores and cracks in the coal can lead to permanent destruction of the near-well zone, partially or completely limiting the supply of methane to the borehole. Muds used for drilling in coal deposits should therefore both stabilize the borehole wall and affect minor damage to the drilled formation. The experience acquired while drilling low-permeability shale rocks generally does not correlate with the practices and guidelines used to drill holes in coal deposits due to the unique physical and mechanical characteristics of coal. One of the ways to improve the stability of coal deposits when using water-based drilling muds is to prevent the penetration of mud filtrate into the rock matrix, which can be achieved by chemical modification of the drilling mud composition or physical sealing of pores and fractures with special materials. The article presents research on the development of a new drilling mud system dedicated to coalbed methane (CBM) drilling.

PL

Niestabilność pokładów węgla zarówno w nadkładzie, jak i w strefie produktywnej podczas ich rozwiercania, w szczególności otworami kierunkowymi, jest powszechnie znana. Jedną z głównych cech węgla jest występowanie w nim systemu spękań i mikroszczelin. To właśnie tę połączoną sieć spękań uważa się za źródło wielu problemów związanych z niestabilnością węgla. Występujące naprężenia w takich formacjach przewyższają wytrzymałość węgla kamiennego na ściskanie. Podczas realizacji prac wiertniczych węgiel kamienny staje się niestabilny, może dochodzić do obsypywania ścian otworu, przychwycenia przewodu, a niekiedy do całkowitej utraty otworu. Zastosowanie do wiercenia niewłaściwych płuczek wiertniczych może powodować dodatkowe problemy. W skale, jaką jest węgiel kamienny, źle dobrana płuczka wiertnicza może uszkodzić naturalną przepuszczalność strefy przyotworowej. Płuczka, wnikając w pory oraz spękania węgla, może doprowadzić do trwałego zniszczenia strefy przyotworowej, ograniczając częściowo lub całkowicie dopływ metanu do otworu. Płuczka wiertnicza stosowana do przewiercania pokładów węgla powinna zatem zarówno stabilizować otwór podczas fazy wiercenia, jak też wpływać na niewielkie uszkodzenie przewiercanej formacji. Doświadczenia nabyte podczas przewiercania skał łupkowych o niskiej przepuszczalności na ogół nie korelują z praktykami i wytycznymi w zakresie wiercenia otworów w pokładach węgla z uwagi na wyjątkową charakterystykę fizyczno-mechaniczną węgli. Jednym ze sposobów poprawy stabilności utworów węgla przy wykorzystywaniu wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych jest przeciwdziałanie wnikaniu filtratu płuczkowego do matrycy skały, co można osiągnąć poprzez chemiczną modyfikację składu płuczki wiertniczej lub fizyczne uszczelnianie porów i szczelin specjalnymi materiałami. W artykule przedstawiono badania nad opracowaniem nowego systemu płuczki wiertniczej przeznaczonej do rozwiercania złóż metanu zlokalizowanego w pokładach węgla kamiennego.

7

Modele izoterm sorpcji stosowane w złożach gazu w pokładach węgla i w skałach mułowcowo-łupkowych

Smulski R., Imioło J., Nagy S.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 6

899--902

PL

Omówiono modele adsorpcji metanu i węglowodorów w pokładach węglowych oraz w złożach łupkowych. Dobór odpowiednich modeli adsorpcji/desorpcji zależy głównie od struktury porowatej adsorbentu. Dla próbek skał łupkowych i węgla składających się głównie z mikroporów i mezoporów procesy sorpcji przebiegają zgodnie z typem pierwszym klasyfikacji IUPAC. Wykonano porównanie danych laboratoryjnych sorpcji z modelami izotermy Langmuira, Freundlicha, DR (Dubinina i Raduszkiewicza), DA (Dubinina i Astachowa) oraz BET (Brunauera, Emmetta i Tellera) celem najlepszego dopasowania. Wykonane badania potwierdziły zasadność stosowania modeli Langmuira i DR oraz częściowo BET do opisu zjawisk sorpcji w złożach niekonwencjonalnych gazu.

EN

Fundamentals and a review, with 12 refs. of models of adsorption of hydrocarbons in coal seams and in shale rock. The best fit was achieved by using the Langmuir and DR models and partly BET for the description of sorption phenomena in unconventional gas reservoirs.

8

Perspektywy przemysłowego wydobycia metanu z pokładów węgla w Zagłębiu Górnośląskim

Jureczka J.

Inżynieria Górnicza

|

2017

|

nr 1-2

72--75

PL

Metan z pokładów węgla może odegrać znaczącą rolę w procesie transformacji przemysłu węglowego, co zaczyna być coraz wyraźniej dostrzegane. Odnosi się to do kontekstu zarówno gospodarczego, jak i środowiskowego. W związku z intensyfikacją odmetanowania złóż, jakie miało miejsce w ostatnich latach, ilość ujmowanego i zagospodarowanego metanu jest coraz większa, co generuje potrzebę wzmożenia działań wspomagających eksploatację węgla z pokładów metanowych, jak również ujęcie i wykorzystanie metanu. Ważnym elementem działań wspierających może okazać się przedeksploatacyjne ujęcie metanu z pokładów węgla na kilka, kilkanaście lat przed ich eksploatacją, co aktualnie jest przedmiotem projektów badawczych.

EN

Coalbed methane may play a significant role in the process of the coal industry transformation, which is being noticed more and more clearly. It can be perceived both in the economic and environmental contexts. In view of the intensification of the deposit demethanization, which has taken place in recent years, the amount of extracted and processed methane is increasing, which generates the need to intensify measures supporting coalbed methane extraction and its recycling. Preoperational coalbed methane extraction several years before the deposit mining may prove an important element of these supportive actions, which is currently the subject of research.

9

Geochemical characteristics of the bismuth and antimony occurrence in some coal seams in the Lublin Coal Basin (LCB)

Parzentny H. R., Róg L.

Archives of Mining Sciences

|

2017

|

Vol. 62, no. 2

313--324

EN

The study included 24 samples of coal with 7 cores, boreholes (7 coal seams), made by the Polish Geological Institute in Warsaw at the site of a Chelm field and 6 coal samples taken from 2 decks in the Lublin Coal mine „Bogdanka“ S.A. in LCB. Based on performed tests found generally low levels of Sb and Bi in coal. In the vertical profile of the LCB contents of Bi and Sb in coal generally increases from coal seams younger to older age. Content of Bi in coal from roof part coal seams is usually higher, and ash content in the coal content of Sb are generally lower than in the carbon of the middle part decks. The content of Bi in the lateral coal deposits is unlikely to vary, and the gap in the coal content of Bi between the sampling regions coal do not exceed 1.7 g / Mg. In contrast gap Sb content in coal on the extent LCB is from 1.7 g / Mg of 5.8 g / Mg. The biggest influence on the content of Bi and Sb in coal from the LCB is probably organic matter in which these elements are scattered and do not form their own minerals.

PL

Celem artykułu było określenie zróżnicowania zawartości Bi i Sb w węglu LZW oraz określenie roli substancji organicznej w ich koncentrowaniu w węglu. Pierwiastki te należą do bardzo rzadko (Sb) lub w ogóle nie oznaczanych (Bi) w węglu kamiennym ze złóż Polski. Badaniami objęto 24 próbki węgla kamiennego z rdzeni 7 otworów wiertniczych (7 pokładów węgla), wykonanych przez Państwowy Instytut Geologiczny w Warszawie na obszarze złoża Chełm oraz 6 próbek węgla pobranych z 2 pokładów w kopalni Lubelski Węgiel „Bogdanka” S.A. w LZW (Rys. 1). Na podstawie wykonanych badań stwierdzono, że skład petrograficzny węgla (Tab. 1) jest zbliżony do składu petrograficznego paleozoicznych węgli Europy w makroregionie North Atlantic (Vt = 68%, L = 12%, I = 20%), określonego przez Lopo de Sousa e Vasconcelous (1999). Zawartość witrynitu w badanym węglu jest porównywalna z zawartością tej grupy macerałów w węglu z serii paralicznej (63,8%) GZW. Ze względu na refleksyjnośc witrynitu, badany węgiel zaliczono do średnio uwęglonego węgla (typ C) ortobitumicznego. Przeciętna zawartość Bi i Sb w badanym węglu LZW jest w przypadku Bi mała, a w przypadku Sb zbliżona do wartości klarków dla węgla bitumicznego i subbitumicznego (Tab. 2). Zawartość Bi i Sb w węglu ogólnie zwiększa się idąc od pokładów wiekowo młodszych do starszych (Rys. 2). Zawartość Bi w węglu z przystropowej części pokładów węgla jest zwykle większa, a zawartość popiołu w węglu i zawartość Sb w węglu są na ogół mniejsze, niż w węglu z części środkowej pokładów (Rys. 3). Ze względu na małą zawartość Bi i Sb w węglu, potencjalnie najkorzystniejszym do ewentualnego spalania jest węgiel z części przyspągowej pokładu 378. Zawartość Bi w węglu po rozciągłości pokładów jest mało zróżnicowana, a rozstęp zawartości Bi w węglu pomiędzy rejonami opróbowania pokładów węgla nie przekracza 1,7 g/Mg (Rys. 4). Natomiast rozstęp zawartości Sb w węglu po rozciągłości LZW wynosi od 1,7 g/Mg do 5,8 g/Mg. Na podstawie korelacyjnej zależności, między zawartością Bi i Sb w popiele węgla i w węglu, a zawartością popiołu (Tab. 3) przypuszcza się, że największy wpływ na zawartość w węglu LZW omawianych pierwiastków ma substancja organiczna. To przypuszczenie potwierdziły wyniki rozwiązania funkcji RS, wyrażającej (opisaną wzorem nr 1) zależność zawartości pierwiastka w popiele węgla od zawartości popiołu. Stwierdzono, że 100% zawartości Bi i 97% zawartości Sb w węglu pochodzi z substancji organicznej węgla. Obserwacje powierzchni próbek węgla, za pomocą mikroskopu optycznego do światła odbitego i za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM-EDS), nie ujawniły obecności wtrąceń minerałów Bi i Sb w macerałach, ani domieszek tych pierwiastków w minerałach siarczkowych, siarczanowych, węglanowych i ilastych (Rys. 5). Nie stwierdzono także obecności minerałów własnych Bi i Sb. Przypuszcza się, że Bi i Sb mogą być rozproszone w niektórych maceratach i w minerałach, lecz z powodu przeważającej objętości i masy macerałów w węglu nad substancją mineralną, substancja organiczna ma największy lub wyłączny wpływ na zawartość tych pierwiastków w węglu. Związek pierwiastków z substancja organiczną oceniono jako ogólnie niekorzystny dla środowiska w przypadku wykorzystywania tego węgla do spalania. Omawiane pierwiastki Bi i Sb w zakresie temperatur 327°C-1127°C łatwo bowiem ulegają w paleniskach odparowaniu oraz szybko kondensują się i wzbogacają na cząstkach faz pierwiastków litofilnych (K, Ca, Na, Mg, Ti). Dlatego mogą one być łatwo uwalniane do atmosfery w formie lotnych związków, a skondensowane na najdrobniejszych cząstkach popiołu lotnego mogą w atmosferze wchodzić w skład pyłu zawieszonego.

10

Perspektywy zagospodarowania metanu z pokładów węgla w świetle aktualnej polityki energetycznej Polski

Sienkiewicz M.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2016

|

R. 19, Nr 10-11-12 (218)

9-11

11

Numerical modelling of stimulated methane drainage from coal seams

Szott W., Gołąbek A.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

829--836

EN

The presentation includes modelling and simulation of coal seams drained with boreholes stimulated using various techniques (hydraulic fractures, jet slots). Based on the results of geomechanical parameter (stress and strain) modifications caused by the boreholes and elements of the stimulation techniques, changes in transport and desorption properties of coal seams are estimated and their effects in methane drainage performance are simulated in order to compare effectiveness of various stimulated drainage processes.

PL

Tematem referatu jest modelowanie i symulacje procesów drenażu metanu z pokładów węgla przy pomocy stymulowanych otworów wiertniczych. Zastosowano dwie techniki stymulacyjne: szczelinowanie hydrauliczne (hydraulic fracturing) oraz kawernowanie strumieniowe (jet slotting). Wykorzystując zmiany parametrów geomechanicznych (naprężeń, odkształceń) spowodowane wykonaniem otworów wiertniczych oraz zastosowaniem technik stymulacyjnych określono modyfikacje parametrów transportowych (przepuszczalność, czas dyfuzji) matrycy węglowej oraz ich wpływ na proces drenażu metanu. Porównano skuteczność drenażu dla różnych technik i parametrów stymulacyjnych.

12

Modelowanie geologiczno-geomechaniczne pokładów węgla kamiennego jako element optymalizacji metod stymulowanego sczerpywania metanu

Słota-Valim M., Sowiżdżał K.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

823--828

PL

W artykule przedstawiono metody i wyniki modelowania geologiczno-geomechanicznego pokładów węgla w kopalni Zofiówka, zastosowanego w ramach szerszego projektu mającego na celu wypracowanie optymalnych technik wyprzedzającego, stymulowanego drenażu metanu z pokładów węgla planowanych do eksploatacji. Omówiono etap budowy modelu geologicznego, obejmujący odwzorowanie geometrii formacji geologicznych (w tym pokładów węgla), przestrzenne modelowanie parametrów petrofizycznych oraz ocenę zasobów geologicznych metanu adsorbowanego przez pokład węgla planowany do sczerpania. W dalszej kolejności zaprezentowano metody i wyniki modelowania geomechanicznego obejmującego warunki pierwotne oraz zaburzone, będące efektem eksploatacji węgla kamiennego w innych pokładach. Ponadto analizie poddawano zmiany reżimu naprężeń będące skutkiem stosowania odmiennych, alternatywnych metod stymulacji, takich jak szczelinowanie hydrauliczne, jetslotting i in.

EN

This article presents the methods and results of geological and geomechanical modeling of the Zofiówka coal mine, as part of the development of optimal techniques for pre-stimulation coalbed methane drainage. Construction of structural geological model, involving mapping the geometry of geological formations (including coal seams), the spatial modeling of petrophysical parameters, and coalbed methane resource assessment in the stimulated coal seams is discussed. Afterwards, the methods and results of the geomechanical model are presented, including both the mechanical state at virgin and disturbed conditions due to coal excavation and the application of stimulation treatment methods, among others, hydraulic fracturing and jetslotting.

13

In-situ coal seam and overburden permeability characterization combining downhole flow meter and temperature logs

Busse J., Scheuermann A., Bringemeier D., Hossack A., Li L.

Contemporary Trends in Geoscience

|

2016

|

Vol. 5, iss. 1

1--17

EN

The planning and design of any coal mine development requires among others a thorough investigation of the geological, geotechnical and hydrogeological subsurface conditions. As part of a coal mine exploration program we conducted heat pulse vertical flow meter testing. The flow data were combined with absolute and differential temperature logging data to gain information about the hydraulic characteristics of two different coal seams and their over- and interburden. For the strata that were localised based on geophysical logging data including density, gamma ray and resistivity hydraulic properties were quantified. We demonstrate that the temperature log response complements the flow meter log response. A coupling of both methods is therefore recommended to get an insight into the hydraulic conditions in a coal seam and its overburden.

14

Sposoby eksploatacji pokładów o małej miąższości – cz. II. Przegląd rozwiązań stosowanych w Jastrzębskiej Spółce Węglowej S.A.

Lubryka M., Śliwiński J.

Inżynieria Górnicza

|

2014

|

nr 2

32--37

PL

Eksploatacja cienkich pokładów zyskuje stopniowo na znaczeniu, ponieważ pokłady grube zostały w przeszłości w wielu krajach w znaczącym stopniu wybrane. W sytuacji zapotrzebowania na węgiel koksowy produkowany przez Jastrzębską Spółkę Węglową S.A. i przy obecnej wielkości bazy zasobowej trwają poszukiwania możliwości eksploatacji pokładów o miąższości od 1,0 m do 1,5 m, które stanowią znaczący udział w bazie zasobowej kopalń JSW S.A. Podobną sytuację można spotkać w wielu innych krajach i np. w Chinach, kraju będącym największym producentem węgla na świecie, zasoby węgla ulokowane w pokładach cieńszych niż 1,3 m szacowane są na 25 proc. ogólnych rezerw węgla. Artykuł przedstawia dotychczasowe doświadczenia Kopalni „Borynia-Zofiówka- -Jastrzębie” JSW S.A. w zakresie stosowania techniki strugowej oraz kompleksu ścianowego do wybierania cienkich pokładów (z wykorzystaniem głowicy urabiająco-ładującej GUŁ-500, popularnie nazywanej Mikrusem).

