Zastosowanie uniporowego modelu dyfuzji do określenia objętości gazu desorbowanego podczas pobierania prób węgla dla oceny metanonośności

Metanonośność pokładów węgla kamiennego jest jednym z najważniejszych parametrów, których znajomość wpływa bezpośrednio na zagrożenia metanowego w kopalniach. Wartość tego parametru określa się przez odgazowanie próbki węgla i bilansowanie gazu w warunkach laboratoryjnych. Część metanu, pierwotnie sorbowanego na węglu, uwalnia się z próbki w czasie pierwszych 2 minut jej przygotowania. Do określenia ilości gazu „traconego” wykorzystano model dyfuzji uniporowej i efektywny współczynnik dyfuzji De. Dyfuzyjność polskich węgli kamiennych może zmieniać się w zakresie dwóch rzędów wielkości. W pracy pokazano wpływ współczynnika De na kinetykę uwalniania metanu. Wyznaczono ilość traconego metanu w funkcji współczynnika dyfuzji De oraz wskaźnika desorpcji dp. Przedstawione wyniki wskazują, że strata metanu jest mniejsza od aktualnie stosowanej korekty w metodzie oznaczania metanonośności pokładów węgla.

---

The methane content of hard coal seams is one of the most important parameters, the knowledge of which influences directly methane hazards in mines. The value of this parameter is determined by degasification of the coal sample and gas balancing in laboratory conditions. The part of methane originally desorbed on coal liberates from the sample during the first minutes of its preparation. For the determination of the “lost” gas quantity, the diffusion unipore model and effective diffusion coefficient De were used. The diffusivity of Polish hard coals can change within the range of two quantity orders. In the study the influence of the coefficient De on the methane liberation kinetics was shown. The quantity of lost methane in the function of diffusion coefficient De and desorption index dp was determined. The presented results point out that the methane loss is lower than the currently used correction in the method of determination of the coal seam methane content.