Pavlo Saik1, Dmytro Yankin1
1Department of Mining Engineering and Education, Dnipro university of technology, 19 Yavornytskoho Ave., Dnipro, 49005, Ukraine
Dnipro University of Technology
Textbook – 148 pages
Full text (.pdf)
ISBN 978-617-8185-37-4
ABSTRACT
A theoretical and applied analysis of the prerequisites for implementing hydrogen-oriented coal gasification technology has been conducted. A research methodology and a set of analytical tools for studying underground coal gasification processes in the Western Donbas have been developed. Rational parameters of the gasified cavity have been substantiated, and optimal regimes for supplying blowing mixtures oriented toward hydrogen production have been determined. Recommendations for controlling the underground coal gasification process with a focus on balanced hydrogen production have been formulated. These include the adaptation of technological regimes of blowing mixture supply, parameters of the combustion face, and design solutions for the underground gasifier. The publication is intended for a wide range of researchers from scientific research institutes and design organizations, engineering and technical personnel of mining enterprises, and may also be useful for lecturers, PhD students, master’s students, and undergraduate students of mining specialties at higher education institutions.
Keywords: underground coal gasification; hydrogen production; coal seam, hydrogen-oriented gasification; underground gasifier; combustion face
REFERENCES
1. Доронін, А. (2024). Еколого-економічні аспекти виробництва альтернативних видів палива в Україні. Збалансоване природокористування, (4), 65-69. https://doi.org/10.33730/2310-4678.4.2024.319397
2. Дульський, А.І., & Сторожук, М.С. (2023). Альтернативні палива в енергетиці, проблеми та перспективи. Вчені записки ТНУ імені В.І. Вернадського. Серія: Технічні науки, 34(73), 300-309. https://doi.org/10.32782/2663-5941/2023.5/46
3. Мелашенко, Ю.С., & Курепін, В.М. (2024). Використання енергетичних ресурсів: вплив на навколишнє середовище. У матеріалах Міжнародного форуму (с. 102-104). Миколаїв, Україна: Миколаївський національний аграрний університет. https://doi.org/10.31521/978-617-7149-78-0-32
4. Гуня, Д.П. (2021). Можливі причини зміни клімату та необхідності декарбонізації енергетики. Гірнича геологія та геоекологiя, 2(3), 65-74.
5. Mykhailova, E. (2023). Analysis of the greenhouse gas emissions problem and the methods of their disposal. The Scientific Paradigm in the Context of Technological Development and Social Change. https://doi.org/10.30525/978-9934-26-297-5-21
6. Кудря, С.О., Рєпкін, О.О., Рубаненко, О.О., Яценко, Л.В., & Шинкаренко, Л.Я. (2022). Етапи розвитку зеленої водневої енергетики України. Відновлювана енергетика, 1(68), 5-16.
7. Боднарчук, А.П., & Гоцуляк, М.М. (2024). Воднева енергетика і майбутнє України. У Матеріалах Ⅶ міжнародної науково-технічної конференції «Світлотехніка й електроенергетика: історія, проблеми, перспективи» (с. 83-84). Тернопіль, Україна: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя.
8. Янкін, Д., & Демидов, М. (2023). Орієнтація технології підземної газифікації вугілля на отримання водню. У Матеріалах XVI міжнародної науково-практичної конференції «Українська школа гірничої інженерії» (с. 63-64). Східниця, Україна. https://doi.org/10.33271/usme16.063
9. Imperiyka, M.H., Rahuma, M.N., & Eman, B.A. (2017). An overview of hydrogen production technologies of water electrolysis. (2017). International Journal of Science and Research (IJSR), 6(7), 206-217. https://doi.org/10.21275/art20173986
10. Nikolov, K., & Streblau, M. (2022). Hydrogen Production Technologies – A Comparative Overview and Future Developments. In 22nd International Symposium on Electrical Apparatus and Technologies (pp. 1-6). Bourgas, Bulgaria. https://doi.org/10.1109/siela54794.2022.9845687
11. Ahaiev, R., Prytula, D., Zberovskyi, V., Kliuiev, E., Antoniuk, O., & Pererva, A. (2025). Environmental aspects and statistical analysis of geological data of gas recovery in surface degassing wells. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1457(1), 012019. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1457/1/012019
12. Kliuiev, E.S., Ahaiev, R.A., Dudlia, K.Ye., Vlasenko, V.V., & Zberovskyi, V.V. (2024). Analysis of quantitative and qualitative parameters of gas mixture in thermal processes of mine medium. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1415(1), 012030. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1415/1/012030
13. Дичковський, Р.О., Табаченко, М.М., Фальштинський, В.С., Лозинський, В.Г., & Саїк, П.Б. (2017). Адаптація технології свердловинної підземної газифікації вугілля. Дніпро, Україна: Національний гірничий університет, 185 с.
14. Anjum, M. (2023). Carbon capture and storage (CCS) technologies for the oil and gas industry: A comprehensive literature review. https://doi.org/10.1021/scimeetings.3c10087
15. Roddy, D., & González, G. (n.d.). (2009). Chapter 4. Underground Coal Gasification (UCG) with Carbon Capture and Storage (CCS). Carbon Capture, 102-125. https://doi.org/10.1039/9781847559715-00102
16. Gordon, М., & Weber, M. (2021). Global energy demand to grow 47% by 2050, with oil still top source: US EIA. Retrieved from https://www.spglobal.com/commodity-insights/en/news-research/latest-news/crude-oil/100621-global-energy-demand-to-grow-47-by-2050-with-oil-still-top-source-us-eia
17. Ishaq, H., Dincer, I., & Crawford, C. (2022). A review on hydrogen production and utilization: Challenges and opportunities. International Journal of Hydrogen Energy, 47(62), 26238-26264. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.11.149
18. Usman, M.R. (2022). Hydrogen storage methods: Review and current status. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 167, 112743. https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112743
19. Rosen, M.A., & Koohi-Fayegh, S. (2016). The prospects for hydrogen as an energy carrier: an overview of hydrogen energy and hydrogen energy systems. Energy, Ecology and Environment, 1(1), 10-29. https://doi.org/10.1007/s40974-016-0005-z
20. Makaryan, I.A., Sedov, I.V., Salgansky, E.A., Arutyunov, A.V., & Arutyunov, V.S. (2022). A comprehensive review on the prospects of using hydrogen-methane dlends: challenges and opportunities. Energies, 15(6), 2265. https://doi.org/10.3390/en15062265
21. AccessScience. (2020). Hydrogen-powered cars. https://doi.org/10.1036/1097-8542.yb100255
22. Crivello, J.C., Denys, R.V., Dornheim, M., Felderhoff, M., Grant, D.M., Huot, J., & Yartys, V.A. (2016). Mg-based compounds for hydrogen and energy storage. Applied Physics A, 122(2) 1-17. https://doi.org/10.1007/s00339-016-9601-1
23. Chai, S., Zhang, G., Li, G., & Zhang, Y. (2021). Industrial hydrogen production technology and development status in China: a review. Clean Technologies and Environmental Policy, 23(7), 1931-1946. https://doi.org/10.1007/s10098-021-02089-w
24. Iida, S., & Sakata, K. (2019). Hydrogen technologies and developments in Japan. Clean Energy, 3(2), 105-113. https://doi.org/10.1093/ce/zkz003
25. Sustainability. (2022). The race to develop green hydrogen – А sustainable challenge. Retrieved from https://www.activesustainability.com/renewable-energy/production-green-hydrogen/?_adin=02021864894
26. Зануда, А. (2021). Зелений водень для України та світу: стратегічна перспектива чи новий великий пшик. Режим доступу: https://www.bbc.com/ukrainian/features-58722468
27. Саїк, П.Б., & Янкін, Д.В. (2023). Аналіз технологій отримання водню та перспективи розвитку в Україні. Збірник наукових праць НГУ, (73), 56-67. https://doi.org/10.33271/crpnmu/73.056
28. Волошин, М.Д., Шестозуб, А.Б., Черненко, Я.М., & Зеленська, Л.О. (2009). Технологія неорганічних речовини. Частина 1. Технологія газів. Дніпродзержинськ, Україна: Дніпродзержинський державний технічний університет, 313 с.
29. Zeng, K., & Zhang, D. (2010). Recent progress in alkaline water electrolysis for hydrogen production and applications. Progress in Energy and Combustion Science, 36(3), 307-326. https://doi.org/10.1016/j.pecs.2009.11.002
30. Fujiwara, S., Kasai, S., Yamauchi, H., Yamada, K., Makino, S., Matsunaga, K., Yoshino, M., Kameda, T., Ogawa, T., Momma, S., & Hoashi, E. (2008). Hydrogen production by high temperature electrolysis with nuclear reactor. Progress in Nuclear Energy, 50(2-6), 422-426. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2007.11.025
31. Show, K.-Y., Yan, Y., Ling, M., Ye, G., Li, T., & Lee, D.-J. (2018). Hydrogen production from algal biomass – Advances, challenges and prospects. Bioresource Technology, 257, 290-300. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2018.02.105
32. Подорванов, В.В. (2016). Фундаментальні біологічні проблеми водневої енергетики. Науковий часопис НПУ імені М.П. Драгоманова, 53, 250-255.
33. Криштопа, С., Криштопа, Л., Гнип, М., Микитій, І., Мельник, В., & Дикун, Т. (2019). Дослідження складу і теплоти згорання піролізних газів як палива для конвертованих на газ дизельних двигунів нафтогазового технологічного транспорту. Сучасні технології в машинобудуванні та транспорті, 2(13), 84-94. https://doi.org/10.36910/automash.v2i13.91
34. Han, L., & Wang, Q. (2021). Hydrogen production from biomass pyrolysis. Hydrogen Production and Energy Transition, 279-302. https://doi.org/10.1515/9783110596250-014
35. Галиш, В.В., Ященко, О.В., & Трембус, І.В. (2022). Комплексне перероблення рослинної сировини: Комплексна хімічна переробка деревини. Київ, Україна: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 104 с.
36. Kaiwen, L., Bin, Y., & Tao, Z. (2017). Economic analysis of hydrogen production from steam reforming process: A literature review. Energy Sources, Part B: Economics, Planning, and Policy, 13(2), 109-115. https://doi.org/10.1080/15567249.2017.1387619
37. Midilli, A., Kucuk, H., Topal, M.E., Akbulut, U., & Dincer, I. (2021). A comprehensive review on hydrogen production from coal gasification: Challenges and Opportunities. International Journal of Hydrogen Energy, 46(50), 25385-25412. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.05.088
38. Rampai, M.M., Mtshali, C.B., Seroka, N.S., & Khotseng, L. (2024). Hydrogen production, storage, and transportation: recent advances. RSC Advances, 14(10), 6699-6718. https://doi.org/10.1039/d3ra08305e
39. Tashcheiev, Y.V., Voitko, S.V., Trofymenko, O.O., Riepkin, O.O., & Kudria, T.S. (2020). Global trends in the development of hydrogen technologies in industry. Business Inform, 8(511), 103-114. https://doi.org/10.32983/2222-4459-2020-8-103-114
40. Бондаренко, В.І., Ковалевська, І.А., Малашкевич, Д.С., & Сушкова, В.В. (2022). Сучасний стан і перспективи розвитку водневої енергетики Збірник наукових праць НГУ, (69), 7-22. https://doi.org/10.33271/crpnmu/69.007
41. Saik, P., Dychkovskyi, R., Lozynskyi, V., Falshtynskyi, V., Cabana, E.C., & Hrytsenko, L. (2021). Chemistry of the gasification of carbonaceous raw material. Materials Science Forum, (1045), 67-78. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.1045.67
42. Smolinski, A., Wochna, S., & Howaniec, N. (2022). Gasification of lignite from Polish coal mine to hydrogen-rich gas. International Journal of Coal Science & Technology, 9(1). https://doi.org/10.1007/s40789-022-00550-9
43. Lozynskyi, V., Saik, P., Petlovanyi, M., Sai, K., Malanchuk, Z., & Malanchuk, Ye. (2018). Substantiation into mass and heat balance for underground coal gasification in faulting zones. Inżynieria Mineralna, 1(2), 289-300. https://doi.org/10.29227/IM-2018-02-36
44. Chen, W.-H., & Chen, C.-Y. (2020). Water gas shift reaction for hydrogen production and carbon dioxide capture: A review. Applied Energy, 258, 114078. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.114078
45. Саїк, П.Б., Лозинський, В.Г., Фальштинський, В.С., Демидов, М.С., & Ганушевич, К.А. (2019). Дослідження матеріально-теплових показників процесу газифікації вугілля. Збірник наукових праць НГУ, (57), 32-44. https://doi.org/10.33271/crpnmu/57.032.
46. Dychkovskyi, R., Falshtynskyi, V., Saik, P., Lozynskyi, V., Sala, D., Hankus, Ł., Magdziarczyk, M., & Smoliński, A. (2025). Control of contour evolution, burn rate variation, and reaction channel formation in coal gasification. Scientific Reports, 15(1). https://doi.org/10.1038/s41598-025-93611-3
47. Янкін, Д.В. (2024). Синтез-газ – продукт водневоорієнтованої технології газифікації вугілля. У Матеріалах ХІV міжнародної науково-технічної конференції аспірантів та молодих вчених «Наукова весна-2024» (с. 248-249). Дніпро, Україна. Режим доступу: http://ir.nmu.org.ua/handle/123456789/166926
48. Pershad, S., Pistorius, J., & van der Riet, M. (2018). Majuba underground coal gasification project. Underground Coal Gasification and Combustion, 469-502. https://doi.org/10.1016/b978-0-08-100313-8.00014-1
49. L’Homme, G.A., Pirard, J.P., & Ledent, P. (1991). Oxy-reactivity of coal at low temperature and high pressure during great depth underground gasification tests. Fundamental Issues in Control of Carbon Gasification Reactivity, 107-129. https://doi.org/10.1007/978-94-011-3310-4_6
50. Wang, Z., Xu, X., & Cui, Y. (2019). Effect of fixed and removable gas-injection patterns on the expansion of reaction zones during underground coal gasification. Energy & Fuels, 33(6). https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.9b00037.s001
51. Self, S.J., Reddy, B.V., & Rosen, M.A. (2012). Review of underground coal gasification technologies and carbon capture. International Journal of Energy and Environmental Engineering, 3(16), 1-18. https://doi.org/10.1186/2251-6832-3-16
52. Jamieson, M. (2023). Coal gasification operations with carbon capture (CCS). Office of Scientific and Technical Information (OSTI). https://doi.org/10.2172/1922942
53. Škvareková, E., Tomašková, M., Wittenberger, G., & Zelenák, Š. (2019). Analysis of risk factors for underground coal gasification. Management Systems in Production Engineering, 27(4), 227-235. https://doi.org/10.1515/mspe-2019-0036
54. Otto, C., & Kempka, T. (2015). Thermo-mechanical simulations confirm: Temperature-dependent mudrock properties are nice to have in far-field environmental assessments of underground coal gasification. Energy Procedia, 76, 582-591. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.07.875
55. Khan, M., Mmbaga, J., Shirazi, A., Trivedi, J., Liu, Q., & Gupta, R. (2015). Modelling underground coal gasification – A review. Energies, 8(11), 12603-12668. https://doi.org/10.3390/en81112331
56. Czaplicka-Kolarz, K., Korol, J., Ludwik-Pardała, M., & Ponikiewska, K. (2021). Material and energy flow analysis (Mefa) of the unconventional method of electricity production based on underground coal gasification. Journal of Sustainable Mining, 13(3). https://doi.org/10.46873/2300-3960.125
57. Заєв, В.В. (2015). Обґрунтування технологічних параметрів тепловідвідних свердловин при підземній газифікації вугільних пластів. Автореф. дис. на здобуття наук. ступеня кандидата техн. наук. Спец.: 05.15.02. Дніпропетровськ: Національний гірничий університет, 21 с.
58. Haiko, H., Stoudenets, V., Li, D., Biletskyi, V., & Desna, N. (2023). Theoretical substantiation of “The variable phase turbine-downhole recuperator” for Underground Coal Gasification. Petroleum & Coal, 65(3), 613-622. https://www.vurup.sk/wp-content/uploads/2023/07/PC-X_Desna_07.pdf
59. Sadovenko, I., Inkin, O., & Zagrytsenko, A. (2016). Theoretical and geotechnological fundamentals for the development of natural and man-made resources of coal deposits. Mining of Mineral Deposits, 10(4), 1-10. https://doi.org/10.15407/mining10.04.001
60. Рудаков, Д., Інкін, О., & Деревягіна, Н. (2022). Аналіз типів геотермальних систем для використання теплового ресурсу закритих шахт. Збірник наукових праць НГУ, (68), 145-156. https://doi.org/10.33271/crpnmu/68.145
61. Iriguchi, R., Hamanaka, A., Su, F., Sasaoka, T., Shimada, H., Itakura, K., Takahashi, K., Kodama, J., & Deguchi, G. (2024). Effects of water injection on reaction temperature and hydrogen production in horizontal co-axial underground coal gasification. Scientific Reports, 14(1), 25551. https://doi.org/10.1038/s41598-024-76966-x
62. Dong, X., Zhong, F., Chen, S., Chen, Y., Li, J., Lyu, X., Jiang, L., & Chen, Z. (2024). Potential evaluation of the hydrogen production in underground coal gasification process. SPE Europe Energy Conference and Exhibition. https://doi.org/10.2118/220088-ms
63. Yin, Z., Xu, H., Chen, Y., Zhao, T., & Wu, J. (2023). Experimental simulate on hydrogen production of different coals in underground coal gasification. International Journal of Hydrogen Energy, 48(19), 6975-6985. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.03.205
64. Liu, H., Guo, W., & Liu, S. (2022). Comparative techno-economic performance analysis of underground coal gasification and surface coal gasification based coal-to-hydrogen process. Energy, 258, 125001. https://doi.org/10.1016/j.energy.2022.125001
65. Salieiev, I., Bondarenko, V., Kovalevska, I., Malashkevych, D., & Galkov, R. (2025). Principles of mining-geological classification for maintaining mine workings in conditions of weakly metamorphosed rocks. Mining of Mineral Deposits, 19(1), 26-36. https://doi.org/10.33271/mining19.01.026
66. Dychkovskyi, R., Shavarskyi, I., Saik, P., Lozynskyi, V., Falshtynskyi, V., & Cabana, E. (2020). Research into stress-strain state of the rock mass condition in the process of the operation of double-unit longwalls. Mining of Mineral Deposits, 14(2), 85-94. https://doi.org/10.33271/mining14.02.085
67. Bondarenko, V.I., Kovalevska, I.A., Symanovych, H.A., Sachko, R.M., & Sheka, I.V. (2023). Integrated research into the stress-strain state anomalies, formed and developed in the mass under conditions of high advance velocities of stope faces. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1254(1), 012062. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1254/1/012062
68. Petlovanyi, M.V., Malashkevych, D.S., Sai, K.S., & Stoliarska, O.V. (2023). Ecological-economic aspects of mining thin coal seams in the Western Donbas. Journal of Geology, Geography and Geoecology, 32(3), 569-580. https://doi.org/10.15421/112351
69. Дичковський, Р.О., Табаченко, М.М., & Фальштинський, В.С. (2015). Зміни гірського масиву при фізико-хімічних геотехнологіях газифікації вугілля. Дніпро, Україна: Національний гірничий університет. Режим доступу: https://ir.nmu.org.ua/handle/123456789/146927
70. Lan, C., Lyu, Q., Qie, Y., Jiang, M., Liu, X., & Zhang, S. (2018). Thermodynamic and kinetic behaviors of coal gasification. Thermochimica Acta, 666, 174-180. https://doi.org/10.1016/j.tca.2018.06.019
71. Tremel, A., Haselsteiner, T., Kunze, C., & Spliethoff, H. (2012). Experimental investigation of high temperature and high pressure coal gasification. Applied Energy, 92, 279-285. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2011.11.009
72. Saik, P., & Berdnyk, M. (2022). Mathematical model and methods for solving heat-transfer problem during underground coal gasification. Mining of Mineral Deposits, 16(2), 87-94. https://doi.org/10.33271/mining16.02.087
73. Лисий, Н., Гелеш, А., & Попович, В. (2024). Термодинамічні дослідження процесів газифікації відходів видобутку вугілля. У Матеріалах XVІІ міжнародної науково-практичної конференції «Українська школа гірничої інженерії» (с. 49-50). Східниця, Україна. https://doi.org/10.33271/usme17.049
74. Kačur, J., Laciak, M., Durdán, M., & Flegner, P. (2023). Investigation of underground coal gasification in laboratory conditions: A review of recent research. Energies, 16(17), 6250. https://doi.org/10.3390/en16176250
75. Xin, L., Wang, B., Li, J., Niu, M., Shang, Z., Xu, W., Wang, X., & Li, H. (2024). Modeling test of combustion cavity growth during underground coal gasification in the early stage of ignition. ACS Omega, 9(3). https://doi.org/10.1021/acsomega.3c07686
76. Саїк, П.Б., & Янкін, Д.В. (2024). Формування методики досліджень водневоорієнтованої технології підземної газифікації вугілля. Науковий вісник ДонНТУ, 1(12), 129-138. https://doi.org/10.31474/2415-7902-2024-1-12-129-138
77. Saik, P., Lozynskyi, V., Yankin, D., Lysyy, N., & Cherniaiev, O. (2025). Substantiation into the efficiency of the coal gasification process with a focus on hydrogen production. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (3), 85-92. https://doi.org/10.33271/nvngu/2025-3/085
78. Petlovanyi, М.V., Мalashkevych, D.S., & Sai, K.S. (2020). The new approach to creating progressive and low-waste mining technology for thin coal seams. JournalofGeology, GeographyandGeoecology, 29(4), 765-775.
79. Proto, A. R., Longo, L., Gambella, F., Zimbalatti, G., Macrì, G., Gallucci, F., Caruso, L., Salerno, M., & Colantoni, A. (2016). Energetic characteristics of syngas obtained from gasification of hazelnut prunings. Procedia – Social and Behavioral Sciences, 223, 835-840. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2016.05.288
80. Фальштинський, В.С., Дичковський, Р.О., Лозинський, В.Г., & Саїк, П.Б. (2011). Дослідження адаптаційних процесів системи «породовугільний масив – підземний газогенератор» на стендовій установці. Науковий вісник НГУ, (6), 66-74.
81. Slavinskaya, N.A., Riedel, U., Messerle, V.E., & Ustimenko, A.B. (2013). Chemical kinetic modeling in coal gasification processes: an overview. Eurasian Chemico-Technological Journal, 15(1), 1-18. https://doi.org/10.18321/ectj134
82. Rosen, M.A., Reddy, B.V., & Self, S.J. (2018). Underground coal gasification (UCG) modeling and analysis. Underground Coal Gasification and Combustion, 329-362. https://doi.org/10.1016/b978-0-08-100313-8.00011-6
83. Дичковський, Р.O. (2013). Наукові засади синтезу технологій видобування вугілля у слабометаморфізованих породах. Дис. на здобуття наук. ступеня доктора техн. наук. Спец.: 05.15.02. Дніпропетровськ: Національний гірничий університет, 400 с.
84. Faridi, I. K., Tsotsas, E., & Kharaghani, A. (2024). Advancing process control in fluidized bed biomass gasification using model-based deep reinforcement learning. Processes, 12(2), 254. https://doi.org/10.3390/pr12020254
85. Саїк, П.Б. (2015). Обґрунтування параметрів технології свердловинної підземної газифікації вугілля зі зближених пластів. Дис. на здобуття наук. ступеня кандидата техн. наук. Спец.: 05.15.02. Дніпропетровськ: Державний ВНЗ «НГУ», 168 с.
86. Laciak, M., Kačur, J., & Durdán, M. (2022). Modeling and control of energy conversion during underground coal gasification process. Energies, 15(7), 2494. https://doi.org/10.3390/en15072494
87. Perkins, G. (2018). Underground coal gasification – Part II: Fundamental phenomena and modeling. Progress in Energy and Combustion Science, 67, 234-274. https://doi.org/10.1016/j.pecs.2018.03.002
88. Ranade, V., Mahajani, S., & Samdani, G. (2019). Laboratory Studies on Underground Coal Gasification. Computational Modeling of Underground Coal Gasification, 121-149. https://doi.org/10.1201/9781315107967-5
89. Dvornikova, E.V. (2018). The role of groundwater as an important component in underground coal gasification. Underground Coal Gasification and Combustion, 253-281. https://doi.org/10.1016/b978-0-08-100313-8.00009-8
90. Akbarzadeh, H., & Chalaturnyk, R.J. (2014). Structural changes in coal at elevated temperature pertinent to underground coal gasification: A review. International Journal of Coal Geology, 131, 126-146. https://doi.org/10.1016/j.coal.2014.06.009
91. Дорошенко, Я.В. (2020). CFD-дослідження газодинамічних процесів у зварних трійниках магістральних газопроводів. Вчені записки ТНУ імені В.І. Вернадського. Серія: технічні науки, 31(70(2)), 27-33. https://doi.org/10.32838/2663-5941/2020.1-2/06
92. Остапенко, А., & Ліпунов, Д. (2021). Моделювання багатофазних течій засобами сучасних пакетів прикладних програм. Наука та виробництво, (23), 274-287. https://doi.org/10.31498/2522-9990232020241172
93. Єгорченко, Р.Р., Оксень, Ю.І., & Ширін, Л.Н. (2022). Моделювання руху метаноповітряної суміші дегазаційними газопроводами складної конфігурації. Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ, (2), 54-62. https://doi.org/10.31471/1993-9973-2022-2(83)-54-62
94. Hwang, M., Song, E., & Song, J. (2016). One-dimensional modeling of an entrained coal gasification process using kinetic parameters. Energies, 9(2), 99. https://doi.org/10.3390/en9020099
95. Mandapati, R.N., & Ghodke, P. (2019). Modeling of gasification process of Indian coal in perspective of underground coal gasification (UCG). Environment, Development and Sustainability, 22(7), 6171-6186. https://doi.org/10.1007/s10668-019-00469-3
96. Bazaluk, O., Lozynskyi, V., Falshtynskyi, V., Saik, P., Dychkovskyi, R., & Cabana, E. (2021). Experimental studies of the effect of design and technological solutions on the intensification of an underground coal gasification process. Energies, 14(14), 4369. https://doi.org/10.3390/en14144369
97. Wu, F., Huang, S., Jiang, Q., & Jiang, G. (2023). Effects of pressure and heating rate on coal pyrolysis: A study in simulated underground coal gasification. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 175, 106179. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2023.106179
98. Голіяд, М.Н., & Назарова, І.О. (2021). Розрахунок схеми постачання стисненим повітрям промислового підприємства. Київ, Україна: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 50 с.
99. Калюжний, А.П., & Данів, М.М. (2013). Оптимальне визначення коефіцієнта гідравлічного тертя для розрахунку втрат напору по довжині. Науково-технічний збірник «Комунальне господарство міст», (107), 270-275.
100. Малежик, І.Ф., Марценюк О.С., Мельник Л.М. та ін. (2012). Процеси і апарати харчових виробництв. Курсове проєктування. Київ, Україна: НУХТ, 543 с.
101. Afolabi, E.A., & Lee, J.G.M. (2014). An Eulerian-Eulerian CFD Simulation of Air-Water Flow in a Pipe Separator. The Journal of Computational Multiphase Flows, 6(2), 133-149. https://doi.org/10.1260/1757-482x.6.2.133
102. Żogała, A. (2021). Equilibrium simulations of coal gasification – factors affecting syngas composition. Journal of Sustainable Mining, 13(2). https://doi.org/10.46873/2300-3960.1265
103. Śpiewak, K., Czerski, G., & Bijak, K. (2021). The effect of temperature-pressure conditions on the RDF gasification in the atmosphere of steam and carbon dioxide. Energies, 14(22), 7502. https://doi.org/10.3390/en14227502
104. Саїк П.Б., Лозинський В.Г., Фальштинський В.С., & Демидов, М.С. (2017). До питання дослідження процесу газифікації вугілля. Вісті Донецького гірничого інституту, 2(41), 94-101. Режим доступу: http://ir.nmu.org.ua/handle/123456789/151217
105. Mahinpey, N., & Gomez, A. (2016). Review of gasification fundamentals and new findings: Reactors, feedstock, and kinetic studies. Chemical Engineering Science, 148, 14-31. https://doi.org/10.1016/j.ces.2016.03.037
106. Perkins, G., & Sahajwalla, V. (2007). Modelling of heat and mass transport phenomena and chemical reaction in underground coal gasification. Chemical Engineering Research and Design, 85(3), 329-343. https://doi.org/10.1205/cherd06022
107. Дичковський, Р.О. (2013). Наукові засади синтезу технологій видобування вугілля із тонких та надтонких пластів у слабометаморфізованих породах. Дніпропетровськ, Україна: Національний гірничий університет, 262 c.
108. Laouafa, F., Farret, R., Vidal-Gilbert, S., & Kazmierczak, J.B. (2016). Overview and modeling of mechanical and thermomechanical impact of underground coal gasification exploitation. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 21(4), 547-576.
109. Basu, P. (2010). Gasification theory and modeling of gasifiers. Biomass Gasification Design Handbook, 117-165. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-374988-8.00005-2
110. Концевой, А.Л., Орестова, М.В., & Концевой, С.А. (2024). Термодинамічні і матеріальні розрахунки газифікації вугілля. Вчені записки ТНУ імені В.І. Вернадського. Серія: Технічні науки, 35(74), 26-30. https://doi.org/10.32782/2663-5941/2024.5.2/05
111. Lozynskyi, V. (2023). Critical review of methods for intensifying the gas generation process in the reaction channel during underground coal gasification (UCG). Mining of Mineral Deposits, 17(3), 67-85. https://doi.org/10.33271/mining17.03.067
112. Yang, L. (2004). Study on the model experiment and numerical simulation for underground coal gasification. Fuel, 83(4-5), 573-584. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2003.08.011
113. Гайко, Г.І., Заєв, В.В., & Шульгін, П.М. (2012). Утилізація теплової енергії при підземній термохімічній переробці вугільних пластів. Алчевськ, Україна: ДонДТУ, 141 с.
114. Lozynskyi, V., Dichkovskiy, R., Saik, P., & Falshtynskyi, V. (2018). Coal seam gasification in faulting zones (heat and mass balance study). Solid State Phenomena, 277, 66-79. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/ssp.277.66
115. Zhou, X. (n.d.). Chemical equilibrium in the coal gasification process for hydrogen production. In School of Mechanical and Mining Engineering: Master’s Thesis.The University of Queensland. https://doi.org/10.14264/f2830c1
116. Dai, F., Zhang, S., Luo, Y., Wang, K., Liu, Y., & Ji, X. (2023). Recent progress on hydrogen-rich syngas production from coal gasification. Processes, 11(6), 1765. https://doi.org/10.3390/pr11061765
117. Дичковський, Р.О., Фальштинський, В.С., Табаченко, М.М., Лозинський, В.Г., & Саїк, П.Б. (2015). До питання підвищення концентрації газу метану та варіація складом синтез-газу при підземній газифікації вугілля. У Матеріалах міжнародної конференції «Форум гірників» (с. 48-57). Дніпропетровськ, Україна: Національний гірничий університет.
118. Shoko, E., McLellan, B., Dicks, A.L., & da Costa, J.C.D. (2006). Hydrogen from coal: Production and utilisation technologies. International Journal of Coal Geology, 65(3-4), 213-222. https://doi.org/10.1016/j.coal.2005.05.004
119. Янкін, Д.В., & Бабій, Ю.В. (2024). До питання отримання водню при підземній газифікації вугілля. У Матеріалах XVIІ міжнародної науково-практичної конференції «Українська школа гірничої інженерії» (с. 85-86). Східниця, Україна. https://doi.org/10.33271/usme17.085
120. Jiang, L., Xue, D., Wei, Z., Chen, Z., Mirzayev, M., Chen, Y., & Chen, S. (2022). Coal decarbonization: A state-of-the-art review of enhanced hydrogen production in underground coal gasification. Energy Reviews, 1(1), 100004. https://doi.org/10.1016/j.enrev.2022.100004
121. Дичковський, Р.О. (2015). Формування двошарової штучно створеної оболонки геореактора при свердловинній підземній газифікації вугілля. Науковий вісник НГУ, (5), 37-42.
122. De, S.K., & Prabu, V. (2017). Experimental studies on humidified/water influx O2 gasification for enhanced hydrogen production in the context of underground coal gasification. International Journal of Hydrogen Energy, 42(20), 14089-14102. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.04.112
123. Wei, Z., Jiang, L., Hassanpouryouzband, A., Chen, S., Chen, Y., Ju, Y., Feng, L., Liu, K., Zhang, J., Chen, Z., & Farouq Ali, S.M. (2025). Enabling large-scale enhanced hydrogen production in deep underground coal gasification in the context of a hydrogen economy. Energy Conversion and Management, 325, 119449. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2024.119449
124. Saik, P., Lozynskyi, V., Anisimov, O., Akimov, O., Kozhantov, A., & Mamaykin, O. (2023). Managing the process of underground coal gasification. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (6), 25-30. https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-6/025
125. Lozynskyi, V., Falshtynskyi, V., Saik, P., & Lozynska, M. (2025). Substantiation of the parameters for underground gasifier combustion face advance considering the influence of magnetic fields on the gasification process intensification. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1491(1), 012041. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1491/1/012041
126. Saik P., & Yankin, D. (2025). Substantiation of production technology parameters for hydrogen as a non-traditional mineral raw material. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1481(1), 012017. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1481/1/012017
127. Maev, S., Blinderman, M.S., & Gruber, G.P. (2018). Underground coal gasification (UCG) to products: Designs, efficiencies, and economics. Underground Coal Gasification and Combustion, 435-468. https://doi.org/10.1016/b978-0-08-100313-8.00013-x
128. Фальштинський, В.С. Дичковський, Р.О., Табаченко, М.М., & Саїк, П.Б. (2011). Способи рекуперації тепла порід при підземній газифікації вугілля. Гірнича електромеханіка і автоматика, (86), 184-190.
129. Кошка, Д.О. (2009). Перспективи та недоліки свердловинної підземної газифікації вугілля. Екологія і природокористування, (12), 131-134.
130. Дичковський, Р.О. (2015). Встановлення кроку посадки порід при свердловинній підземній газифікації вугілля. Науковий вісник НГУ, (6),
30-36.
131. Фальштинський, В.С., Дичковський, Р.О., Лозинський, В.Г., & Саїк, П.Б. (2013). Визначення параметрів порожнин розшарування над підземним газогенератором. Збірник наукових праць НГУ, (42), 114-124.
132. Derbin, Y.G., Walker, J., & Wanatowski, D. (2018). Modelling surface subsidence during underground coal gasification. Deep Rock Mechanics: From Research to Engineering, 3-9. https://doi.org/10.1201/9781351042666-1
133. Saik, P., Lozynskyi, V., Falshtynskyi, V., & Yankin, D. (2022). To the question of research into the rock mass stress-strain state around the underground gas generator. In ХХII International Scientific and Practical Conference “Multidisciplinary academic research, innovation and results” (pp. 682-685). Prague, Czech Republic. https://doi.org/10.46299/ISG.2022.1.22
134. Фальштинський, В.С., Саїк, П.Б., Дичковський, Р.О., & Лозинський, В.Г. (2021). Спосіб підземної газифікації твердого палива. Патент на корисну модель UA №149211, Опубл. 27.10.2021. Бюл. №43. Режим доступу: https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1635240/
135. Фальштинський, В.С., Дичковський, Р.О., & Кожушок, О.Д. (2013). Спосіб підземної газифікації твердого палива. Патент на винахід UA №103856, Опубл. 25.11.2013. Бюл. №22. Режим доступу: https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/257948/
136. Falshtynskyi, V., Saik, P., Lozynskyi, V., Dychkovskyi, R., & Petlovanyi, M. (2018). Innovative aspects of underground coal gasification technology in mine conditions. Mining of Mineral Deposits, 12(2), 68-75. https://doi.org/10.15407/mining12.02.068
137. Лозинський, В.Г., & Саїк, П.Б. (2016). Свердловинна підземна газифікація вугілля в умовах Львівсько-Волинського кам’яновугільного басейну. Дніпро, Україна: Національний гірничий університет, 243 с. ІSBN 978-966-350-633-3
138. Янкін, Д.В. (2025). Параметризація керованого трубопроводу при підземній газифікації вугілля. У Матеріалах ХV міжнародної науково-технічної конференції аспірантів та молодих вчених «Наукова весна» (c. 325-327). Дніпро, Україна. Режим доступу https://rmv.nmu.org.ua/ua/arkhiv-zbirok-konferentsiy/naukova-vesna-2025/Scientific_Spring_2025.pdf
139. Ігнатов, А.О., Коровяка, Є.А., Расцвєтаєв, В.О., Яворська, В.В., Дмитрук, О.О., & Шипунов, С.О. (2021). Основні особливості бурових робіт при спорудженні викривлених свердловин. Збірник наукових праць НГУ, (65), 142-154. https://doi.org/10.33271/crpnmu/65.142
140. Gür, M., & Canbaz, E.D. (2020). Analysis of syngas production and reaction zones in hydrogen oriented underground coal gasification. Fuel, 269, 117331. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.117331
141. Huang, W., Wang, Z., Duan, T., & Xin, L. (2021). Effect of oxygen and steam on gasification and power generation in industrial tests of underground coal gasification. Fuel, 289, 119855. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.119855
142. Саїк, П.Б. (2025). Наукові основи підземної газифікації вугілля з утилізацією вуглекислого газу. Дис. на здобуття наук. ступеня доктора техн. наук. Спец.: 05.15.02. Дніпро: НТУ «Дніпровська політехніка», 342 с.
143. Bhattacharyya, S., Fan, L., Azam, S., & Liu, S. (2023).Advances in coal mining technology and sustainable mining techniques. The Coal Handbook: Towards Cleaner Coal Supply Chains. In Woodhead Publishing Series in Energy, 1, 263-321. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-824328-2.00011-x
144. Isaac, T. (2019). HyDeploy: The UK’s first hydrogen blending deployment project. Clean Energy, 3(2), 114-125. https://doi.org/10.1093/ce/zkz006
145. Саїк, П.Б., & Янкін, Д.В. (2025). До питання раціонального планування гірничих робіт при підземній газифікації вугілля. Збірник наукових праць НГУ, (80), 81-92. https://doi.org/10.33271/crpnmu/80.081
146. Sakhno, I., Sakhno, S., & Vovna, O. (2025). Surface subsidence response to safety pillar width between reactor cavities in the underground gasification of thin coal seams. Sustainability, 17(6), 2533. https://doi.org/10.3390/su17062533