Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

English (EN)·Polski (PL)·Yкраїнський (UK)
Przejdź do strony domowej biblioteki Centralna Biblioteka Wojskowa Link otwiera się w nowym oknie Logo biblioteki Prolib Integro - strona głównaCentralna Biblioteka Wojskowa

Wyszukujesz frazę "zagrożenie metanowe" wg kryterium: Temat

  Lista filtrów
Wyrównaj
    Wyświetlanie 1-14 z 14
    Tytuł:
    The effect of temperature on the sorption properties of coal from Upper Silesian Coal Basin, Poland
    Wpływ zmian temperatury na własności sorpcyjne na podstawie badań wybranych węgli z Górnośląskiego Zagłębia Węglowego
    Autorzy:
    Wierzbicki, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/219540.pdf
    Data publikacji:
    2013
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    metan
    sorpcja
    temperatura
    zagrożenie metanowe
    methane sorption
    temperature
    coalbed methane
    Opis:
    This paper presents the results of studies on gas sorption performed by means of the gravimetric method. The tests were performed on two coal samples of different metamorphism degrees, came from two regions of Upper Silesian Coal Basin, Poland. The changes in sorption capacity of coals were measured in the pressure range from 0.1 MPa to 17 MPa and in temperatures ranging from 291K to 333K. Coal of a lower coalification degree was a better methane sorbent. Changes in sorption capacity of tested coals were linearly dependent on the temperature. The increase in temperature of 10K reduces the Langmuir sorption of about 0.7-0.8 [cm3/g]. Such increase of temperature causes a nonlinear increase of the Langmuir pressure (b–1). These results showed that the rise of rock temperature, caused by geothermal gradient, can induce a significant increase of equilibrium pressure of methane in coal seam. An increase of coal seam temperature may cause an increase of gas and coal outburst risk in a coal mine.
    W pracy przedstawiono wyniki badań sorpcyjnych wykonanych na dwóch rodzajach węgla o różnym stopniu uwęglenia. Próbki do badań pochodziły z kopalń „Sobieski” w Jaworznie oraz „Pniówek” w Pawłowicach. Badania polegały na przeprowadzeniu serii pomiarów izoterm sorpcji w różnych temperaturach układu węgiel-metan. Badania przeprowadzono metodą grawimetryczną, polegającą na pomiarze zmian masy węgla wywołanych sorpcją metanu. Maksymalne ciśnienie sorpcji wynosiło 1.7 MPa. Zakres zmian temperatury wynosił 40K. Dla węgla z kopalni „Pniówek” wykonano dodatkowo pomiary desorpcji metanu we wszystkich badanych temperaturach. Wyniki pozwoliły na wyznaczenie izoterm sorpcji przedstawionych w pracy oraz dopasowanie współczynników izoterm Langmuir’a. Węgiel o niższym stopniu uwęglenia okazał się lepszym sorbentem dla metanu. Zmiany wartości maksymalnych sorpcji Langmuira w funkcji temperatury mają charakter liniowy a współczynniki kierunkowe prostych dopasowanych do wyników pomiaru mają bardzo zbliżone wartości. Analizując względne zmiany pojemności sorpcyjnej w procesach sorpcji i desorpcji można, że największe różnice pomiędzy wartościami sorpcji i desorpcji występują przy niskich wartościach ciśnień. Przy ciśnieniu 0.1 MPawynoszą one od ok. 16% do ok. 20%. Przy ciśnieniu powyżej 0.5 MPa wielkość histerezy nie przekracza 5%. W pracy przedstawiono również rozważania dotyczące wpływu zmian temperatury złożowej, wywołanego gradientem geotermicznym na zmiany ciśnienia równowagowego metanu w pokładzie. Do obliczenia wykonano dla przykładowych głębokości od od 600 m do 1400 m. Wyniki pokazują, że waz ze wzrostem metanonośności i głębokości gwałtownie może wzrastać ciśnienie równowagowe metanu w pokładach węgla. Ciśnienie metanu jest jednym z najważniejszych parametrów wpływających na możliwość występowania wyrzutów metanu i skał w kopalniach. Należy przypuszczać, że zagrożenie wyrzutami metanu i skał będzie wzrastało wraz z głębokością prowadzenia robót górniczych.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2013, 58, 4; 1163-1176
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Short-term predictions of methane emissions during longwall miting
    Krótkoterminowe prognozy wydzielania się metanu podczas wybierania ścian
    Autorzy:
    Krause, E.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/220271.pdf
    Data publikacji:
    2015
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    mining
    methane hazard
    longwall
    prediction
    górnictwo
    zagrożenie metanowe
    ściana
    prognoza
    Opis:
    The prediction of methane emissions to the longwall environment carried out at the design stage May include subjective errors resulting from the underestimation of input values for calculations and in particular, methane saturation of underlying and overlying seams, their thickness and distance from the mined seam. The method of a short-term prediction of methane emissions to the longwall environment during its excavation which is presented in this article and which was developed as a part of a strategic research project (Krause et al., 2013), allows for verification of discrepancies between the predicted methane emissions during excavation for the designed longwall and the actual one. The method of short-term prediction allows for variant pre-estimation of methane emissions for changing operational progress and changes in methane saturation of the mined seam and surrounding deposit at the panel length. It can be used by the Mine Ventilation Department continuously during the longwall mining.
    Prognoza wydzielania się metanu do środowiska ściany, wykonana na etapie jej projektowania, może być obarczona błędami subiektywnymi wynikającymi z niedoszacowania wartości wyjściowych do obliczeń a w szczególności nasycenia metanem pokładów podebranych i nadebranych, ich miąższości oraz odległości od pokładu eksploatowanego. Przedstawiona w artykule metoda prognozy krótkoterminowej wydzielania się metanu do środowiska ściany podczas jej eksploatacji, opracowana w ramach strategicznego projektu badawczego (Krause i in., 2013), pozwala na weryfikację występujących rozbieżności między prognozowanym dla projektowanej ściany a rzeczywistym wydzielaniem się metanu podczas eksploatacji. Metoda prognozowania krótkoterminowego pozwala na wyprzedzające wariantowe oszacowanie wydzielania się metanu dla zmieniających się postępów eksploatacyjnych oraz zmian nasycenia metanem pokładu eksploatowanego i otaczającego złoża na wybiegu ściany. Może być stosowana przez Dział Wentylacji Kopalni na bieżąco podczas eksploatacji ściany.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2015, 60, 2; 581-594
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    The relationship between rock fracturing and methane inflow into the drainage holes on the basis of coal mine measurements
    Relacja pomiędzy szczelinowatością górotworu a dopływem metanu do otworów odmetanowania na podstawie pomiarów kopalnianych
    Autorzy:
    Wierzbicki, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/218841.pdf
    Data publikacji:
    2013
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    odmetanowanie
    szczelinowatość górotworu
    zagrożenie metanowe
    gas drainage
    rock fracturing
    methane hazard
    Opis:
    The present paper provides the results of measurements that were carried out in drainage holes in coal mines. The measurements involved determining the distribution of methane supplies into the holes in question, as hole as describing the variability of this parameter as a function of the hole’s depth. Another investigated parameter was the fracturing of the rock and its changes during exploitation. The equipment used was an vane probe anemometer and an infrared digital introscope video camera. The measurements - which were conducted in several active drainage boreholes (below depression), ahead of the working longwall - enabled the researchers to identify both the spots of methane release and changes to the fracturing of the rock in relation to the distance to the longwall. Additionally, the changeability of the methane supply was demonstrated, together with the deepening of the rock fracturing conditioned by the decreasing distance between the longwall and a drainage hole. The calculated coefficients of correlation between the parameters describing the fracturing and the extent of methane inflow into the holes (established to be 0.90-0.99) prove that the measured factors are strongly interrelated.
