Transient states of air parameters after a stoppage and re-start of the main fan

A stoppage of the main ventilation fan constitutes a disturbance of ventilation conditions of a deepmine and its effects can cause serious hazards by generating transient states of air and gas flow. Main ventilation fans are the basic deep-mine facilities; therefore, under mining regulations it is only allowed to stop them with the consent and under the conditions specified by the mine maintenance manager. The stoppage of the main ventilation fan may be accompanied by transient air parameters, including the air pressure and flow patterns. There is even the likelihood of reversing the direction of air flow, which, in case of methane mines, can pose a major hazard, particularly in sections of the mine with fire fields or large goaf areas. At the same time, stoppages of deep-mine main ventilation fans create interesting research conditions, which if conducted under the supervision of the monitoring systems, can provide much information about the transient processes of pressure, air and gas flow in underground workings. This article is a discussion of air parameter observations in mine workings made as part of such experiments. It also presents the procedure of the experiments, conducted in three mines. They involved the observation of transient processes of mine air parameters, and most interestingly, the recording of pressure and air and gas flow in the workings of the mine ventilation networks by mine monitoring systems and using specialist recording instruments. In mining practice, both in Poland and elsewhere, software tools and computer modelling methods are used to try and reproduce the conditions prior to and during disasters based on the existing network model and monitoring system data. The use of these tools to simulate the alternatives of combating and liquidation of the gas-fire hazard after its occurrence is an important issue. Measurement data collected during the experiments provides interesting research material for the verification and validation of the software tools used for the simulation of processes occurring in deep-mine ventilation systems.

Wyłączenia wentylatora głównego stanowią zburzenie warunków przewietrzania kopalni głębinowych, a jego skutki mogą powodować poważne zagrożenie generując stany nieustalone przepływu powietrza i gazów. Wentylatory głównego przewietrzania stanowią podstawowe obiekty podziemnych zakładów górniczych stąd w przepisach górniczych zatrzymanie wentylatora głównego może nastąpić jedynie za zgodą i na warunkach określonych przez kierownika ruchu zakładu górniczego. Wyłączeniu wentylatora głównego mogę towarzyszyć stany nieustalone parametrów powietrza, w tym rozkładu ciśnień i rozpływu powietrza, a nawet możliwość odwrócenia kierunków przepływu powietrza co w przypadku kopalń metanowych może stanowić poważne zagrożenie szczególnie w rejonach kopalni, w których występują pola pożarowe czy rozległe przestrzenie zrobów. Równocześnie zatrzymanie wentylatora głównego w kopalniach głębinowych stanowią interesujące eksperymenty badawcze, a prowadzone pod kontrolą systemów monitoringu dostarczają dużo danych o procesach przejściowych ciśnienia, przepływu powietrza i gazów w wyrobiskach podziemnych. W artykule przedstawiono obserwacje parametrów powietrza w wyrobiskach kopalni w czasie eksperymentów zatrzymania wentylatora głównego. Omówiono sposób przeprowadzenia eksperymentów w trzech kopalniach, w czasie których obserwowano procesy przejściowe parametrów powietrza, a w szczególności rejestrowano ciśnienia i przepływy powietrza oraz gazów w wyrobiskach sieci wentylacyjnej kopalni w kopalnianych systemach gazometrii oraz za pomocą specjalistycznej aparatury. W praktyce górniczej zarówno w kraju jak i za granicą coraz częściej wykorzystuje się narzędzia programowe i metody symulacji komputerowej do próby odtworzenia warunków przed i w czasie katastrof w oparciu o aktualny model sieci oraz dane z systemów monitoringu. Ważnym zagadnieniem jest również wykorzystanie tych narzędzi do symulacji wariantów zwalczania i likwidacji powstałego zagrożenia metanowo-pożarowego po zdarzeniu. Zebrane w czasie eksperymentów dane pomiarowe stanowią interesujący materiał badawczy do weryfikacji i walidacji narzędzi programowych wykorzystywanych do symulacji procesów w systemach wentylacji kopalń głębinowych.