Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Impact of hydraulic fracturing operations of coal seams on the acoustic climate

Siemek Jakub, Łukańko Łukasz, Macuda Jan, Maruta Michał

Archives of Mining Sciences

|

2019

|

Vol. 64, no. 1

51--64

EN

In Poland, the economic use of methane from coal seams has been recognized as one of the objectives of the „Energy Policy of Poland until 2030“. In Poland at the Upper Silesian Coal Basin, reconnaissance operations were initiated to collect methane from coal seams using drilling wells and hydraulic fracturing operations. During these operations, noise emission can have a significant impact on the environment. In order to limit the negative impact of noise, well pads are usually located in undeveloped areas. However, in the European Union, the majority of hard coal deposits from which methane can be extracted are located in areas with a high population density. This article presents the results of noise measurements carried out during hydraulic fracturing operations of coal seams and the results of calculations of the equivalent sound level during the daytime. Based on the analysis of noise emission, some recommendations are given regarding the location of planned new well pads in highly urbanized areas in order to meet the applicable standards of noise protection.

PL

W Polsce ekonomiczne wykorzystanie metanu z pokładów węgla zostało uznane za jeden z celów “Polityki energetycznej Polski do 2030 roku”. W ostatnich latach powrócono do prac badawczych nad pozyskaniem metanu z pokładów węgla przy wykorzystaniu otworów wiertniczych realizowanych z powierzchni i hydraulicznego szczelinowania węgla. Takie prace prowadzone na szeroką skalę mogą mieć istotny wpływ na środowisko, a zwłaszcza na zmianę klimatu akustycznego w rejonie wiertni. Problem ten nabiera szczególnego znaczenia zwłaszcza przy realizacji prac poszukiwawczych w rejonie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW), gdzie złoża węgla kamiennego zlokalizowane są w obszarach o wysokim stopniu zurbanizowania. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów hałasu wykonanych podczas hydraulicznego szczelinowania pokładów węgla w rejonie GZW. Prace te były realizowane w porze dziennej przy wykorzystaniu sześciu wysokociśnieniowych pomp o mocy akustycznej 110 dB oraz jednego blendera o mocy akustycznej 105 dB. Czas trwania zabiegu hydraulicznego szczelinowania wynosił 3 h. Pomiary hałasu wykonano zgodnie z obowiązującymi przepisami prawa, przy pomocy analizatora firmy NORSONIC typ. Nor – 121 z użyciem korelacji spektralnej typu A oraz ze stałą czasową F. Wszystkie pomiary zostały wykonane na wysokości 1,5 m n.p.t., w dniach bez opadów atmosferycznych, w temperaturze otoczenia powyżej 5°C i z założoną na mikrofon osłoną przeciwwietrzną. Przed rozpoczęciem zabiegu oraz po jego zakończeniu zostały wykonane pomiary tła akustycznego. Na podstawie analizy wyników pomiarów hałasu oraz wykonanego modelowania jego rozprzestrzenienia wykonano mapy akustyczne dla rejonu wiertni.

2

Zasoby metanu pokładów węgla w Polsce

Grzybek I.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2018

|

nr 2

15--22

PL

W artykule porównano metodykę szacowania zasobów metanu w opracowaniach U.S. EPA i PIG oraz podjęto próbę przybliżonej oceny bardziej realnej wielkości tych zasobów w zagłębiach węglowych Polski. Za najbardziej prawdopodobną ich wielkość (do głębokości ok. 1650 m) uznano wartość ok. 1189,1 mld m3 w GZW (852,2 mld m3 w pokładach węgla, a 336,9 mld m3 w substancji organicznej rozproszonej w skałach płonnych), 156,26 mld m3 w LZW oraz co najmniej 17,12 mld m3 w DZW (razem: 1362,45 mld m3 ). Przy obecnym stanie technologii możliwe do ewentualnej eksploatacji będą jednak tylko zasoby do głębokości 1250 m. Dla GZW można je ocenić na maksymalnie 503,82 mld m3 .

EN

Estimations of coalbed methane resources prepared for Polish coal basins at 90. XX w. have shown significant differentiation. However, they were prepared using different assumptions and methodology. Comparison of the methodology of resource estimations used by U.S EPA [15] and PIG [10] shows, that the estimations concern different parameters, because U.S. EPA tried to evaluate all methane contained in Carboniferous rocks, while PIG evaluated only the amount of methane sorbed in thick coal seams lying in the high-methane part of the basins. Then, PIG estimation (350 bln cu m) is significantly too low, while estimation of U.S. EPA (1302.8 bln cu m) too high. So, there was once again tried to evaluate (in two manners) real CBM resources, in the article. The evaluation of the resources contained within waste rocks and all coal seams (independently on thickness) and to the depth of 1650 m has been stated as the most probable. They are as high as 1189.1 bln cu m for Upper Silesian Coal Basin (852.2 bln cu m in coal seams & 336.9 bln cu m in shales), 156,26 bln cu m for Lublin Coal Basin and not less than 17.1 bln cu m for Lower Silesia Coal Basin. However, taking into account the deepest coal mines as well as the deep of economic CBM boreholes in USA and Poland it can be assumed, that for the up to date state of the CBM production technology, there are possible for exploitation only 503.8 bln cu m of methane lying at the depth till 1250 m in maximum.

3

Metanonośność złoża węgla kamiennego Dębieńsko w kontekście uwarunkowań geologicznych

Kędzior S.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 100

95--107

PL

Celem artykułu jest analiza zmienności metanonośności pokładów węglowych w złożu Dębieńsko i powiązanie jej z budową geologiczną tego złoża oraz przedyskutowanie możliwości wystąpienia potencjalnego zagrożenia metanowego w rejonach przyszłej eksploatacji węgla, a także gospodarczego wykorzystania metanu. Złoże węgla kamiennego Dębieńsko znajduje się w zachodniej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego na granicy fałdowej i dysjunktywnej strefy tektonicznej. Eksploatacja węgla w tym obszarze zakończyła się w 2000 r., jednak zainteresowanie tym złożem jest obecnie duże z uwagi na plany wszczęcia wydobycia węgla koksującego. Obszar złoża Dębieńsko jest stosunkowo dobrze rozpoznany geologicznie, m.in. z uwagi na głębokie wiercenia (do 2000 m) wykonane w jego obrębie. Warunki metanowe złoża są zróżnicowane, metanonośność wzrasta wraz z głębokością zgodnie z tzw. modelem północnym zmienności ilości metanu w GZW, zgodnie z którym pod kilkusetmetrową strefą naturalnie odgazowaną występuje strefa wysokometanowa, która w badanym obszarze rozdziela się dodatkowo na dwie podstrefy metanonośne – płytszą występującą na głębokości około 1000 m i głębszą na 1700–1900 m. Obie strefy rozdziela interwał obniżonej metanonośności. Do najistotniejszych przyczyn takiego rozkładu należą: temperatura i ciśnienie warunkujące adsorpcję metanu w pokładach węgla, a także obecność nieprzepuszczalnego pakietu iłowców i mułowców serii mułowcowej oraz budowa petrograficzna i stopień uwęglenia pokładów. Metanonośność złoża zmienia się też lateralnie głównie w zależności od tektoniki obszaru. Szczególną rolę odgrywa tu tzw. antyklina knurowsko-leszczyńska, w której stwierdzono podwyższoną ilość metanu w pokładach węgla w stosunku do obszarów sąsiednich oraz nasunięcie orłowskie wraz z systemem równoleżnikowych uskoków o reżimie tensyjnym, mogących stanowić drogi migracji metanu. Struktury te powinny być brane pod uwagę jako potencjalne źródła zagrożenia metanowego w przyszłej kopalni oraz jako perspektywiczne z punktu widzenia poszukiwania metanu jako kopaliny.