    W pracy przedstawiono wyniki pomiarów kopalnianych przeprowadzonych w otworach odmetanowania. Pomiary polegały na określeniu rozkładów dopływów metanu do wnętrza otworu odmetanowania wraz z opisem zmienności tego parametru w funkcji długości otworu. Wykonano również badania szczelinowatości górotworu. W badaniach zastosowano anemometryczną sondę skrzydełkową oraz kamerę wideo w podczerwieni. Pomiary wykonywano w kilku czynnych otworach odmetanowania (pod depresją) przed frontem eksploatowanej ściany. Pozwoliły one na określenie rozkładu dopływu metanu do otworów oraz zmian szczelinowatości górotworu w różnych odległościach pomiędzy otworami a ścianą. Pokazano zmienność dopływu oraz rozwój szczelinowatości górotworu wraz ze zbliżaniem się ściany do otworu odmetanowania. Obliczone współczynniki korelacji pomiędzy parametrami opisującymi szczelinowatość a wielkością dopływu metanu do otworów, na poziomie od 0.90 do 0.99 wskazują na bardzo silną zależność miedzy zmierzonymi parametrami.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2013, 58, 1; 21-36
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    The numerical simulation of a sudden inflow of methane into the end segment of a longwall with Y-type ventilation system
    Symulacja numeryczna nagłego dopływu metanu do końcowego odcinka ściany wydobywczej przewietrzanej w systemie na Y
    Autorzy:
    Krawczyk, J.
    Janus, J.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/219781.pdf
    Data publikacji:
    2014
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    zagrożenie metanowe
    ściana wydobywcza
    symulacja z adaptacją skali
    methane hazard
    longwall
    scale adaptive simulation
    Opis:
    Present paper is an analysis of the propagation of methane in the end segment of a longwall ventilated by means of the Y-type ventilation system. The propagation in question occurs as a result of sudden inflows of methane from the adjacent goaf. Relevant simulations for multiple variants were carried out using the Finite Volume Method. As part of the process of verifying the adopted numerical methods, the simulation of the stationary propagation of methane under conditions corresponding to in-situ measurements, and in relation to the end segment of the CW-4 longwall in the „Budryk” coliery, was carried out. The dimensions adopted were consistent with the data obtained in the course of in-situ measurements. The model encompassed eight sections of a powered roof support, a segment of a temporary support, and a fragment of the CW-4 heading. The distributions of velocity for the SST k-ω and SAS turbulence models were compared with the data from the in-situ measurements. The highest compatibility with the results of the flow velocity measurements was demonstrated in the case of the SAS model. The verified models were subsequently used in the process of simulating the results of sudden, local methane inflows from the goaf adjacent to the temporary support, as well as from underneath the shield of the fifth section. The simulation results were presented as a sequence of methane concentration distributions, on selected internal surfaces of the computational domain.
    Rozpatrywano zagadnienie propagacji metanu w końcowym odcinku ściany przewietrzanej w systemie na Y wywołanej przez nagłe dopływy od strony zrobów. Przeprowadzono wielowariantowe symulacje wykorzystując metodę objętości skończonej. W ramach weryfikacji użytych metod numerycznych przeprowadzono symulację stacjonarnego rozpływu metanu dla warunków odpowiadających pomiarom in-situ, w odniesieniu do końcowego odcinka ściany CW-4 z KWK Budryk. Przyjęto wymiary zgodne z danymi z pomiarów in-situ. Model składał się ośmiu sekcji obudowy zmechanizowanej, odcinka w obudowie doraźnej, oraz fragmentu chodnika CW-4. Porównano rozkłady prędkości dla modeli turbulencji k-ω SST i SAS z danymi z pomiarów “in-situ”. Najlepszą zgodność z wynikami pomiarów prędkości przepływu otrzymano dla modelu SAS. Zweryfikowane modele użyto do symulacji skutków nagłych dopływów metanu od strony zrobów obudowy doraźnej i spod osłony odzawałowej piątej sekcji. Wyniki symulacji przedstawiono w postaci sekwencji rozkładów stężeń metanu na wybranych przekrojach obszaru obliczeniowego.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2014, 59, 4; 941-957
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Impact of coal output concentration on methane emission to longwall faces
    Wpływ koncentracji wydobycia na wydzielanie metanu do wyrobisk ścianowych
    Autorzy:
    Szlązak, N.
    Kubaczka, C.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/219016.pdf
    Data publikacji:
    2012
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    mehane hazard
    methane-bearing capacity
    coal output
    face advance
    zagrożenie metanowe
    metanowość bezwzględna
    wydobycie
    postęp przodka
    Opis:
    An increase in concentration of coal output in Polish hard coal mines contributes to a significant increase in absolute methane-bearing capacity in mining areas. Measurements of methane concentration were taken in selected longwall faces in order to estimate the influence of coal output on methane hazard. The measurements were taken from 2006 to 2008 in 8 longwalls in mines with high methane hazard. The parameters for longwalls where measurements were taken are presented in table 1. Average daily output ranged from 1380 to 2320 Mg: however the maximum daily output amounted to 5335 Mg. Absolute methane-bearing capacity ranged from 4.44 to 56.41 m3/min. Longwalls were ventilated with a U and Y system and their ventilation schemes are presented in figure 1. The period of measurements ranged from 29 to 384 days. The results obtained were used to determine the influence of changes in output on methane hazard. For each longwall under research statistical estimation of parameters, such as: ventilation air methane (VAM) emission, amount of methane captured by a drainage system, absolute methane-bearing capacity and an advance of longwall face was conducted. In order to determine the influence of a longwall face advance on methane-bearing capacity the probabilistic model of the distribution of those parameters on the basis of the measurement results was used. In order to determine the dependence between ventilation air methane emission, methane drainage, absolute methane-bearing capacity and longwall advance, the distribution of analysed variables was checked by means of Kolmogorow-Smirnov normality test. The results of this test are presented in table 2. Table 3 presents values for correlation co-efficient r(x,y). When analyzing the results presented in table 3 it must be observed that in case of most longwalls there is a high correlation between ventilation air methane emission, absolute methane-bearing capacity and longwall advance. However, in longwalls N-10 i W-5 the correlation between methane drainage capture and longwall advance is equally strong. In all other longwalls the correlation is average. In all cases the correlations were positive, which means that together with an increase in advance, there is also an increase in ventilation air methane emission, methane drainage capture and absolute methane-bearing capacity On the basis of determination co-efficient it can be concluded that in cases under consideration at least half (about 50%) of results, ventilation air methane emission, methane drainage capture and absolute methane-bearing capacity can be explained linearly by an influence of longwall advance, while this statement can be assumed with the probability close to 100%. It should also be added that the lack of very high or full correlations means that examined parameters do not fully show linear dependence; however there might be other functional correlations. Because of a complex character of phenomena happening during mining it is not possible to determine full correlations. However, the interpretation of results allows us to claim that an influence of wall advance on methane emission amounts to 30 to 70% depending on a given case. Therefore, other factors, for example geological ones, which were not taken into consideration, will contribute to the level of methane hazard. Table 4 presents determined co-efficients of linear regression. On the basis of the data in table 4, an equation describing the dependence of absolute methane-bearing capacity in a longwall on a longwall advance in the form (11) can be formed. Table 5 presents determined co-efficients of non-linear regression. On the basis of the data in table 5, an equation describing the dependence of absolute methane-bearing capacity in a longwall on a longwall advance in the form (13) can be formed. When comparing co-efficient R2 of the contribution of the explained variance in tables 4 and 5 it can be observed that non-linear dependence explains better the results of mining measurements. The similar dependence presenting methane emission as dependent on output is suggested by Myszor (1985). The conditions for safe mining can be given for a determined methane emission.
    Wzrost koncentracji wydobycia w polskich kopalniach węgla kamiennego przyczynia się do znaczącego wzrostu metanowości bezwzględnej rejonów eksploatacyjnych. W celu oceny wpływu wydobycia na stan zagrożenia metanowego przeprowadzono pomiary stężenia metanu w wybranych wyrobiskach ścianowych. Pomiary przeprowadzono w latach 2006÷2008 w 8 wyrobiskach ścianowych w kopalniach charakteryzujących się dużym zagrożeniem metanowym. Parametry charakteryzujące wyrobiska ścianowe, w których prowadzono pomiary zestawiono w tablicy 1. Wydobycie średnie w ciągu doby zmieniało się od 1380 do 2320 Mg, natomiast maksymalne wydobycie w ciągu doby dochodziło do 5335 Mg. Metanowość całkowita zawierała się w przedziale od 4,44 do 56,41 m3/min. Ściany były przewietrzane w systemie na U i Y a ich schematy przewietrzania przedstawiono na rysunku 1. Okres badań w poszczególnych ścianach również był różny i zawierał się od 29 do 384 dni. Uzyskane wyniki posłużyły do określenia wpływu zmian wydobycia na stan zagrożenia metanowego. Dla każdej badanej ściany przeprowadzono ocenę statystyczną parametrów takich jak: metanowość wentylacyjna, ilość metanu ujmowanego odmetanowaniem, metanowość całkowita i postęp ściany. Dla określenia wpływu postępu ściany na metanowość wykorzystano model probabilistyczny rozkładu tych parametrów na podstawie wyników obliczeń. W celu określenia zależności pomiędzy wartością metanowości wentylacyjnej, odmetanowaniem i metanowości całkowitej a postępem ściany sprawdzono kształt rozkładu analizowanych zmiennych w oparciu o test normalności Kołmogorowa-Smirnowa. Wyniki testu normalności metanowości całkowitej, metanowości wentylacyjnej i postępu w trakcie prowadzenia ścian, przedstawiono w tablicy 2. W tablicy 3 zamieszczono wyznaczone wartości współczynnika korelacji r(x,y). Analizując zamieszczone w tablicy 3 wyniki należy zauważyć, że w większości ścian występuje wysoka korelacja pomiędzy metanowością wentylacyjną i całkowitą a postępem ściany. Natomiast pomiędzy odmetanowaniem a postępem ściany związek ten jest równie silny w ścianach N-10 i W-5. W pozostałych ścianach korelacja jest przeciętna. We wszystkich przypadkach korelacje były dodatnie, co oznacza, że wraz ze wzrostem postępu następuje wzrost metanowości wentylacyjnej, odmetanowania i metanowości całkowitej. Na podstawie współczynnika determinacji można powiedzieć, że w rozważanych przypadkach, co najmniej w połowie wyników (około 50%), metanowość wentylacyjna, odmetanowanie i metanowość całkowita może zostać wytłumaczona liniowo wpływem postępu ściany, przy czym można to stwierdzenie przyjąć z prawdopodobieństwem bliskim 100%. Należy dodać, że brak bardzo wysokich, czy pełnych korelacji oznacza, że badane parametry nie w pełni wykazują zależność liniową, niemniej jednak mogą istnieć inne powiązania funkcyjne. Ze względu na złożony charakter zjawisk zachodzących w trakcie prowadzonej eksploatacji nie można jednoznacznie wykazać pełnych powiązań. Jednak interpretacja wyników pozwala na stwierdzenie, że wpływ postępu ściany na wydzielanie metanu wynosi od 30 do 70% w zależności od rozważanego przypadku. Zatem inne czynniki np. geologiczne, których nie uwzględniono w rozważaniach będą miały pozostały udział w poziomie zagrożenia metanowego. W tablicy 4 przedstawiono wyznaczone współczynniki regresji liniowej. W oparciu o dane z tablicy 4 można napisać równanie opisujące zależność metanowości całkowitej w wyrobisku ścianowym od postępu ściany w postaci (11). W tablicy 5 przedstawiono wyznaczone współczynniki regresji nieliniowej. W oparciu o dane z tablicy 5podano równanie opisujące zależność metanowości całkowitej w wyrobisku ścianowym od postępu ściany w postaci (13). Porównując współczynnik R2 udziału wyjaśnionej wariancji w tablicach 4 i 5 można stwierdzić, że zależność nieliniowa lepiej wyjaśnia wyniki uzyskane z pomiarów kopalnianych. Podobną zależność ujmującą wydzielanie metanu od wielkości wydobycia proponuje Myszor (1985). Dla określonego wydzielania metanu można podać warunki bezpiecznego prowadzenia eksploatacji.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2012, 57, 1; 3-21
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Influence of the field of aerodynamic potentials and surroundings of goaf on methane hazard in longwall N-12 in seam 329/1, 329/1-2 in "Krupiński" Coal Mine
    Wpływ pola potencjałów aerodynamicznych oraz otoczenia zrobów na zagrożenie metanowe w ścianie N-12 w pokładzie 329/1, 329/1-2 w KWK „Krupiński”
    Autorzy:
    Dziurzyński, W.
    Krause, E.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/219848.pdf
    Data publikacji:
    2012
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    zagrożenie metanowe
    pole potencjałów
    prognozowanie bezpiecznej wentylacji
    methane hazard
    field of potential
    forecasting of safe ventilation
    Opis:
    Designing exploitation in seams in surroundings of strongly methane bearing seam assumes particular importance in conditions of the growing concentration of output. While planning exploitation, calculations results of predictions of methane emission to longwalls form a basis for selection of a mode of ventilation scope of utilized prevention, including methane drainage, as well as planned volume of coal output. Performed in the article, systematic analysis of methane hazard in longwall N-12 in seam 329/1, 329/1-2 in ‘Krupiński’ Coal Mine, in which on 5.05.2011 took place methane ignition, allowed to determine factors forming methane hazard in this longwall while taking into consideration location of longwall parcel relative to previous mining in this seam. Occurring discrepancies between total amount of methane emitted to longwall N-12 and forecast value indicate circumstances of additional inflow of methane from outside of its environment. Confirmation of such methane flow are results of calculations of distribution of the field of aerodynamic potentials in workings contouring mined out longwall N-14 and mining of longwall N-12, as well as, being a relevant particularity, results of methane bearing determination on coal pillar separating post-exploitation goaf of both longwalls. The article emphasizes the necessity of taking into account, at the stage of designing longwalls, ventilation conditions and the influence of the field of aerodynamic potentials on the possibility of goaf gases flow which may contribute to the increase of methane hazard.
    Projektowanie eksploatacji w pokładach w otoczeniu silnie metanowego złoża nabiera szczególnej wagi w warunkach rosnącej koncentracji wydobycia. Projektując eksploatację, wyniki obliczeń prognoz wydzielania metanu do ścian są podstawą doboru sposobu przewietrzania zakresu stosowanej profilaktyki, w tym odmetanowania, często również i planowanej wielkości wydobycia. Przeprowadzona w artykule syntetyczna analiza zagrożenia metanowego w ścianie N-12 w pokładzie 329/1, 329/1-2 w KWK „Krupiński”, w której w dniu 5.05.2011 r. nastąpiło zapalenie metanu, pozwoliła na wskazanie czynników kształtujących zagrożenie metanowe w tej ścianie przy uwzględnieniu usytuowania parceli ściany względem dokonanej wcześniej eksploatacji w tym pokładzie. Występujące rozbieżności pomiędzy całkowitą ilością wydzielającego się metanu do ściany N-12 a wartością prognozowaną wskazują na okoliczności dodatkowego dopływu metanu spoza jej środowiska. Potwierdzeniem takiego przepływu metanu są wyniki obliczeń rozkładu pola potencjałów aerodynamicznych w wyrobiskach okonturowujących wyeksploatowaną ścianę N-14 oraz prowadzoną ścianę N-12, jak również, będące istotnym szczegółem, wyniki oznaczeń metanonośności na płocie węglowym rozdzielającym zroby poeksploatacyjne obu ścian. Artykuł wskazuje na potrzebę uwzględnienia na etapie projektowania ścian uwarunkowań wentylacyjnych oraz wpływu pola potencjałów aerodynamicznych na możliwość przepływów gazów zrobowych, które mogą przyczynić się do wzrostu zagrożenia metanowego.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2012, 57, 4; 819-830
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    The effect of power protection equipment on explosion hazards and on the reliability of power supply to longwall systems
    Wpływ zabezpieczeń elektroenergetycznych na zagrożenie wybuchowe i pewność zasilania instalacji przodkowych
    Autorzy:
    Boron, S.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/219301.pdf
    Data publikacji:
    2017
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    zagrożenie metanowe
    kable elektroenergetyczne
    zabezpieczenia
    pewność zasilania
    methane hazard
    power cables
    protection equipment
    power supply reliability
    Opis:
    Operational safety of electrical machines and equipment depends, inter alia, on the hazards resulting from their use and on the scope of applied protective measures. The use of insufficient protection against existing hazards leads to reduced operational safety, particularly under fault conditions. On the other hand, excessive (in relation to existing hazards) level of protection may compromise the reliability of power supply. This paper analyses the explosion hazard created by earth faults in longwall power supply systems and evaluates existing protection equipment from the viewpoint of its protective performance, particularly in the context of explosion hazards, and also assesses its effect on the reliability of power supply.