15

Sposoby eksploatacji pokładów o małej miąższości – cz. I Przegląd stosowanych w Polsce systemów do eksploatacji cienkich pokładów

Lubryka M., Śliwiński J.

Inżynieria Górnicza

|

2014

|

nr 1

31--38

PL

Eksploatacja cienkich pokładów zyskuje stopniowo na znaczeniu, ponieważ pokłady grube zostały w przeszłości w wielu krajach w znaczącym stopniu wybrane. W sytuacji zapotrzebowania na węgiel koksowy produkowany przez Jastrzębską Spółkę Węglową S.A. i przy obecnej wielkości bazy zasobowej trwają poszukiwania możliwości eksploatacji pokładów o miąższości od 1,0 m do 1,5 m, które stanowią znaczący udział w bazie zasobowej kopalń JSW S.A. Podobną sytuację można spotkać w wielu innych krajach i np. w Chinach, kraju będącym największym producentem węgla na świecie, zasoby węgla ulokowane w pokładach cieńszych niż 1,3 m szacowane są na 25 proc. ogólnych rezerw węgla. Artykuł przedstawia dotychczasowe doświadczenia Kopalni „Borynia-Zofiówka- Jastrzębie” JSW S.A. w zakresie stosowania techniki strugowej oraz kompleksu ścianowego do wybierania cienkich pokładów (z wykorzystaniem głowicy urabiająco-ładującej GUŁ-500, popularnie nazywanej „mikrusem”).

16

Studies of mercury content in selected coal seams of the Upper Silesian Coal Basin

Klojzy-Karczmarczyk B., Mazurek J.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2013

|

T. 29, z. 4

95--106

PL

W ostatnich latach struktura zużycia paliw w Polsce zmieniła się w niewielkim stopniu, a paliwa dominujące w gospodarce energetycznej to nadal węgiel kamienny oraz węgiel brunatny. Powszechnie znanym zjawiskiem jest obecność rtęci w węglach. Jej zawartość w próbkach węgla kamiennego pochodzących z różnych złóż światowych kształtuje się najczęściej na poziomie od 0,03 do 0,3 mg/kg, przy czym zawartość rtęci w poszczególnych pokładach jest zróżnicowana. W pracy przedstawiono wyniki badań zawartości rtęci w blisko 100 próbkach węgla kamiennego pobranych z pokładów Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Wytypowane do badań pokłady reprezentują różne ogniwa litostratygraficzne (warstwy libiąskie, łaziskie, orzeskie, rudzkie, siodłowe oraz porębskie i jaklowieckie). Przebadano próbki węgla kamiennego łącznie z 35 pokładów w 17 kopalniach. Wykonane analizy zawartości rtęci wykazały jej zróżnicowaną obecność w całym badanym materiale. Średnia zawartość rtęci w opróbowanych pokładach kształtuje się na poziomie porównywalnym z danymi podawanymi w literaturze lub jest zdecydowanie niższa. Zawartość rtęci całkowitej, pomierzona we wszystkich próbkach węgla kamiennego mieści się w granicach od 0,0029 do 0,3026 mg/kg, natomiast jej wartość uśredniona kształtuje się na poziomie 0,0739 mg/kg. Często, w pojedynczych próbkach pochodzących z podobnych genetycznie złóż, zawartości rtęci w węglu różnią się nawet o kilka rzędów wielkości, co obserwowane jest przede wszystkim w obrębie warstw łaziskich oraz rudzkich. Brak jest wyraźnego zróżnicowania zawartości rtęci w podziale na część wschodnią eksploatacji oraz część centralną i zachodnią. W odniesieniu do próbek pobranych w każdej z kopalń, średnia zawartość rtęci mieści się w granicach od 0,0331 do 0,1589 mg/kg. Nie obserwuje się zależności pomiędzy uśrednioną zawartością rtęci w węglach z poszczególnych kopalń a przynależnością litostratygraficzną eksploatowanych pokładów. Całkowitą zawartość rtęci podano w stanie powietrzno-suchym (analitycznym) analizowanych próbek. Ze względu na małą liczbę próbek pobranych z eksploatowanych pokładów oraz stwierdzony szeroki zakres zmienności, przeprowadzone badania nie pozwalają na powiązanie zawartości rtęci całkowitej w wybranych pokładach z ich pozycją litostratygraficzną. Wyniki pracy pozwoliły jednak na zdecydowane rozszerzenie wiedzy dotyczącej zawartości rtęci w węglach z pokładów GZW, a badanie jej zmienności wykazuje wyraźny aspekt poznawczy.

EN

The structure of fuel consumption in Poland has changed very little in recent years, and coal and lignite are still the dominant fuels in the energy sector. The presence of mercury in coal is a common phenomenon. Its content in coal samples from various deposits from around the world typically ranges from 0.03 to 0.3 mg/kg; however, the amount of mercury in each seam varies. This paper presents the results of mercury content studies of nearly 100 samples collected from the coal seams of the Upper Silesian Coal Basin. The seams selected for examination represent different lithostratigraphic members (Libiąż, Łaziska, Orzesze, Ruda, Siodło, Poręba, and Jaklowiec horizons). Coal samples from a total of 35 seams in 17mines were studied. The mercury content analysis indicated that the amount of this element varied in the examined material. The average mercury content in the sampled seams was comparable with the data provided in exiting documentation or was much lower. The total mercury content measured in all the coal samples ranged from 0.0029 to 0.3026 mg/kg, and averaged 0.0739 mg/kg. Frequently, in individual samples from genetically similar deposits, mercury content in coal varied by several orders of magnitude, which was evident primarily within the Łaziska and Ruda horizons. There is no clear differentiation in mercury content between the eastern and the central-western mining regions. In the samples collected in all the mines, the average mercury content ranged from 0.0331 to 0.1589 mg/kg. There was no relationship between the average mercury content in coal from different mines and the lithostratigraphic origin of the mined seams. The total mercury content was provided in the air-dry (analytical) state of the samples. Due to the small number of samples collected from the mined seams and the wide range of variability discovered, the conducted studies do not allow for the relation of total mercury content in selected seams to their lithostratigraphic position. These results, however, have significantly extended the scope of knowledge about mercury content in coal from the USCB seams. Moreover, the study of coal content variability has a distinct cognitive aspect.

17

Ocena podzielności warstwowej skał karbońskich na podstawie badań penetrometrycznych

Gawryś J.

Wiadomości Górnicze

|

2012

|

R. 63, nr 4

219--225

PL

Na podstawie analizy kilkudziesięciu penetrometrycznych profili wytrzymałościowych skał stropowych pokładów węgla, określono dla poszczególnych typów litologicznych średnie odstępy spękań i średnią warstwową podzielność skał. Wyznaczone wartości parametrów odniesiono do rozkładów grubości warstw skał karbońskich, uzyskując w sposób pośredni wartości podzielności warstwowej dla poddanych analizie penetrometrycznych profili wytrzymałościowych.

EN

Based on the analysis of dozens of penetrometric profiles of the strength of roof rocks of coal seams the average spacing of cracks and the average layer divisibility of rocks have been identified for different lithological types. Determined values of the parameters were referred to the layer thickness distributions of Carboniferous rocks, and provided, in an indirect way, the values of the layer divisibility for penetrometric profiles of strength subjected to the analysis.

18

Inwentaryzacja resztek pokładów węgla oraz analiza mechanizmów ich powstawania na przykładzie kopalni "Piekary"

Cebula C., Słota M., Wrana A.

Wiadomości Górnicze

|

2012

|

R. 63, nr 2

74-79

PL

W artykule przedstawiono wyniki inwentaryzacji resztek pokładów węgla w Kopalni Węgla Kamiennego "Piekary" (Kompania Węglowa SA). W trakcie inwentaryzacji, dla każdej resztki pokładu, na podstawie analizy map pokładowych oraz informacji otrzymanych od pracowników kopalni, określono przyczyny jej pozostawienia. Przedstawiono również podział zinwentaryzowanych resztek z uwzględnieniem ich powierzchni oraz wielkości zasobów.

EN

The article presents the results of inyentory of coal seams residues in "Piekary" coal mine (Kompania Węglowa SA). During the inventory, a set out the reasons was prepared, justifying leaving of each piece of coal seam's residue on the basis of analysis of seams' maps and information received from employees of the mine. Distribution of inventoried residues was also presented taking the account of their surface area and volume of resources.

19

Postępy realizacji Krajowego Programu „Rozpoznanie formacji i struktur do bezpiecznego geologicznego składowania CO2 wraz z ich planami monitorowania"

Wójcicki A.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2012

|

nr 448 (1)

9--15

PL

Realizacja Krajowego Programu „Rozpoznanie formacji i struktur do bezpiecznego geologicznego składowania CO2 wraz z ich programem monitorowania" wykonywanego na zamówienie Ministerstwa Środowiska, przez konsorcjum złożone z PIG-PIB (lider), AGH, GIG, INiG, IGSMiE PAN i PBG weszła właśnie w ostatnią fazę. Wynikiem wspomnianego krajowego programu są informacje niezbędne do podejmowania w przyszłości przez Ministerstwo Środowiska decyzji koncesyjnych, zgodnie z wymogami Dyrektywy unijnej w sprawie geologicznego składowania dwutlenku węgla. Dotychczas ukończono prace w zakresie rozpoznania większości perspektywicznych formacji i struktur występujących w Polsce, a dla kilku struktur – potencjalnych składowisk wykonano analizy szczegółowe.

EN

Development of the National Programme “Assessment of formations and structures for safe CO2 geological storage, including monitoring plans”, ordered by the Ministry of Environment, and carried out by a consortium consisting of PGI-NRI, AGH UST, CMI, OGI, MEERI PAS and PBG is about to be completed. Results of the national programme include information necessary for the Ministry’s future, permitting concession decisions according to requirements of the EU directive on geological storage of carbon dioxide. To this moment, work on the assessment of most of the perspective formations and structures in Poland has been completed. For several structures (potential storage sites), detailed analyses have been made.

20

Przegląd projektów intensyfikacji wydobycia metanu z pokładów węgla poprzez zatłaczanie CO2 i N2

Uliasz-Misiak B., Chećko J., Wątor L., Zawisza L.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2012

|

nr 11

10-19

PL

Eksploatacja metanu z pokładów węgla jest prowadzona od lat 20.XX wieku, głównie w USA. W celu uzyskania większego stopnia sczerpania metanu stosowane są zaawansowane metody wydobycia tego gazu (ECBM), tj. zatłaczanie azotu i dwutlenku węgla. Technologia ECBM jest obecnie na etapie badań, od połowy lat 90. XX wieku realizowane są projekty badawczo-rozwojowe i demonstracyjne. Pierwsze projekty ECBM z użyciem dwutlenku węgla (Allison) i azotu (Tiffany), zrealizowane w basenie San Juan (USA) wykazały, że zatłaczanie tych gazów jest tam technicznie i ekonomicznie możliwe. Spowodowało ono zwiększenie wydobycia metanu o około 17-18 procent w przypadku zatłaczania CO2, i o około 10-20 procent w przypadku N2. Pierwszy w Europie projekt składowania dwutlenku węgla z równoczesnym wydobyciem metanu (RECOPOL), zlokalizowany w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym, potwierdził możliwość zatłaczania CO2 do pokładów węgla o bardzo niskiej przepuszczalności. Podobnie projekty w Fenn-Big Valley (Alberta, Kanada) i basenie Qinshui (Chiny), wykazały możliwość stosowania ECBM w wysokouwęglonych pokładach węgla o niskiej przepuszczalności.

EN

Extraction of methane from coal seams is carried out since 20' of the 20th Century, mainly in the USA. In order to obtain higher baling level of methane, various advanced methods of extraction of this gas (ECBM) are used, for instance: injecting nitrogen and carbon dioxide underground. The ECBM technology is currently under research, since the half of the 90' of the 20th Century various research and development projects are carried out. First ECBM projects using C02 (Allison) and N2 (Tiffany), were carried out in the San Juan Basin (USA) and shown that pumping these gases underground is technically and economically feasible. It resulted in an increase in methane extraction by about 17-18 per cent. First C02 storage project with simultaneous methane extraction in Europe (RECOPOL) located in the Upper Silesian Coal Basin have confirmed that injection of C02 to the coal deposits with low permeability is possible. Similar projects in Fenn-Big Valley (Alberta, Canada) and Qinshui Basin (Chiny) have shown that ECBM can be used in the high incarbonised coal deposits with low permeability.