Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Charakterystyka złoża węgla brunatnego Złoczew w aspekcie alternatywnych metod jego wykorzystania

Urbański P., Saternus A.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2017

|

R. 58, nr 3

71--76

PL

W artykule zaprezentowano stan udokumentowania złoża węgla brunatnego Złoczew oraz warunki niezbędne do efektywnego stosowania podziemnego zgazowania węgla (PZW). Posługując się kryteriami bilansowości ustalonymi dla tej metody oszacowano wielkość zasobów potencjalnie atrakcyjnych do zgazowania. Przyszłość tej metody jako alternatywnej dla konwencjonalnych metod eksploatacji wydaje się ciągle odległa bez dalszych badań modelowych i eksperymentalnych.

EN

This article presents the geological exploration development of the Złoczew lignite deposits and the conditions necessary for effective use of underground coal gasification (UCG). Using the criteria established for this method, authors estimate the amount of resources potentially attractive to gasification. The future of underground gasification is still distant as an alternative for traditional exploitation methods. The additional, experimental and model investigations are necessary.

2

Zasoby węgla kamiennego w Polsce dla podziemnego zgazowania – oczekiwania a rzeczywistość

Sermet E., Nieć M., Chećko J.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2017

|

T. 33, z. 3

5--26

PL

Proces podziemnego zgazowania węgla często wskazywany jest jako alternatywny dla klasycznej eksploatacji, umożliwiający wykorzystanie zasobów węgla, także tych, które są niedostępne lub trudne do wydobycia dla konwencjonalnych metod górniczych. Na podstawie analizy osiągalnych danych odnośnie procesu PZW oraz cech budowy geologicznej polskich zagłębi węgla kamiennego stwierdzono, że możliwości stosowania metody podziemnego zgazowania na skalę przemysłową są ograniczone. Najważniejszymi utrudnieniami dla PZW są: wielopokładowość złóż, przewaga pokładów cienkich (o miąższości <1,5 m) oraz warunki hydrogeologiczne (silne zawodnienie nadkładu) i tektoniczne (zuskokowanie pokładów), powodujące ograniczenie racjonalnego wykorzystania złóż. Na podstawie szczegółowej oceny warunków występowania i wielkości zasobów złóż węgla kamiennego stwierdzono, że tylko niespełna 10% z całości udokumentowanych zasobów może być gazyfikowane pod ziemią do głębokości 1000 m. Przy aktualnym stanie wiedzy na temat PZW, możliwości jego stosowania w polskich złożach węgla kamiennego przy uwzględnieniu racjonalnej gospodarki złożem są istotnie ograniczone.

EN

There are numerous enthusiastic opinions on UCG possibilities. UCG is presented often as suitable for the utilization of coal resources which are inaccessible or difficult for conventional mining. Application of UCG coal basins in Poland is limited by their specific geological features. The most important are: hydrogeological and tectonic restraints, the occurrence of numerous coal seams with which gasification will interact, and the predominance of thin coal seams, less than 1.5 m thick. The detailed evaluation of hard (bituminous) coal resources in Poland explored up to 1.000 m depth, and careful selection of possible UCG sites has demonstrated that only about 10% of it may be gasified underground. Reasonable resource utilization is a serious problem in the multi-seam coal deposits. Coal resources are a nonrenewable part of the environment. Therefore, reasonable resources utilization is defined as their best possible recovery (considering acceptable costs). At the recent state of knowledge on UCG, its application in Poland, contrary to the former expectations, is seriously restrained.

3

Geofizyczne monitorowanie procesu podziemnego zgazowania węgla brunatnego

Wojciechowski K.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 93

75--82

PL

Z powodu bezszybowego dostępu do złoża skuteczne przeprowadzenie procesu podziemnego zgazowania węgla brunatnego wymaga ciągłego monitorowania geofizycznego. Odpowiada ono za identyfikację położenia frontu zgazowania, modelowanie powstałej kawerny, określenie wpływu gazogeneratora na warstwy nadkładu i osiadanie terenu, jak również pomaga w wykryciu przypuszczalnych ucieczek gazu. Należy wspomnieć, że środowisko naukowe nie wypracowało optymalnego i standaryzowanego systemu monitorowania procesu podziemnego zgazowania węgla brunatnego. Niniejszy artykuł skupia się na wyborze metody obserwacji zjawiska zgazowania dopasowanej do warunków geologicznych towarzyszących polskim węglom brunatnym. Rozpatrywana technologia zgazowania dedykowana jest przede wszystkim pozabilansowym, zawodnionym i zapiaszczonym pokładom węgla brunatnego, występującym w sąsiedztwie utworów ilastych, które za zadanie mają stanowić izolację dla planowanego georeaktora. Wybór metody opiera się na charakterystycznych warunkach panujących w okolicy gazogeneratora, które wywołują lokalne anomalie geofizyczne. Warunki te to przede wszystkim oddziaływanie termiczne gazogeneratora, które wpływa na przewodnictwo elektryczne, porowatość, przepuszczalność, gęstość, czy prędkość rozchodzenia się fal. W efekcie jako najbardziej perspektywiczną metodę wybrano tomografię elektrooporową, która umożliwia niemalże automatyczne monitorowanie procesu. Zaproponowano również metodykę prowadzenia badań, dopasowaną do najbardziej perspektywicznych technologii podziemnego zgazowania węgla brunatnego.

EN

Effective implementation of the brown coal underground gasification process requires continuous geophysical monitoring due to the shaft free access to deposits. Geophysical monitoring is responsible for identifying the gasification front location, modeling formed caverns, determining the impact of the gasifier at layers of overburden and subsidence, as well as helping to detect possible gas escapes. It should be noted that the scientific community did not develop optimal and standardized systems of brown coal underground gasification monitoring. This paper is focused on selecting the gasification monitoring method adapted to the geological conditions accompanying the Polish brown coals. The considered gasification technology is primarily dedicated to off-balance sheet, water-logged and gritty decks of brown coal, occurring near the loams designed to provide insulation for the planned gasifier. The method choice is based on the specific conditions prevailing in the gasifier area, which cause local geophysical anomalies. These conditions are primarily the thermal impact of gasifier which affects the electrical conductivity, porosity, permeability, density, and the waves propagation speed. As a result, electrical resistivity tomography was chosen as the most perspective method which allows for an almost automatic monitoring process, thus it allows the gasifier’s impact on the surroundings to be observed at a relatively low cost. The research methodology, adapted to the most promising technology of brown coal underground gasification was also proposed.

4

Perspektywy podziemnego zgazowania węgla w Lubelskim Zagłębiu Węglowym

Sermet E., Górecki J.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2014

|

nr 88

225--233

PL

W artykule omówiono stopień udokumentowania i plany zagospodarowania złóż Lubelskiego Zagłębia Węglowego (LZW) oraz warunki niezbędne do efektywnego stosowania podziemnego zgazowania węgla (PZW). Przy aktualnym stanie wiedzy tylko około 10,4% zasobów bilansowych LZW (878,5 mln ton) uznaje się za możliwe do PZW. Jednak z punktu widzenia racjonalnej gospodarki złożem szanse stosowania tej metody są ograniczone.

EN

This paper reminds the geological exploration and mining development of the Lublin Coal Basin (LCB) and the main factors of effective underground coal gasification (UCG). According to the current state of knowledge on UCG processes only 10.4% of balance resources (878.5 million tons) are maximal suitable for this methods. However, from the point of view of deposits management, chances of this method are limited.

5

Mapa rozwiązań technologicznych procesów zgazowania węgla

Bigda J., Burchart-Korol D., Porada S.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 11

86--96

PL

W artykule przedstawiono porównanie najbardziej dojrzałych i perspektywicznych reaktorów, które mogą być wykorzystane do zgazowania węgla w polskich warunkach. Wybrano reaktory dyspersyjne: Shell, GE/Texaco, Prenflo, Siemens i E-Gas, reaktor fluidalny U-Gas oraz reaktor transportujący KBR Transport. Reaktory te reprezentują różne rozwiązania technologiczne. Technologie wykorzystujące te reaktory są szeroko stosowane na całym świecie i mogą być wykorzystane zarówno dla potrzeb sektora energetycznego, jak i chemii czy produkcji paliw. Dokonano również analizy różnych rozwiązań technologicznych procesów podziemnego zgazowania węgla oraz najważniejszych konfiguracji technologicznych oczyszczania gazu ze zgazowania, w zależności od jego zastosowania.

EN

This paper presents a comparison of the most advanced and prospective reactors which can be used for coal gasification in Poland. Entrained bed reactors Shell, GE / Texaco, Prenflo, Siemens and E-Gas fluidized bed reactor U-Gas and the transporting reactor KBR were taken into consideration. These reactors represent different technological solutions. Technologies using these reactors are widely used throughout the world and can be used both for energy, chemicals and fuels production. Various technological processes of underground coal gasification and the most important technological configuration of the gasification gas purification, depending on its application, were also examined.

6

Resztkowe zasoby Dolnośląskiego Zagłębia Węglowego - bez szans na podziemne zgazowanie?

Sermet E., Górecki J.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2013

|

nr 85

287--294

PL

W roku 2000 zakończono wydobycie węgla w Dolnośląskim Zagłębiu Węglowym. Resztkowe, rozproszone zasoby bilansowe siedmiu złóż wynoszą około 360 mln ton węgli, głównie typów 34-42. Występują one w bardzo trudnych warunkach geologiczno-górniczych eksploatacji. Ponowne zagospodarowanie złóż tradycyjnymi metodami jest wątpliwe. Na podstawie dotychczasowego stanu wiedzy nie można również liczyć na efektywne stosowanie podziemnego zgazowania węgla. W złożach nie ma dostatecznej ilości węgli energetycznych, a pokłady są cienkie i zaburzone tektonicznie. Oznacza to, że jakiekolwiek dalsze zagospodarowanie złóż w rejonie Wałbrzycha i Nowej Rudy na znaczącą skalę jest praktycznie niemożliwe.

EN

In 2000 coal extraction was completed in the Lower Silesian Coal Basin. Residual, dispersed resources of seven deposits amount to about 360 million tons of coal, mainly of types 34-42. They are in very difficult geological and mining conditions. Their redevelopment with use of traditional methods is questionable. Based on the current state of knowledge, the effective use of underground coal gasification is not possible. The deposits do not have enough amount of steam coals and seams are thin and tectonically disturbed. This means that any further development of deposits in the areas of Wałbrzych and Nowa Ruda on larger industrial scale seems to be virtually impossible.

7

Badania zmian wybranych właściwości geomechanicznych skał pod wpływem temperatury do 1100°C w aspekcie potencjalnych możliwości procesu podziemnego zgazowania węgla

Korzeniowski W., Skrzypkowski K.

Przegląd Górniczy

|

2012

|

T. 68, nr 5

44--53

PL

W artykule podniesiono problemy związane z warunkami stateczności podziemnych wyrobisk wykonanych i powstałych w wyniku podziemnego procesu zgazowania węgla. Zaprezentowano przykładowe wyniki badań wytrzymałościowych laboratoryjnych i in situw nawiązaniu do przewidywanych warunków panujących w górotworze o znacznie podniesionej temperaturze skał. Zbadano próbki, o wcześniej określonych parametrach wytrzymałościowych w warunkach standardowych, a następnie analogiczne próbki poddano procesowi prażenia w temperaturach: 400°C, 800°C oraz 1100°C, co spowodowało zmianę ich struktury, a w niektórych przypadkach częściową ich dezintegrację. Dla wyselekcjonowanych partii próbek określono podstawowe parametry geomechaniczne: wytrzymałość na jednoosiowe ściskanie i rozciąganie oraz moduł Younga i liczbę Poissona oraz podano zależności wartości tych parametrów od temperatury.

EN

The article presents problems connected with the conditions of stability of underground workings carried out and arisen as a result of the underground coal gasification process. Examples of results of laboratory and in situstrength tests with reference to predicted conditions occurring in the rock mass with considerably increased rock temperature were presented. Samples were tested, with previously determined strength parameters in standard conditions, and next analogical samples were subjected to the roasting process in temperatures: 400°C, 800°C, and 1100°C, what caused the change of their structure, and in some cases their partial disintegration. For selected batches of samples the basic geo-mechanical parameters were determined: uniaxial compressive strength and tensile strength as well as the Young’s modulus and Poisson’s ratio. Moreover, the dependences of values of these parameters on the temperature were given.

8

Szanse podziemnego zgazowania węgla na przykładzie złoża Sawin (Lubelskie Zagłębie Węglowe)

Sermet E., Górecki J.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2012

|

nr 448 (1)

201--207

PL

W artykule omówiono stan rozpoznania Lubelskiego Zagłębia Węglowego oraz pozycję geologiczną i charakterystykę jednego z największych złóż w tym zagłębiu – złoża Sawin, pod kątem możliwości podziemnego zgazowania węgla (PZW). Wyznaczono obszary, na których zarówno pokłady złożowe, jak i właściwości węgla najlepiej spełniają warunki niezbędne do efektywnego PZW: minimalna miąższość pokładu wynosząca 1,5 m, typ węgla 31–32 (33), położenie poza filarami bezpieczeństwa wyznaczonymi z uwagi na zagrożenia wodne w obrębie skał nadkładu oraz minimalna powierzchnia parceli spełniającej powyższe warunki (1,5–2,0 km2). Podkreślono konieczność lepszego rozpoznania złoża, w celu uszczegółowienia wykonanej oceny pod kątem projektowania przyszłej eksploatacji. Obecnie w złożu Sawin na obszarach potencjalnie atrakcyjnych do zgazowania znajduje się około 98 mln ton węgla (9% zasobów bilansowych złoża). Wskazane parcele zasobowe są rozproszone w obrębie złoża, w różnych pokładach.

EN

The article concentrates on the characteristics of the Lublin Coal Basin, its geological setting and one of its largest black coal deposits – the Sawin deposit from the point of underground coal gasification (UCG) possibilities. The areas, which are currently considered as having the most promising bed qualities and coal properties for the primary conditional assessment of effective UCG, have been marked out. These include: minimal thickness of 1.5 m, coal types 31–32 (33), location outside the range of safety pillars positioned to counteract endangering of mines by water from the overburden, as well as the minimal surface area of the parcel conforming to the conditions listed above (1.5–2.0 km2). The article underlines the necessity to better study the deposits in order to provide a more precise assessment for the projection of possible exploitation of the deposits. Currently, 98 million tonnes of coal are found in beds suitable for gasification, some 9% of the total reserves on balance.

9

Geologiczne bariery i ograniczenia dla podziemnego zgazowania węgla

Nieć M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2012

|

nr 448 (1)

183--193

PL

Przedstawiany optymistyczny pogląd na temat możliwości szerokiego zastosowania podziemnego zgazowania do eksploatacji złóż węgli w Polsce wymaga weryfikacji. Warunki geologiczne mogą stanowić ograniczenia, a nawet barierę dla bezpiecznego jego stosowania. Jedynym kryterium, które jest dostatecznie uzasadnione przez doświadczenia praktyczne jest miąższość pokładów, która powinna być większa od 1,5 m. Warunki eksploatacji polskich złóż węgla brunatnego metodą podziemnej gazyfikacji są trudne, ze względu na występowanie warstw wodonośnych w ich otoczeniu. W złożach węgla kamiennego utrudnienia dla podziemnej gazyfikacji stwarzają: (1) obecność warstw wodonośnych piaskowców w serii węglonośnej, (2) zaburzenia tektoniczne naruszające ciągłość pokładu, (3) przerosty płonne w pokładach, (4) występowanie wielu pokładów w serii węglonośnej, których eksploatacja będzie oddziaływać na siebie. Istotną cechą pokładów węgla jest ich izolacja od powierzchni, zbiorników wód podziemnych i poziomów wodonośnych przez utwory nieprzepuszczalne dla toksycznych produktów zgazowania (CO, fenole). Niezbędna ich miąższość powinna wynosić około 100 m. Warunkiem szczelności jest dodatkowo brak zaburzeń tektonicznych, uskokowych. Przy obecnym stanie wiedzy na temat podziemnego zgazowania węgla, w szczególności odnośnie: przebiegu procesu w zróżnicowanych warunkach geologicznych oraz warunków migracji gazów w górotwór w otoczeniu gazogeneratora i skali możliwych z tego tytułu zagrożeń, brak jest podstaw dla rozważania metody PZW ani jako alternatywnej, ani uzupełniającej dla konwencjonalnych metod eksploatacji w warunkach polskich złóż węglowych. Nie wyklucza to możliwości jej lokalnego zastosowania na małą skalę w wyjątkowych warunkach. Niezbędne są prace badawcze modelowe i eksperymentalne dla określenia warunków stosowania PZW.

EN

The possibilities of underground gasification of coal in the Polish deposits were previously overestimated. Geological conditions of coal occurrence may restrain or preclude possibility for safe UCG. According to the experimental data the minimum thickness of coal should be at least 1,5m and it is the only one criterion justified enough. The underground gasification of the Polish lignite deposits will be very difficult or impossible due to the presence of aquifers in their close vicinity. In hard coal deposits, underground gasification is restrained by: (1) friable, porous, water-bearing sandstones within coal-bearing series, (2) tectonic disturbances (faults), (3) barren partings in coal seams, (4) numerous coexisting coal seams whose simultaneous gasification may be difficult. The most important factor for safe UCG is isolation of the coal seams by a sufficiently thick seal of impermeable rocks preventing toxic gases and substances (CO, phenols) escape to the environment. The minimum necessary thickness of such rocks should be close to 100 m. There should be no faults. According to the recent knowledge, there is no possibility to replace conventional underground coal mining by UCG in the Polish coal deposits. Underground coal gasification could be applied only exceptionally. Further investigations of unsolved problems of UCG application are necessary on the minimum safe thickness of undisturbed impermeable rocks surrounding coal seams, and the impact of the seam structure and coal quality on the gasification process and results.

10

Rozwój technologii podziemnego zgazowania węgla i perspektywy jej przemysłowego wdrożenia

Bednarczyk J.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2007

|

R. 31, z. 2

87-104

PL

Podziemne zgazowanie węgla jest w ostatnich latach przedmiotem intensywnych badań eksperymentalnych w wielu krajach. Publikowane wyniki zwłaszcza z eksploatacji instalacji pilotowych wskazują, że w niedalekiej perspektywie tą technologią można będzie eksploatować złoża, których udostępnienie odkrywkowe lub głębinowe jest nieopłacalne. Niskouwęglony węgiel brunatny zalegający w wielu rejonach Polski z uwagi na dużą reaktywność i zawartość wilgoci oraz niezbyt głębokie zaleganie stwarza warunki do podziemnego zgazowania. Podziemne zgazowanie może w perspektywie być konkurencyjne do zgazowania węgla w instalacjach naziemnych. Aby stało się to realne trzeba opracować bezpieczne i efektywne technologie dostosowane do występujących warunków geologicznych i hydrogeologicznych oraz skomplikowane oprzyrządowanie do budowy instalacji. Złożoność technologii wynikająca z dużej dynamiki termochemicznych procesów zgazowania przebiegających w mało rozpoznanych reaktorach złóż naturalnych wymaga zastosowania precyzyjnych pomiarów identyfikacyjnych i optymalnego sterowania systemem procesów z adaptacją działań do zmieniających się warunków. Prowadzone przez dziesiątki lat podziemne zgazowanie węgla na terenach Rosji i Uzbekistanu, wartościowe i obszerne badania doświadczalne wykonane w USA, wyniki z eksperymentalnych badań w Australii i Hiszpanii oraz planowane duże przedsięwzięcia rozwojowe zwłaszcza w Wielkiej Brytanii, Afryce Południowej, Indiach i Chinach wskazują na poważne zainteresowanie tą technologią. Jej wdrażanie w perspektywie może przyczynić się do uzyskania energii głównie dla lokalnych potrzeb w rejonach zalegania węgla.

EN

Underground coal gasification is a subject of intense experimental research in many countries. Published results, especially relating to pilotage plants, indicate that in the foreseeable future this technology may be employed for deposits exploitation in the area where opencast mining or underground mining is unprofitable. Low-incarbonizated brown coal occurring in Poland enables underground gasification because of high reactivity and high moisture content and because of shallow deposition of strata. Underground gasification may become competitive in relation to ground-based coal gasification installations. Elaboration of safe and effective technologies adapted for occurring geological and hydrogeological conditions as well as complicated instrumentation for installation building are conditions of its realization. Technological complexity resulting from a large dynamics of thermochemical gasification processes proceeding in unrecognized reactors of natural deposits requires precise identification measurements and optimal control of process systems with adaptation of activities to changing conditions. Underground coal gasification conducted for dozens of years in Russia and Uzbekistan, valuable and large-scale tests conducted in USA, results from experimental tests from Australia and Spain as well as planned projects in Great Britain, Republic of South Africa, India and China indicates a serious interest in this technology. This technology implementation may contribute to production of energy for local needs in areas of deposition of strata.