    Bezpieczeństwo eksploatacji maszyn i urządzeń elektrycznych zależy m.in. od zagrożeń powodowanych ich użytkowaniem oraz od zakresu działania stosowanych środków ochronnych. Zastosowanie niewystarczających środków ochrony wobec istniejących zagrożeń prowadzi do obniżenia bezpieczeństwa eksploatacji, szczególnie w stanach zakłóceniowych. Z drugiej strony, nadmiernie wysoki (w stosunku do istniejących zagrożeń) poziom ochrony może prowadzić m.in. do obniżenia niezawodności zasilania. W artykule dokonano analizy zagrożenia wybuchowego powodowanego zwarciami jednofazowymi w instalacjach zasilających kompleksy ścianowe oraz dokonano oceny istniejących zabezpieczeń z punktu widzenia ich działania ochronnego, szczególnie wobec zagrożenia wybuchowego, a także ich wpływu na niezawodność zasilania.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2017, 62, 2; 355-365
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Comparison of methane drainage methods used in Polish coal mines
    Porównanie metod odmetanowania stosowanych w polskich kopalniach węgla kamiennego
    Autorzy:
    Szlązak, N.
    Borowski, M.
    Obracaj, D.
    Swolkień, J.
    Korzec, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/219458.pdf
    Data publikacji:
    2014
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    zagrożenie metanowe
    odmetanowanie
    metody odmetanowania
    system przewietrzania
    efektywność odmetanowania
    methane hazard
    methane drainage
    ventilation system
    effectiveness of methane drainage
    Opis:
    Methane drainage is used in Polish coal mines in order to reduce mine methane emissions as well as to keep methane concentration in mine workings at safe levels. This article describes methods of methane drainage during mining used in Polish coal mines. The first method involves drilling boreholes from tailgate roadway to an unstressed zone in roof or floor layers of a mined seam. It is the main method used in Polish mining, where both the location of drilled boreholes as well as their parameters are dependent on mining and ventilation systems of longwalls. The second method is based on drilling overlying drainage galleries in seams situated under or over the mined seam. This article compares these methods with regard to their effectiveness under mining conditions in Polish mines. High effectiveness of methane drainage of longwalls with different ventilation and methane drainage systems has been proven. The highest effectiveness of methane drainage has been observed for the system with overlying drainage gallery and with the parallel tailgate roadways. In case of classic U ventilation system of longwall panel, boreholes drilled from the tailgate roadway behind the longwall front are lost.
    Metan występujący w pokładach węgla kamiennego stanowi poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa w podziemnych zakładach górniczych. W związku z tym, że jest on gazem palnym i wybuchowym konieczne jest ograniczenie jego wypływu do przestrzeni wyrobisk górniczych. Proces ten wymaga stosowania środków profilaktycznych w postaci odmetanowania. W artykule opisane zostały podstawowe metody odmetanowania górotworu stosowane w warunkach polskich kopalń. Warunki geologiczne występowania metanu w złożu węglowym oraz niska przepuszczalność polskich węgli powoduje, że uwolnienie gazu bez naruszenia struktury górotworu robotami górniczymi jest niewielkie. Ilość uwalnianego metanu jest ściśle związana z zakresem prowadzonych robót górniczych, zarówno robót udostępniających, jak i właściwej eksploatacji pokładów węgla (Krause i Łukowicz, 2004). W polskich kopalniach węgla kamiennego najczęściej stosowany jest ścianowy system eksploatacji. Pozwala on na uzyskanie stosunkowo dużej koncentracji wydobycia. Występująca często w rejonie eksploatacji wysoka metanonośność węgla wymaga zastosowania skutecznego odmetanowania. W dotychczas używanej technologii wyróżnia się dwa sposoby odmetanowania w trakcie eksploatacji. Pierwszy z nich związany jest z wierceniem otworów z chodników wentylacyjnych do strefy odprężonej w stropie lub spągu pokładu eksploatowanego. Jest to podstawowy rodzaj odmetanowania w polskim górnictwie. Miejsce wykonywania otworów, jak również ich parametry uzależnione są od systemu eksploatacji i sposobu przewietrzania ściany. Drugi sposób polega na wykonaniu chodników drenażowych w pokładach znajdujących się nad lub pod tym pokładem eksploatowanym. Odmetanowanie górotworu jest najskuteczniejszym środkiem zwalczania zagrożenia metanowego, zapewniającym zmniejszenie wypływów metanu do przestrzeni roboczych. Najskuteczniejszą metodą okazało się drenowanie metanu z górotworu i otamowanych zrobów i odprowadzanie go osobnymi rurociągami na powierzchnię, wykorzystując depresję wytwarzaną w stacji odmetanowania. Metoda ta pomaga w utrzymaniu żądanych parametrów wentylacyjnych, stawia jednak określone wymagania co do sposobów rozcinania metanonośnych pokładów węgla. Odmetanowanie wyprzedzające w kopalniach polskich stosowane jest sporadycznie lub wcale ze względu na niską przepuszczalność węgli powodującą, że skuteczność tej metody jest zbyt niska. W przypadku odmetanowywania pokładów sąsiednich niezbędne jest określenie strefy desorpcji wywołanej eksploatacją ściany. Otwory drenażowe powinny być zlokalizowane tak, aby znajdowały się w strefie odprężonej, natomiast nie przecinały strefy zawału bezpośredniego. W polskich warunkach geologicznych dobre wyniki daje wyznaczanie kątów nachylenia otworów drenażowych zgodne z pracą (Flügge, 1971), a przedstawionych na rysunku 1. Rozmieszczenie otworów drenażowych w rejonie ściany uzależnione jest od stosowanego systemu eksploatacji i przewietrzania. Jednym z najczęściej stosowanych jest system przewietrzania U (rys. 2), a w warunkach ścian o dużej prognozowanej metanowości system Y (rys. 3). W warunkach bardzo dużej prognozowanej metanowości system z równoległego chodnika wentylacyjnego (rys. 4). Rzadziej stosuje się system odmetanowania z nadległego chodnika drenażowego (rys. 5). Celem artykułu jest porównanie systemów odmetanowania trzech ścian eksploatowanych w polskich kopalniach węgla kamiennego, różniących się systemem przewietrzania: – Ściana D-2 w pokładzie 410 – system przewietrzania U, – Ściana 2 w pokładzie 506 – system przewietrzania U z równoległym chodnikiem wentylacyjnym, – Ściana B-11 w pokładzie 348 – system przewietrzania U z chodnikiem drenażowym. Porównanie przeprowadzono na podstawie badań opartych o wyniki pomiarów: stężenia metanu, prędkości powietrza, ciśnienia barometrycznego i ilości ujmowanego przez systemem odmetanowania metanu. Wykorzystano wyniki z systemu rejestracji danych z czujników metanometrycznych i anemometrycznych rozmieszczonych w rejonie wyrobisk ścianowych. Na podstawie uzyskanych danych dokonano bilansu dziennego ilości wydzielającego się metanu w rejonie eksploatacji, a w dalszej kolejności określono przebieg zmienności metanowości wentylacyjnej, bezwzględnej, a także wyznaczono efektywność odmetanowania (rys. 7, 15, 23). W celu przeprowadzenia oceny statystycznej wyników sporządzono wykresy ramkowe wyznaczonych na podstawie pomiarów wielkości na wybiegu eksploatowanych ścian (rys. 8-10, 16-18, 24-26). Dodatkowo dla ściany D-2 i B-11 wykreślono zależność wydobycia od wybiegu (rys. 11, 27). Analiza statystyczna obejmowała również określenie przebiegu zmienności ilości metanu ujętego odmetanowaniem i efektywności odmetanowania od metanowości bezwzględnej i ciśnienia barometrycznego (rys. 12-14, 19-21, 30-32). Dodatkowo dla ściany 2 w pokładzie 506 wykreślono zależność stężenia metanu w rurociągu odmetanowania w funkcji ciśnienia barometrycznego (rys. 22), a dla ściany B-11 w pokładzie 348 zależności ilości metanu ujętego odmetanowaniem i jego efektywności w funkcji wydobycia (rys. 28, 29). Przeprowadzona pozwala stwierdzić, że najwyższą efektywność odmetanowania uzyskuje się przy systemie z chodnikiem drenażowym (rys. 26) oraz z w systemie z równoległym chodnikiem wentylacyjnym (rys. 18). Przy klasycznym systemie przewietrzania U, otwory wiercone z chodnika wentylacyjnego za frontem ściany są tracone. W przypadku podwójnego chodnika wentylacyjnego filar pozostawiany pomiędzy chodnikami pozwala na uzyskanie trwałej szczelności otworów drenażowych, a co za tym idzie uzyskanie mieszaniny gazowej o wyższym stężeniu metanu. W trakcie biegu ściany zmianie ulega ilość ujmowanego metanu oraz efektywność odmetanowania. Na etapie rozruchu ściany zarówno metanowość bezwzględna, jak również ilość ujmowanego przez odmetanowanie metanu uzyskiwały niższe wartości. Po okresie rozruchu ściany parametry te wzrastały i utrzymywały się na względnie stałym poziomie w czasie eksploatacji ściany. Wzrosła również efektywność odmetanowania. W czasie prowadzenia ściany stwierdzono wzrost ujęcia metanu systemem odmetanowania wraz z narastaniem metanowości bezwzględnej w rejonie, natomiast zmiany wydobycia nie wpływały na zmiany ilości ujmowanego metanu. Analiza zmian ilości ujmowanego metanu na tle zmian ciśnienia barometrycznego mierzonego w wyrobiskach wykazała, że zależność pomiędzy tymi parametrami nie zawsze istnieje. W przypadku systemu U analiza nie wykazała zmian ilości metanu ujmowanego przez system odmetanowania podczas zmian ciśnienia barometrycznego. Ilość metanu ujęta systemem odmetanowania przy przewietrzaniu U w całym badanym okresie utrzymywała się na stałym poziomie (rys. 14). Otwory drenażowe nie posiadają bezpośredniego połączenia ze strefą oddziaływania otworów. Przy systemie z równoległym chodnikiem wentylacyjnym oraz chodnikiem drenażowym wraz ze wzrostem ciśnienia barometrycznego w ścianie malała ilość ujmowanego przez system odmetanowania metanu (rys. 21, 32). W tym przypadku widoczne jest połączenie kanału ściany przez zroby z chodnikiem drenażowym lub otworami drenażowymi wykonywanymi za frontem ściany poprzez układ szczelin. Dlatego zmiana ciśnienia barometrycznego odgrywa dużą rolę w ujęciu metanu. Zmiany ciśnienia barometrycznego w znaczący sposób wpływały na stężenie ujmowanej mieszaniny, co potwierdziły wyniki pomiarów stężenia metanu w obu nitkach rurociągów odmetanowania w ścianie 2 (rys. 22). Świadczy to o połączeniu zrobów z strefą oddziaływania otworów drenażowych. Najniższą efektywność odmetanowania w granicach 30-40% uzyskiwano w ścianie przewietrzanej systemem U. Natomiast najwyższą, średnią efektywność odmetanowania, dochodzącą do 80% osiągano w ścianach z chodnikiem drenażowym. W ścianach z podwójnym chodnikiem wentylacyjnym uzyskiwano efektywność odmetanowania w granicach 50-60%.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2014, 59, 3; 655-675
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    The effectiveness of the methane drainage of rock-mass with a U ventilation system
    Efektywność odmetanowania górotworu przy systemie przewietrzania U od granic
    Autorzy:
    Szlązak, N.
    Swolkień, J.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/219939.pdf
    Data publikacji:
    2016
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    odmetanowanie
    system przewietrzania U
    efektywność odmetanowania
    zagrożenie metanowe
    methane drainage
    ventilation system
    effectiveness of methane drainage
    methane hazard
    Opis:
    Methane drainage is used in Polish coal mines in order to reduce mine methane emission as well as to keep methane concentration in mine workings at safe levels. The article describes the method of methane drainage used in longwall D-2 in seam 410. In Poland, coal seams are frequently mined under difficult geological conditions in the roof and in the presence of very high methane hazard. In such situations, mines usually use a system with roof caving and a U ventilation system, which means that methane is drawn off from a tail entry behind the longwall front. In this system, boreholes are drilled from a tailgate and methane is drawn off from behind longwall face. The article shows the influence of a specific ventilation system on the drainage efficiency at longwall D-2 in seam 410. At this longwall, measurements of methane emission and the efficiency of methane capture were conducted. They consisted in gauging methane concentration, air velocity, absolute air pressure and the amount of methane captured by the drainage system. Experimental data were used to estimate the variations in absolute methane-bearing capacity and ventilation methane, and – most importantly – to gauge the efficiency of methane drainage.
    Metan występujący w pokładach węgla kamiennego stanowi poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa w podziemnych zakładach górniczych. Ograniczenie wypływu metanu do przestrzeni wyrobisk górniczych, w celu niedopuszczenia do przekroczenia dopuszczalnych przepisami górniczymi stężeń metanu w powietrzu przepływającym przez wyrobiska, narzuca stosowanie środków zapobiegających powstaniu zagrożenia w postaci odmetanowania górotworu. Umożliwia ono ograniczenie wypływu metanu do przestrzeni roboczej oraz odsunięcie najwyższych stężeń metanu w głąb przestrzeni zrobowej (Roszkowski i Szlązak, 1999; Szlązak i Korzec, 2010; Szlązak i Kubaczka, 2012; Skotniczy, 2013). Skuteczne odmetanowanie węgla w podziemnych wyrobiskach górniczych nie tylko poprawia bezpieczeństwo, ale również zwiększa wydobycie z wyrobisk eksploatacyjnych (Szlązak i Korzec, 2010; Szlązak i Kubaczka, 2012; Berger i in., 2010). W Polsce, roku 2012, eksploatacja prowadzona była w 31 kopalniach, z czego w 21 stwierdzono i rejestrowano wydzielanie metanu, a 15 z nich prowadziło eksploatację w warunkach IV najwyższej kategorii zagrożenia metanowego (Główny Instytut Górnictwa, 2013). W trzech kopalniach prowadzono eksploatację pokładów metanowych jednak nie rejestrowano wydzielania metanu. Obniżanie zagrożenia metanowego poprzez odmetanowanie pokładów przyczynia się do poprawy bezpieczeństwa załóg górniczych oraz ciągłości pracy maszyn zmniejszając liczbę postojów maszyn w wyniku wyłączeń energii elektrycznej po przekroczeniu wartości krytycznych stężenia metanu. Efektywne systemy odmetanowania to także możliwość pozyskiwania metanu, jako naturalnego źródła energii, ale również ograniczanie ujemnych skutków na środowisko naturalne wynikających z odprowadzania metanu do atmosfery. W artykule opisano metodę odmetanowania górotworu przy wykorzystaniu sytemu przewietrzania U. Jako przykład przedstawiono ścianę D-2 w pokładzie 410. Eksploatacja ściany D-2 prowadzona była w rozpoznanej partii złoża na głębokości od 888 m do 1047 m, w pokładzie 410 o miąższości od 1,2-2,2 m. Mapę pokładu 410 wraz z lokalizacją ściany D-2 przedstawiono na rysunku 1. Maksymalna zmierzona metanonośność pokładu 410 wynosiła 9,508 m3CH4/Mg csw. Prognoza metanowości bezwzględnej ściany D-2 w pokładzie 410 przewidywała maksymalne wydzielanie się metanu w ilości 36,78 m3/min. przy postępie 7,25 m/d (wydobycie 3000 Mg/dobę). Udział poszczególnych warstw w wydzielaniu metanu przedstawia się następująco: z pokładu wybieranego – 25%, z warstw podbieranych – 42%, z warstw nadbieranych – 33%. Ściana D-2 w pokładzie 410 przewietrzana była systemem U z doświeżaniem za pomocą wentylatora i lutniociągu. Powietrze do ściany D-2 w pokładzie 410 w ilości ok. 1500 m3/min doprowadzone było chodnikiem nadścianowym D-2. Dodatkowo w rejon skrzyżowania wylotu ze ściany D-2 z chodnikiem podścianowym D-2, za pomocą lutniociągu doprowadzone było około 500 m3/min. W przypadku odmetanowywania pokładów sąsiednich niezbędne jest określenie strefy desorpcji wywołanej eksploatacją ściany. Otwory drenażowe powinny być zlokalizowane tak, aby znajdowały się w strefie odprężonej, natomiast nie przecinały strefy zawału bezpośredniego. W polskich warunkach geologicznych dobre wyniki daje wyznaczanie kątów nachylenia otworów drenażowych zgodne z pracą (Flügge, 1971), a przedstawionych na Rys. 2. Rozmieszczenie otworów drenażowych w rejonie badanej ściany przedstawiono na rysunku 4 ich parametry techniczne zaś w tabeli 1. Parametry techniczne planowanych otworów drenażowych z chodnika nadścianowego i podścianowego D-2 przedstawiono w tabelach 2 i 3. Celem artykułu było pokazanie jaki wpływ na efektywność odmetanowania ściany D-2 w pokładzie 410 miał dobór systemu przewietrzania U. W ścianie D-2 w pokładzie 410 przeprowadzono badania wydzielania metanu i jego ujęcia systemem odmetanowania. Badania polegały na pomiarach stężenia metanu, prędkości powietrza, ciśnienia barometrycznego i ilości ujmowanego metanu systemem odmetanowania. Pomiary prowadzono w oparciu o czujniki metanometryczne i prędkości powietrza umieszczone w ścianie D-2 w pokładzie 410. Rozmieszczenie czujników przedstawiono na rysunku 6. Niezależnie od tego dokumentowano postęp i wielkość dobowego wydobycia ze ściany. Czujniki, na podstawie których określano stężenia metanu kontrolowane były okresowo poprzez porównanie ich wskazań z mieszankami wzorcowymi, natomiast czujniki prędkości powietrza sprawdzano poprzez porównywanie ich wskazań z pomiarami chwilowymi wykonywanymi w miejscu ich zabudowy anemometrami ręcznymi. Badania prowadzono w okresie od 01.04.2013 roku do końca października (28.10.) 2013 roku. W omawianym czasie, na podstawie pomiarów, dokonano bilansu dziennego ilości wydzielającego się metanu w rejonie eksploatacji. Jednocześnie obliczono dzienną wielkość wydobycia, postępu i wybiegu ściany. Dodatkowo w zadanym okresie czasu określono przebiegi zmian stężenia metanu na czujnikach metanometrycznych, prędkości i ciśnienia barometrycznego na wylocie z rejonu. Numery czujników, na podstawie których dokonywano obliczeń oraz ich lokalizację przedstawiono w tabeli 4. Uzyskane dane oraz ilość metanu ujęta odmetanowaniem posłużyły do określenia przebiegu zmienności metanowości wentylacyjnej, bezwzględnej, a także określenia efektywności odmetanowania (Rys. 7-10). W celu przeprowadzenia oceny statystycznej wyników sporządzono wykresy ramkowe wyznaczonych na podstawie pomiarów wielkości na wybiegu eksploatowanych ścian (Rys. 11-13). Dodatkowo dla ściany wykreślono zależność wydobycia od wybiegu (Rys. 14). Analiza statystyczna obejmowała również określenie przebiegu zmienności ilości metanu ujętego odmetanowaniem i jego efektywności od wydobycia (Rys. 15, 16) i od metanowości bezwzględnej (Rys. 17 i 18), a także efektywności odmetanowania od metanowości wentylacyjnej (Rys. 19), stężenia metanu od odmetanowania (Rys. 20) i ilości metanu ujętej odmetanowaniem od ciśnienia barometrycznego powietrza (Rys. 21). Przeprowadzone obserwacje w rejonie ściany D-2 prowadzonej systemem U od granic pozwalają na następujące stwierdzenia: W trakcie biegu ściany zmianie ulega wydatek ujmowanego metanu oraz efektywność odmetanowania. Na etapie rozruchu ściany zarówno metanowość bezwzględna, jak również ilość metanu ujmowanego przez odmetanowanie uzyskiwały niższe wartości. Po okresie rozruchu ściany parametry te wzrastały i utrzymywały się na względnie stałym poziomie w czasie eksploatacji ściany. Wzrosła również efektywność odmetanowania. W czasie prowadzenia ściany stwierdzono wzrost ujęcia metanu systemem odmetanowania wraz z narastaniem metanowości bezwzględnej w rejonie. Zmiany wydobycia nie wpływały jednak na zmiany wydatku ujmowanego metanu. Analiza zmiany ilości ujmowanego metanu na tle zmian ciśnienie powietrza mierzonego w wyrobiskach nie wykazała zmian ilości metanu ujmowanego przez system odmetanowania. Ilość metanu ujęta systemem odmetanowania w całym badanym okresie utrzymywała się na stałym poziomie. Ten system odmetanowania nie jest czuły na zmiany ciśnienia powietrza. Otwory drenażowe nie posiadają bezpośredniego połączenia ze strefą oddziaływania otworów.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2016, 61, 3; 617-634
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Influence of rock geomechanical parameters on increased longwall absolute methane emission rate forecasting accuracy
    Autorzy:
    Walentek, Andrzej
    Wierzbiński, Krystian
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/1853828.pdf
    Data publikacji:
    2020
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    zagrożenie metanowe
    modelowanie numeryczne
    emisja metanu
    methane hazard
    methane emission rate forecasting
    FDM simulations
    numerical modeling
    destressing (desorption) zone
    Opis:
    In longwall absolute methane emission rate forecasting, the range of the destressing zone is determined empirically and is not considered to be dependent on the geomechanical parameters of the rock strata. This simplification regarding destressing zone determination may result in significant differences between the forecast and the actual methane emission rates. During the extraction of coal seams using a system involving longwalls with caving under the conditions of low rock mass geomechanical parameters, the absolute metha-ne emission rate forecasts are typically underestimated in comparison to the actual methane emission rates.In order to examine the influence of the destressing zones on the final forecasting result and to assess the influence of the rock mass geomechanical parameters on the increased accuracy of forecast values, destressing zones were determined for three longwalls with lengths ranging from 186 to 250 m, based on numerical modelling using the finite difference method (FDM). The modelling results confirmed the assumptions concerning the upper destressing zone range adopted for absolute methane emission rate forecasting. As for the remaining parameters, the destressing zones yielded great differences, particularly for floor strata. To inspect the accuracy of the FDM calculation result, an absolute methane emission rate forecasting algorithm was supplemented with the obtained zones. The prepared forecasts, both for longwall methane emission rates as well as the inflow of methane to the longwalls from strata within the destressing zone, were verified via underground methane emission tests. A comparative analysis found that including geomechanical parameters in methane emission rate forecasting can significantly reduce the errors in forecast values.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2020, 65, 3; 641-664
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Methodology for determining methane distribution in a longwall district
    Metodyka wyznaczania rozkładu wydzielania metanu w rejonie ściany
    Autorzy:
    Dziurzyński, Wacław
    Palka, Teresa
    Krach, Andrzej
    Wasilewski, Stanisław
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/220194.pdf
    Data publikacji:
    2019
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    wentylacja kopalń
    zagrożenie metanowe
    system monitoringu
    źródła dopływu metanu w ścianie
    methane hazard
    monitoring system
    mine ventilation
    sources of methane inflow at the longwall
    Opis:
    This paper presents mathematical models enabling the calculation of the distribution and patterns of methane inflow to the air stream in a longwall seam being exploited and spoil on a longwall conveyor, taking into account the variability of shearer and conveyor operation and simulation results of the min-ing team using the Ventgraph-Plus software. In the research, an experiment was employed to observe changes in air parameters, in particular air velocity and methane concentration in the Cw-4 longwall area in seam 364/2 at KWK Budryk, during different phases of shearer operation in the area of the mining wall in methane hazard conditions. Presented is the method of data recording during the experiment which included records from the mine’s system for automatic gasometry, records from a wireless system of eight methane sensors installed in the end part of the longwall and additionally from nine methane anemometers located across the longwall on a grid. Synchronous data records obtained from these three independent sources were compared against the recording the operating condition of the shearer and haulage machines at the longwall in various phases of their operation (cleaning, cutting). The results of the multipoint system measurements made it possible to determine the volume of air and methane flow across the longwall working, and, consequently, to calculate the correction coefficients for determining the volume of air and methane from measurements of local air velocity and methane concentration. An attempt was made to determine the methane inflow from a unit of the longwall body area and the unit of spoil length on conveyors depending on the mining rate. The Cw-4 longwall ventilation was simulated using the data measured and calculated from measurements and the simulation results were discussed.
    W artykule przedstawiono modele matematyczne pozwalające obliczyć rozkład i przebieg dopływu metanu do strumienia powietrza w ścianie z urabianego pokładu i urobku na przenośniku ścianowym z uwzględnieniem zmienności pracy kombajnu i przenośnika oraz wyniki symulacji pracy zespołu wydobywczego z zastosowaniem programu Ventgraph-Plus. W badaniach wykorzystano eksperyment obserwacji zmian parametrów powietrza, a w szczególności prędkości powietrza i stężenia metanu w rejonie ściany Cw-4 w pokładzie 364/2 KWK Budryk w czasie różnych faz pracy kombajnu w rejonie ściany wydobywczej w warunkach zagrożenia metanowego. Przedstawiono sposób rejestracji danych w czasie eksperymentu, który obejmował zapisy z kopalnianego systemu gazometrii automatycznej, rejestracje w systemie bezprzewodowych w liczbie 8 sztuk czujników metanu zabudowanych w końcowej części ściany oraz dodatkowo 9 sztuk meta-anemometrów zabudowanych w przekroju poprzecznym ściany na kratownicy. Synchroniczne zapisy danych pozyskane z tych trzech niezależnych źródeł porównano na tle zapisu stanu pracy kombajnu oraz maszyn odstawy w ścianie w różnych fazach ich pracy (czyszczenie, cięcie). Wyniki pomiarów systemem wielopunktowym pozwoliły wyznaczyć strumień objętości powie-trza i metanu w przekroju wyrobiska ścianowego i w następstwie obliczyć współczynniki korekcyjne dla wyznaczania strumienia objętości powietrza i metanu z pomiarów miejscowych prędkości powietrza i stężenia metanu. Podjęto próbę wyznaczenia wielkości dopływu metanu z jednostki powierzchni calizny ściany oraz z jednostki długości urobku na przenośnikach w zależności od prędkości urabiania. Wykonano symulację przewietrzania ściany Cw-4 z wykorzystaniem zmierzonych i obliczonych z pomiarów danych oraz omówiono wyniki symulacji.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2019, 64, 3; 467-485
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Shearer control algorithm and identification of control parameters
    Algorytm sterowania kombajnem ścianowym i identyfikacja parametrów sterujących
    Autorzy:
    Dziurzyński, W.
    Krach, A.
    Pałka, T.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/218869.pdf
    Data publikacji:
    2018
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    wentylacja kopalń
    zagrożenie metanowe
    ściana wydobywcza
    sterowanie pracą kombajnu
    system monitoringu
    mine ventilation
    methane hazard
    longwall mining
    controll of shearer operation
    monitoring system
    Opis:
    This paper describes the concept of controlling the advancement speed of the shearer, the objective of which is to eliminate switching the devices off to the devices in the longwall and in the adjacent galleries. This is connected with the threshold limit value of 2% for the methane concentration in the air stream flowing out from the longwall heading, or 1% methane in the air flowing to the longwall. Equations were formulated which represent the emission of methane from the mined body of coal in the longwall and from the winnings on the conveyors in order to develop the numerical procedures enabling a computer simulation of the mining process with a longwall shearer and haulage of the winnings. The distribution model of air, methane and firedamp, and the model of the goaf and a methanometry method which already exist in the Ventgraph-Plus programme, and the model of the methane emission from the mined longwall body of coal, together with the model of the methane emission from the winnings on conveyors and the model of the logic circuit to calculate the required advancement speed of the shearer together all form a set that enables simulations of the control used for a longwall shearer in the mining process. This simulation provides a means for making a comparison of the output of the mining in the case of work using a control system for the speed advancement of the shearer and the mining performance without this circuit in a situation when switching the devices off occurs as a consequence of exceeding the 2% threshold limit value of the methane concentration. The algorithm to control a shearer developed for a computer simulation considers a simpler case, where the logic circuit only employs the methane concentration signal from a methane detector situated in the longwall gallery close to the longwall outlet.
    W pracy opisano koncepcję układu sterowania prędkością posuwu kombajnu, którego celem jest eliminacja wyłączeń napięcia zasilania urządzeń w ścianie i chodnikach przyległych związana z przekroczeniem progu 2% stężenia metanu w prądzie powietrza wypływającym z wyrobiska ścianowego lub 1% w powietrzu dopływającym do ściany. Dla opracowania procedur numerycznych umożliwiających symulację komputerową procesu urabiania kombajnem ścianowym i odstawy urobku podano związki opisujące emisję metanu z urabianej calizny węglowej ściany i z urobku na przenośnikach. Razem z już istniejącymi w programie Ventgraph-Plus modelem rozpływu powietrza, metanu i gazów pożarowych, modelem zrobów i modelem metanometrii, model emisji metanu z urabianej calizny ściany, model emisji metanu z urobku na przenośnikach i model układu kalkulacyjnego obliczającego wymaganą prędkość posuwu kombajnu tworzą zestaw umożliwiający wykonanie symulacji sterowania kombajnem ścianowym w procesie urabiania. Symulacja ta pozwala na porównanie wydajności urabiania przy pracy z układem sterowania prędkością posuwu kombajnu i wydajności urabiania bez tego układu, gdy występują wyłączenia napięcia zasilania z powodu przekraczania progu 2 % stężenia metanu. Algorytm sterowania kombajnem utworzony dla symulacji komputerowej obejmuje prostszy przypadek, gdy układ kalkulacyjny wykorzystuje sygnał stężenia metanu tylko z metanomierza w chodniku nadścianowym w pobliżu wylotu ściany.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2018, 63, 3; 537-552
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Method for determining the coalbed methane content with determination the uncertainty of measurements
    Metoda wyznaczania zawartości metanu w pokładach węgla z określeniem niepewności pomiarowej
    Autorzy:
    Szlązak, N.
    Korzec, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/219834.pdf
    Data publikacji:
    2016
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    metanonośność
    metoda oznaczania metanonośności
    zagrożenie metanowe
    niepewność pomiaru
    coalbed methane content
    method for determining the coalbed methane content
    method for methane hazard
    uncertainty of measurement
    Opis:
    Methane has a bad influence on safety in underground mines as it is emitted to the air during mining works. Appropriate identification of methane hazard is essential to determining methane hazard prevention methods, ventilation systems and methane drainage systems. Methane hazard is identified while roadways are driven and boreholes are drilled. Coalbed methane content is one of the parameters which is used to assess this threat. This is a requirement according to the Decree of the Minister of Economy dated 28 June 2002 on work safety and hygiene, operation and special firefighting protection in underground mines. For this purpose a new method for determining coalbed methane content in underground coal mines has been developed. This method consists of two stages - collecting samples in a mine and testing the sample in the laboratory. The stage of determining methane content in a coal sample in a laboratory is essential. This article presents the estimation of measurement uncertainty of determining methane content in a coal sample according to this methodology.
    Odpowiednie rozpoznanie zagrożenia metanowego w kopalniach węgla kamiennego ma istotne znaczenie dla doboru profilaktyki jego zwalczania. Rozpoznanie to jest prowadzone na etapie drążenia wyrobisk i wykonywania wierceń rozpoznawczych. Jednym z parametrów węgla służących do oceny stanu zagrożenia metanowego jest metanonośność, której oznaczanie, zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych, jest obligatoryjne w polskich kopaniach węgla kamiennego. Metanonośność jest parametrem wykorzystywanym w prognozach metanowości, które służą do oceny stanu zagrożenia metanowego i pozwalają ustalić profilaktykę oraz sposoby jego zwalczania. Jest również parametrem decydującym o zaliczeniu pokładu lub jego części do jednej z kategorii zagrożenia metanowego oraz jest uwzględniana przy zaliczaniu pokładów do kategorii skłonnych do wyrzutów gazów i skał. W związku z tym istotne jest prowadzenie oznaczeń metanonośności zgodnie z ustaloną metodyką badawczą, która pozwoli na uzyskiwanie wystarczająco dokładnych wyników, a wyniki oznaczeń będą uzyskiwane stosunkowo szybko. Dla celów oznaczania metanonośności opracowana została nowa metoda oznaczania metanonośności. W artykule przedstawiona została charakterystyka opracowanej metody, jak również opisany został sposób obliczania wyniku końcowego oznaczenia. W celu wyznaczenia zawartości metanu w próbce węgla należy wykonać obliczenia zgodnie z zależnościami (4.1-4.10). Zgodnie z opracowaną metodą wynik końcowy oznaczenia metanonośności stanowi określona w laboratorium zawartość metanu w próbce węgla powiększona o wyznaczony doświadczalnie współczynnik przeliczeniowy, który uwzględnia stratę gazu związaną z poborem próbki węgla do badań w warunkach kopalnianych wg wzoru (4.11). Wyznaczenie straty gazu związanej z poborem próbki węgla do badań zostało określone w oparciu o badania sorpcji i desorpcji metanu z próbek węglowych. Dla opracowanej metody straty gazu zostały przyjęte na poziomie 12%. Z punktu widzenia wyznaczenia metanonośności ważnym etapem jest określenie zawartości metanu w pobranej do badań próbce węgla. W tym celu uwzględniane jest 13 parametrów, które mierzone są w czasie poboru próbki do badań oraz w czasie jej późniejszego badania w laboratorium. Parametry te, wraz z błędami związanymi z ich pomiarem, zostały zestawione w tabeli 1. Zależność pozwalającą na wyznaczenie zawartości metanu w próbce węgla, uwzględniającą wszystkie parametry potrzebne do jej wyznaczenia, można zapisać w postaci równania (6.1). Z uwagi na przyjęcie wyznaczonego doświadczalnie współczynnika uwzględniającego stratę gazu związaną poborem próbki węgla do badań w artykule przeprowadzona została analiza niepewności pomiarowej związanej z wyznaczaniem zawartości metanu w próbce węgla w laboratorium. Obliczenia niepewności zostały wykonane dla niepewności standardowej oraz niepewności maksymalnej. W tym celu wyznaczono pochodne cząstkowe zawartości metanu w próbce węgla względem poszczególnych parametrów wchodzących w skład zależności (6.1). Pochodne te zestawiono w tabeli 2. Otrzymane dla przeprowadzonych oznaczeń wyniki pozwalają stwierdzić, że dla przeanalizowanych próbek węgla względna niepewność standardowa wyznaczenia zawartości metanu w próbce węgla nie przekroczyła 2,5%, natomiast względna niepewność maksymalna nie przekroczyła 7,0%. Przedstawione na rysunkach 4 i 5 wykresy pozwalają stwierdzić, że większą niepewnością względną charakteryzują się oznaczenia metanonośności wykonywane dla niższych zawartości metanu w węglu. Przeprowadzona analiza objęła również wyznaczenie udziałów błędów popełnianych przy wyznaczaniu poszczególnych parametrów mających wpływ na ostateczny wynik oznaczenia zawartości metanu w próbce węgla. Analiza średnich udziałów tych błędów w niepewności wyznaczenia zawartości metanu w próbce świadczy o tym, że na wynik oznaczenia największy wpływ ma dokładność oznaczenia takich parametrów jak: stężenie metanu w mieszaninie z odgazowania, masa próbki węgla, ciśnienie w zbiorniku pomiarowym, objętość zbiornika pomiarowego, zawartość popiołu oraz stężenie metanu w wyrobisku w momencie poboru próbki do badań. Udziały błędów pomiarowych poszczególnych parametrów w niepewności wyznaczenia zawartości metanu w próbce węgla zostały przedstawione w tabeli 3. Dokładność wyznaczenia pozostałych parametrów jest wystarczająco duża i nie wpływa w sposób istotny na wynik oznaczenia.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2016, 61, 2; 443-456
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Modeling of the propagation of methane from the longwall goaf, performed by means of a two-dimensional description
    Modelowanie propagacji metanu ze zrobów ściany wydobywczej przy pomocy dwuwymiarowego opisu
    Autorzy:
    Krawczyk, J.
    Janus, J.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/220340.pdf
    Data publikacji:
    2014
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    zagrożenie metanowe
    ściana wydobywcza
    opis dwuwymiarowy
    stany przejściowe
    przepływ turbulentny
    symulacja z adaptacją skali
    methane hazard
    longwall
    two-dimensional description
    transient states
    turbulent flow
    scale adaptive simulation
    Opis:
    The paper presents results of a research on the migration of methane from goaf into an area of a longwall ventilated by means of the U-type ventilation system. Two-dimensional models of the area in question were prepared. The models encompassed longwalls whose length was 240 m, as well as segments of the main and tailgate whose length was minimum 50 m. The geometry of the models took into account the details that could make three-dimensional models too complex. These details include: the ribs of the arch support of the headings, frictional and hydraulic props, and the ribs of a section of the longwall powered roof support. Additionally, the presence of gaps between the support sections, by means of which an exchange of gases between the longwall and the adjacent goaf could take place - was taken into consideration. Using the 2D description method, an analysis of the flow of air in the area was carried out. The simulation results were shown as profiles of velocity and streamlines in surrounding of intersections of longwall. with main and tailgate Then, the grid depenadncy of numerical solutions was investigated. This was done by comparing results for three grid densities. The process of methane propagation was simulated for shearer located at two-thirds of the longwall length. The fields of methane concentrations for a steady inflow from goaf were calculated. Subsequently, the effects of a sudden inflow of methane along a segment comprising ten recently advanced roof support sections were computed. The results were presented as a sequence of concentration distributions for selected simulation moments.
    Rozpatrywano migrację metanu ze zrobów do wyrobisk rejonu ściany przewietrzanego w systemie na U. Przygotowano dwuwymiarowe modele rejonu ściany obejmujące ściany o długości 240 m i odcinki chodników ścianowych od długościach co najmniej 50 m. W modelach tych wprowadzono reprezentację geometrii z uwzględnieniem szczegółów, które mogą nadmiernie skomplikować modele 3D. Elementami tymi są żebra obudowy łukowej chodników, stojaki cierne i hydrauliczne oraz żebra sekcji zmechanizowanej obudowy ściany. Uwzględniono również obecność szczelin między sekcjami obudowy, poprzez które może następować wymiana gazów ze zrobami. Przeprowadzono analizę przepływu powietrza w rejonie przy pomocy opisu 2D. Wyniki symulacji pokazano w postaci profili prędkości i linii prądu w otoczeniu skrzyżowań z chodnikami pod i nadścianowym w postaci profili prędkości i linii prądu. Sprawdzono zależności rozwiązania od siatki porównując wyniki dla trzech gęstości siatki. Przeprowadzono symulacje rozpływu metanu dla położeń kombajnu w 2/3 długości ściany. Obliczono pola stężeń metanu przy stałym dopływie ze zrobów a następnie skutki nagłego dopływu na odcinku 10 ostatnio dosuniętych sekcji. Wyniki przedstawiono w formie sekwencji rozkładów stężeń dla wybranych chwil symulacji
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2014, 59, 4; 851-868
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
      Wyświetlanie 1-14 z 14

      Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies