Zmiany własności sorpcyjnych węgla zdeformowanego strukturalnie wywołane zmianami temperatury układu węgiel-gaz

• Autorzy: Wierzbicki, M. , Dutka, B.

Warianty tytułu

EN

Changes of sorption properties induced by temperature increase of coal-methane system

• Konferencja: Górnicze zagrożenia naturalne 2008. Zagrożenia naturalne barierą działalności górniczej/międzynarodowa konferencja naukowo-techniczna (XV ; 3-7.11.2008 ; Targanice k/Żywca, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pojemność sorpcyjna węgla jest jednym z podstawowych parametrów w układzie węgiel-gaz, decydującym o możliwości akumulacji metanu w pokładach węgla kamiennego. Wzrost temperatury jest czynnikiem ograniczającym zdolności sorpcyjne węgla względem metanu. W artykule przedstawiono wyniki badań sorpcyjnych na węglu odmienionym strukturalnie (przetartym), pobranym z rejonu szczególnego zagrożenia występowaniem wyrzutów metanu i skał oraz zwiększonego zagrożenia metanowego (tzw. pułapki gazowej). Badania prowadzono metodą równowagową, w temperaturze od 298 do 318 K w zakresie ciśnienia do 1,5 MPa. Wyniki przeprowadzonych badań pokazują, że istnieje liniowa zależność między pojemnością sorpcyjną węgla a temperaturą przy stałym ciśnieniu zapełnienia. W artykule przedstawiono odpowiednie wykresy oraz podano zależności funkcyjne między temperaturą, ciśnieniem i pojemnością sorpcyjną. Podane zależności mogą zostać wykorzystane m. in. do odtworzenia ciśnienia złożowego metanu na podstawie znajomości metanonośności i pojemności sorpcyjnej oraz przełożenia wyników pomiarów w temperaturze laboratoryjnej na warunki in situ.

EN

Sorption capacity of coal is one of the most important parameters in the coal-gas system, determining methane accumulation ability in coal seams. Temperature increase is the factor limiting methane sorption capacity of coal. Results of sorption studies carried out on structurally destructed coal (sheared coal), collected from outburst danger zone in the coal seam (so-called "gas pocket"). The investigations were carried out using volumetric method at temperature range from 298K to 318K and pressures up to 1.5 MPa. From the experimental results it may be seen a linear relationship between sorption capacity and temperature at constant pressure of coverage. In this work the appropriate graphs were presented and functional correlations among temperature, pressure and sorption capacity were done. Presented correlations may be applicable for methane seam pressure estimation.

Słowa kluczowe

PL

węgiel kamienny; własności sorpcyjne; metan; metanonośność; zagrożenie metanowe; zagrożenia górnicze

EN

hard coal; sorption properties; methane; methane bearing; methane hazard; mining hazards

• Czasopismo: Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa
• Rocznik: 2008
• Tom: Wyd. spec. nr 7
• Strony: 307-316
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Wierzbicki, M.

autor

Dutka, B.

• Instytut Mechaniki Górotworu Polskiej Akademii Nauk, Kraków,

Bibliografia

• 1. Topolnicki J.: Wyrzuty skalno-gazowe w świetle badań laboratoryjnych i modelowych, Kraków, Wydaw. IGSMiE, 1999.
• 2. Sporysz G., Piątkowski S., Kulawik M.: Wpływ ciśnienia gazu na stopień zagrożenia metanowego w pokładzie 352 KWK „Brzeszcze-Silesia" w oparciu o badania desorbometryczne wykonane przez CBiDGP Sp. z o.o., XII Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna GZN 2005, 21-24.11.2005, Ustroń.
• 3. Topolnicki J., Wierzbicki M., Skoczylas N.: Wyrzuty skalno-gazowe w świetle badań laboratoryjnych i pomiarów kopalnianych, Archiwum Górnictwa, Vol. 49, s. 99-116 (2004).
• 4. Tor A., Jakubów A., Wierzbicki M.: Zagrożenie wyrzutem metanu i skał przy drążeniu wyrobisk korytarzowych w pokładzie 409/4 partia D KWK „Zofiówka", Prace Naukowe GIG, Górnictwo i Środowisko, Nr IV/2007, Wydanie specjalne, s. 273-288, Katowice 2007.
• 5. Levy J.H., Day S.J., Killingley J.S.: Methane capacities of Bowen Basin coals related to coal properties, Fuel vol. 76, No. 9 (1997) s. 813-819.
• 6. Nodzeński A., Hołda S.: Isosteric heats of methane sorption on hard coals of different ranks at elevated pressures, Archieves of Mining Sciences 46, 4 (2001) s. 481-490.
• 7. Bustin R.M., Clarkson CR.: Geological controls on coalbed methane reservoir capacity and gas content, International Journal of Coal Geology Vol. 38 1-2 (1998) s. 3-26.
• 8. Hildenbrand A.: Evolution of methane sorption capacity of coal seams as a function of burial history - a case study from the Campine Basin, NE Belgium, International Journal of Coal Geology 66 (2006) s. 179-203.