OCENA SZANS PODZIEMNEGO ZGAZOWANIA WĘGLA W NIEZAGOSPODAROWANYCH ZŁOŻACH LUBELSKIEGO ZAGŁĘBIA WĘGLOWEGO

Podobne dokumenty
dr inż. Magdalena Głogowska* ) dr inż. Jarosław Chećko* ) mgr inż. Tomasz Urych* ) mgr inż. Robert Warzecha* )

Key words: Lower Silesian Coal Basin, reserves, underground gasification

Dokumentowanie złóż węgla kamiennego na potrzeby podziemnego zgazowania Geological reporting of hard coal deposits for underground gasification

CHARAKTERYSTYKA PRZEROSTÓW PŁONNYCH W POKŁADZIE 384 PÓŁNOCNEJ CZĘŚCI LZW

Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN. BAZA SUROWCOWA I ZAGROŻENIA DLA BEZPIECZEŃSTWA ENERGERYCZNEGO POLSKI

WYSTĘPOWANIE METANU W POKŁADACH WĘGLA BRUNATNEGO. 1. Wstęp. 2. Metodyka wykonania badań laboratoryjnych próbek węgla na zawartość metanu

OBSZARY CHRONIONE W GRANICACH LUBELSKIEGO ZAGŁĘBIA WĘGLOWEGO POTENCJALNA BARIERA ZAGOSPODAROWANIA ZŁÓŻ

UWARUNKOWANIA GEOLOGICZNE EKSPLOATACJI OTWOROWEJ I PODZIEMNEGO ZGAZOWANIA WĘGLA. Prof. dr hab.. inŝ. Marek Nieć

METODYKA POSZUKIWAŃ ZLÓŻ ROPY NAFTOWEJ I GAZU ZIEMNEGO

Zasoby węgla kamiennego w Polsce dla podziemnego zgazowania oczekiwania a rzeczywistość

State of the resources base of coal in Poland and deposit and environmental problems in relation to the underground coal gasification process

Przydatność metody georadarowej w rozwiązywaniu zagadnień geologiczno inżynierskich w górnictwie odkrywkowym

BILANS ZASOBÓW DO PROCESU PODZIEMNEGO ZGAZOWANIA WĘGLA W POLSCE

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA. w sprawie dokumentacji geologicznej złoża kopaliny

LW BOGDANKA S.A. Brązowy Sponsor XXI Światowego Kongresu Górniczego

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1)

WĘGIEL KAMIENNY PODSTAWOWY SUROWIEC POLSKIEJ ENERGETYKI ZASOBY GEOLOGICZNE BILANSOWE

Jacek Mucha, Monika Wasilewska-Błaszczyk, Tomasz Sekuła

Rozmieszczanie i głębokość punktów badawczych

OPRACOWANIE TECHNOLOGII ZGAZOWANIA WĘGLA DLA WYSOKOEFEKTYWNEJ PRODUKCJI PALIW I ENERGII ELEKTRYCZNEJ


Zagrożenia pogórnicze na terenach dawnych podziemnych kopalń węgla brunatnego w rejonie Piły-Młyna (woj. Kujawsko-Pomorskie)

POTENCJAŁ I PERSPEKTYWY WYKORZYSTANIA ZASOBÓW GEOTERMALNYCH W POLSCE WSPIERANIE PRZEZ PIG PIB ROZWOJU GEOTERMII ŚREDNIOTEMPERATUROWEJ W POLSCE

1. Wprowadzenie. Tadeusz Rembielak*, Leszek Łaskawiec**, Marek Majcher**, Zygmunt Mielcarek** Górnictwo i Geoinżynieria Rok 29 Zeszyt 3/1 2005

Marek Narkiewicz GAZ ŁUPKOWY W POLSCE MIĘDZY GEOLOGIĄ A NADZIEJĄ

RACJONALNA EKSPLOATACJA SUROWCÓW NATURALNYCH NA PRZYKŁADZIE PROJEKTÓW GÓRNICZYCH GRUPY BALAMARA RESOURCES LTD.

Podziemne zgazowanie węgla brunatnego nadzieje i ograniczenia

Aktualny stan górnictwa w Lwowsko-Wołyńskim Zagłębiu Węglowym (Ukraina)

WYZNACZENIE WARTOŚCI PARAMETRÓW TEORII PROGNOZOWANIA WPŁYWÓW W PRZYPADKU EKSPLOATACJI GÓRNICZEJ PROWADZONEJ W DWÓCH POKŁADACH

Krzysztof JAKIEL, Janusz MADEJ, Janusz RADOMIŃSKI Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

ANALIZA ODLEGŁOŚCI I CZASU MIĘDZY WSTRZĄSAMI ZE STRZELAŃ TORPEDUJĄCYCH A SAMOISTNYMI O ENERGII RZĘDU E4 J W WARUNKACH KW SA KWK,,PIAST

Modelowanie złóż kopalin stałych geostatystycznymi metodami 2D i 3D

Badania środowiskowe związane z poszukiwaniem i rozpoznawaniem gazu z łupków

Charakterystyka warunków geologiczno-inżynierskich podłoża Krakowa z uwzględnieniem nawarstwień historycznych

Kopalnie węgla kamiennego i metanu? Doświadczenia ze szczelinowania pokładów węgla

ANALIZA WPŁYWU EKSPLOATACJI GÓRNICZEJ NA WYSTĘPOWANIE DEFORMACJI NIECIĄGŁYCH TYPU LINIOWEGO

Wykonanie stymulacji produktywności metanu w otworach Gilowice 1 i Gilowice 2H

Zrównoważony rozwój regionów w oparciu o węgiel brunatny

ZAGROŻENIA NATURALNE W OTWOROWYCH ZAKŁADACH GÓRNICZYCH

Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo SA. Program Geo-Metan. Przedeksploatacyjne ujęcie metanu z pokładów węgla otworami powierzchniowymi

EMISJA GAZÓW CIEPLARNIANYCH Z NIECZYNNEGO SZYBU - UWARUNKOWANIA, OCENA I PROFILAKTYKA

INFORMACJE ZAWARTE W ZMIANIE PLANU ZAGOSPODAROWANIA PRZESTRZENNEGO WOJEWÓDZTWA LUBUSKIEGO

WŁASNOŚCI WĘGLI NISKOGATUNKOWYCH W PODZIEMNYM ZGAZOWANIU WĘGLA** 1. Wstęp. Stanisław Hajdo*, Jerzy Klich*, Krzysztof Polak*

Ewa Zalewska Dyrektor Departament Geologii i Koncesji Geologicznych Ministerstwo rodowiska. Lublin

WĘGIEL PALIWEM BEZ PRZYSZŁOŚCI. Dr Michał Wilczyński

Miasto Stołeczne Warszawa pl. Bankowy 3/5, Warszawa. Opracował: mgr Łukasz Dąbrowski upr. geol. VII Warszawa, maj 2017 r.

ZAGADNIENIA EKSPLOATACJI GÓRNICZEJ

DOSTĘPNOŚĆ ZASOBÓW WĘGLA DLA POLSKIEJ ENERGETYKI

System oceny oddziaływania na środowisko depozytów mułów węglowych

Budowa Kopalni Węgla Kamiennego Przeciszów w obszarze koncesji Oświęcim-Polanka 1

Znaczenie terytorium województwa lubelskiego w ogólnopolskim projekcie rozpoznania geologicznego dla poszukiwań shale gas i tight gas

GOSPODARKA ZŁÓŻ SUROWCÓW MINERALNYCH i ICH OCHRONA

RM R O Z P O R Z Ą D Z E N I E RADY MINISTRÓW z dnia 8 lipca 2011 r.

Badania środowiskowe w procesie poszukiwania i rozpoznawania gazu z formacji łupkowych

DOKUMENTACJA GEOTECHNICZNA

STUDIUM UWARUNKOWAŃ I KIERUNKÓW ZAGOSPODAROWANIA PRZESTRZENNEGO GMINY PRZECISZÓW

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 6 lipca 2005 r.

Perspektywy podziemnego zgazowania wêgla w Lubelskim Zag³êbiu Wêglowym

STUDIUM UWARUNKOWAŃ I KIERUNKÓW ZAGOSPODAROWANIA PRZESTRZENNEGO GMINY PRZECISZÓW

ZAKŁAD PROJEKTOWO HANDLOWY DOKUMETACJA WARUNKÓW

DOKUMENTACJA GEOTECHNICZNA

Projekt innowacyjnej podziemnej kopalni węgla kamiennego

Zadania GDOŚ w strategicznych ocenach oddziaływania na środowisko

Problemy bezpieczeństwa energetycznego województwa lubelskiego Prof. dr hab. Marian Harasimiuk Zakład Polityki Przestrzennej i Planowania

ZASTOSOWANIE GEOMETRII INŻYNIERSKIEJ W AEROLOGII GÓRNICZEJ

prof. dr hab. Marian Harasimiuk dr Witold Wołoszyn UMCS, Lublin Gaz łupkowy problemy środowiskowe w warunkach lubelskich

Informacje dotyczace rozwiązań alternatywnych oraz w jaki sposób zostały uwzględnione wniosków z przeprowadzonej oceny

ZWIĘKSZENIE BEZPIECZEŃSTWA PODCZAS ROZRUCHU ŚCIANY 375 W KWK PIAST NA DRODZE INIEKCYJNEGO WZMACNIANIA POKŁADU 209 PRZED JEJ CZOŁEM****

OCENA WARUNKÓW GRUNTOWO WODNYCH DLA PROJEKTOWANEJ KANALIZACJI W PRĄDNIKU KORZKIEWSKIM GMINA WIELKA WIEŚ POWIAT KRAKÓW

KOPALNIA PRZECISZÓW NOWE SPOJRZENIE NA ŚRODOWISKO I INFRASTRUKTURĘ POWIERZCHNI STUDIUM PRZYPADKU r. Marek Uszko KOPEX GROUP KOPEX-EX-COAL

Projekt innowacyjnej podziemnej kopalni węgla kamiennego

Znaczenie górnictwa węgla kamiennego dla gospodarki i regionów oraz bariery jego funkcjonowania

Środowiskowe aspekty wydobycia gazu łupkowego

PRZEGLĄD GÓRNICZY 2014

RACOWNIA DOKUMENTACJI HYDROGEOLOGICZNYCH mgr Piotr Wołcyrz, Dąbcze, ul. Jarzębinowa 1, Rydzyna

X POLSKO-NIEMIECKA KONFERENCJA ENERGETYKA PRZYGRANICZNA POLSKI I NIEMIEC DOŚWIADCZENIA I PERSPEKTYWY SULECHÓW, LISTOPAD 2013

LOTOS Petrobaltic S.A. Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo S.A. Akademia Górniczo- Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

UWARUNKOWANIA GEOLOGICZNO- HYDROGEOLOGICZNE EKSPLOATACJI ZŁÓŻ KRUSZYW ŻWIROWO-PIASKOWYCH

Sprawozdanie ze stażu naukowo-technicznego

Zespół. na terenie gmin Gubin i Brody w Zmianie Planu zagospodarowania przestrzennego Województwa Lubuskiego

ŁÓDZKIE NA GAZIE CENTRUM ZRÓWNOWAŻONEGO ROZWOJU

3. Rezerwy i zasoby kopalnych surowców energetycznych

Odmetanowanie pokładów węgla w warunkach rosnącej koncentracji wydobycia

Projekty badawcze realizowane w Centrum Czystych Technologii Węglowych. Dr Krzysztof Kapusta Centrum Czystych Technologii Węglowych GIG

Wstępne studium wykonalności potwierdza rekordowo niskie koszty produkcji węgla dla planowanej kopalni Jan Karski

Komentarz technik górnictwa odkrywkowego 311[13]-01 Czerwiec 2009

Pytania (w formie opisowej i testu wielokrotnego wyboru) do zaliczeń i egzaminów

Zagrożenia środowiskowe na terenach górniczych

Strategia Surowcowa Polski

Wydział Górnictwa i Geoinżynierii

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 15 listopada 2011 r.

Wizytacja stacji hydrogeologicznych sieci obserwacyjno-badawczej wód podziemnych kwietnia 2015 r.

Technologia eksploatacji podwodnej i otworowej surowców stałych. Rok akademicki: 2014/2015 Kod: GGiG GO-s Punkty ECTS: 3

POTENCJAŁ ZASOBOWY POLSKI W ZAKRESIE GAZU I ROPY NAFTOWEJ Z PUNKTU WIDZENIA DZIAŁALNOŚCI POSZUKIWAWCZEJ PGNIG SA

Odmetanowanie węglaw Podziemne zgazowanie węglaw. Waldemar Mróz,, Wiceprezes, Katowicki Holding Węglowy W

Złoże naturalne nagromadzenie kopaliny lub kilku kopalin, które może być przedmiotem eksploatacji.

ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJĄCEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE CZERWIEC 2010

Artykuł stanowi początek

Zasoby dyspozycyjne wód podziemnych

Janusz Jasiński Przewodniczący Organizacji Pracodawców Ziemi Lubuskiej

Transkrypt:

OCENA SZANS PODZIEMNEGO ZGAZOWANIA WĘGLA W NIEZAGOSPODAROWANYCH ZŁOŻACH LUBELSKIEGO ZAGŁĘBIA WĘGLOWEGO ASSESMENT OF UNDERGROUND COAL GASIFICATION CHANCES IN THE UNDEVELOPED LUBLIN COAL BASIN DEPOSITS Edyta Sermet, Jerzy Górecki - AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, WGGiOŚ, KGZiG, Kraków W artykule przedstawiono stan rozpoznania Lubelskiego Zagłębia Węglowego, pozycję geologiczną i charakterystykę złóż pod kątem możliwości podziemnego zgazowania węgla (PZW). Warunkami niezbędnymi do efektywnego stosowania PZW są: minimalna miąższość pokładów1,5m, typy węgla 31-32 (33), położenie poza półkami bezpieczeństwa wyznaczonymi z uwagi na zagrożenie wodne od nadkładu i minimalna powierzchnia parceli spełniającej powyższe warunki 1,5 km 2. Podkreślono konieczność lepszego rozpoznania złoża w aspekcie projektowania podziemnego zgazowania. W złożach LZW znajduje się około 900 mln ton węgla na obszarach potencjalnie atrakcyjnych do zgazowania wytypowanych w obrębie złóż w różnych pokładach. Przy aktualnym stanie wiedzy na temat PZW nie ma podstaw do rozważania tej metody jako alternatywnej, ani uzupełniającej dla konwencjonalnych metod eksploatacji w warunkach LZW. Słowa kluczowe: Lubelskie Zagłębie Węglowe, kryteria podziemnego zgazowania węgla This paper presents the characteristics of the Lublin Coal Basin (LCB) and its geological setting from the perspective of underground coal gasification (UCG). The most promising seam qualities and coal properties for the primary conditional assessment of effective UCG have been marked out. These include minimal thickness of 1.5m, coal types 31-32 (33), location outside the range of safety pillars and minimal surface area of parcels of 1.5 km 2. Better exploration of deposits is necessary. Currently, 900 million tones of coal are suitable for UCG in various deposits and different parts of Lublin beds profile. The current state of knowledge on UCG processes precludes this method as an alternative or a supplement for traditional mining methods of exploitation. Key words: Lublin Coal Basin, basic criteria of underground coal gasification Wstęp Podziemne zgazowanie węgla (PZW), jako jedna z form wykorzystania gospodarczego złóż węglowych jest procesem znanym od przełomu XIX i XX wieku [4, 5]. Podejmowane od prawie stu lat eksperymenty w zakresie PZW kończyły się w większości przypadków niepowodzeniem lub były krótkotrwałe. Jedyna instalacja działająca na skalę przemysłową przez dłuższy czas znana jest ze złoża twardego węgla brunatnego Angren w Uzbekistanie, choć pozyskiwany tam gaz syntezowy nie jest najwyższej jakości [6]. Inne instalacje komercyjne, np. Chinchilla w Australii, Majuba w RPA i Wulonchabu w Chinach, działają od niedawna na ograniczoną skalę w pokładach o dużej miąższości i w dogodnych warunkach geologiczno- -górniczych eksploatacji. Projekty nowych eksperymentów i instalacji pilotowych mają być realizowane m.in. w USA, Kanadzie, Australii, Nowej Zelandii, Chinach, Indiach, Pakistanie i Chile [5]. Nadal odczuwalny jest niedostatek rozstrzygnięć modelowych i doświadczalnych. Skuteczne i efektywne pozyskiwanie gazu z węgla możliwe jest przede wszystkim z pokładów grubych o miąższości od 2-3 do kilkunastu i więcej metrów, zaś wpływ innych czynników na potrzeby PZW nie jest jednoznacznie wyjaśniony. Czy specyfika polskich zagłębi węglowych, niski stan rozpoznania wielu obszarów złożowych i tradycje bądź plany rozwoju górnictwa stosującego konwencjonalne metody eksploatacji, dają szansę na stosowanie PZW jako metody alternatywnej, albo uzupełniającej? Podjęte ostatnio w Polsce badania nad opracowaniem wysokoefektywnych technologii zgazowania węgla obejmują m.in. ocenę dostępnej bazy zasobowej na potrzeby PZW. Najogólniej, dotychczasowa ocena ta prowadzi do ostrożnego formułowania możliwości stosowania PZW raczej na skalę lokalną. Poniżej przedstawiono ocenę stanu zasobów niezagospodarowanych złóż Lubelskiego Zagłębia Węglowego na potrzeby zgazowania tzw. metodą bezszybową. Metoda ta, stosowana 19

w większości światowych eksperymentów i instalacji pilotowych, polega na udostępnieniu złoża otworami wierconymi z powierzchni pionowymi, kierowanymi i kierunkowymi [5]. Stan rozpoznania geologicznego i zagospodarowania złóż LZW W Lubelskim Zagłębiu Węglowym udokumentowano 11 złóż o zróżnicowanej powierzchni od kilkunastu do prawie trzystu km 2 w sztucznych granicach, wyznaczonych prawie wyłącznie wzdłuż linii łączących skrajne otwory badawcze na obszarach objętych pracami rozpoznawczymi. W dokumentacjach geologicznych wykorzystano dane z ponad pięciuset pełnordzeniowych otworów wiertniczych. Najbardziej interesujące pod względem znaczenia geologiczno-gospodarczego okazały się złoża z okolic Łęcznej w tzw. Centralnym Rejonie Węglowym (CRW). Tam też zlokalizowano jedyną do tej pory kopalnię (użytkownikiem złoża jest Lubelski Węgiel Bogdanka S.A.). Pozostałe złoża CRW, to rozpoznane głównie w kategorii C 1 złoża Lublin K-3, Lublin K-6-7, Lublin K-8 i Lublin K-9 oraz udokumentowane wyłącznie w kategorii C 2 złoże Lublin K-4-5. Na północny-zachód od CRW rozpoznano złoża Kolechowice i Kolechowice II, udokumentowane później jako złoże Kolechowice Nowe (tylko kategoria C 2 ) oraz złoże Ostrów (kategoria C 1 +C 2 ). Kolejne złoża, to złoże Chełm II (na SE od CRW) oraz złoża Sawin i Orzechów (na E i NE o CRW) wszystkie udokumentowane wyłącznie w kategorii C 2. Ogółem zasoby 10 niezagospodarowanych złóż LZW, udokumentowane według kryteriów bilansowości obowiązujących do końca 2011 roku, wynoszą 8 460 549 tys. ton (około 8,5 mld ton), w tym 1 359 187 tys. ton w kategorii C 1 (16,1%) i 7 101 362 tys. ton, tj. 83,9% w kategorii C 2 [1]. Złoża niezagospodarowane są zatem rozpoznane nierównomiernie, w przewadze słabo, niewystarczająco z punktu widzenia projektowania górniczego. Podsumowanie historii badań geologicznych, pozycję geologiczną LZW, budowę poszczególnych złóż, rodzaj i jakość kopaliny oraz geologiczno-górnicze warunki przyszłej eksploatacji przedstawiono m.in. w obszernych monografiach i opracowaniach kartograficznych [8, 2, 11]. Najważniejsze cechy budowy geologicznej złóż LZW Lubelskie Zagłębie Węglowe jest położone w brzeżnej strefie platformy wschodnioeuropejskiej. Utwory karbonu leżą na starszych osadach paleozoiku i skałach krystalicznych proterozoiku. Najbardziej węglozasobną formacją karbonu jest formacja lubelska (warstwy lubelskie, westfal A-B), której miąższość zmienia się od kilkudziesięciu do kilkuset metrów. Warstwy te buduje w przewadze seria mułowcowo-iłowcowa (średnio około 42% mułowców i 34% iłowców). Piaskowce występują podrzędnie i zazwyczaj bez większych prawidłowości, stanowiąc średnio 16% profilu. W warstwach lubelskich występuje około 50 przewarstwień i pokładów węgla o miąższościach od 0,05 do 3,8 m, najczęściej 0,8-1,5 m. Tylko około 24 pokłady tzw. profilu kompilowanego osiągają miąższości bilansowe. Udział utworów fitogenicznych nie przekracza 8%. Zwraca uwagę to, że prawie 80% pokładu ma złożoną budowę wewnętrzną. Zmiany miąższości są znaczne, w pokładach występuje nawet 4-5 przerostów, z których najgrubsze powodują rozszczepienie pokładów, dość powszechne są także ścięcia erozyjne. Szczególną cechą wszystkich złóż jest występowanie niewielu pokładów grubych o miąższościach powyżej 1,5 m, zresztą z reguły o ograniczonym zasięgu w poszczególnych obszarach złożowych. Najatrakcyjniejsze, najgrubsze, mało zmienne o największym zasięgu występowania są pokłady 391 i 385. Względnie stałe, dostatecznie grube, możliwe do zagospodarowania w różnych formach są pokłady 397, 394, 389, 382, 377 i 375. Pokłady pozostałe są najczęściej cienkie i bardzo zmienne. Tektonika złóż jest słabo rozpoznana, dotyczy to zwłaszcza tektoniki uskokowej. Rozciągłość warstw lubelskich ma zasadniczo kierunek NW-SE, a kąty upadów nie przekraczają zazwyczaj kilkunastu stopni. Główne uskoki o zasięgu ponadlokalnym (regionalnym) i zrzutach do kilkudziesięciu metrów mają przebieg NE-SW i NW-SE. W złożach niezagospodarowanych nic nie wiadomo praktycznie na temat występowania uskoków pokładowych o niewielkich zrzutach i lokalnym zasięgu. Utwory karbońskie są przykryte nadkładem o grubości powyżej kilkuset metrów, wzrastającej z NE na SW. W profilu przeważają węglanowe utwory kredowe (400-600 m), inne ogniwa stanowią osady jurajskie, lokalnie pokrywy trzeciorzędowe i wszędzie utwory czwartorzędowe, na ogół nie grubsze niż 50 m. Zasadniczym czynnikiem konfliktowości geologiczno-górniczych warunków udostępnienia złóż jest właśnie gruby i silnie zawodniony nadkład. Szczególne zagrożenia wodne pochodzą ze spękanych utworów kredy górnej, piaskowców fosforytonośnych albu oraz osadów jurajskich. Podziemne zgazowanie węgla metodą otworową Kryteria kwalifikacji węgla do podziemnego zgazowania metodą otworową - określone przy aktualnym stanie wiedzy (niewiedzy?) dotyczą przede wszystkim miąższości pokładów, właściwości węgla, budowy wewnętrznej złoża (ciągłości, przerostów itp.), warunków hydrogeologicznych w złożu i jego otoczeniu (szczelności pokładów w rejonie gazogeneratora), tektoniki złóż oraz budowy i grubości nadkładu [3, 6, 7]. Rola poszczególnych czynników kwalifikacyjnych jest zróżnicowana, często niewyjaśniona [6, 9, 10]. Wstępną ocenę bazy zasobowej potencjalnie atrakcyjnej dla PZW oparto na kilku czynnikach najlepiej uzasadnionych doświadczeniami praktycznymi. Może się okazać, że zasoby węgli lubelskich dla potrzeb PZW okażą się znacznie bardziej ograniczone po uwzględnieniu większej liczby czynników ograniczających podziemne zgazowanie. Za najważniejsze kryterium kwalifikacji pokładów do podziemnego zgazowania uznano miąższość węgla przekraczającą 1,5 m; przydatność pokładów o miąższości 1 1,5 m jest niewyjaśniona, raczej wątpliwa. W wielu pokładach, nawet o dużych zasobach, miąższość >1,5 m w ogóle nie występuje lub jest stwierdzona na małym obszarze. Uważa się, że efektywne zgazowanie jest możliwe w przypadku węgli energetycznych typów 31 32, ewentualnie 33. Węgle płomienne typu 31 i gazowo-płomienne typu 32.1 i 32.2 dominują w północnej części LZW, węgle gazowe typu 33 występują podrzędnie. Strefa węgla gazowo-koksowego typu 34 obejmuje głównie południową część LZW. Ogółem udział węgli energetycznych o niskiej spiekalności wynosi w całym LZW niemal 90%. 20

Rys.1. Położenie pokładów i struktura zasobów w złożu Lublin K-9 Fig.1. Location of coal seams and structure of reserves in the Lublin K-9 deposit Partie pokładów węgli energetycznych o miąższościach >1,5 m powinny być szczelnie izolowane od zawodnionego nadkładu karbonu produktywnego. Szczegółowe wymagania co do tej szczelności nie są potwierdzone żadnymi eksperymentami. Przyjmujemy, że przestrzeń w półkach bezpieczeństwa wyznaczonych do głębokości 100 m od stropu karbonu nie powinna być objęta podziemnym zgazowaniem. Wprawdzie tylko nielicznym pokładom w LZW towarzyszą piaskowce (nie tworzące zresztą warstw ciągłych na dużym obszarze), ale kontakty hydrauliczne zawodnionego nadkładu z karbonem poprzez wychodnie pokładów na strop karbonu i uskoki szczelność pokładów wyraźnie obniżają. Nie wiadomo jaki wpływ na efektywność zgazowania będzie miało bliskie położenie sąsiednich pokładów odległości te rzadko przekraczają kilkanaście metrów, a zasięg migracji gazów w stropie zgazowywanego pokładu może okazać się większy. Nie ma żadnej pewności co do roli przerostów skał płonnych w pokładach; najlepiej, aby ich nie było, ale większość pokładów przerosty takie zawiera. Innym ograniczeniem bazy zasobowej dla PZW jest wymóg minimalnej powierzchni parceli pokładu o miąższości >1,5 m, położonego poza półkami bezpieczeństwa. Parcela powinna mieć powierzchnię około 1,5 km 2 i występować z dala od uskoków ponadlokalnych. Parcele o takiej charakterystyce są odosobnione i w przypadku planowania eksperymentalnego zgazowania wymagają lepszego rozpoznania. Otwory rozpoznawcze, mogące służyć później jako otwory eksploatacyjne, powinny być wiercone w odległościach poniżej 500 m, będą zatem kosztowne z uwagi na dużą głębokość (najczęściej 800-1000 m). Niektóre warunki niezbędne dla efektywnego PZW przy obecnym stanie wiedzy [6] są w LZW spełnione. Dotyczy to m.in. zawartości popiołu w węglu (najczęściej nie przekracza 15%), wilgotności higroskopijnej węgla (w węglu energetycznym na ogół nie więcej niż kilkanaście %), zawartości siarki (średnio poniżej 2% - najniższa w centralnej części zagłębia, najwyższe wartości w peryferyjnych rejonach LZW) oraz metanonośności (niska <2m 3 /t csw lub jej brak). Dodatkowym ograniczeniem możliwości wykorzystania wytypowanych rejonów mogą być uwarunkowania środowiskowe. Niektóre z rejonów potencjalnie atrakcyjnych dla PZW występują w granicach lub w pobliżu wielkoobszarowych form ochrony przyrody (parków narodowych, parków krajobrazowych, rezerwatów, obszarów chronionego krajobrazu i obszarów Natura 2000). Z przeprowadzonej analizy bazy zasobowej LZW [10] wynika, że zasoby potencjalnie przydatne do zgazowania występują w sporym rozproszeniu w poszczególnych obszarach złożowych i w profilu warstw lubelskich. Największy udział zasobów w pokładach węgli energetycznych o miąższości >1,5 m, poza półkami bezpieczeństwa od stropu karbonu oraz w parcelach o powierzchni minimum 1,5 km 2 stwierdzono w niewielkim złożu Lublin K-3, złożu Orzechów i złożu Lublin K-6-7. Złoża te przylegają do granic złoża Bogdanka i mogą być z uwagi na dużą węglozasobność przedmiotem tradycyjnego zagospodarowania górniczego w 21

GÓRNICTWO ODKRYWKOWE Rys.2. Mapa pokładu 379 (złoże Lublin K-9) z obszarami potencjalnie przydatnymi do PZW Fig.2. Map of 379 seam with areas potentially useful for UCG (Lublin K-9 deposit) Rys.3. Zasoby węgla potencjalnie przydatne do podziemnego zgazowania Fig.3. Coal reserves potentially useful for underground coal gasification 22

nieodległej przyszłości. Przeznaczenie najbardziej atrakcyjnych części tych złóż (najgrubszych pokładów) na potrzeby PZW nie wydaje się rozwiązaniem alternatywnym dla konwencjonalnej eksploatacji podziemnej, zwłaszcza z punktu widzenia racjonalnej gospodarki złożem. Najniższy udział zasobów potencjalnie przydatnych dla PZW notuje się w złożu Chełm II (co wynika głównie z największego udziału zasobów węgli gazowo-koksowych typu 34, nieprzydatnych do zgazowania), niski poniżej przeciętnego w złożach Lublin K-8, Lublin K-4-5, Lublin K-9, Kolechowice Nowe i Sawin. Na rysunku 1 pokazano przykładową strukturę zasobów złoża Lublin K-9, a na rysunku 2 mapę pokładu 379, w którym na powierzchni 3,5 km 2 wskazano około 10 mln ton węgla typu 32 potencjalnie przydatnych dla PZW. Ogółem zasoby węgla przydatne dla PZW szacuje się w złożach niezagospodarowanych LZW na około 900 mln ton, rozmieszczonych nieregularnie w planie i w profilu złóż (rys. 3), co stanowi niespełna 11% całości zasobów bilansowych. Podsumowanie Złoża Lubelskiego Zagłębia Węglowego mogą być objęte w niewielkim zakresie zgazowaniem termicznym metodą otworową (bezszybową), systemem otworów wierconych z powierzchni. Projektowanie podziemnego zgazowania wymaga jednak całościowego spojrzenia na racjonalną gospodarkę złożami LZW. W niezagospodarowanych złożach tego zagłębia występują partie pokładów, w których miąższość węgla energetycznego typów 31-32 (33) przekracza 1,5 m na powierzchniach powyżej 1,5 km 2, ale ich udział oraz rozmieszczenie w granicach złóż i profilu pionowym poza stropową częścią profilu warstw lubelskich są mocno zróżnicowane. Zasoby potencjalnie atrakcyjne dla PZW wynoszą około 900 mln ton, tzn. ponad 10% całości zasobów bilansowych, ale należy pamiętać, że wyeksploatowanie tą metodą małych fragmentów najbogatszych pokładów może przeszkodzić w wybraniu pozostałych technikami konwencjonalnymi. Z uwagi na niski stopień dokładności rozpoznania złóż, obszary typowane do PZW wymagają kosztownego zagęszczenia sieci rozpoznawczej (do odległości między otworami nie większych niż 500 m). Potencjalna eksploatacja fragmentów złóż metodą otworową będzie musiała uwzględnić również uwarunkowania środowiskowe, gdyż rozległe instalacje powierzchniowe mogą kolidować z wielkoobszarowymi formami ochrony przyrody, zwłaszcza obszarami Natura 2000. Przy aktualnie niskim stanie wiedzy na temat PZW, niedostatku modelowania i badań eksperymentalnych, brakuje realnych podstaw rozważania tej metody jako alternatywnej bądź uzupełniającej dla konwencjonalnych metod eksploatacji w warunkach Lubelskiego Zagłębia Węglowego [7]. Możliwości jej lokalnego zastosowania na niewielką skalę powinny być określone w trakcie dalszych badań. Pracę wykonano w ramach zadania badawczego pt Opracowanie technologii zgazowania węgla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii elektrycznej finansowanego przez NCBR w ramach strategicznego programu badań naukowych i prac rozwojowych pt.: Zaawansowane technologie pozyskiwania energii oraz częściowo w ramach badań statutowych KGZiG AGH. Literatura [1] Bilans zasobów kopalin i wód podziemnych w Polsce wg stanu na 31 XII 2011r., Państw. Inst. Geol. Państw. Inst. Bad., Warszawa, 2012 [2] Dembowski Z., Porzycki J. (red) Karbon Lubelskiego Zagłębia Węglowego. Prace Państw. Inst. Geol., CXXII, Warszawa, 1988 [3] Drzewiecki J. The basic technological conditions of underground coal gasification (UCG). AGH Journal of Mining and Geoinginering. Vol. 36, No 1, p. 117-124, 2012 [4] Hajdo S., Klich J., Ptak K. Uwarunkowania podziemnego zgazowania węgla 100 lat rozwoju metody. Górn. i Geoinż. R. 34, z. 4, s. 225 235, 2010 [5] Ludwik-Pardała M., Niemotko K. Przegląd metod podziemnego zgazowania węgla na podstawie wybranych przeprowadzonych prób na świecie. Przegl. Górn., 2, s.8-16, 2013 [6] Nieć M. Geologiczne bariery i ograniczenia dla podziemnego zgazowania węgla. Biul. PIG 448, s.183-194, 2012 [7] Nieć M., Chećko J., Górecki J., Sermet E. - Uwarunkowania geologiczno-złożowe stosowania PZW w polskich złożach węgla kamiennego, Przegl. Górn., 2, s.26-36, 2013 [8] Porzycki J. Atlas geologiczny Lubelskiego Zagłębia Węglowego. Inst. Geol., Warszawa, 1978 [9] Sermet E., Górecki J. Szanse podziemnego zgazowania węgla na przykładzie złoża Sawin (Lubelskie Zagłębie Węglowe) Biul. PIG, 448, s. 201 208, 2012 [10] Sermet E., Górecki J. - Podstawowe kryteria możliwości podziemnego zgazowania węgla w Lubelskim Zagłębiu Węglowym. Zesz. Nauk. IGSMiE PAN, nr 83, s. 185 192, 2012 [11] Zdanowski A. Jakość węgla w Lubelskim Zagłębiu Węglowym. Biul. Państw. Inst. Geol., 439 (1): 189 195, 2010 23