Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

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

Kędziora S.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2017

|

R. 58, nr 2

56--63

PL

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

EN

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

3

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

Kędzior S.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2016

|

R. 57, nr 4

46--53

PL

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

EN

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

4

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

Kędzior S.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2015

|

R. 56, nr 2

54--61

PL

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

EN

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

5

Hydrofobowość węgla kamiennego z zagłębia węglowego Ostrava-Karviná

Koval L., Duraj M., Raclavska H., Skrobankova H., Cihalova S.

Inżynieria Mineralna

|

2013

|

R. 14, nr 1

3--10

PL

Właściwości hydrofobowe/hydrofilowe węgla znacząco wpływają na wartość wilgoci, która jest bardzo istotnym parametrem z punktu widzenia wykorzystania węgla do produkcji energii. Hydrofobowość została zbadana dzięki pomiarom kąta zwilżania. Dowiedziono, że w przypadku węgla kamiennego właściwości hydrofilowe wzrastają wraz ze wzrostem uwęglenia. Z drugiej strony, związek ten nie znalazł odbicia w przypadku niższego stopnia uwęglenia. Wartość kąta zwilżania jest warunkowana przez zawartość części lotnych i zawartość popiołu. Zależność kąta zwilżania od głębokości wydobycia surowca została również udowodniona. Wartość kąta zwilżania maleje wraz z głębokością.

EN

Hydrophobic/hydrophilic properties of coal influence significantly value of moisture which represents very important parameter from the point of utilization of coal in energy production. Hydrofobicity were studied by means of contact angle measurements. It was proved that for black coal the hydrofilic properties increase with coalification. On the contrary, this relationship was not found for coals with lower degree of coalification. The value of contact angle is influenced by content of volatile combustibles and content of ash. The dependence of contact angle on the depth of mining was also proved. The value of contact angle decreases with depth.

6

Sulfur contenet and its eorms in polish boiler coals

Karcz H.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2005

|

T. 26, z. 1

27-33

EN

A relationship between the rank of coal, the total sulfur content and the combustible sulfur content for lignites, boiler coals, coking coals and anthracites and the correlation between their petrographic structure and the total sulfur content and the combustible sulfur content are presented.

PL

Przedstawiono zależność między stopniem uwęglenia węgli a zawartością siarki całkowitej i palnej w węglach brunatnych, energetycznych, koksowych oraz w antracycie. Omówiono wpływ ich budowy petrograficznej na zawartość całkowitą siarki i zawartość siarki palnej.

7

Wpływ substancji wiążącej w preparatach mikroskopowych na kształt krzywych spektralnych, uzyskanych podczas badań węgla we fluorescencji

Morga R., Komorek J.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 257

143-151

PL

Przeprowadzono analizę fluorescencyjną dwóch próbek węgla różniącego się stopniem uwęglenia,, z których wykonano preparaty z zastosowaniem różnych substancji wiążących (standardowy Duracryl, Duracryl "O", Epofix). Stwierdzono, że każda z użytych żywic charakteryzuje się znaczącą fluorescencją. Największe względne różnice intensywności fluorescencji dla składnika fluoryzującego i żywicy wiążącej oraz składnika fluoryzującego i niefluoryzującego otrzymano stosując Duracryl "O", który w związku z tym najbardziej, spośród badanych preparatów, nadaje się do badań fluorescencyjnych. Aby było możliwe porównywanie wyników, konieczne jest normalizowanie krzywych spektralnych badanych macerałów poprzez odjęcie od nich, jako krzywej referencyjnej, spektrum uzyskanego dla zastosowanej żywicy wiążącej lub niefluoryzującego tła.

EN

Spectral fluorescence analysis of two samples of coal, characterized by different rank, was carried out. From each of the samples polished mounts were prepared with the use of selected mounting resins (Duracryl, Duracryl "O", Epofix). Each of the resins used in the study is characterized by substantial fluorescence. The biggest relative differences of fluorescence intensity for fluorescent constituent and mounting resin, as well as for fluorescent and non-fluorescent constituents were found, when Duracryl "O" was used. Therefore this is the most suitable of the examined resins, for the aims of routine analysis. To compare results of fluorescence analysis it is necessary to normalize spectral curves, obtained forexamined macerals, by subtraction of spectrum of the resin or non-fluorescent constituent, as a reference curve.

8

Charakterystyka stopnia uwęglenia zawartości metanu w pokładach węgla w obszarze leżącym na południe od uskoku Bzie-Czechowice w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym

Kędzior S.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 257

85-95

PL

Celem artykułu było scharakteryzowanie zmienności stopnia uwęglenia i zawartości metanu w części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego położonej na południe do dyslokacji Bzie-Czechowice. Na podstawie wyników oznaczeń zawartości części lotnych, wilgoci, stosunku atomowego H/C oraz refleksyjności witrynitu na próbkach węgla pochodzących z otworów wiertniczych stwierdzono, iż stopień uwęglenia wzrasta w kierunku południowym od uskoku Bzie-Czechowice do płaszczowin karpackich i w pokładach zalegających w ich obrębie jest najwyższy. Wysokiemu stopniowi uwęglenia towarzyszy niska metanonośność pokładów węgla. Współzależność metanonośności i stopnia uwęglenia jest wyraźniejsza w pokładach węgla zalegających pod płaszczowinami karpackimi, o czym świadczą silniej ujemne wartości współczynników korelacji pomiędzy metanonośnością a zawartością części lotnych i stosunkiem atomowym H/C.

EN

The aim of the paper is to describe coalification degree and coalbed methane content in the part lying to the south of Bzie-Czechowice dislocation in the Upper Silesian Coal Basin. The results based on the analysis of volatiles content, moisture content, H/C atomic ratio as well as vitrinite reflectance of samples taken from the boreholes have shown increasing of the coalification degree to the south direction from Bzie-Czechowice dislocation towards the Carpathian nappes. The coalification degree shows the highest value in the coal seems lying under the nappes whereas the methane content is lowest there. The relationship between methane content and the coalification degree is more clear in the coal seems lying under Carpathian nappes because the coefficients of correlation between methane bearing potential and the volatiles content and H/C ratio are more negative.

9

Wyznaczanie stopnia uwęglenia za pomocą cyfrowej analizy obrazu

Komorek J., Krzeszowska E., Morga R.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2002

|

z. 254

85-92

PL

Wartość średniego poziomu szarości kolotelinitu w 15 przebadanych próbkach węgla kamiennego zmienia się w zakresie od GL=125 do GL=164 i rośnie wraz ze stopniem uwęglenia wyrażonym przez wartość Rr Wykazano, że istnieje możliwość wyznaczenia średniej refleksyjności kolotelinitu za pomocą cyfrowej analizy obrazu. Dokładność wyliczonych wartości Rrc można zwiększyć poprzez wykorzystanie do tworzenia krzywej wzorcowej większej ilości standardów refleksyjności, szczególnie z przedziału Rrs=(1. 00-5.00)%.

EN

The value of mean grey level of collotelinite for 15 samples of coal under research ranges from GL=125 and GL=164 and increases together with the rank of coal described by Rr, value. It is possible to determine random reflectance of collotelinite with the use of digital image analysis. Precision of calculated Rrc values could be increased using more reflectance standards (especially those of Rrs value between 1.00 and 5.00%) for construction of the standard curve.

10

Stopień uwęglenia i paleotemperatury warstw siodłowych w rejonie Mikołowa (GZW)

Lewandowska M., Probierz K.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2002

|

z. 254

101-109

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące stopnia uwęglenia i paleotemperatur węgli warstw siodłowych rejonu Mikołowa. Analizy uwęglenia i pola termicznego dokonano na podstawie średniej refleksyjności witrynitu węgli z otworów wiertniczych Ml9 i M40. Stwierdzono, wysoki stopień uwęglenia warstw siodłowych w analizowanym obszarze (Ro=0,97 - 1,56%), co znajduje odzwierciedlenie w wysokich wartościach paleotemperatur.

EN

The paper presents results of coal rank and paleotemperatures of the saddle beds in the Mikołów region. The analysis of coal rank and thermal field was made on the basis of mean vitrinite reflectance of coal from boreholes Ml9 and M40. The results of the researches showed the high coal rank of the saddle beds in the study area (Ro=0,97 - 1,56%). It is connected with the high values of paleotemperatures.

11

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

Nowak G. J.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2000

|

nr 391

89-146

PL

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

EN

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