EN

The aim of this paper is an analysis of the variability of the methane content in coal seams in the area of the Dębieńsko Mine and it’s relation to the geological structure of this coal deposit, and also the possibilities of a methane hazard in the areas of future coal mining and methane utilization as a fuel. The Dębieńsko coal deposit is located in the western part of the Upper Silesian Coal Basin (USCB), on the boundary between folded and disjunctive tectonic zones. Coal exploitation in this area ended in 2000, but interest in this deposit is currently high due to plans to initiate coking coal mining. The area of the Dębieńsko mine is relatively well prospected because of the deep drillings (up to 2000 m in depth) carried out within it. The methane conditions of the deposit are varied, the methane content increases with depth according to northern pattern of methane distribution in the USCB, in which the high-methane zone occurs under the several hundred meters zone of natural outgassing of the coal seams. This zone is divided into two smaller methane sub-zones, the first (shallower) at a depth of 1000 m and the second (deeper) at 1700–1900 m. A sub-zone of lower methane content occurs between these two high-methane sub-zones. The most important reasons for this methane distribution are temperature and pressure facilitating the gas adsorption in coal seams, and also the presence of impermeable siltstones and shalestones as well as the maceral composition and coal rank of coal seams. The methane content also changes laterally in accordance with the tectonics of the area. The so called Knurów and Leszczyna Anticline with found increased methane content in coal seams in relation to neighboring areas as well as Orlova Overthrust together with the system of latitudinal faults of brittle tectonic regime which are possible pathways for methane migration play a special role here. These structures can be taken into account as a potential source of methane hazard in a future coal mine, they can also be promising structures for methane prospection as a fuel.

4

Przegląd technologii pozyskania metanu z dziewiczych pokładów węgla – w kontekście Polski

Grzybek I.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2017

|

nr 9

12--21

PL

Artykuł opisuje technologie eksploatacji metanu z dziewiczych pokładów węgla, w tym metody stymulacji przepuszczalności i modele udostępnienia złoża, na tle budowy geologicznej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego i uwarunkowań inżynierii złożowej uwalniania gazów z węgla. Prezentuje też wyniki ich dotychczasowego stosowania w Polsce.

EN

In the Upper Silesian Coal Basin carboniferous formations, the presence of methane in the form of free gas, sorbed through the coal matter and dissolved in water is observed in all lithological types of rocks. The highest methane volume is characteristic, however, of coal seams (2.10 m3/m3 on average). Thus, essentially only methane sorbed in the coal seams is here the object of interest of borehole mining industry. However, coal permeability is usually very small. In this regard, the beginning of gas inflow to the borehole requires the use of appropriate methods of stimulation, which include: hydraulic fracturing, caverning, and the so-called "enhanced recovery" (ECBM - still in research phase). The methane exploitation technology involves a number of issues, dependent on local conditions. Therefore, the article discusses only the general models of exploitation, which include: – providing one or more coal seams by a straight well, – executing a group of 4–5 wells, with one central well and 3–4 around it, – boring wells, which intersect each other: vertical or horizontal (or several horizontal), – multi-bottom branching of a vertical well by horizontal sections – using single or multiple fracturing of coal in the horizontal part of the well. – a model used in ECBM projects, having a central vertical well and 3–4 wells located around the horizontal wells. The majority of the described models of methane exploitation and simulation techniques have been used in Poland, so far. Their results were generally unsatisfactory, pointing to unprofitability of methane production. However, the preliminary results of the application of a pair of intersecting wells (vertical and horizontal), with multiple fracturing of the horizontal section give hope.

5

Bilans zasobów niekonwencjonalnych (i innych) złóż gazu w Polsce

Wójcicki A.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 10/3

1215--1219

EN

The paper summarizes information on gas resources in Poland, especially unconventionals. There are proven, though not very large, resources of conventional hydrocarbons and coalbed methane – the inventory is carried out by Polish Geological Survey. Recently undiscovered shale gas and tight gas resources have been assessed by Polish Geological Survey and other organizations. In previous decade undiscovered coal bed methane resources have been estimated as well. There were a number of studies on undiscovered conventional gas resources carried out in previous decades providing ever higher estimations of the undiscovered gas potential. These studies were also targeted on an intermediate category of gas resources – deep gas and/or tight gas resources in conventional traps. Putting all together, it seems the undiscovered potential of gas resources (both unconventional and conventional) in Poland is a quite impressive and various types of hydrocarbon resources coexist in respective hydrocarbon basins.

6

Technologie gospodarczego wykorzystania metanu pokładów węgla w Polsce

Nawrat S., Napieraj S.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2015

|

nr 1

3--13

PL

Podczas eksploatacji węgla kamiennego wydziela się metan, którego część jest ujmowana systemem odmetanowania kopalni i w dużej części wykorzystywana do celów energetycznych. Pozostała, znaczna część wydzielającego się metanu jest odprowadzana systemem wentylacji kopalni na powierzchnię i ze względu na brak typowych technologii wykorzystania niskostężonego metanu (poniżej 0,75%) pozostaje niezagospodarowana. W Polsce następuje rozwój technologii wykorzystania metanu pokładów węgla dla celów energetycznych. W artykule przedstawiono możliwości jego wykorzystania do celów energetycznych oraz przykłady pracujących instalacji wykorzystujących metan pokładów węgla.

EN

In Poland follows the development of technologies for the use of methane captured in coal mines by methane drainage systems and from abandoned mines by opening from surface. Article presents the technologies to use drainage methane from mines in Poland by: injection of the pipeline with natural gas, use in boilers for solid and gas fuel, use in gas engines, producing heat and electricity mainly used in mining, gas liquefaction and transportation to customers, compression of gas from methane drainage station and transportation to customers. Also presented unique on a European scale technology of use ventilation air methane from mines for heat production. The use of coalbed methane is important for economic reasons (allows coal mine energy independence) and environmental (methane causes the greenhouse effect). In order to develop the technology to use coalbed methane following issues should be solved: intensification of mine methane drainage, increase investment in the full use of captured methane, utilization of ventilation air methane.

7

Szacowanie zasobów metanu pokładów węgla z wykorzystaniem modelowania matematycznego

Nawrat S., Stopa J., Napieraj S.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2015

|

nr 4

3--11

PL

Metan pokładów węgla występuje w górotworze jako sorbowany i wolny. W artykule przedstawiono ocenę możliwości szacowania zasobów metanu pokładów węgla w rejonach prowadzonej eksploatacji górniczej z wykorzystaniem metod modelowania matematycznego. Przeprowadzone badania modelowe dla dwóch kopalń węgla kamiennego pozwoliły na określenie: zasobów metanu sorbowanego i wolnego, możliwości ujęcia metanu pokładów węgla otworami wykonanymi z powierzchni i wyrobisk podziemnych oraz na wyznaczenie wydatku ujmowanego gazu i czasu jego eksploatacji.

EN

Methods of mathematical modeling allow estimating coal-bed methane resources and forecasting of methane exploitation in time. The article presents the authors modeling studies using ECLIPSE software by Schlumberger GeoQuest company, defining coal-bed methane resources based on the geology of the mine, including the mining activities from past and the possibility of methane exploitation by the openings from the surface and underground workings, made for two coal mines. The studies allowed determination of the resources, and the methane exploitation in time with openings from the surface and underground excavations.

8

Pozyskiwanie i zagospodarowanie metanu z odmetanowania kopalń Kompanii Węglowej S.A.

Uszko M., Kloc L., Szarafiński M., Potoczek H.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2015

|

nr 2

18--25

PL

W artykule przedstawiono stan zagrożenia metanowego w kopalniach Kompanii Węglowej S.A. Podano informacje dotyczące ujęcia metanu z odmetanowania górotworu oraz charakterystykę stacji odmetanowania kopalń KW S.A. Przedstawiono sposoby wykorzystania gazu ujętego systemami odmetanowania na powierzchnię.

EN

The absolute methane content in the mines of the Kompania Węglowa SA has been at a high level since 2003, despite a significant reduction in the level of coal production. In period of 2003-2013 in nine mines of Kompania Węglowa SA the methane drainage was used in order to secure the safe operation of mining plant. Investment activities were carried out systematically in order to develop methane drainage systems. It builds up more surface stations of methane drainage, as well as modernizes of existing facilities. Delivery of gas from drainage systems to the surface creates the possibility and even the necessity of its economic use. Commercial utilization of methane-gas from coal seams improves the economic effect of mines and is an argument that allows planning further investments associated with the capturing and utilisation of the gas. The heat and the electricity, which are produced on the basis of methane from methane drainage will reduce energy purchases. Additional benefits arise from the sale of heat for external entities. An additional effect of this activity is to protect the environment, associated with the reduction of greenhouse gas emissions and decrease consumption of fossil fuels.

9

Metan pokładów węgla: zasoby i eksploatacja

Hadro J., Wójcik I.

Przegląd Geologiczny

|

2013

|

Vol. 61, nr 7

404--410

EN

Gas produced from coal can be subdivided into three categories: coalbed methane (CBM), coal mine methane (CMM) and abandoned mine methane (AMM). CBM is extracted from virgin coal using wells drilled from the surface. In recent years horizontal drilling is widely used as a primary CBM recovery technique. A pair of wells - a vertical production well intersected by a horizontal multilateral well - is considered the most effective in dewatering a coal reservoir and thus enables maximizing its productivity. Although CBM world resources are huge (100-216 bcm), only a few countries produce coalbed gas commercially. While the US is still the leader, Australia has the fastest CBM production growth. It has been observed that many mature CBM plays reveal highly variable productivity, possibly due to coal heterogeneity. Therefore, CBM reserves/resources should be estimated using probabilistic methods. In spite of its substantial CBM resource potential, Poland has produced only coal mine methane (CMM) whereas significant efforts of CBM exploration conducted in the 1990s failed to flow gas in commercial quantities due to low permeability. Dart Energy operates a CBM exploration license in the Upper Silesia and has recently finished testing the CBM production pilot using a surface-to-inseam horizontal well with vertical production well intersection. This state-of-the-art CBM completion technology has been used for the first time in Poland and, hopefully, will unlock the sizeable CBM resource of the Upper Silesian Coal Basin.

10

Ogólna charakterystyka technologii intensyfikacji wydobycia metanu z pokładów węgla poprzez zatłaczanie CO2 (ECBM)

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

Przegląd Górniczy

|

2012

|

T. 68, nr 4

46--52

PL

Metan zawarty w pokładach węgla powstaje na skutek uweglenia substancji organicznej i traktowany jest jako źródło zagrożenia. Eksploatacja metanu z pokładów węgla prowadzona jest w USA od wielu lat. Pierwotna metoda wydobycia metanu z pokładów węgla polega na zatłaczaniu wody i zmniejszaniu ciśnienia w zbiorniku, pozwala na wydobycie około 20÷60 % gazu. W celu uzyskania większego stopnia sczerpania metanu z pokładów węgla od lat 1990-tych stosuje się zaawansowane metody wydobycia tego gazu (ECBM) poprzez zatłaczanie azotu (N2-ECBM) i zatłaczanie dwutlenku węgla (CO2-ECBM) wykorzystują one różne mechanizmy intensyfikacji desorpcji metanu i jego wydobycia. Dwutlenek węgla jest preferencyjnie sorbowany przez węgiel w stosunku do metanu. W pokładach węgla zawierających metan matryca węgla może kurczyć się w wyniku desorpcji i rozszerzać w wyniku sorpcji gazów. Zmiany objętości węgla są kluczowe ze względu na to, że związane są z przepuszczalnością pokładów węgla, która wpływa na ciśnienie zatłaczania i eksploatację metanu.

EN

Methane contained in coal seams originates as a result of organic substance coalification and is treated as a hazard source. Coal-bed methane exploitation is conducted in the USA since many years. The primary method of coal-bed methane exploitation consists in water injection and pressure reduction in the reservoir; it allows to exploit about 20-60% of gas. In order to obtain a higher degree of coal-bed methane output, since the nineties advanced methods of exploitation of this gas are used (ECBM) by means of nitrogen injection (N2-ECBM) and carbon dioxide injection (CO2-ECBM). These methods use various mechanisms of methane desorption intensification and methane exploitation. Carbon dioxide is preferentially sorbed through coal in relation to methane. In coal seams containing methane the coal matrix can shrink as a result of desorption and extend in consequence of gas sorption. The changes of coal volume are the key ones on account of the fact that they are connected with coal seam permeability, which influences the injection pressure and methane exploitation.

11

Perspektywy geologicznej sekwestracji CO2 w połączeniu z odzyskiem metanu z pokładów węgla w warunkach Górnośląskiego Zagłębia Węglowego

Jureczka J., Chećko J., Krieger W., Kwarciński J., Urych T.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2012

|

nr 448 (1)

117--131

PL

W artykule przedstawiono wstępną ocenę możliwości składowania CO2 w zalegających głęboko, nieeksploatowanych pokładach węgla Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, w połączeniu z odzyskiem metanu z tych pokładów (technologia ECBM). Punktem wyjścia było opracowanie kryteriów wyznaczania potencjalnych składowisk, uwzględniających między innymi ochronę złóż węgla kamiennego oraz dostępność pokładów do możliwej eksploatacji w przyszłości. Z przeprowadzonej analizy regionalnej, której podstawowym wskaźnikiem była metanonośność pokładów węgla, w interwale głębokości 1000–2000 m, wynika, że korzystne warunki lokalizacji składowisk występują głównie w centralno-południowej części GZW. W tej części zagłębia potencjalne pod względem składowania CO2 są przede wszystkim pokłady węgla górnośląskiej serii piaskowcowej oraz serii mułowcowej, zalegające w obszarach oddalonych od czynnych kopalń, poniżej głębokości 1250–1300 m. Wstępne oszacowanie pojemności składowania CO2 wykonano w rejonie badawczym Pawłowice–Mizerów, dla którego opracowano statyczny model strukturalno-parametryczny pokładów węgla górnośląskiej serii piaskowcowej. Obliczone pojemności składowania dla tych pokładów oszacowane zostały na 8,3 Mt.

EN

This paper presents a preliminary study of CO2 storage possibility in deep, unexploited coal seams of the Upper Silesian Coal Basin along with enhanced coal bed methane recovery (ECBM). The first task was to compile a list of criteria that must be met by perspective storage locations including among others protection of coal deposits and their availability for future exploitation. Regional analysis, which focused mainly on methane content of the coal seams located at the depths between 1000–2000 m, implies that favourable conditions for location of CO2 storage are present primarily in the central-southern part of the USCB. In this area coal seams of the Upper Silesian Sandstone Series and Mudstone Series, which are located far from active mines at depths exceeding 1250–1300 m, hold most promise for CO2 storage. Preliminary assessment of CO2 storage capacity was performed in the Pawłowice-Mizerów case study area. A static structural-parametric model of the Upper Silesian Sandstone Series coal seams has been created for that area. Storage capacity for those coal seams is estimated at 8.3 Mt.

12

Układy energetyczne wykorzystujące metan z odmetanowania kopalń JSW SA jako element lokalnego rynku energii

Gatnar K.

Polityka Energetyczna

|

2007

|

T. 10, spec. 2

515-524

PL

Referat rozpoczynają informacje o JSW S.A. i SEJ S.A. Następnie na przykładzie zrealizowanych układów: trójgeneracyjnego w EC "Pniówek" (produkcja energii elektrycznej, ciepła i "chłodu") oraz kogeneracyjnego w EC "Suszec" (produkcja energii elektrycznej i ciepła) omówiono efekty uzyskane dzięki wykorzystaniu w silnikach gazowych metanu z odmetanowania kopalń JSW S.A. Przedstawiono dane techniczne układów i stopień pokrycia potrzeb kopalni produkcją z układów skojarzonych.

EN

The paper starts with information on JSW SA and SEJ SA. On the basis of completed trigeneration system (electricity, heat and cooling) in EC "Pniówek" and generation system (electricity and heat production) in EC "Suszec" the paper describes results obtained from using of methane from demethanization as a fuel for gas engines. The technical data of those systems and rate of coverage of coal mine energy demand by the cogeneration systems are also presented.

13

Metan pokładów węgla jako paliwo alternatywne - przykłady rozwiązań w Jastrzębskiej Spółce Węglowej S.A.

Gatnar K.

Polityka Energetyczna

|

2006

|

T. 9, z. spec.

423-433

PL

Referat rozpoczynają informacje o JSW S.A., SEJ S.A. i ogólne dotyczące metanu pokładów węgla z obszaru górniczego Jastrzębskiej Spółki Węglowej S.A. Następnie przedstawiono zasoby metanu, wielkość ujęcia oraz wieloletni program wykorzystania metanu realizowany przez JSW S.A. Na przykładzie zrealizowanych układów kogeneracyjnego (produkcja energii elektrycznej i ciepła) w EC "Suszec" i trójgeneracyjnego (produkcja energii elektrycznej, ciepła i "chłodu") w EC "Pniówek", omówiono efekty uzyskane dzięki wykorzystaniu metanu z odmetanowania w silnikach gazowych. Przedstawiono dane techniczne układów, raport z pracy silników i stopień pokrycia potrzeb kopalni produkcją z układów skojarzonych. Zaprezentowano również inne przedsięwzięcia zwiększające zużycie metanu z odmetanowania kopalń. Uwzględniając warunki JSW S.A. omówiono rolę metanu z odmetanowania jako paliwa alternatywnego. Podkreślono aspekt ekonomiczny i ekologiczny jego wykorzystania a także - w podsumowaniu - zwrócono uwagę na konieczność wprowadzenia przez ustawodawcę instrumentów prawnych i ekonomicznych dla promowania nowych inwestycji i instalacji modernizowanych, w których jest wykorzystywane to paliwo.

EN

The paper begins with the information on JSW S.A., SEJ S.A. and general facts regarding methane from coal beds of Jastrzębska Spółka Węglowa S.A.. It presents methane supply, quantities of its drainage and long-term program of methane utilization conducted by JSW S.A.. On basis of completed cogeneration system (electricity and heat production) in EC Suszec and trigeneration system (electricity, heat and cooling) in EC Pniówek the paper describes results obtained from using of methane from demethanisation as a fuel for gas engines. The technical data of those systems, report on engines work and rate of coverage of coalmine demand by the cogeneration systems have been presented as well. The paper describes other investments increasing utilization of methane from coalmines demethanisation. The role of methane from demethanisation as an alternative fuel has been described taking into account the conditions of JSW S.A.. Economic and ecological aspects of its utilization have been also emphasized. Final conclusions try to draw attention to the need of implementation by the legislative body of legal and economic instruments promoting new investments utilizing this fuel.

14

Gospodarcze wykorzystanie metanu z pokładów węgla JSW S.A. w instalacjach energetycznych

Tor A., Gatnar K.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2005

|

R. 29, z. 4

177-181

PL

Artykuł przedstawia ujęcie i wykorzystanie metanu z obszaru górniczego JSW S.A. w latach 2000-2004. Prezentuje strukturę wykorzystania w roku 2004 oraz zrealizowane inwestycje energetyczne w latach 1997-2004, inwestycje w toku i planowane do realizacji w latach 2006-2007 (realizowane samodzielnie przez JSW S.A. i wspólnie z SEJ S.A.). Omówiono skojarzony układ energetyczny w kopalni "Krupiński" oraz układ energetyczno-chłodniczy w KWK "Pniówek" w aspekcie technicznym, ekonomicznym i ekologicznym ograniczenia emisji metanu do atmosfery.

EN

Paper presents the resources of coal bed methane in the region of Jastrzębie Coal Company (JSW SA) coming from both active and abandoned coal mines. It is also presented how the gas is being used in heat and power plants grouped in Energy Company Jastrzębie (SEJ SA) and in new cogeneration and trigeneration installations with gas engines at Suszec and Pniówek plants. In the summary the role of combined production plants for energy delivery to coal mines is discussed as well as further possibilities of coalbed methane utilization is plants based on gas engines are presented.

15

Analiza możliwości utylizacji metanu z kopalń węgla kamiennego w Polsce

Warmudziński K., Gosiewski K., Tańczyk M., Jaschik M.

Polityka Energetyczna

|

2003

|

T. 6, spec. [2]

407-422

PL

Ograniczenie emisji gazów cieplarnianych, w tym metanu, stawia się obecnie instytucjom badawczym jako jedno z najważniejszych zadań. Emisja metanu, oprócz negatywnych skutków ekologicznych, powoduje także duże straty energii. Około 12% (22 mln Mg/rok) światowej emisji CH4 związanych jest z wydobyciem, przeróbką i transportem węgla kamiennego; z tego 0,6 mln Mg/rok przypada na Polskę. W niniejszej pracy dokonano analizy trzech sposobów utylizacji metanu z kopalń węgla kamiennego w Polsce. (1) Poddano analizie proces adsorpcyjnego wzbogacania w metan gazu z odmetanowania pokładów węgla kamiennego. Celem procesu jest uzyskanie gazu o parametrach umożliwiających jego sprzedaż do komunalnej sieci gazowniczej. Stwierdzono, że w dwustopniowym procesie adsorpcji zmiennociśnieniowej można uzyskać gaz o zawartości metanu zbliżonej do parametrów gazu rurociągowego GZ-50. (2) Omówiono proces katalitycznego usuwania metanu z powietrza wentylacyjnego w reaktorze z rewersją przepływu z jednoczesną produkcją pary przegrzanej. Stwierdzono m.in., że stabilną pracę reaktora i optymalne wykorzystanie generowanego ciepła uzyskuje się w systemie z bocznikowym odbiorem gazu. (3) Przeprowadzono analizę ekonomiczną utylizacji metanu z powietrza wentylacyjnego w istniejących urządzeniach kotłowych. Podano warunki opłacalności ekonomicznej systemu transportu powietrza wentylacyjnego do miejsca utylizacji.

EN

The reduction of greenhouse gas emissions, including methane, is now one of the principal priorities of research centres throughout the world. The emissions of methane, apart from an adverse environmental impact, lead to considerable energy losses. Some 12 per cent (22 Mt/year) of the global annual emissions of CH4 is associated with coal mining and use, of which Poland's contribution is 0.6 Mt/year. The present study analyses three approaches to the utilisation of methane released to atmosphere by the Polish mining industry. (1) A process is analysed for the adsorptive enrichment of methane drainage gas. The objective of the process is to produce a gas of parameters suitable for the commercial use in natural gas distribution systems. It is found that in a two-stage pressure swing adsorption process the concentration of methane can be obtained similar to that in the GZ-50 pipeline gas. (2) A process is discussed for the catalytic removal of methane from the mine ventilation air in a catalytic flow reversal reactor (CFRR), with the simultaneous production of superheated steam. It is concluded that the stable reactor operation and the optimum recovery of the heat generated in the process can be achieved in a system with the lateral gas withdrawal. (3) An economic analysis is carried out concerning the utilisation of mine ventilation air as combustion air in existing boilers. Economic feasibility conditions are derived for transportation systems that supply the ventilation air to the utilisation site.