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

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

---

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