Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

English (EN)·Polski (PL)·Yкраїнський (UK)
Przejdź do strony domowej biblioteki Centralna Biblioteka Wojskowa Link otwiera się w nowym oknie Logo biblioteki Prolib Integro - strona głównaCentralna Biblioteka Wojskowa

Wyszukujesz frazę "Methane" wg kryterium: Temat

  Lista filtrów
Wyrównaj
Wyświetlanie 1-15 z 34
Tytuł:
The effect of temperature on the sorption properties of coal from Upper Silesian Coal Basin, Poland
Wpływ zmian temperatury na własności sorpcyjne na podstawie badań wybranych węgli z Górnośląskiego Zagłębia Węglowego
Autorzy:
Wierzbicki, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219540.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
metan
sorpcja
temperatura
zagrożenie metanowe
methane sorption
temperature
coalbed methane
Opis:
This paper presents the results of studies on gas sorption performed by means of the gravimetric method. The tests were performed on two coal samples of different metamorphism degrees, came from two regions of Upper Silesian Coal Basin, Poland. The changes in sorption capacity of coals were measured in the pressure range from 0.1 MPa to 17 MPa and in temperatures ranging from 291K to 333K. Coal of a lower coalification degree was a better methane sorbent. Changes in sorption capacity of tested coals were linearly dependent on the temperature. The increase in temperature of 10K reduces the Langmuir sorption of about 0.7-0.8 [cm3/g]. Such increase of temperature causes a nonlinear increase of the Langmuir pressure (b–1). These results showed that the rise of rock temperature, caused by geothermal gradient, can induce a significant increase of equilibrium pressure of methane in coal seam. An increase of coal seam temperature may cause an increase of gas and coal outburst risk in a coal mine.
W pracy przedstawiono wyniki badań sorpcyjnych wykonanych na dwóch rodzajach węgla o różnym stopniu uwęglenia. Próbki do badań pochodziły z kopalń „Sobieski” w Jaworznie oraz „Pniówek” w Pawłowicach. Badania polegały na przeprowadzeniu serii pomiarów izoterm sorpcji w różnych temperaturach układu węgiel-metan. Badania przeprowadzono metodą grawimetryczną, polegającą na pomiarze zmian masy węgla wywołanych sorpcją metanu. Maksymalne ciśnienie sorpcji wynosiło 1.7 MPa. Zakres zmian temperatury wynosił 40K. Dla węgla z kopalni „Pniówek” wykonano dodatkowo pomiary desorpcji metanu we wszystkich badanych temperaturach. Wyniki pozwoliły na wyznaczenie izoterm sorpcji przedstawionych w pracy oraz dopasowanie współczynników izoterm Langmuir’a. Węgiel o niższym stopniu uwęglenia okazał się lepszym sorbentem dla metanu. Zmiany wartości maksymalnych sorpcji Langmuira w funkcji temperatury mają charakter liniowy a współczynniki kierunkowe prostych dopasowanych do wyników pomiaru mają bardzo zbliżone wartości. Analizując względne zmiany pojemności sorpcyjnej w procesach sorpcji i desorpcji można, że największe różnice pomiędzy wartościami sorpcji i desorpcji występują przy niskich wartościach ciśnień. Przy ciśnieniu 0.1 MPawynoszą one od ok. 16% do ok. 20%. Przy ciśnieniu powyżej 0.5 MPa wielkość histerezy nie przekracza 5%. W pracy przedstawiono również rozważania dotyczące wpływu zmian temperatury złożowej, wywołanego gradientem geotermicznym na zmiany ciśnienia równowagowego metanu w pokładzie. Do obliczenia wykonano dla przykładowych głębokości od od 600 m do 1400 m. Wyniki pokazują, że waz ze wzrostem metanonośności i głębokości gwałtownie może wzrastać ciśnienie równowagowe metanu w pokładach węgla. Ciśnienie metanu jest jednym z najważniejszych parametrów wpływających na możliwość występowania wyrzutów metanu i skał w kopalniach. Należy przypuszczać, że zagrożenie wyrzutami metanu i skał będzie wzrastało wraz z głębokością prowadzenia robót górniczych.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2013, 58, 4; 1163-1176
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The effectiveness of the methane drainage of rock-mass with a U ventilation system
Efektywność odmetanowania górotworu przy systemie przewietrzania U od granic
Autorzy:
Szlązak, N.
Swolkień, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219939.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
odmetanowanie
system przewietrzania U
efektywność odmetanowania
zagrożenie metanowe
methane drainage
ventilation system
effectiveness of methane drainage
methane hazard
Opis:
Methane drainage is used in Polish coal mines in order to reduce mine methane emission as well as to keep methane concentration in mine workings at safe levels. The article describes the method of methane drainage used in longwall D-2 in seam 410. In Poland, coal seams are frequently mined under difficult geological conditions in the roof and in the presence of very high methane hazard. In such situations, mines usually use a system with roof caving and a U ventilation system, which means that methane is drawn off from a tail entry behind the longwall front. In this system, boreholes are drilled from a tailgate and methane is drawn off from behind longwall face. The article shows the influence of a specific ventilation system on the drainage efficiency at longwall D-2 in seam 410. At this longwall, measurements of methane emission and the efficiency of methane capture were conducted. They consisted in gauging methane concentration, air velocity, absolute air pressure and the amount of methane captured by the drainage system. Experimental data were used to estimate the variations in absolute methane-bearing capacity and ventilation methane, and – most importantly – to gauge the efficiency of methane drainage.
Metan występujący w pokładach węgla kamiennego stanowi poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa w podziemnych zakładach górniczych. Ograniczenie wypływu metanu do przestrzeni wyrobisk górniczych, w celu niedopuszczenia do przekroczenia dopuszczalnych przepisami górniczymi stężeń metanu w powietrzu przepływającym przez wyrobiska, narzuca stosowanie środków zapobiegających powstaniu zagrożenia w postaci odmetanowania górotworu. Umożliwia ono ograniczenie wypływu metanu do przestrzeni roboczej oraz odsunięcie najwyższych stężeń metanu w głąb przestrzeni zrobowej (Roszkowski i Szlązak, 1999; Szlązak i Korzec, 2010; Szlązak i Kubaczka, 2012; Skotniczy, 2013). Skuteczne odmetanowanie węgla w podziemnych wyrobiskach górniczych nie tylko poprawia bezpieczeństwo, ale również zwiększa wydobycie z wyrobisk eksploatacyjnych (Szlązak i Korzec, 2010; Szlązak i Kubaczka, 2012; Berger i in., 2010). W Polsce, roku 2012, eksploatacja prowadzona była w 31 kopalniach, z czego w 21 stwierdzono i rejestrowano wydzielanie metanu, a 15 z nich prowadziło eksploatację w warunkach IV najwyższej kategorii zagrożenia metanowego (Główny Instytut Górnictwa, 2013). W trzech kopalniach prowadzono eksploatację pokładów metanowych jednak nie rejestrowano wydzielania metanu. Obniżanie zagrożenia metanowego poprzez odmetanowanie pokładów przyczynia się do poprawy bezpieczeństwa załóg górniczych oraz ciągłości pracy maszyn zmniejszając liczbę postojów maszyn w wyniku wyłączeń energii elektrycznej po przekroczeniu wartości krytycznych stężenia metanu. Efektywne systemy odmetanowania to także możliwość pozyskiwania metanu, jako naturalnego źródła energii, ale również ograniczanie ujemnych skutków na środowisko naturalne wynikających z odprowadzania metanu do atmosfery. W artykule opisano metodę odmetanowania górotworu przy wykorzystaniu sytemu przewietrzania U. Jako przykład przedstawiono ścianę D-2 w pokładzie 410. Eksploatacja ściany D-2 prowadzona była w rozpoznanej partii złoża na głębokości od 888 m do 1047 m, w pokładzie 410 o miąższości od 1,2-2,2 m. Mapę pokładu 410 wraz z lokalizacją ściany D-2 przedstawiono na rysunku 1. Maksymalna zmierzona metanonośność pokładu 410 wynosiła 9,508 m3CH4/Mg csw. Prognoza metanowości bezwzględnej ściany D-2 w pokładzie 410 przewidywała maksymalne wydzielanie się metanu w ilości 36,78 m3/min. przy postępie 7,25 m/d (wydobycie 3000 Mg/dobę). Udział poszczególnych warstw w wydzielaniu metanu przedstawia się następująco: z pokładu wybieranego – 25%, z warstw podbieranych – 42%, z warstw nadbieranych – 33%. Ściana D-2 w pokładzie 410 przewietrzana była systemem U z doświeżaniem za pomocą wentylatora i lutniociągu. Powietrze do ściany D-2 w pokładzie 410 w ilości ok. 1500 m3/min doprowadzone było chodnikiem nadścianowym D-2. Dodatkowo w rejon skrzyżowania wylotu ze ściany D-2 z chodnikiem podścianowym D-2, za pomocą lutniociągu doprowadzone było około 500 m3/min. W przypadku odmetanowywania pokładów sąsiednich niezbędne jest określenie strefy desorpcji wywołanej eksploatacją ściany. Otwory drenażowe powinny być zlokalizowane tak, aby znajdowały się w strefie odprężonej, natomiast nie przecinały strefy zawału bezpośredniego. W polskich warunkach geologicznych dobre wyniki daje wyznaczanie kątów nachylenia otworów drenażowych zgodne z pracą (Flügge, 1971), a przedstawionych na Rys. 2. Rozmieszczenie otworów drenażowych w rejonie badanej ściany przedstawiono na rysunku 4 ich parametry techniczne zaś w tabeli 1. Parametry techniczne planowanych otworów drenażowych z chodnika nadścianowego i podścianowego D-2 przedstawiono w tabelach 2 i 3. Celem artykułu było pokazanie jaki wpływ na efektywność odmetanowania ściany D-2 w pokładzie 410 miał dobór systemu przewietrzania U. W ścianie D-2 w pokładzie 410 przeprowadzono badania wydzielania metanu i jego ujęcia systemem odmetanowania. Badania polegały na pomiarach stężenia metanu, prędkości powietrza, ciśnienia barometrycznego i ilości ujmowanego metanu systemem odmetanowania. Pomiary prowadzono w oparciu o czujniki metanometryczne i prędkości powietrza umieszczone w ścianie D-2 w pokładzie 410. Rozmieszczenie czujników przedstawiono na rysunku 6. Niezależnie od tego dokumentowano postęp i wielkość dobowego wydobycia ze ściany. Czujniki, na podstawie których określano stężenia metanu kontrolowane były okresowo poprzez porównanie ich wskazań z mieszankami wzorcowymi, natomiast czujniki prędkości powietrza sprawdzano poprzez porównywanie ich wskazań z pomiarami chwilowymi wykonywanymi w miejscu ich zabudowy anemometrami ręcznymi. Badania prowadzono w okresie od 01.04.2013 roku do końca października (28.10.) 2013 roku. W omawianym czasie, na podstawie pomiarów, dokonano bilansu dziennego ilości wydzielającego się metanu w rejonie eksploatacji. Jednocześnie obliczono dzienną wielkość wydobycia, postępu i wybiegu ściany. Dodatkowo w zadanym okresie czasu określono przebiegi zmian stężenia metanu na czujnikach metanometrycznych, prędkości i ciśnienia barometrycznego na wylocie z rejonu. Numery czujników, na podstawie których dokonywano obliczeń oraz ich lokalizację przedstawiono w tabeli 4. Uzyskane dane oraz ilość metanu ujęta odmetanowaniem posłużyły do określenia przebiegu zmienności metanowości wentylacyjnej, bezwzględnej, a także określenia efektywności odmetanowania (Rys. 7-10). W celu przeprowadzenia oceny statystycznej wyników sporządzono wykresy ramkowe wyznaczonych na podstawie pomiarów wielkości na wybiegu eksploatowanych ścian (Rys. 11-13). Dodatkowo dla ściany wykreślono zależność wydobycia od wybiegu (Rys. 14). Analiza statystyczna obejmowała również określenie przebiegu zmienności ilości metanu ujętego odmetanowaniem i jego efektywności od wydobycia (Rys. 15, 16) i od metanowości bezwzględnej (Rys. 17 i 18), a także efektywności odmetanowania od metanowości wentylacyjnej (Rys. 19), stężenia metanu od odmetanowania (Rys. 20) i ilości metanu ujętej odmetanowaniem od ciśnienia barometrycznego powietrza (Rys. 21). Przeprowadzone obserwacje w rejonie ściany D-2 prowadzonej systemem U od granic pozwalają na następujące stwierdzenia: W trakcie biegu ściany zmianie ulega wydatek ujmowanego metanu oraz efektywność odmetanowania. Na etapie rozruchu ściany zarówno metanowość bezwzględna, jak również ilość metanu ujmowanego przez odmetanowanie uzyskiwały niższe wartości. Po okresie rozruchu ściany parametry te wzrastały i utrzymywały się na względnie stałym poziomie w czasie eksploatacji ściany. Wzrosła również efektywność odmetanowania. W czasie prowadzenia ściany stwierdzono wzrost ujęcia metanu systemem odmetanowania wraz z narastaniem metanowości bezwzględnej w rejonie. Zmiany wydobycia nie wpływały jednak na zmiany wydatku ujmowanego metanu. Analiza zmiany ilości ujmowanego metanu na tle zmian ciśnienie powietrza mierzonego w wyrobiskach nie wykazała zmian ilości metanu ujmowanego przez system odmetanowania. Ilość metanu ujęta systemem odmetanowania w całym badanym okresie utrzymywała się na stałym poziomie. Ten system odmetanowania nie jest czuły na zmiany ciśnienia powietrza. Otwory drenażowe nie posiadają bezpośredniego połączenia ze strefą oddziaływania otworów.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2016, 61, 3; 617-634
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Comparison of methane drainage methods used in Polish coal mines
Porównanie metod odmetanowania stosowanych w polskich kopalniach węgla kamiennego
Autorzy:
Szlązak, N.
Borowski, M.
Obracaj, D.
Swolkień, J.
Korzec, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219458.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
zagrożenie metanowe
odmetanowanie
metody odmetanowania
system przewietrzania
efektywność odmetanowania
methane hazard
methane drainage
ventilation system
effectiveness of methane drainage
Opis:
Methane drainage is used in Polish coal mines in order to reduce mine methane emissions as well as to keep methane concentration in mine workings at safe levels. This article describes methods of methane drainage during mining used in Polish coal mines. The first method involves drilling boreholes from tailgate roadway to an unstressed zone in roof or floor layers of a mined seam. It is the main method used in Polish mining, where both the location of drilled boreholes as well as their parameters are dependent on mining and ventilation systems of longwalls. The second method is based on drilling overlying drainage galleries in seams situated under or over the mined seam. This article compares these methods with regard to their effectiveness under mining conditions in Polish mines. High effectiveness of methane drainage of longwalls with different ventilation and methane drainage systems has been proven. The highest effectiveness of methane drainage has been observed for the system with overlying drainage gallery and with the parallel tailgate roadways. In case of classic U ventilation system of longwall panel, boreholes drilled from the tailgate roadway behind the longwall front are lost.
Metan występujący w pokładach węgla kamiennego stanowi poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa w podziemnych zakładach górniczych. W związku z tym, że jest on gazem palnym i wybuchowym konieczne jest ograniczenie jego wypływu do przestrzeni wyrobisk górniczych. Proces ten wymaga stosowania środków profilaktycznych w postaci odmetanowania. W artykule opisane zostały podstawowe metody odmetanowania górotworu stosowane w warunkach polskich kopalń. Warunki geologiczne występowania metanu w złożu węglowym oraz niska przepuszczalność polskich węgli powoduje, że uwolnienie gazu bez naruszenia struktury górotworu robotami górniczymi jest niewielkie. Ilość uwalnianego metanu jest ściśle związana z zakresem prowadzonych robót górniczych, zarówno robót udostępniających, jak i właściwej eksploatacji pokładów węgla (Krause i Łukowicz, 2004). W polskich kopalniach węgla kamiennego najczęściej stosowany jest ścianowy system eksploatacji. Pozwala on na uzyskanie stosunkowo dużej koncentracji wydobycia. Występująca często w rejonie eksploatacji wysoka metanonośność węgla wymaga zastosowania skutecznego odmetanowania. W dotychczas używanej technologii wyróżnia się dwa sposoby odmetanowania w trakcie eksploatacji. Pierwszy z nich związany jest z wierceniem otworów z chodników wentylacyjnych do strefy odprężonej w stropie lub spągu pokładu eksploatowanego. Jest to podstawowy rodzaj odmetanowania w polskim górnictwie. Miejsce wykonywania otworów, jak również ich parametry uzależnione są od systemu eksploatacji i sposobu przewietrzania ściany. Drugi sposób polega na wykonaniu chodników drenażowych w pokładach znajdujących się nad lub pod tym pokładem eksploatowanym. Odmetanowanie górotworu jest najskuteczniejszym środkiem zwalczania zagrożenia metanowego, zapewniającym zmniejszenie wypływów metanu do przestrzeni roboczych. Najskuteczniejszą metodą okazało się drenowanie metanu z górotworu i otamowanych zrobów i odprowadzanie go osobnymi rurociągami na powierzchnię, wykorzystując depresję wytwarzaną w stacji odmetanowania. Metoda ta pomaga w utrzymaniu żądanych parametrów wentylacyjnych, stawia jednak określone wymagania co do sposobów rozcinania metanonośnych pokładów węgla. Odmetanowanie wyprzedzające w kopalniach polskich stosowane jest sporadycznie lub wcale ze względu na niską przepuszczalność węgli powodującą, że skuteczność tej metody jest zbyt niska. W przypadku odmetanowywania pokładów sąsiednich niezbędne jest określenie strefy desorpcji wywołanej eksploatacją ściany. Otwory drenażowe powinny być zlokalizowane tak, aby znajdowały się w strefie odprężonej, natomiast nie przecinały strefy zawału bezpośredniego. W polskich warunkach geologicznych dobre wyniki daje wyznaczanie kątów nachylenia otworów drenażowych zgodne z pracą (Flügge, 1971), a przedstawionych na rysunku 1. Rozmieszczenie otworów drenażowych w rejonie ściany uzależnione jest od stosowanego systemu eksploatacji i przewietrzania. Jednym z najczęściej stosowanych jest system przewietrzania U (rys. 2), a w warunkach ścian o dużej prognozowanej metanowości system Y (rys. 3). W warunkach bardzo dużej prognozowanej metanowości system z równoległego chodnika wentylacyjnego (rys. 4). Rzadziej stosuje się system odmetanowania z nadległego chodnika drenażowego (rys. 5). Celem artykułu jest porównanie systemów odmetanowania trzech ścian eksploatowanych w polskich kopalniach węgla kamiennego, różniących się systemem przewietrzania: – Ściana D-2 w pokładzie 410 – system przewietrzania U, – Ściana 2 w pokładzie 506 – system przewietrzania U z równoległym chodnikiem wentylacyjnym, – Ściana B-11 w pokładzie 348 – system przewietrzania U z chodnikiem drenażowym. Porównanie przeprowadzono na podstawie badań opartych o wyniki pomiarów: stężenia metanu, prędkości powietrza, ciśnienia barometrycznego i ilości ujmowanego przez systemem odmetanowania metanu. Wykorzystano wyniki z systemu rejestracji danych z czujników metanometrycznych i anemometrycznych rozmieszczonych w rejonie wyrobisk ścianowych. Na podstawie uzyskanych danych dokonano bilansu dziennego ilości wydzielającego się metanu w rejonie eksploatacji, a w dalszej kolejności określono przebieg zmienności metanowości wentylacyjnej, bezwzględnej, a także wyznaczono efektywność odmetanowania (rys. 7, 15, 23). W celu przeprowadzenia oceny statystycznej wyników sporządzono wykresy ramkowe wyznaczonych na podstawie pomiarów wielkości na wybiegu eksploatowanych ścian (rys. 8-10, 16-18, 24-26). Dodatkowo dla ściany D-2 i B-11 wykreślono zależność wydobycia od wybiegu (rys. 11, 27). Analiza statystyczna obejmowała również określenie przebiegu zmienności ilości metanu ujętego odmetanowaniem i efektywności odmetanowania od metanowości bezwzględnej i ciśnienia barometrycznego (rys. 12-14, 19-21, 30-32). Dodatkowo dla ściany 2 w pokładzie 506 wykreślono zależność stężenia metanu w rurociągu odmetanowania w funkcji ciśnienia barometrycznego (rys. 22), a dla ściany B-11 w pokładzie 348 zależności ilości metanu ujętego odmetanowaniem i jego efektywności w funkcji wydobycia (rys. 28, 29). Przeprowadzona pozwala stwierdzić, że najwyższą efektywność odmetanowania uzyskuje się przy systemie z chodnikiem drenażowym (rys. 26) oraz z w systemie z równoległym chodnikiem wentylacyjnym (rys. 18). Przy klasycznym systemie przewietrzania U, otwory wiercone z chodnika wentylacyjnego za frontem ściany są tracone. W przypadku podwójnego chodnika wentylacyjnego filar pozostawiany pomiędzy chodnikami pozwala na uzyskanie trwałej szczelności otworów drenażowych, a co za tym idzie uzyskanie mieszaniny gazowej o wyższym stężeniu metanu. W trakcie biegu ściany zmianie ulega ilość ujmowanego metanu oraz efektywność odmetanowania. Na etapie rozruchu ściany zarówno metanowość bezwzględna, jak również ilość ujmowanego przez odmetanowanie metanu uzyskiwały niższe wartości. Po okresie rozruchu ściany parametry te wzrastały i utrzymywały się na względnie stałym poziomie w czasie eksploatacji ściany. Wzrosła również efektywność odmetanowania. W czasie prowadzenia ściany stwierdzono wzrost ujęcia metanu systemem odmetanowania wraz z narastaniem metanowości bezwzględnej w rejonie, natomiast zmiany wydobycia nie wpływały na zmiany ilości ujmowanego metanu. Analiza zmian ilości ujmowanego metanu na tle zmian ciśnienia barometrycznego mierzonego w wyrobiskach wykazała, że zależność pomiędzy tymi parametrami nie zawsze istnieje. W przypadku systemu U analiza nie wykazała zmian ilości metanu ujmowanego przez system odmetanowania podczas zmian ciśnienia barometrycznego. Ilość metanu ujęta systemem odmetanowania przy przewietrzaniu U w całym badanym okresie utrzymywała się na stałym poziomie (rys. 14). Otwory drenażowe nie posiadają bezpośredniego połączenia ze strefą oddziaływania otworów. Przy systemie z równoległym chodnikiem wentylacyjnym oraz chodnikiem drenażowym wraz ze wzrostem ciśnienia barometrycznego w ścianie malała ilość ujmowanego przez system odmetanowania metanu (rys. 21, 32). W tym przypadku widoczne jest połączenie kanału ściany przez zroby z chodnikiem drenażowym lub otworami drenażowymi wykonywanymi za frontem ściany poprzez układ szczelin. Dlatego zmiana ciśnienia barometrycznego odgrywa dużą rolę w ujęciu metanu. Zmiany ciśnienia barometrycznego w znaczący sposób wpływały na stężenie ujmowanej mieszaniny, co potwierdziły wyniki pomiarów stężenia metanu w obu nitkach rurociągów odmetanowania w ścianie 2 (rys. 22). Świadczy to o połączeniu zrobów z strefą oddziaływania otworów drenażowych. Najniższą efektywność odmetanowania w granicach 30-40% uzyskiwano w ścianie przewietrzanej systemem U. Natomiast najwyższą, średnią efektywność odmetanowania, dochodzącą do 80% osiągano w ścianach z chodnikiem drenażowym. W ścianach z podwójnym chodnikiem wentylacyjnym uzyskiwano efektywność odmetanowania w granicach 50-60%.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2014, 59, 3; 655-675
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Method for determining the coalbed methane content with determination the uncertainty of measurements
Metoda wyznaczania zawartości metanu w pokładach węgla z określeniem niepewności pomiarowej
Autorzy:
Szlązak, N.
Korzec, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219834.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
metanonośność
metoda oznaczania metanonośności
zagrożenie metanowe
niepewność pomiaru
coalbed methane content
method for determining the coalbed methane content
method for methane hazard
uncertainty of measurement
Opis:
Methane has a bad influence on safety in underground mines as it is emitted to the air during mining works. Appropriate identification of methane hazard is essential to determining methane hazard prevention methods, ventilation systems and methane drainage systems. Methane hazard is identified while roadways are driven and boreholes are drilled. Coalbed methane content is one of the parameters which is used to assess this threat. This is a requirement according to the Decree of the Minister of Economy dated 28 June 2002 on work safety and hygiene, operation and special firefighting protection in underground mines. For this purpose a new method for determining coalbed methane content in underground coal mines has been developed. This method consists of two stages - collecting samples in a mine and testing the sample in the laboratory. The stage of determining methane content in a coal sample in a laboratory is essential. This article presents the estimation of measurement uncertainty of determining methane content in a coal sample according to this methodology.
Odpowiednie rozpoznanie zagrożenia metanowego w kopalniach węgla kamiennego ma istotne znaczenie dla doboru profilaktyki jego zwalczania. Rozpoznanie to jest prowadzone na etapie drążenia wyrobisk i wykonywania wierceń rozpoznawczych. Jednym z parametrów węgla służących do oceny stanu zagrożenia metanowego jest metanonośność, której oznaczanie, zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych, jest obligatoryjne w polskich kopaniach węgla kamiennego. Metanonośność jest parametrem wykorzystywanym w prognozach metanowości, które służą do oceny stanu zagrożenia metanowego i pozwalają ustalić profilaktykę oraz sposoby jego zwalczania. Jest również parametrem decydującym o zaliczeniu pokładu lub jego części do jednej z kategorii zagrożenia metanowego oraz jest uwzględniana przy zaliczaniu pokładów do kategorii skłonnych do wyrzutów gazów i skał. W związku z tym istotne jest prowadzenie oznaczeń metanonośności zgodnie z ustaloną metodyką badawczą, która pozwoli na uzyskiwanie wystarczająco dokładnych wyników, a wyniki oznaczeń będą uzyskiwane stosunkowo szybko. Dla celów oznaczania metanonośności opracowana została nowa metoda oznaczania metanonośności. W artykule przedstawiona została charakterystyka opracowanej metody, jak również opisany został sposób obliczania wyniku końcowego oznaczenia. W celu wyznaczenia zawartości metanu w próbce węgla należy wykonać obliczenia zgodnie z zależnościami (4.1-4.10). Zgodnie z opracowaną metodą wynik końcowy oznaczenia metanonośności stanowi określona w laboratorium zawartość metanu w próbce węgla powiększona o wyznaczony doświadczalnie współczynnik przeliczeniowy, który uwzględnia stratę gazu związaną z poborem próbki węgla do badań w warunkach kopalnianych wg wzoru (4.11). Wyznaczenie straty gazu związanej z poborem próbki węgla do badań zostało określone w oparciu o badania sorpcji i desorpcji metanu z próbek węglowych. Dla opracowanej metody straty gazu zostały przyjęte na poziomie 12%. Z punktu widzenia wyznaczenia metanonośności ważnym etapem jest określenie zawartości metanu w pobranej do badań próbce węgla. W tym celu uwzględniane jest 13 parametrów, które mierzone są w czasie poboru próbki do badań oraz w czasie jej późniejszego badania w laboratorium. Parametry te, wraz z błędami związanymi z ich pomiarem, zostały zestawione w tabeli 1. Zależność pozwalającą na wyznaczenie zawartości metanu w próbce węgla, uwzględniającą wszystkie parametry potrzebne do jej wyznaczenia, można zapisać w postaci równania (6.1). Z uwagi na przyjęcie wyznaczonego doświadczalnie współczynnika uwzględniającego stratę gazu związaną poborem próbki węgla do badań w artykule przeprowadzona została analiza niepewności pomiarowej związanej z wyznaczaniem zawartości metanu w próbce węgla w laboratorium. Obliczenia niepewności zostały wykonane dla niepewności standardowej oraz niepewności maksymalnej. W tym celu wyznaczono pochodne cząstkowe zawartości metanu w próbce węgla względem poszczególnych parametrów wchodzących w skład zależności (6.1). Pochodne te zestawiono w tabeli 2. Otrzymane dla przeprowadzonych oznaczeń wyniki pozwalają stwierdzić, że dla przeanalizowanych próbek węgla względna niepewność standardowa wyznaczenia zawartości metanu w próbce węgla nie przekroczyła 2,5%, natomiast względna niepewność maksymalna nie przekroczyła 7,0%. Przedstawione na rysunkach 4 i 5 wykresy pozwalają stwierdzić, że większą niepewnością względną charakteryzują się oznaczenia metanonośności wykonywane dla niższych zawartości metanu w węglu. Przeprowadzona analiza objęła również wyznaczenie udziałów błędów popełnianych przy wyznaczaniu poszczególnych parametrów mających wpływ na ostateczny wynik oznaczenia zawartości metanu w próbce węgla. Analiza średnich udziałów tych błędów w niepewności wyznaczenia zawartości metanu w próbce świadczy o tym, że na wynik oznaczenia największy wpływ ma dokładność oznaczenia takich parametrów jak: stężenie metanu w mieszaninie z odgazowania, masa próbki węgla, ciśnienie w zbiorniku pomiarowym, objętość zbiornika pomiarowego, zawartość popiołu oraz stężenie metanu w wyrobisku w momencie poboru próbki do badań. Udziały błędów pomiarowych poszczególnych parametrów w niepewności wyznaczenia zawartości metanu w próbce węgla zostały przedstawione w tabeli 3. Dokładność wyznaczenia pozostałych parametrów jest wystarczająco duża i nie wpływa w sposób istotny na wynik oznaczenia.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2016, 61, 2; 443-456
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Influence of rock geomechanical parameters on increased longwall absolute methane emission rate forecasting accuracy
Autorzy:
Walentek, Andrzej
Wierzbiński, Krystian
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1853828.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
zagrożenie metanowe
modelowanie numeryczne
emisja metanu
methane hazard
methane emission rate forecasting
FDM simulations
numerical modeling
destressing (desorption) zone
Opis:
In longwall absolute methane emission rate forecasting, the range of the destressing zone is determined empirically and is not considered to be dependent on the geomechanical parameters of the rock strata. This simplification regarding destressing zone determination may result in significant differences between the forecast and the actual methane emission rates. During the extraction of coal seams using a system involving longwalls with caving under the conditions of low rock mass geomechanical parameters, the absolute metha-ne emission rate forecasts are typically underestimated in comparison to the actual methane emission rates.In order to examine the influence of the destressing zones on the final forecasting result and to assess the influence of the rock mass geomechanical parameters on the increased accuracy of forecast values, destressing zones were determined for three longwalls with lengths ranging from 186 to 250 m, based on numerical modelling using the finite difference method (FDM). The modelling results confirmed the assumptions concerning the upper destressing zone range adopted for absolute methane emission rate forecasting. As for the remaining parameters, the destressing zones yielded great differences, particularly for floor strata. To inspect the accuracy of the FDM calculation result, an absolute methane emission rate forecasting algorithm was supplemented with the obtained zones. The prepared forecasts, both for longwall methane emission rates as well as the inflow of methane to the longwalls from strata within the destressing zone, were verified via underground methane emission tests. A comparative analysis found that including geomechanical parameters in methane emission rate forecasting can significantly reduce the errors in forecast values.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2020, 65, 3; 641-664
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Laboratory investigations of stationary methane anemometer
Badania laboratoryjne metanoanemometru stacjonarnego
Autorzy:
Kruczkowski, J.
Krawczyk, J.
Ostrogórski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219402.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
wentylacja kopalń
aerologia górnicza
stężenie metanu
anemometr
metanoanemometr
analiza CFD
ventilation of mines
mining aerology
methane concentration
anemometer
methane anemometer
CFD analysis
Opis:
This paper presents a new stationary device that can perform simultaneous measurements of air flow velocity and methane concentration in a mine heading (stationary methane anemometer). The test station is designed to use the instrument to test the effect of various parameters on the air-methane stream. The air velocities and methane concentrations were fed to the measuring area via an injector and recorded. The results present numerical simulations of flow phenomena that occurred during measurement experiments.
W artykule zaprezentowano nowe, stacjonarne urządzenie do jednoczesnego pomiaru prędkości przepływu powietrza i stężenia metanu w wyrobisku kopalni (metanoanemometr stacjonarny). Przedstawiono stanowisko badawcze pozwalające na przeprowadzenie eksperymentów pomiarowych polegających na oddziaływaniu na przyrząd strugą mieszaniny powietrzno-metanowej o zmiennych parametrach. Zarejestrowano przebiegi prędkości i stężenia metanu podawanego do obszaru pomiarowego za pomocą iniektora. Pokazano wyniki symulacji numerycznej zjawisk przepływowych zachodzących podczas eksperymentów pomiarowych.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2017, 62, 4; 893-909
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Three-dimensional numerical simulation of the mass exchange between longwall headings and goafs, in the presence of methane drainage in a U-type ventilated longwall
Symulacja numeryczna 3D procesów wymiany masy w układzie wyrobiska ścianowe zroby, w aspekcie prowadzenia odmetanowania ściany przewietrzanej systemem na „U”
Autorzy:
Skotniczny, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219838.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
odmetanowanie
górotwór naruszony eksploatacją
rozkład stężeń metanu w górotworze
methane drainage
rock mass affected by mining exploitation
methane concentration in rock mass
Opis:
The phenomena related to the occurrence of methane in underground mines pose a considerable danger in the process of coal seam exploitation. Quite often, experimental analysis falls short of investigating their areas of origin (goafs area, affected rock mass, the tail gate area with abandoned excavation). Therefore, an invaluable tool for evaluating the risk involved in the exploitation process might be the numerical simulation of the phenomenon in question, carried out with the use of the latest CFD methods. Due to its application, we are able to recreate and predict the mechanism of the studied phenomenon, with certain assumptions and simplifications made. The present paper discusses the results of the numerical simulation of the process of mass exchange occurring between affected rock mass and longwall headings. The calculations were performed for two test cases - 100 meter long walls.
Zjawiska związane z występowaniem metanu w kopalniach głębinowych stanowią poważne zagrożenie w procesie eksploatacji złóż węgla. Źródło występowania tych zjawisk dość często znajduje się poza możliwościami eksperymentalnej analizy (obszar zrobów, górotwór naruszony, strefa górnego naroża od strony zlikwidowanych wyrobisk ścianowych). Nieocenionym narzędziem oceny ryzyka eksploatacji w takim przypadku może stać się numeryczna symulacja zjawiska przy użyciu nowoczesnych metod CFD, która z uwzględnieniem pewnych założeń i uproszczeń jest wstanie odtworzyć oraz przewidzieć mechanizm zjawiska. W prezentowanym artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznej procesu wymiany masy pomiędzy górotworem naruszonym eksploatacją a wyrobiskami ścianowymi. Obliczenia zostały przeprowadzone dla dwóch przypadków testowych (test case) 100 metrowej długości ścian.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2013, 58, 3; 705-718
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Short-term predictions of methane emissions during longwall miting
Krótkoterminowe prognozy wydzielania się metanu podczas wybierania ścian
Autorzy:
Krause, E.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/220271.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
mining
methane hazard
longwall
prediction
górnictwo
zagrożenie metanowe
ściana
prognoza
Opis:
The prediction of methane emissions to the longwall environment carried out at the design stage May include subjective errors resulting from the underestimation of input values for calculations and in particular, methane saturation of underlying and overlying seams, their thickness and distance from the mined seam. The method of a short-term prediction of methane emissions to the longwall environment during its excavation which is presented in this article and which was developed as a part of a strategic research project (Krause et al., 2013), allows for verification of discrepancies between the predicted methane emissions during excavation for the designed longwall and the actual one. The method of short-term prediction allows for variant pre-estimation of methane emissions for changing operational progress and changes in methane saturation of the mined seam and surrounding deposit at the panel length. It can be used by the Mine Ventilation Department continuously during the longwall mining.
Prognoza wydzielania się metanu do środowiska ściany, wykonana na etapie jej projektowania, może być obarczona błędami subiektywnymi wynikającymi z niedoszacowania wartości wyjściowych do obliczeń a w szczególności nasycenia metanem pokładów podebranych i nadebranych, ich miąższości oraz odległości od pokładu eksploatowanego. Przedstawiona w artykule metoda prognozy krótkoterminowej wydzielania się metanu do środowiska ściany podczas jej eksploatacji, opracowana w ramach strategicznego projektu badawczego (Krause i in., 2013), pozwala na weryfikację występujących rozbieżności między prognozowanym dla projektowanej ściany a rzeczywistym wydzielaniem się metanu podczas eksploatacji. Metoda prognozowania krótkoterminowego pozwala na wyprzedzające wariantowe oszacowanie wydzielania się metanu dla zmieniających się postępów eksploatacyjnych oraz zmian nasycenia metanem pokładu eksploatowanego i otaczającego złoża na wybiegu ściany. Może być stosowana przez Dział Wentylacji Kopalni na bieżąco podczas eksploatacji ściany.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2015, 60, 2; 581-594
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Impact assessment of sorption properties of coal on methane emissions into longwall working
Autorzy:
Koptoń, Henryk
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1853837.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
górnictwo
metan
chemia fizyczna
sorpcja
mining
methane
physical chemistry
sorption
Opis:
A mathematical model for the purposes of methane hazard assessment in mines was developed in the Central Mining Institute as part of the statutory activities conducted in 2017 and 2018. The model describes the course of kinetics of methane sorption on coal samples while taking into account the diffusion coefficient. The paper presents the formulas describing the mathematical model of methane emission from coal sidewall to longwall working, taking into account the sorption properties of coal-sorption capacity of coal (related to methane) and the effective diffusion coefficient of methane in coal. In the light of the conducted research, such a methodology for describing this phenomenon enables a more precise determination of the amount of methane released to the longwall from the exploited coal seam, which in turn makes it possible to select appropriate methane prevention measures.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2020, 65, 3; 605-625
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Methodology for determining methane distribution in a longwall district
Metodyka wyznaczania rozkładu wydzielania metanu w rejonie ściany
Autorzy:
Dziurzyński, Wacław
Palka, Teresa
Krach, Andrzej
Wasilewski, Stanisław
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/220194.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
wentylacja kopalń
zagrożenie metanowe
system monitoringu
źródła dopływu metanu w ścianie
methane hazard
monitoring system
mine ventilation
sources of methane inflow at the longwall
Opis:
This paper presents mathematical models enabling the calculation of the distribution and patterns of methane inflow to the air stream in a longwall seam being exploited and spoil on a longwall conveyor, taking into account the variability of shearer and conveyor operation and simulation results of the min-ing team using the Ventgraph-Plus software. In the research, an experiment was employed to observe changes in air parameters, in particular air velocity and methane concentration in the Cw-4 longwall area in seam 364/2 at KWK Budryk, during different phases of shearer operation in the area of the mining wall in methane hazard conditions. Presented is the method of data recording during the experiment which included records from the mine’s system for automatic gasometry, records from a wireless system of eight methane sensors installed in the end part of the longwall and additionally from nine methane anemometers located across the longwall on a grid. Synchronous data records obtained from these three independent sources were compared against the recording the operating condition of the shearer and haulage machines at the longwall in various phases of their operation (cleaning, cutting). The results of the multipoint system measurements made it possible to determine the volume of air and methane flow across the longwall working, and, consequently, to calculate the correction coefficients for determining the volume of air and methane from measurements of local air velocity and methane concentration. An attempt was made to determine the methane inflow from a unit of the longwall body area and the unit of spoil length on conveyors depending on the mining rate. The Cw-4 longwall ventilation was simulated using the data measured and calculated from measurements and the simulation results were discussed.
W artykule przedstawiono modele matematyczne pozwalające obliczyć rozkład i przebieg dopływu metanu do strumienia powietrza w ścianie z urabianego pokładu i urobku na przenośniku ścianowym z uwzględnieniem zmienności pracy kombajnu i przenośnika oraz wyniki symulacji pracy zespołu wydobywczego z zastosowaniem programu Ventgraph-Plus. W badaniach wykorzystano eksperyment obserwacji zmian parametrów powietrza, a w szczególności prędkości powietrza i stężenia metanu w rejonie ściany Cw-4 w pokładzie 364/2 KWK Budryk w czasie różnych faz pracy kombajnu w rejonie ściany wydobywczej w warunkach zagrożenia metanowego. Przedstawiono sposób rejestracji danych w czasie eksperymentu, który obejmował zapisy z kopalnianego systemu gazometrii automatycznej, rejestracje w systemie bezprzewodowych w liczbie 8 sztuk czujników metanu zabudowanych w końcowej części ściany oraz dodatkowo 9 sztuk meta-anemometrów zabudowanych w przekroju poprzecznym ściany na kratownicy. Synchroniczne zapisy danych pozyskane z tych trzech niezależnych źródeł porównano na tle zapisu stanu pracy kombajnu oraz maszyn odstawy w ścianie w różnych fazach ich pracy (czyszczenie, cięcie). Wyniki pomiarów systemem wielopunktowym pozwoliły wyznaczyć strumień objętości powie-trza i metanu w przekroju wyrobiska ścianowego i w następstwie obliczyć współczynniki korekcyjne dla wyznaczania strumienia objętości powietrza i metanu z pomiarów miejscowych prędkości powietrza i stężenia metanu. Podjęto próbę wyznaczenia wielkości dopływu metanu z jednostki powierzchni calizny ściany oraz z jednostki długości urobku na przenośnikach w zależności od prędkości urabiania. Wykonano symulację przewietrzania ściany Cw-4 z wykorzystaniem zmierzonych i obliczonych z pomiarów danych oraz omówiono wyniki symulacji.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2019, 64, 3; 467-485
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The relationship between rock fracturing and methane inflow into the drainage holes on the basis of coal mine measurements
Relacja pomiędzy szczelinowatością górotworu a dopływem metanu do otworów odmetanowania na podstawie pomiarów kopalnianych
Autorzy:
Wierzbicki, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/218841.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
odmetanowanie
szczelinowatość górotworu
zagrożenie metanowe
gas drainage
rock fracturing
methane hazard
Opis:
The present paper provides the results of measurements that were carried out in drainage holes in coal mines. The measurements involved determining the distribution of methane supplies into the holes in question, as hole as describing the variability of this parameter as a function of the hole’s depth. Another investigated parameter was the fracturing of the rock and its changes during exploitation. The equipment used was an vane probe anemometer and an infrared digital introscope video camera. The measurements - which were conducted in several active drainage boreholes (below depression), ahead of the working longwall - enabled the researchers to identify both the spots of methane release and changes to the fracturing of the rock in relation to the distance to the longwall. Additionally, the changeability of the methane supply was demonstrated, together with the deepening of the rock fracturing conditioned by the decreasing distance between the longwall and a drainage hole. The calculated coefficients of correlation between the parameters describing the fracturing and the extent of methane inflow into the holes (established to be 0.90-0.99) prove that the measured factors are strongly interrelated.
W pracy przedstawiono wyniki pomiarów kopalnianych przeprowadzonych w otworach odmetanowania. Pomiary polegały na określeniu rozkładów dopływów metanu do wnętrza otworu odmetanowania wraz z opisem zmienności tego parametru w funkcji długości otworu. Wykonano również badania szczelinowatości górotworu. W badaniach zastosowano anemometryczną sondę skrzydełkową oraz kamerę wideo w podczerwieni. Pomiary wykonywano w kilku czynnych otworach odmetanowania (pod depresją) przed frontem eksploatowanej ściany. Pozwoliły one na określenie rozkładu dopływu metanu do otworów oraz zmian szczelinowatości górotworu w różnych odległościach pomiędzy otworami a ścianą. Pokazano zmienność dopływu oraz rozwój szczelinowatości górotworu wraz ze zbliżaniem się ściany do otworu odmetanowania. Obliczone współczynniki korelacji pomiędzy parametrami opisującymi szczelinowatość a wielkością dopływu metanu do otworów, na poziomie od 0.90 do 0.99 wskazują na bardzo silną zależność miedzy zmierzonymi parametrami.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2013, 58, 1; 21-36
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The influences of the rank of coal on methane sorption capacity in coals
Wpływ rzędu węgla na pojemność sorpcyjną metanu w węglach
Autorzy:
Olajossy, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219335.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
metan
rząd węgla
pojemność sorpcyjna węgla
methane
rank of coal
sorption capacity
Opis:
Methane sorption capacity is of significance in the issues of coalbed methane (CBM) and depends on various parameters, including mainly, on rank of coal and the maceral content in coals. However, in some of the World coals basins the influences of those parameters on methane sorption capacity is various and sometimes complicated. Usually the rank of coal is expressed by its vitrinite reflectance Ro. Moreover, in coals for which there is a high correlation between vitrinite reflectance and volatile matter Vdaf the rank of coal may also be represented by Vdaf. The influence of the rank of coal on methane sorption capacity for Polish coals is not well understood, hence the examination in the presented paper was undertaken. For the purpose of analysis there were chosen fourteen samples of hard coal originating from the Upper Silesian Basin and Lower Silesian Basin. The scope of the sorption capacity is: 15-42 cm3/g and the scope of vitrinite reflectance: 0,6-2,2%. Majority of those coals were of low rank, high volatile matter (HV), some were of middle rank, middle volatile matter (MV) and among them there was a small number of high rank, low volatile matter (LV) coals. The analysis was conducted on the basis of available from the literature results of research of petrographic composition and methane sorption isotherms. Some of those samples were in the form (shape) of grains and others - as cut out plates of coal. The high pressure isotherms previously obtained in the cited studies were analyzed here for the purpose of establishing their sorption capacity on the basis of Langmuire equation. As a result of this paper, it turned out that for low rank, HV coals the Langmuire volume VL slightly decreases with the increase of rank, reaching its minimum for the middle rank (MV) coal and then increases with the rise of the rank (LV). From the graphic illustrations presented with respect to this relation follows the similarity to the Indian coals and partially to the Australian coals.
Metanowa pojemność sorpcyjna węgla ma istotne znaczenie w zagadnieniach metanu pokładów węgla (CBM) i zależy od różnych parametrów, w tym głównie od rzędu węgla i zawartości mecerałów w węglu. Jednakże zależność ta w wielu zagłębiach węglowych na świecie jest różnorodna i na ogół skomplikowana. Zazwyczaj rząd węgla jest wyrażany przez jego refleksyjność witrynitową Ro. Ponadto w węglach, w których występuje wysoka korelacja między rzędem , a zawartością częsci lotnych Vdaf, wówczas rząd węgla może być reprezentowany również przez Vdaf. Wpływ rzędu na metanową pojemność sorpcyjną dla polskich węgli nie jest dobrze rozpoznany, dlatego w tej pracy podjęto próbę zbadania tego zagadnienia. Do przeprowadzenia analizy wybrano czternaście prób suchego węgla kamiennego pochodzącego z zagłębia górnośloskiego oraz dolnośląskiego. W tych węglach metanowa pojemnośc sorpcyjna mieściła się w zakresie 15-42 cm3/g, a refleksyjność witrynitowa była w zakresie 0,6-2.2%. Większość z tych węgli była niskiego rzędu, o wysokiej zawartości części lotnych (HV), kilka było średniego rzędu, o średniej zawartości częśc lotnych (MV) oraz wśród nich była mała liczba węgli wysokiego rzędu, o niskiej zawartości części lotnych (LV). Przeprowadzono analizę opartą o wyniki wcześniejszych badań spotykanych w literaturze, dotyczących wysokociśnieniowych izoterm sorpcji metanu oraz składu petrograficznego tych węgli. Niektóre z tych prób były w kształcie ziaren, a inne były płytkami wyciętymi z wegla. Wysokociśnieniowe izotermy sorpcji metanu uzyskane wcześniej w cytowanych pracach były analizowane w celu określenia pojemności sorpcyjnej na podstawie równania Langmuire. W efekcie tej pracy okazało się, że dla niskiego rzędu (HV) metanowa pojemność sorpcyjna węgla VL nieznacznie maleje ze wzrostem rzędu, osiągając minimum dla średniego rzędu (MV), a następnie wzrasta ze wzrostem rzędu (LV). Z prezentowanych ilustracji graficznych odnośnie do tej zależności widać podobieństwo do węgli z basenu indyjskiego oraz częściowo do węgli z basenu australisjkiego.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2014, 59, 2; 509-516
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Method of effective use of methane and nitrogen separated from natural gases
Metody efektywnego wykorzystania metanu i azotu z naturalnych gazów
Autorzy:
Olajossy, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219379.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
separacja gazu naturalnego
metan
azot
klinoptylolit
natural gas separation
methane
nitrogen
clinoptilolite
Opis:
A mature concept of separation of natural gases, which usually contain methane and nitrogen, is the presented in the paper. As a result of ion-exchange with metal cations: Na, K, Mg followed by high-temperature roasting, clinoptilolite becomes a zeolite molecular sieve, that has kinetic diameter of 3.7 A. As a result high-methane gas can be obtained 95 vol% methane, that can be directly sent to the gas network. The methane recovery exceeds 95%, whereas the outlet methane in nitrided gas losses are below 3 vol%. An idea was put forward to use the obtained nitrogen in enhanced oil recovery technology.
W zaazotowanych złożach gazu ziemnego występują też takie, w których zawartość azotu nie przekracza 35% vol. Zatem przeważa w nich metan, który jednak nie może być wykorzystany jako gaz opałowy (handlowy), a tym bardziej jako gaz przesyłowy do sieci. Podniesienie koncentracji metanu w tych zaazotowanych gazach staje się możliwe wskutek opracowania odpowiednio efektywnej metody odseparowania metanu z mieszaniny gazów. W artykule prezentowana jest dojrzała koncepcja takiej technologii, która umożliwia zarówno wykorzystanie metanu, jaki i azotu pochodzących z odwiertów zaazotowanego gazu. Bazowym materiałem używanym w tej technologii jest klinoptylolit jako glinokrzemian wydobywany ze złóż naturalnych np. na Słowacji. Z materiału tego wskutek dokonania wymiany jonowej kationów metali: Na, K, Mg oraz wysokotemperaturowego spiekania, można wytworzyć specyficzne zeolitowe sito molekularne (ZMS). Cechuje się ono bardzo korzystną właściwością, a mianowicie wysoką kinetyczną selektywnością rozdziału mieszaniny gazów. Sito to dobrze adsorbuje azot, a wydajnie przepuszcza metan wraz z wyższymi węglowodorami, których molekuły mają średnicę większą od 3,7 angstrema. Proponuje się wykonanie na takim adsorberze względnie prostych cykli operacji próżniowej zmiennociśnieniowej adsorpcji (VPSA). Są to przede wszystkim operacje: wysokociśnieniowej adsorpcji, dwustopniowej desorpcji oraz wyrównywania ciśnień między adsorberami. Są one poprzedzone wykonaniem oczyszczania i przygotowania mieszaniny gazów we wstępnym segmencie instalacji. Taka kilkuadsorberowa instalacja VPSA jest korzystnie jednomodułowa. Może ona przerabiać od 1 tys. m3 na godzinę do 10 tys. m3 na godzinę gazu zaazotowanego (o zawartości azotu mniejszej od 35% vol). Produkt tej instalacji będzie się cechował dobrymi parametrami. Mianowicie będzie to gaz wysokometanowy o zawartości powyżej 95% vol CH4 pod wysokim ciśnieniem. Natomiast strata metanu w azocie (jako w gazie inertnym) będzie mała, bo niższa od 3% vol CH4. Produkt o takim stopniu czystości może być podawany bezpośrednio do sieci gazu. Ponadto sprawność uzysku metanu w tej instalacji będzie wyższa od 90%. Przedstawione okoliczności będą pozytywnie oddziaływać na aspekt ekonomiczny praktycznego zastosowania prezentowanej koncepcji. Co więcej w sytuacji, gdy taka instalacja będzie posadowiona na złożu ropno - gazowym o obniżającym się już wydobyciu ropy, może być wykorzystany również azot pochodzący z tej instalacji. Zaproponowano zatłaczanie tego azotu z powrotem do złoża celem wspomagania wydobycia ropy w technologii EOR.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2012, 57, 2; 443-450
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On the effects of maceral content on methane sorption capacity in coals
Wpływ zawartości macerałów na pojemność sorpcyjną metanu w węglach
Autorzy:
Olajossy, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219507.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
pojemność sorpcyjna metanu
macerały
witrynit
inertynit
methane sorption capacity
macerals
vitrinite
inertinite
Opis:
The problems connected with the sorption capacity of methane in hard coals are constantly subject to various research. In this paper, the influence of the content of macerals mainly vitrinite for the sorption capacity of chosen samples of Polish hard coals was analysed. The analysis was conducted on basis of available from the literature results of resarches of petrographic composition of this coals and methane sorption isotherms. The samples of grained coals contained from 7 ro 76% of vitrinite and their sorption capacity was obtained in the scope of high pressures; 0 < p < 80 bars, on the basis of the equation of Langmuire. In effect, it turned out that the maceral content has a little influence on the methane sorption capacity of coals. This refers mainly to high volatile and middle volatile coals. In the literature concerning this issue simillar effect may be encountered for other coals.
Problemy związane z pojemnością sorpcyjną metanu w węglach kamiennych są nadal przedmiotem różnych badań. W tym artykule przedstawiono wpływ zawartości macerałów, głównie witrynitu na pojemność sorpcyjną wybranych prób polskich węgli. Przeprowadzone analizy były oparte o wyniki badań dostępnych w literaturze odnośnie do składu petrograficznego tych węgli oraz ich izoterm sorpcji metanu. Dotyczy to próbek ziarnistego węgla, w którym zawartość witrynitu wynosiła 7-76%, a ich pojemność sorpcyjna była wyznaczona w zakresie ciśnienia 0-80 bar, w oparciu o równanie Langmuira. W efekcie tej pracy okazało się, że zawartość macerałów w węglu ma mały wpływ na pojemność sorpcyjną metanu w tych węglach. Dotyczy to głównie węgli o wysokiej i średniej zawartości części lotnych. W literaturze można spotkać podobny do tego efekt, dotyczący innych rodzajów węgli.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2013, 58, 4; 1221-1228
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Coalification as a process determining the methane adsorption ability of coal seams
Autorzy:
Dutka, Barbara
Godyń, Katarzyna
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1853877.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
metan
petrografia
adsorpcja
coal bed methane
degree of coalification
petrography
adsorption capacity
Opis:
The paper presents the results of a study of methane adsorption on coal samples with various degrees of metamorphism, coming from the Polish and Czech parts of the Upper Silesian Coal Basin (USCB). The range of coalification of the samples was from bituminous with vitrinite reflectance Ro equal to about 0.5% to para-anthracite coals with Ro equal to over 2%. The methane adsorption capacity was determined at the temperature 303 K for each of the studied coal seams. Methane adsorption isotherms were approximated using the Langmuir model. The relationship between the Langmuir isotherm parameters (am and PL) and the degree of coalification was presented. It was shown that the degree of coalification of the coal substance affects the adsorption ability of coal with respect to methane and determines the value of the Langmuir isotherm parameters. The study was conducted in order to present the distribution of adsorption capacity of Upper Silesian coals in relation to improving work safety in active mines as well as designing technologies that use coal bed methane (CBM) from balance and off-balance resources.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2021, 66, 2; 181-195
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Wyświetlanie 1-15 z 34

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies