Streszczenia Nr 2 Przegląd Górniczy 2013 contents nr 2 Polish Mining Review 2013



Pobieranie 111.89 Kb.
Strona1/3
Data03.05.2016
Rozmiar111.89 Kb.
  1   2   3
Streszczenia Nr 2 Przegląd Górniczy 2013

CONTENTS Nr 2 Polish Mining Review 2013
UKD 622.1: 550.8: 622.167/.168

prof. dr hab. inż. K.Czaplicka-Kolarz, dr inż. G.Galiniak, dr hab. inż. J.Klich - prof. nadzw., dr hab. inż. A.Strugała – prof. nzw.

Badania procesu podziemnego zgazowania węgla w ramach Projektu NCBiR i ocena bazy surowcowej dla tego procesu

Przegląd Górniczy 2013 nr 2 str. 1-7



Słowa kluczowe: węgiel, zgazowanie podziemne, instalacja pilotowa, baza węglowa, projekt R&D

W artykule przedstawiono główne zadania realizowanego przez Konsorcjum Naukowo-Przemysłowe „Zgazowanie węgla” Projektu Strategicznego NCBiR pt.: „Opracowanie technologii zgazowania węgla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii elektrycznej”. Zaprezentowano koncepcję procesu podziemnego zgazowania węgla kamiennego w skali pilotowej z wykorzystaniem metody szybowej. Podano schemat instalacji pilotowej, jej podstawowe parametry techniczne oraz omówiono stan przygotowań do przeprowadzenia testowego zgazowania węgla w warunkach czynnej kopalni „Wieczorek”. W części dotyczącej bazy węglowej dla procesu zgazowania omówiono kryteria technologiczne i środowiskowe determinujące możliwość podziemnego zgazowania węgla kamiennego i brunatnego. Przedstawiono metodologię oceny przydatności krajowych złóż węgla do procesu zgazowania oraz podano wstępne wyniki takiej oceny dla wybranych złóż.


Research on underground coal gasification process within the Framework of the NCBiR Program and assessment of coal resources for this process

Key words: coal, underground gasification, pilot plant, coal resources, R&D project

This paper presents the main objectives of the strategic NCBiR program “Development of coal gasification technology for high-efficiency fuel and power production” implemented by the scientific-commercial consortium. The idea of underground hard coal gasification on a pilot scale with the use of the shaft method was described. A diagram of the pilot plant together with its basic technical parameters was presented and preparations for a trial coal gasification under conditions of the working coal mine ‘Wieczorek’ were discussed. In the section devoted to coal resources for the gasification process, the technological and environmental criteria determining the possibility of underground hard and brown coal gasification were presented. The methodology of assessment of domestic coal seams suitability for the gasification process was described and preliminary results of such an assessment were given for the selected seams.

UKD 622.333: 622.1: 550.8.167/.168: 553.94



Mgr inż. M.Ludwik-Pardała, Mgr inż. K.Niemotko

Przegląd metod podziemnego zgazowania węgla na podstawie wybranych przeprowadzonych prób na świecie

Przegląd Górniczy 2013 nr 2 str. 8-16



Słowa kluczowe: wykorzystanie zasobów węgla, czyste technologie węglowe, gazogeneratory podziemne, technologie podziemnego zagazowania węgla

Proces podziemnego zgazowania węgla (PZW) jest znany od końca XIX wieku. Do tej pory na całym świecie przeprowadzono ponad pięćdziesiąt eksperymentów PZW w różnej skali. Niniejszy artykuł przedstawia przegląd wybranych prac eksperymentalnych PZW. Wybrane eksperymenty PZW przedstawiają dwie metody udostępniania złoża węglowego do procesu zgazowania zarówno metodą szybowa, jak i bezszybową.


Review of underground coal gasification methods on the basis of tests carried out worldwide

Key words: coal resources utilization, clean coal technologies, underground gas generators, underground coal gasification technologies

The idea of underground coal gasification (UCG) has been known since the end of 19th century. So far almost 50 UCG experiments have been carried out worldwide and on a different scale. This paper presents a review of the selected ones. These exemplary experiments present two methods of first working of coal to the gasification process These are shaft method and shaft free method
UKD 622.1: 550.8: 622.86/.87: 622.4

dr hab.inż. E.Krause, prof.dr hab.inż. M.Turek, mgr inż. Marek Pieszczek

Identyfikacja zagrożeń, jakie mogą wystąpić podczas eksploatacji georeaktora podziemnego zgazowania węgla

Przegląd Górniczy 2013 nr 2 str. 17-25



Słowa kluczowe: bezpieczeństwo, górnictwo, kopalnia węgla, pokład, zagazowanie, georeaktor, zagrożenia

Pilotująca próba podziemnego zgazowania wegla w czynnej kopalni węgla kamiennego wymusza dokonanie właściwej lokalizacji georeaktora w jej obszarze górniczym przy uwzględnieniu warunków geologiczno-górniczych, techniczno-organizacyjnych oraz wentylacyjnych. Zidentyfikowanie wszystkich zagrożeń, jakie mogą wystąpić podczas procesu zgazowania w stanie ustabilizowanym oraz awaryjnym dla wybranej lokalizacji georeaktora, pozwoliło na dobór sposobu ich monitorowania oraz zakresu zabezpieczeń w celu zapewnienia bezpiecznych warunków eksperymentu. W artykule przedstawiono zidentyfikowane zagrożenia w KHW S.A. KWK „Wieczorek” dla lokalizacji eksperymentu w pokładzie 501 oraz przeprowadzono syntetyczną analizę możliwości ich wystąpienia ze szczególnym uwzględnieniem stanu awaryjnego georeaktora.


Identification of hazards which may occur during the underground coal gasification exploitation in a georeactor

Key words:safety, mining, coal mine, coal bed, gasification, georeactor, hazards

In order to perform a pilot test of underground coal gasification in an active hard coal mine successfully, it is necessary to properly locate a georeactor in its mining area taking into account the mining, geologic, technologic, organization and ventilation conditions. Identification of the hazards which may occur during the gasification process in steady and emergency state for the selected location of the georeactor allowed to assort a control method as well as protection level to provide

safety during the experiment. This article presents hazards discovered in KHW S.A. KWK ‘Wieczorek’ for the experiment in coal bed 501. Consequently, a synthetic analysis of the probability of the hazard occurrence with particular focus on the emergency state of the georeactor was performed.
UKD 622.1: 550.8: 553.94

Prof. dr hab. inż. M.Nieć, dr inż. J.Chećko, dr inż. J.Górecki, dr inż. E.Sermet

Uwarunkowania geologiczno-złożowe stosowania podziemnego zgazowania węgla w polskich złożach węgla kamiennego

Przegląd Górniczy 2013 nr 2 str. 26-36



Słowa kluczowe: złoża węgla kamiennego, podziemne zagazowanie węgla (PZW), geologiczne warunki stosowania PZW

Analiza warunków geologicznych złóż węgli wskazuje, że stwarzają one poważne ograniczenia, a nawet barierę dla bezpiecznego stosowania podziemnego zgazowania węgla, zarówno za pomocą otworów wierconych z powierzchni, jak i w złożu udostępnionym wyrobiskami górniczymi. Przy obecnym stanie wiedzy jako kwalifikujące się do eksploatacji metodą PZW mogą być pokłady węgla typu 31 do 33, o miąższość ponad 1,5 m, w obrębie nieprzepuszczalnych serii skalnych, z dala od uskoków. W Górnośląskim Zagłębiu Węglowym możliwości stosowania PZW ogranicza słaba izolacja pokładów w zawodnionej krakowskiej serii piaskowcowej, silne zuskokowanie złóż, w Lubelskim Zagłębiu Węglowym niewielki udział zasobów w pokładach o miąższości ponad 1,5 m, w Dolnośląskim Zagłębiu Węglowym intensywne zaburzenia tektoniczne i dominujący udział węgli koksowych. Przy obecnym stanie wiedzy na temat podziemnego zgazowania węgla 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.


Geological and deposit determinants of underground coal gasification process for hard coal deposits in Poland

key words: hard coal deposits, underground coal gasification (UCG), geological conditions for the UCG application

The analysis of geological conditions of hard coal deposits reveals the limits and even barriers for safe application of UCG by use of driving boreholes both from the surface and by first working through the excavation. The current state of knowledge allows to classify coal beds type from 31 to 33, thickness 1,5 m., as suitable for exploitation with the UCG method which are located in the area of impermeable rocks, not disturbed by faults. In the Upper Silesian Coal Basin the application of the UCG is restrained mostly due to high permeability of sandstones within the rock series (Krakow sandstone series) and abundant faulting; in the Lublin Coal Basin due to low percentage of coal resources in beds of over 1,5 m thick; in Lower Silesian Coal Basin due to predominant occurrence of coking coal and tectonic movements. The current state of knowledge on UCG processes, precludes from considering it as an alternative or a supplement for traditional exploitation methods, given the condition of coal deposits in Poland. However, this method can be applied in particular conditions on a limited scale.

UKD 622.1: 550.8: 622.86/.87: 622.4



Dr inż. J.Chećko

Analiza warunków geologiczno--górniczych i hydrogeologicznych w rejonie projektowanego georeaktora zlokalizowanego w KWK „Wieczorek”

Przegląd Górniczy 2013 nr 2 str.37-45



Słowa kluczowe: kopalnia węgla, górnictwo, podziemne zagazowanie węgla, georeaktor

W artykule dokonano analizy warunków geologicznych, hydrogeologicznych i górniczych w rejonie projektowanego georeaktora zlokalizowanego w pokładzie 501 KWK „Wieczorek”. Cechy hydrogeologiczne oceniono, litologię skał, grubość poszczególnych kompleksów utworów, ze szczególnym uwzględnieniem kompleksów ilastych, spękania górotworu spowodowane tektoniką, strefy możliwych szczelin i wyklinowań, zaników i innych zaburzeń poszczególnych warstw, szczególnie ilastych, parametry hydrogeologiczne warstw przepuszczalnych: porowatość, odsączalność, wskaźnik i stopień odsączenia skały, oraz przepuszczalność i współczynnik filtracji. Na podstawie przeprowadzonej analizy można przyjąć z dużym prawdopodobieństwem, że rejon projektowanego georeaktora znajduje się poza strefami zaburzonymi tektonicznie. Górotwór karboński w obrębie filara szybowego szybu Wschodniego charakteryzuje się bardzo niską przepuszczalnością, co oznacza że nienaruszona i osuszona kostka górotworu znajduje się w tym rejonie nie bierze udziału w przepływie wód podziemnych i nie będzie oddziaływać na warunki przepływu. Generalnie skały stropowe przekopu charakteryzują się znikomym stanem spękań. Przeprowadzona analiza warunków geologicznych, hydrogeologicznych i górniczych wykazała że niema przeciwwskazań do lokalizacji georeaktora w rejonie pokładu 501 KWK „Wieczorek”


Analysis of geological, hydrogeological and mining conditions in the area of the developed georeactor located in KWK ‘Wieczorek’ mine

Key words: coal mine, mining industry, underground coal gasification, georeactor

This article present an analysis of geological, hydrogeological and mining conditions in the area of the developed georeactor which is located in the coal bed 501of KWK ‘Wieczorek’ mine. The georeactor is being constructed in the area of Wschodni shaft. During the determination of the hydrogeological features, it was possible to assess the rock lithology, thickness of particular formation complexes, with particular focus on clayey complexes; tectonic-induced fracturing rock mass, fissure and

dwindling zones, displacements and decay of layers, with particular focus on clayey layers; hydrogeological parameters of permeable layers i.e.: porosity, bleeding, index and extent of rock bleeding as well as permeability and filtration coefficient. Basing on the analysis, there is very much probability that the area of the georeactor is located beyond tectonic displaced zones. The Carboniferous rock mass within the pillar of Wschodni shaft is featured by very low permeability meaning that the unmoved and drained rock mass block is present in this area and is not influenced by underground water flow and with no impact on the conditions of flow. In general, the roof-rocks of the cross-cut are featured by low extent of fracture. The performed analysis of the geological, hydrogeological and mining conditions shows, there is no factors against the coal bed 501 to be located in the area of KWK ‘Wieczorek’ mine.
UKD 622.1: 550.8: 622.86/.87: 622.4

dr hab. inż. E.Krause, prof. mgr inż. S.Lasek

Wpływ uwarunkowań górniczo-geologicznych oraz wentylacyjnych na projektowaną lokalizację georeaktora oraz bezpieczeństwo procesowe podziemnego

zgazowania węgla w czynnej kopalni

Przegląd Górniczy 2013 nr 2 str. 46-54



Słowa kluczowe: bezpieczeństwo, górnictwo, kopalnia węgla, zgazowanie, georeaktor, zagrożenia

Zaprojektowanie technologii podziemnego zgazowania węgla w czynnej kopalni węgla kamiennego wymaga opracowania rozwiązań ukierunkowanych na taką lokalizację georeaktora, aby zminimalizować poziom występowania potencjalnych zagrożeń. Na lokalizację georeaktora w obszarze górniczym kopalni mają wpływ warunki geologiczno-górnicze, techniczno-organizacyjne oraz wentylacyjne. W artykule omówiono zasady oraz kryteria, jakimi kierowano się przy projektowaniu lokalizacji georeaktora, uwzględniające bezpieczeństwo procesowe dla pilotującej technologii podziemnego zgazowania węgla w KHW S.A. KWK „Wieczorek”.


Impact of mining, geological and ventilation conditions on the designed location of the georeactor as well as safety of processes of the underground coal gasification in an active mine

Key words: safety, mining industry, coal mine, gasification, georeactor, hazards

In order to develop an underground coal gasification technology in an active mine, it is necessary to elaborate solutions directed on location of the georeactor which may allow to reduce the frequency of the occurrence of potential hazards. The location of the georeactor in the mining area is influenced by geological, mining, technologic, organization as well as ventilation conditions. This article presents the principles and criteria which were considered during the development of the georeactor location. They describe the safety of processes for the pilot technology of the underground coal gasification process in the KHW S.A. KWK ‘Wieczorek’
UKD 622.333: 622.1: 550.8: 622.4:

Prof. dr hab. inż. N.Szlazak, Dr inż. D.Obracaj, Dr inż. M.Borowski,Dr J.Swolkień, Mgr inż. M.Korzec

Wpływ podziemnego zgazowania węgla na bezpieczeństwo sieci wentylacyjnej czynnej kopalni

Przegląd Górniczy 2013 nr 2 str.55-63



Słowa kluczowe: węgiel, zagazowanie podziemne, sieć wentylacyjna kopalni podziemnej

W czasie procesu zgazowania dochodzi do chemicznego reagowania czynnika zgazowującego z substancją węglową. W przypadku wykonywania georeaktora z podziemnych wyrobisk nie można dopuścić do filtracji gazów pochodzących z georeaktora do czynnych wyrobisk górniczych lub wyrobisk przygotowujących do eksploatacji następny georeaktor. W tym celu wokół podziemnego georeaktora należy pozostawić tzw. filar ogniowy o odpowiedniej szerokości. W artykule przeprowadzono rozważania wpływu pracy georeatora na sieć wentylacyjną kopalni. Dla wyznaczenia szerokości filarów ogniowych wokół podziemnego georeaktora opracowano metodę ujmującą parametry gazów w georeaktorze oraz przepuszczalność górotworu. Istotnym zagadnieniem jest również rozkład temperatury wokół kanału ogniowego georeatora i jej wpływ na szerokość filara.


The impact of underground coal gasification on ventilation network safety in an active mine

Key words: coal, underground gasification, ventilation network of underground mine

During the process of coal gasification, a chemical reaction between gasifying medium and coal substance takes place. In case of forming a georeactor in underground excavations, it is necessary to prevent from gas filtration out of the georeactor to the active excavations or development workings for the next georeactor. In order to do this, it is necessary to fix a so-called fire pillar of appropriate width, in the area of the underground georeactor. This paper considers the impact of a georeactor’s operation on a mine ventilation network. In order to determine the width of fire pillars around the underground georeactor, there was a method based on gas parameters of the georeactor and rock mass permeability evolved. Another important issue is the distribution of the temperature around the georeactor flue as well as its impact on the pillar’s width.
UKD 622.1: 550.8: 001.891.54

Prof. dr hab. inż. J. Wachowicz, Prof. dr hab. inż. M. Jacek Łączny, Dr inż. S. Iwaszenko, Dr inż. T. Janoszek, Mgr M. Cempa-Balewicz

Zastosowanie pakietu FLUENT do symulacji procesu podziemnego zgazowania węgla – koncepcja metody

Przegląd Górniczy 2013 nr 2 str. 64-71



Słowa kluczowe: modelowanie, numeryczna mechanika płynów, podziemne zgazowanie węgla

W artykule omówiono koncepcję zastosowania numerycznej mechaniki płynów (CFD) do modelowania podziemnego zgazowania węgla. W tym celu opracowano model numeryczny georeaktora przy użyciu oprogramowania Ansys-Fluent. W symulacji ujęto następujące składowe: odwzorowanie geometrii i modelowanie obszaru dyskretyzacji, modelowanie przepływu czynnika zgazowującego, modelowanie turbulencji, modelowanie wymiany ciepła, modelowanie reakcji zgazowania, modelowanie ośrodka porowatego. Rozpatrzono dwa przypadki geometrii reaktora: z kanałem prostym „I” oraz z kanałem w kształcie litery „ V”. W wyniku przeprowadzonych symulacji otrzymano rozkład zmian stężenia podstawowych produktów zgazowania (CH4, H2, CO2, CO) na wylocie z reaktora w funkcji czasu trwania procesu.


Application of the FLUENT package for simulation of the underground coalgasification process – conception of method

Key words: modeling, computational fluid dynamics (CFD), underground coal gasification

This article presents the idea of application of the computational fluid dynamics (CFD) for the underground coal gasification process modeling. Consequently, a numerical model of the georeactor by use of Ansys-Fluent software was developed. The following components of the model were considered: representation of geometry, modeling of the discretization area, modeling of the gasification medium flow, modeling of turbulence, modeling of heat exchange, modeling of gasification reaction, modeling of porous medium. Two cases of the reactor’s geometry were examined: straight channel ‘I’ and V-shaped channel. The simulations allowed to determine the distribution of changes in the concentration of the basic products of gasification (CH4, H2, CO2, CO) in the outlet of the reactor in time function.
UKD 622.1: 550.8: 624.044:

Dr hab. inż. M.Cała prof.AGH, mgr inż. A. Stopkowicz, mgr inż. M.Kowalski

Symulacja procesów fizycznych towarzyszących podziemnemu zgazowaniu węgla na podstawie modelowania numerycznego

Przegląd Górniczy 2013 nr 2 str. 72-79



Słowa kluczowe: podziemne zagazowanie węgla, modelowanie numeryczne, deformacja masywu skalnego, procesy termiczne

W artykule omówiono procesy fizyczne towarzyszące podziemnemu zgazowaniu węgla. Dla wybranych zjawisk przeprowadzono symulacje numeryczne w celu oceny ich wpływu na otaczający górotwór. Obliczenia numeryczne przeprowadzono przy wykorzystaniu programów metody różnic skończonych FLAC 2D i FLAC 3D. Symulacje przeprowadzono dla modeli numerycznych opracowanych dla warunków zbliżonych do rejonu pilotowej instalacji georeaktora. Przeprowadzone obliczenia

numeryczne pozwoliły na ocenę możliwości wykorzystania dostępnych programów do prognozy oddziaływania procesu zgazowania na otaczający górotwór.
Simulation of physical processes associated with underground coal gasificationbased on numerical modeling

Key words:underground coal gasification, numerical modeling, rock mass deformations, thermal processes

This paper presents the physical processes associated with underground coal gasification (UCG). In order to assess the impact of the selected processes on the surrounding rock mass, several numerical calculations were performed for them. The numerical calculations were carried our by means of The Finite Difference Method Codes FLAC 2D and FLAC 3D. The simulation was performed for numerical models which were developed for conditions that resemble the location of the

georeactor’s pilot installation. The numerical calculations allowed to estimate the applicability of the computer programs which enable to make forecasts for the interaction of UCG and the surrounding rock mass.
UKD 622.333: 622.1: 550.8

Dr inż. M. Wiatowsk, mgr K. Kapusta, Prof. dr hab. inż. K. Stańczyk

Wpływ konfiguracji kanału ogniowego na skład i wydajnośćproduktów podziemnego zgazowania węgla

Przegląd Górniczy 2013 nr 2 str.80-90



Słowa kluczowe:podziemne zgazowanie węgla, konfiguracja kanału ogniowego, czyste technologie węglowe, gaz syntezowy

W pracy zbadano wpływ trzech różnych konfiguracji kanałów ogniowych na wydajność i skład produktów gazowych powstałych podczas podziemnego zgazowania węgla kamiennego. Każdy eksperyment został przeprowadzony przy użyciu różnego rodzaju węgla. Stwierdzono, że niezależnie od rodzaju konfiguracji kanału ogniowego, zmierzone temperatury zgazowania nie były niższe od 1000 °C. Eksperymenty wykazały, że wydłużenie kanałów ogniowych było bardziej korzystne dla procesu zgazowania węgla niż stosowanie krótszych kanału. Możliwe było również wpływanie na proces zgazowania poprzez zmiany stężeń i natężenie przepływu czynników zgazowujących oraz przez szybkość odbioru wyprodukowanego gazu.



Impact of fire channel configuration on the composition and efficiencyof underground coal gasification products

Key words:underground coal gasification, fire channel configuration, clean coal technologies, synthesis gas

This article presents the impact of three different configurations of a fire channel on the efficiency and composition of gas products from coal gasification. Each experiment was performed by use of a different type of coal. Regardless of the type of fire channel configuration, the measured temperature of gasification was equal or higher than 1000˚C. It has been proved that the extension of a fire channel was more beneficial for the process of gasification than in case of a short fire channel application. The changes in concentration, flow rate of gasifying media and the rate of gas obtaining influenced the gasification process as well.
UKD 622.333: 622.1: 550.8; 531.3

Dr S. Porada, Dr inż. G. Czersk, Mgr inż. T.Dziok, Mgr inż. P. Grzywacz

Badania kinetyki reakcji węgla z parą wodną w aspekcietechnologii jego podziemnego zgazowania

Przegląd Górniczy 2013 nr 2 str. 91-98



Słowa kluczowe:węgiel, kinetyka, zgazowanie, para wodna

Zbadano przebieg wydzielania się wodoru, tlenku i ditlenku węgla oraz metanu w procesie zgazowania węgla kamiennego parą wodną przy ciśnieniu 4 MPa. Obliczono wydajności gazowych produktów w temperaturach 800, 900, 950 i 1000 ºC oraz stopień konwersji pierwiastka C w badanym węglu do produktów gazowych. Wyznaczono formalne parametry kinetyczne reakcji tworzenia się wodoru i tlenku węgla w badanym procesie.


Research on kinetics of the reaction of coal with steam in terms of the underground coal gasification technology

Key words:coal, kinetics, gasification, steam

This article presents the research on hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide and methane formation during the process of hard coal gasification with steam at the pressure of 4 MPa. Yields of gaseous products at the temperatures of 800, 900, 950 and 1000 ºC as well as the extent of carbon conversion to gaseous products in the tested coal were calculated. In the end, the formal kinetic parameters for the reaction of carbon monoxide and hydrogen formation were determined.
UKD: 622.1: 550.8: 66.07

Dr inż. P. Mocek, dr inż. I.Gil, mgr inż. A. Wodołażski
  1   2   3


©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna