Emission and commercial utilization of coal mine methane in the Upper Silesian Coal Basin illustrated by the example of Katowice Coal Holding Company

• Authors: Sławomir Kędzior
• Languages of publication: EN

Abstracts

EN

The article deals with the issue of the release of methane from coal seams and its emission to the atmosphere from the mines of Katowice Coal Holding Company in the years of 1997-2011. This period is characterized by organizational changes in Polish mining industry involving liquidation or a merger of mines, an increase in both the concentration of coal mining activity, and the depth of the exploitation at which the amount of methane in coal seams grows ever larger. The analysis of the variation in the methane emission from the coal mines in that period points out a decline in the intensity of the emission until 2005, probably owing to the liquidation of some mines, later, but in the years of 2006-2010 - a considerable increase in both the absolute methane emission of the mines and the methane emission to the atmosphere despite a dropping coal extraction. This signifies that mining activity takes place in increasingly difficult gas conditions prevailing at great depths. Despite a slight decrease in both the absolute methane emission and methane emission to the atmosphere in 2011, a continuously growing trend of this phenomenon should be expected in the future. A similar tendency is also visible in the whole Upper Silesian Coal Basin, however the methane emission peak falls in 2008. In order to curb the growth of the amount of the emitted methane, it should be commercially utilized. Particularly vital is considering methane as an unconventional resource, following the example of other countries.

Keywords

EN

greenhouse effect; coal; gas hazard; underground mining; Upper Silesian Coal Basin; Poland

• Publisher: Sciendo
• Journal: Environmental & Socio-economic Studies
• Year: 2015
• Volume: 3
• Issue: 1
• Pages: 1-10

Dates

published

2015-03-01

online

2015-05-23

Contributors

author

Sławomir Kędzior

• Department of Applied Geology, Faculty of Earth Sciences, University of Silesia, Będzińska Str. 60, 41-200 Sosnowiec, Poland

References

• Borowski J., Sosnowski M. 1977. Zjawiska związane z dużą głębokością zalegania pokładów węgla w północnowschodniej części Rybnickiego Okręgu Węglowego. Prz. Górn., 7: 402-407.
• Gawlik L., Grzybek I. 2002. Szacowanie emisji metanu w polskich zagłębiach (system węgla kamiennego). Studia, rozprawy, monografie, 106. Pol. Akad. Nauk. Inst. Gosp. Sur. Min. i Energet., Kraków.
• Gonet A., Nagy S., Rybicki C., Siemek J., Stryczek S., Wiśniowski R. 2010. Technologia wydobycia metanu z pokładów węgla (CBM). Gór. Geol. 5: 5-25.
• Grzybek I. 2000. Problemy geometryzacji pola metanonośności i szacowania zasobów metanu wynikające z eksploatacyjnego odgazowania pokładów węgla. Gór. Odkryw., 2-3: 211-219.
• Karacan C.Ö., Ruiz F.A., Cotĕ M., Phipps S. 2011. Coal mine methane: A review of capture and utilization practices with benefits to mining safety and to greenhouse gas reduction. Int. J. Coal Geol., 86: 121-156.[Crossref][WoS]
• Kędzior S. 2009a. Accumulation of coal-bed methane in the south-west part of the Upper Silesian Coal Basin (southern Poland). Int. J. Coal Geol., 80: 20-34.[Crossref][WoS]
• Kędzior S. 2009b. Problem emisji i ujmowania metanu kopalnianego na przykładzie wybranych czynnych kopalń południowej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Górn. Odkryw., 2-3: 79-83.
• Kędzior S. 2012. Przystropowa strefa gazonośna w utworach karbonu południowej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego - występowanie, parametry zbiornikowe węgla oraz możliwości pozyskania metanu. Wyd. Uniw. Śl., Katowice.
• Kędzior S., Hadro J., Kwarciński J., Nagy S., Młynarczyk M., Rostkowski R., Zalewska E. 2007. Warunki naturalne występowania i metody eksploatacji metanu pokładów węgla w wybranych zagłębiach węglowych USA oraz możliwości rozwoju eksploatacji tego gazu w Polsce - sprawozdanie z wyjazdu szkoleniowego do USA. Prz. Geol., 55: 565-570.
• Kędzior S., Kulawik M. 2005. Aspekty geologiczne, ekonomiczne i prawne występowania i utylizacji metanu jako kopaliny towarzyszącej w złożu węgla KWK „Wieczorek” (Górnośląskie Zagłębie Węglowe). Gór. Odkryw., 2: 53-57.
• Khavari-Khorasani G., Michelsen J.K. 1999. Coal-bed gas content and gas undersaturation. [in:] Mastalerz M., Glikson M., Golding S.D. (eds.) Coal-bed methane: scientific, environmental and economic evaluation. Kluwer Acad. Publ., Boston: 207-231.
• Kondracki J. 1994. Geografia Polski. Mezoregiony fizycznogeograficzne. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.
• Kotarba M. 2001. Composition and origin of coalbed gases in the Upper Silesian and Lublin basins, Poland. Org. Geochem., 32: 163-180.[Crossref]
• Kotarba M., Ney R. 1995. Węglowodory w utworach węglonośnych górnego karbonu Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. [in:] Ney R., Kotarba M. (eds.) Opracowanie modeli oraz bilansu generowania i akumulacji gazów w serii węglonośnej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Centrum PPGSMiE, Kraków: 7-24.
• Kotas A. [ed.] 1994. Coal-bed methane potential of the Upper Silesian Coal Basin, Poland. Prace PIG, 142, Warszawa.
• Kozłowski B. 1982. Gazy kopalniane - kontrola, prognoza, zwalczanie. PWN, Warszawa-Kraków.
• Kozłowski B., Grębski Z. 1982. Odmetanowanie górotworu w kopalniach. Wyd. Śląsk, Katowice.
• Krause E., Sebastian Z. 1998-2012. Zagrożenia gazowe. [in:] Konopko W. (ed.) Raport roczny (1997-2011) o stanie podstawowych zagrożeń naturalnych i technicznych w górnictwie węgla kamiennego. GIG Katowice.
• Kwarciński J., Hadro J. 2008. Metan pokładów węgla na obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Prz. Geol., 56: 485-490.
• Lunarzewski L.W. 1998. Gas emission prediction and recovery in underground coal mines. Int. J. Coal Geol., 35: 117-145.[Crossref]
• Moore, T.A. 2012. Coalbed methane: A review. Int. J. Coal Geol., 101: 36-81.[Crossref]
• Nawrat S. 2011. Aktualny stan i perspektywy wykorzystania metanu z pokładów węgla w Polsce. Mat. Szkoły Eksploatacji Podziemnej. IGSMiE PAN, Kraków: 750-762.
• Nawrat S., Napieraj S., Marks G. 2012. Badania eksperymentalne szczelinowania pokładów węgla. Wiad. Gór., 4: 211-217.
• Nawrat S., Rychlicki S., Stopa J. 2008: Doświadczenia i perspektywy wykorzystania metanu pokładów węgla w Polsce. I Kongres Polskiego Przemysłu Gazowniczego 16-18 kwietnia 2008 r. Wisła, www.igg.pl
• Nieć M. 1993. Złoża metanu w formacjach węglonośnych. Mat. Szkoły Eksploatacji Podziemnej, 2, Ustroń: 281-301.
• Patyńska R. 2013. Methane emissions from ventilation and degasification systems of hard coal mines in Poland in the years 2001-2010. Gosp. Sur. Min., 29, 1: 17-33.
• Pękała Z. 1992. Występowanie metanu w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym na tle ogólnej struktury geologicznej obszaru. Biul. Inf. Geologia, Metan Pokładów Węgla, 1: 8.
• Scott A.R. 2002. Hydrogeologic factors affecting gas content distribution in coal beds. Int. J. Coal Geol., 50: 363-387.[Crossref]
• Skorek J., Kalina J., Backhaus C., Mroz A. 2004. Możliwości wykorzystania metanu z pokładów węgla w niemieckich i polskich kopalniach. Zesz. Nauk. Polit. Łódzkiej. Ser. Cieplne Maszyny Przepływowe., 125: 227-242.
• Smith I.M., Sloss L.L. 1992. Methane emissions from coal. IEA Coal Research Perspectives.
• Tarnowski J. 1989. Geologiczne warunki występowania metanu w Górnośląskiej Niecce Węglowej. Zesz. Nauk. Polit. Śląskiej, Gór., 166. Gliwice. www.zec.katowice.pl

Identifiers

DOI

10.1515/environ-2015-0051