Materiały konferencyjne SEP 1993 - tom 2

Szkoła Eksploatacji Podziemnej '93 I 16 14 cząsteczki metanu. Niemniej, przy analizie tych krzywych (górna krzywa ilustruje desorpcję po Ih) należy mieć na uwadze fakt, że w tym czasie węgle nie kurczą się. Zatem ten stan niestabilny na skutek braku płynu porowego jakim jest zdesorbowany metan, może powodować propagację szczelin. I efekt len prawdopodobnie rejestrują geofizycy w postaci efektów akustycznych [Majewska Z. 1989]. Celem ostanio prowadzonych badań było uzyskanie odpowiedzi na pytanie jak zmienia się chłonność sorpcyjna węgli, gdy próbki umieścimy w tworzywie uniemożli- wiającym zmianę ich zewnętrznych wymiarów [Ceglarska-Stefanska G. i inni 1992]. Uzyskane wyniki świadczą, że sorpcja na węglu o zablokowanej rozszerzalności zewnętrznej ma wyższe wartości niż na węglu swobodnie pęczniejącym, a wielokrotne prowadzeenie procesu nie powoduje zmian w przebiegu izoterm. Uzyskane wartości chłonności sorpcyjnej leżą w jednym paśmie, około 2 Ncm^ /g wyżej od wartości sorpcji metanu na węglu swobodnie rozszerzającym się. Celowym wydaje się również podkreślenie, że nie tylko istotna jest stwierdzona doświadczalnie wyższa sorpcja metanu na węglu z zablokowaną rozszerzalnością zewnę- trzną, ale również ważne jest obserwowane przesunięcie chłonności sorpcyjnej w kierunku niższych ciśnień gazu, np. wartość sorpcji przy ciśnieniu metanu 1.25 MPsi jest taka sama jak przy ciśnieniu 4.36 MPa na węglu swobodnie pę- czniejącym (rys. 5), We wszystkich przypadkach wy- stępuje histereza, nieco bardziej roz- warta dla węgli umieszczonych w tworzywie (co ujawnia się przy wyższych ciśnieniach eksperymentu). Obserwowany wzrost chłonności sorpcyjnej można wytłumaczyć jedy- nie pęcznieniem matrycy węglowej do wnętrza porów transportowych i szczelin. Uzyskane wyniki dla wę- gla B/90 przedstawiono na rysunku 5. Wydaje się, że badania te wyjaśniają częściowo różnice w metanośności oszacowanej w opar- ciu o laboratoryjne badania chłonności sorpcyjnej węgli swobodnie rozszerzających się i wyznaczonej in situ. Ponadto, w oparciu o te wyniki, można wysnuć hipotezę, że pęcznienie matrycy węglowej do wnętrza struktury porowatej węgla powodować będzie zmniejszenie jego przepuszczalności, a to z kolei stymulować będzie wzrost naprężeń w pokładzie węglo- wym. Pewnym potwierdzeniem sugestii, że rozszerzalność węgla odbywa się kosztem porów transportowych jest porównanie wyników doświadczalnych z danymi uzyskanymi na drodze rozważań teoretycznych [Ceglarska-Stefańska G., Duda J., Milewska-Duda J. 1992], z których wynika, że powyżej ciśnienia p^eianu - 2,(X) lvlPa rozszerzalność mierzona w obu kierunkach uwarstwienia jest mniejsza od rozszerzalności teoretycznej węgla. ^ 1 2 z ^ 8 X wegiel z zablokowano, rozszerzalności a 4 Węgiel swobodnie peczniejacy f I Ą sorpcjo desorpcja so r pc jo desorpcja sorpc jo desorpcjo 2 3 Ciśnienie MPo Rys. 5 Sekcja VI 331