Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 30

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
Przedstawiono rozważania dotyczące transportu gazowego sorbatu w porowatym sorbencie. Przeanalizowano znane rozwiązania analityczne równania dyfuzji Ficka z czynnikiem sorpcji dla różnych geometrii ziaren: warstwy płasko-równoległej, cylindra oraz kuli. Opracowano numeryczne rozwiązanie równania Ficka z czynnikiem sorpcji dla prostopadłościanu. Przeprowadzono eksperyment sorpcji metanu na ziarnach węgla kamiennego o klasie ziarnowej 0,315-0,4 mm. Ziarna użyte w doświadczeniu przebadano stereologicznie w celu określenia statystycznych parametrów opisujących ich kształt. Mniejsze niepewności związane z przybliżeniem rzeczywistych kształtów ziaren kształtami modelowymi dotyczyły opisania ziaren kształtem prostopadłościennym niż kulistym. Badania sorpcyjne pozwoliły na zarejestrowanie pełnego czasowego przebiegu nasycania ziaren węgla metanem. Do zarejestrowanego przebiegu, metodą najmniejszych kwadratów dopasowano funkcję analityczną dla przybliżenia kształtów ziaren kulami oraz rozwiązanie numeryczne dla przybliżenia prostopadłościanami. Otrzymane współczynniki dyfuzji różniły się o ok. 30%.
EN
Hard coal grains with diams. 0.315-0.400 mm were used to study the kinetics of their satn. with CH4. The results were compared with theor. data obtained for models of (i) spherical or (ii) cuboidal grains. The model (i) described well the real process.
EN
The article discusses the validation process of a certain method of balancing gas contained in the pore space of rocks. The validation was based upon juxtaposition of the examination of rocks’ porosity and the effects of comminution in terms of assessing the possibility of opening the pore space. The tests were carried out for six dolomite samples taken from different areas of the “Polkowice-Sieroszowice” copper mine in Poland. Prior to the grinding process, the rocks’ porosity fell in the range of 0.3-14.8%, while the volume of the open pores was included in the 0.01-0.06 cm3/g range. The grinding process was performed using an original device – the GPR analyzer. T h e SEM analysis revealed pores of various size and shape on the surface of the rock cores, while at the same time demonstrating lack of pores following the grinding process. The grain size distribution curves were compared with the cumulative pore volume curves of the cores before grinding. In order to confirm the argument put forward in this paper – i.e. that comminution of a rock to grains of a size comparable with the size of the rock’s pores results in the release of gas contained in the pore space – the amount of gas released as a result of the comminution process was studied. The results of gas balancing demonstrated that the pore space of the investigated dolomites was filled with gas in amounts from 3.19 cm3/kg to 45.86 cm3/kg. The obtained results of the rock material comminution to grains comparable – in terms of size – to the size of the pores of investigated rocks, along with asserting the presence of gas in the pore space of the studied dolomites, were regarded as a proof that the method of balancing gas in rocks via rock comminution is correct.
PL
W artykule przedstawiona została walidacja metody bilansowania gazu zawartego w przestrzeni porowej skał. Walidacja ta opierała się na zestawieniu badań porowatości skał dolomitu i efektów ich rozdrobnienia w aspekcie oceny możliwości otwarcia przestrzeni porowej. Badania wykonano dla sześciu próbek pobranych z różnych rejonów kopalni rud miedzi O/ZG „Polkowice-Sieroszowice” w Polsce. Materiał skalny przed rozdrobnieniem zbadano metodą porozymetryczną i skaningową SEM, a po rozdrobnieniu metodą granulometryczną. Skały przed rozdrobnieniem posiadały porowatość w zakresie 0.3-14.8%, objętość porów otwartych 0.01-0.06 cm3/g oraz niejednorodny rozkład objętości porów. Rozdrobnienie przeprowadzono za pomocą autorskiej aparatury. Rozdrobnione próbki posiadały zbliżone rozkłady uziarnienia i średnie średnice D3.2 około 4,5 μm. Analizy SEM wykazały, że w strukturze próbek kawałkowych występowały pory o różnych rozmiarach i kształtach, natomiast po rozdrobnieniu nie zaobserwowano porów. Krzywe uziarnienia zestawiono z krzywymi skumulowanej objętości porów rdzeni przed rozdrobnieniem. Uzyskanie punktów przecięcia obydwu krzywych przyjęto jako gwarant otwarcia części porów w skałach i uwolnienia zgromadzonego i zamkniętego dotychczas w nich gazu. Procent otwarcia przestrzeni porowej powiązano ze współrzędnymi punktu przecięcia krzywych. Na potwierdzenie słuszności tezy pracy, iż rozdrobnienie skały do ziarno wielkości porównywalnej do wielkości jej porów powoduje uwolnienie gazu zawartego w przestrzeni porowej, dokonano analizy ilości gazu uwolnionego w wyniku rozdrobnienia. Wyniki bilansowania gazu wykazały, iż w przestrzeni porowej przebadanych dolomitów obecny był gaz, którego ilość wynosiła od 3.19 cm3/kg do 45.86 cm3/kg. Uzyskane w badaniach wyniki rozdrobnienia materiału skalnego do ziarnistości porównywalnej z wielkościami porów badanych skał oraz stwierdzenie obecności gazu w przestrzeni porowej przebadanych dolomitów uznano za dowód prawidłowości działania metody bilansowania gazu w skałach poprzez ich rozdrobnienie.
EN
The unipore methane diffusion model based on the solution of the second Fick’s law describes effectively the kinetics of methane release from coal grains. The knowledge of the model describing the kinetics of methane release from coal, the coalbed methane content, the sorption isotherm, the effective diffusion coefficient and the coal particle size distribution, enables the calculation of the volume of methane which is released from the coal spoil as a function of time. These assumptions became the basis for building the software that enables the analysis of methane emissions from coal during the longwall mining. Simulations were performed to determine the temporal and spatial methane inflow to the longwall. The share of methane emission from coal grains (taking into account both the emission kinetics and mass participation) of various classes has been analyzed. The results of the analysis showed that the methane from the small grains, in particular less than 0.1 mm in size, prevails. The mass fraction of these grains in the total weight does not exceed 5%. For the typical parameters determining the mining, geological and technological conditions of methane emissions at different moments of time and position of the longwall were determined.
EN
The characteristics of copper-bearing rocks that include the structural and textural parameters are an important factor determining a possible gas accumulation in those rocks. In September 2009, in the Rudna copper mine in Poland, an outburst of gases and dolomite occurred. The analysis of the outburst mass showed that one of the main causes of the outburst was the different structural properties such as high porosity and presence of gas in the pores. This paper presents data from the structural analysis of dolomite from the Polkowice-Sieroszowice copper mine and the Rudna copper mine. Seven rock samples from various areas of the mines were tested by the following methods: mercury porosimetry (MIP), low pressure gas adsorption (LPNA), scanning electron microscopy (SEM), computed microtomography (micro-CT). The SEM analyses of the rock samples allowed pores of various sizes and shapes to the observed. The porosity (MIP) of the dolomite changed in the range of 3–15%. The total micro and mesopore volume (LPNA) was from 0.002 cm3/g to 0.005 cm3/g. The macropore volume (MIP) was from 0.01 cm3/g to 0.06 cm3/g and the mean macropore diameter was from 0.09 μm to 0.18 μm. The dolomite samples varied in the surface area (LPNA) (0.7–1.5 m2/g) and the pore distribution. The structure of dolomite determines the possibility of the occurrence of gasogeodynamic phenomena and hence it is urgent that research be conducted into its changeability. To better understand the gasogeodynamic processes in copper-bearing rocks, it is necessary to constantly monitor and analyse in detail those areas that have different structural properties.
PL
W artykule przeprowadzono szczegółową analizę literaturową zagadnienia sorpcji wymiennej CO2/CH4 na węglu kamiennym oraz sorpcji na węglu poddanym obciążeniu okólnemu. Tematyka badań sorpcji wymiennej CO2/CH4 oraz sorpcji w warunkach obciążania sorbentu, jako dwa oddzielne kierunki badań, są stosunkowo dobrze rozpoznane i ciągle realizowane na całym świecie. Połączenie obu kierunków badań, a więc temat sorpcji wymiennej CO2/CH4 w warunkach obciążania okólnego sorbentu węglowego, jest zagadnieniem zupełnie nierozpoznanym. Głównymi przyczynami braku badań nad zjawiskiem sorpcji wymiennej w warunkach obciążenia okólnego sorbentu, są ogromne trudności metrologiczne. Próba szczegółowego rozpoznania zagadnienia sorpcji wymiennej CO2/CH4 na węglu kamiennym poddanym obciążeniu okólnemu podjęta zostanie w Instytucie Mechaniki Górotworu Polskiej Akademii Nauk.
EN
The article provides a detailed literature analysis of CO2/CH4 exchange sorption in hard coal and sorption in coal material under confining pressure. The study of CO2/CH4 exchange sorption and sorption in hard coal under confining pressure, as two separate research directions, is relatively well recognized and continues to be implemented worldwide. The combination of both directions of research is a completely unrecognized phenomenon. The main causes of the lack of research on the phenomenon of exchange sorption under the conditions of the loaded sorbent are huge metrological difficulties. An attempt to research the CO2/CH4 exchange sorption in coal material under confi ning pressure will be taken at The Strata Mechanics Research Institute of the Polish Academy of Sciences.
PL
W ramach prac przeprowadzono badania konkurencyjnej sorpcji na węglu kamiennym z wykorzystaniem mieszanin CH4 i CO2 o różnym udziale procentowym składników. Do badań użyto próbki rozdrobnionego do ziaren węgla kamiennego pochodzącego z partii K pokładu 510 KWK „Wujek”, Ruch Śląsk. Eksperymenty sorpcji konkurencyjnej wykonano przy zastosowaniu autorskiej aparatury sorpcyjnej, gwarantującej izobaryczne oraz izotermiczne warunki prowadzenia eksperymentu. Wyznaczono izotermy sorpcji dla czystego CH4 i CO2 oraz dla mieszanin CO2-CH4 w których udział CO2 wynosił: 84%, 65%, 42%, 23%. Dla poszczególnych mieszanin otrzymano izotermy sorpcji, w których zaobserwowano systematyczny wzrost całkowitej pojemności sorpcyjnej wraz ze wzrostem udziału CO2 w mieszaninie. Po każdej izotermie badana próbka węgla poddawana była dodatkowo niskociśnieniowej sorpcji gazowej w temperaturze 273 K z wykorzystaniem czystego CO2 jako sorbatu na urządzeniu ASAP 2020. Analiza ta miała na celu sprawdzenie, czy po wykonaniu badań sorpcji konkurencyjnej nastąpiła zmiana w strukturze próbek węglowych w aspekcie ich zdolności sorpcyjnych. Analizy nie wykazały znaczących zmian w wartości ich parametrów strukturalnych oraz w zdolności sorpcyjnej i w rozkładzie objętości ich porów.
EN
The research involved the analysis of competitive sorption on coal using mixtures of CH4 and CO2 of various percentage share. The samples used in the research were grain samples of coal from KWK Wujek coal mine, seam 510 part K. The experiments of competitive sorption were carried out on original sorption equipment that guaranteed isobaric and isothermal conditions. The sorption isotherms were specified for pure CH4 and CO2 as well as for mixtures CO2-CH4 where the CO2 content was: 84%, 65%, 42%, 23%. The sorption isotherms, which were specified for particular mixtures, showed a systematic increase of the total sorption volume together with the content of CO2 in the mixture. After each isotherm, a sample was subjected to low pressure gas adsorption on ASAP 2020 at the temperature of 273 K using pure CO2 as adsorbate. The aim of the analysis was to check if the competitive sorption tests resulted in the change of the structure of particular samples in the context of their sorption capacity. The analyses carried out did not reveal any significant changes in the structural parameters, the sorption capacity or the pore size distribution of the samples.
PL
Gazy występujące w skałach mogą znajdować w się przestrzeni porów i szczelin jako gazy wolne, a także w postaci związanej sorpcyjnie. Jednym ze sposobów oceny ilości gazu zawartego w skałach jest rozdrobnienie badanego materiału do jak najmniejszej klasy ziarnowej, w celu uwolnienia znajdującego się w nich gazu. W Pracowni Mikromerytyki Instytutu Mechaniki Górotworu Polskiej Akademii Nauk powstały prototypy nowatorskich urządzeń rozdrabniających do skał.
EN
Gases occurring in the rocks can be found in the pores and fissures space as free gases as well as in the sorption bound form. One of the ways to estimate the amount of gas contained in the rocks consists in the fragmentation of the investigated material to the smallest grain size class possible, in order to release the gas comprised in the rocks. In Micromeritics Laboratory of the Institute of Rock Mechanics of the Polish Academy of Sciences prototypes have been developed of innovative grinding devices for rocks.
PL
Opracowany został Analogowy Rejestrator Emisji Metanu AREM. Przyrząd pozwala na wyznaczanie desorbowalnej zawartości metanu w węglu oraz współczynnika dyfuzji. Urządzenie zostało zoptymalizowane pod kątem pracy w warunkach kopalnianych. Wprowadzone zostały poprawki względem prototypu poprawiające niezawodność i łatwość użytkowania. Urządzenie wyposażone zostało w zestaw sit. Opracowana została metodyka pomiarowa. Przeprowadzono testy kopalniane. Wyniki pochodzące z prezentowanego urządzenia wskazują dużą zbieżność z pomiarami przeprowadzanymi metodami stosowanymi obecnie w górnictwie.
EN
Analogue Methane Emission Recorder (AMER) has been developed. The device allows to determine the desorbable methane content of coal and the diffusion coefficient. AREM has been optimized to work in coal mines. Adjustments have been made to improve the reliability and usability of this prototype. The device is equipped with a set of sieves. Measurement methodology has been developed. Mining tests were carried out. The results obtained from the presented device show high similarity to the measurements made by methods currently used in the mining industry.
PL
Ocena wydatku energetycznego procesu rozdrobnienia danego materiału jest niezwykle istotna przy projektowaniu, budowie, czy też doborze urządzeń rozdrabniających. W Pracowni Mikromerytyki IMG PAN powstał prototyp urządzenia do rozdrabniania skał w kontekście oceny gazu zawartego w ich porach. W ramach przeprowadzonych prac zbadano moc i energię niezbędną do rozdrabniania różnych skał za pomocą zbudowanego urządzenia. Do badań użyto próbki dolomitu, anhydrytu, piaskowca, wapienia, węgla i granitu, pochodzące z różnych polskich kopalń. W pracy podjęto doświadczalną próbę odpowiedzi na pytanie: od jakich parametrów skały zależny jest wydatek energetyczny procesu jej rozdrabniania? Przeprowadzone badania nie wykazały korelacji pomiędzy wybranymi właściwościami mechanicznymi skał (twardością i wytrzymałością) i fizycznymi (gęstością), a mocą i energią niezbędną do ich rozdrobnienia. Eksperymenty potwierdziły teorię twierdzącą, że energia rozdrabniania materiałów jest zależna od objętości rozdrabnianego materiału, a także od nowoutworzonej powierzchni.
EN
Estimating the energy of comminution process of various materials is very important in the design, construction, or the choice of grinding equipment. In the Laboratory of Micrometrics of the Strata Mechanics Research Institute of the Polish Academy of Sciences a device for rock comminution by impact milling was constructed. The purpose of the device is to assess the gas content in rocks. The power and energy required for grinding various rock samples using the developed device was examined. For the research dolomite, anhydrite, sandstone, limestone, hard coal and granite samples, which were obtained from different Polish mines, were used. The authors of this paper attempted to answer the question: Which parameters does the energy consumption of rocks comminution process depend on? Based on the obtained results the authors did not find any dependency of the energy of rocks comminution process in relation to mechanical (hardness, strength) and physical (density) properties of rocks. The test confirmed the theory that the energy of rocks comminution depends on the input volume of the sample and the new surface area of crushed sample.
10
Content available remote Wybrane właściwości strukturalne dolomitu z kopalń rud miedzi
PL
W artykule przedstawiono zestawienie analiz porozymetrycznych dolomitu w aspekcie ich charakterystyki. Badania wykonano dla sześciu próbek pobranych z kopalń rud miedzi O/ZG „Polkowice-Sieroszowice” oraz O/ZG „Rudna”, które określono metodami niskotemperaturowej adsorpcji azotu oraz porozymetrii rtęciowej. Analizy adsorpcji gazowej (N2) materiału skalnego pozwoliły na charakterystykę objętości jego najdrobniejszych porów – mikroporów oraz mezoporów o średnicy do 0,2 μm, wyznaczenie rozkładu objętości porów i objętości całkowitej, która wyniosła do 0,005 cm3/g. Analizy porozymetrii rtęciowej (Hg) obejmujące zakresem pomiarowym mezopory o średnicy powyżej 0,05 μm i makropory, umożliwiły wyznaczenie porowatości dolomitu, która zawierała się w zakresie 3-5% oraz całkowitej objętości porów, wynoszącej od 0,011 do 0,020 cm3/g i rozkładu objętości porów, zróżnicowanego w zależności od badanej próbki. Rezultaty przedstawionych w pracy wyników analiz mogą posłużyć jako element składowy charakterystyki porowatej skał dolomitu, niezbędnej z punktu widzenia lokalizowania rejonów górotworu o odmiennych właściwościach strukturalnych w kopalniach rud miedzi.
EN
This paper presents summary porosimetric analyses of dolomite in terms of its characteristics. The tests were carried out for six samples taken from O/ZG “Polkowice-Sieroszowice” and O/ZG “Rudna” copper mines, and examined by low-temperature nitrogen adsorption and mercury porosimetry methods. The gas adsorption analysis (N2) of dolomite showed a very small volume of the smallest pores - micropores and mesopores of up to 0,2 μm in diameter, amounting to 0,005 cm3/g. The mercury (Hg) porosimetry measurements of larger pores enabled to determine the porosity rate, which ranged from 3 to 5%, the total pore volume ranging from 0,011 to 0,020 cm3/g and the pore volume distribution, which varied depending on the sample. The results presented in this paper can be used as a component of textural characteristics of dolomite rock, necessary from the point of view of locating those areas of the rock mass in copper mines with different structural properties.
11
Content available remote Stopień rozdrabniania skał w zależności od czasu mielenia udarowego
PL
Oznaczenie ilości gazu znajdującego się w przestrzeni porów skał może zostać zrealizowane poprzez rozdrobnienie badanego materiału do jak najmniejszej klasy ziarnowej. W Pracowni Mikromerytyki IMG PAN zbudowano urządzenie do rozdrabniania skał. Rozdrabnianie skał za pomocą zbudowanego urządzenia realizowane jest poprzez mielenie udarowe. Do badań wpływu czasu mielenia skał na efektywność ich rozdrabniania użyto fragmentów rdzeni dolomitu i anhydrytu pochodzące z O/ZG „Rudna”. Próbki skał o wielkości 10-30 mm i masie około 50 gram ulegały rozdrobnieniu w różnych okresach czasów wynoszących odpowiednio 10, 20, 60 i 180 sekund. Ocena stopnia rozdrabniania skał wykonana została metodą sitową. Uzyskane rezultaty wykazały, że wydłużając czas mielenia stopień rozdrobnienia rośnie asymptotycznie. Określono optymalne czasy rozdrabniania skał dolomitu i anhydrytu za pomocą zbudowanego urządzenia. Po przekroczeniu tych czasów dalsze mielenie nie zwiększa stopnia rozdrobnienia.
EN
The amount of gas in the rock pores can be determined by grinding the investigated material to the finest grain fraction. In the Laboratory of Micrometrics of the Strata Mechanics Research Institute of the Polish Academy of Sciences, an instrument for rock grinding, which employs the process of impact milling, was constructed. Fragments of dolomite and anhydrite core from ‘Rudna’ copper mine were used to determine the effect of grinding time on the degree of the comminution of the rocks. Samples of the size range from 10 mm to 30 mm and the mass of about 50 grams were ground in the time periods of 10, 20, 60 and 180 seconds. The evaluation of the degree of the comminution of the rocks was made using the sieve method. The achieved results indicated that as the time of milling grows, the comminution degree increases asymptotically. By the use of the constructed instrument, the optimal times of grinding dolomite and anhydrite rocks were specified. Exceeding the optimal grinding times does not increase the degree of the comminution.
PL
Sorpcyjne badania układu węgiel-metan stanowią istotny problem metrologiczny. Złożoność procesów emisji/ akumulacji metanu w porowatej strukturze węgla jest ogromna. Transport molekuł gazu w ziarnie węgla opisuje dyfuzja, która nawet w niewielkich ziarnach o typowym współczynniku dyfuzji zachodzi wolno w stosunku do filtracji i sorpcji właściwej. Precyzyjne określenie asymptotycznych parametrów sorpcyjnych (punktów sorpcyjnych) wymaga wyczekania zakończenia procesów transportu. Istnieją hipotezy, iż wielokrotne powtarzanie pomiarów sorpcyjnych na tych samych próbkach prowadzi do zmian w strukturze porowatej węgla, skutkujących zmianami parametrów sorpcyjnych. Wszystkie te aspekty skłoniły autorów do doświadczalnego zweryfikowania możliwości uzyskiwania zbieżnych parametrów sorpcyjnych przy wielokrotnie powtarzanych pomiarach na urządzeniach metrologicznych różniących się sposobem pomiaru. Przeprowadzone badania wykazały, że przy wielokrotnych cyklach pomiaru sorpcji efektywny współczynnik dyfuzji nie zmienia się w sposób monotoniczny.
EN
Analyzing sorption in the context of investigating the coal-methane system poses a considerable metrological problem. The nature of the processes of methane release/accumulation in the porous coal structure is very complex. The transportation of gas molecules within a grain of coal is described by the diffusion process, which – even in small grains characterized by the typical value of the diffusion coefficient – occurs slowly when compared to filtration and sorption proper. The kinetics of the diffusion process is infl uenced by numerous factors connected with conducting analytical observations. In order to precisely determine the asymptotic sorption parameters (sorption points), one should wait for the transportation processes to end. There are some hypotheses that numerous repetitions of sorption measurements, performed on the same samples, result in changes in the porous structure of coal, which, in turn, lead to changes of sorption parameters. All these aspects encouraged the authors of the present paper to verify – in an empirical manner – the possibilities of obtaining convergent sorption parameters for multiple repetitions of measurements performed with metrological instruments differing with respect to measurement techniques. The investigations, once completed, showed that – for multiple sorption measurement cycles – the effective diffusion coefficient does not change in a monotonic way.
13
Content available remote Oszacowanie wydatku energetycznego rozdrabniania skał metodą mielenia udarowego
PL
W Pracowni Mikromerytyki IMG PAN rozwijane jest urządzenie do rozdrabniania skał pracujące w oparciu o metodę mielenia udarowego. W ramach przeprowadzonych prac zbadano moc i energię niezbędną do rozdrabniania próbek dolomitu za pomocą zbudowanego urządzenia. Do badań użyto fragmenty rdzeni dolomitu pochodzące z kopalni rud miedzi O/ZG „Rudna”. Oszacowano moc i energię rozdrabniania skał w zależności od wielkości kawałków próbek przeznaczonych do badań oraz w zależności od masy materiału skalnego. Uzyskane rezultaty wykazały, że zwiększając wielkość kawałków próbek od około 0.4 cm do ponad 2 cm moc potrzebna do ich rozdrobnienia jest podobna i wyniosła około 1.2 kW, przy tej samej ich masie. Natomiast zwiększając masę materiału skalnego przeznaczonego do badań, moc niezbędna do ich rozdrobnienia nieznacznie wzrastała.
EN
In the Laboratory of Micrometrics of the Strata Mechanics Research Institute of the Polish Academy of Sciences a device for rock comminution by impact milling is being developed. The power and energy required for grinding dolomite samples using the developed device was examined. Dolomite samples from “Rudna” copper mine were used for the study. The power and energy of rock comminution depending on the grain size of the samples and depending on the weight of the samples were estimated. The obtained results showed that by increasing the grain size of the samples from about 0.4 cm to more than 2 cm the power of comminution is similar, and amounted to about 1.2 kW. Whereas by increasing the weight of the samples, the power necessary for comminution increased.
EN
The authors of the present paper designed and constructed a prototype of an instrument which enables fully automated determination of the desorbable methane content and effective diffusion coefficient in underground conditions. Due to microprocessor analysis of the recorded data and the application of the mathematical model of the diffusion process, it is possible to automatically determine the amount of methane whose release from a coal sample occurred before the sample was placed within a measuring instrument. It is also possible to carry out follow-up extrapolation of the recorded data so the time duration needed to determine reliable results can be reduced. The instrument was tested and optimized, and a number of copies sufficient for performing underground tests were constructed. The concept of the instrument represents a totally new approach to the observation of gas release from a coal sample. Instead of short-period measurements, virtually the whole process of methane release from coal is registered and analysed. This is possibly due to the use of a grain fraction lower than one mm which is presently applied for the sake of evaluating the methane- bearing capacity and desorption intensity.
PL
Opracowana została koncepcja nowej metody oraz urządzenia pomiarowego generującego dodatkowe parametry opisu układu węgiel-gaz. Dzięki prezentowanej metodzie możliwe jest określenie wartości desorbowalnej zawartości metanu w węglu oraz efektywnego współczynnika dyfuzji. Konstrukcja urządzenia pomiarowego pozwala na pracę w warunkach kopalnianych. Diametralne zmniejszenie klasy ziarnowej próbki węgla skutkuje skróceniem czasu obserwacji procesu emisji gazu do jednej doby. Praca zawiera opis konstrukcji przyrządu, prezentację prototypu oraz przykładowe wyniki testów laboratoryjnych.
EN
This paper presents a concept of a new method and measurement device which generates additional parameters of coal-gas system description. Thanks to the presented method, it is possible to determine the desorbable value of methane content in coal and effective coefficient of diffusion. The construction of the measurement device allows to operate under mining conditions. Significant reduction of the size grade of a coal sample results in cutting the time of observation of the gas emission process down to twenty-four hours. This paper includes a description of the device, presentation of the prototype and examples of laboratory tests results.
PL
Ciśnienie złożowe metanu w porach i szczelinach pokładów węgla kamiennego jest podstawowym czynnikiem determinującym stan zagrożeń zjawiskami gazodynamicznymi. Ze względu na problemy metrologiczne, jego pomiary wykonywane są stosunkowo rzadko. Autorzy opracowania skonstruowali sondy ciśnieniowe oraz wykonali liczną serię pomiarów ciśnienia złożowego w kopalniach GZW. Zmierzone ciśnienia złożowe mieściły się w przedziale 1,2÷12,3 bar. Także na krótkich otworach badawczych o długości 2 metry zarejestrowano ciśnienia zbliżone do 10 bar. Wyniki pomiarów ciśnienia złożowego potwierdziły, że pomiędzy poszczególnymi kopalniami występują istotne różnice średnich wartości mierzonych ciśnień.
EN
The coal seam methane pressure in pores and cracks of coal beds is a basic factor determining the level of risk of gaso-geodynamic phenomena. Due to some metrological problems, this parameter is not measured frequently. The authors of the paper constructed their own pressure probes and performed a series of multiple measurements of the coal seam methane pressure in the mines of the Upper Silesian Coal Basin. The measured values fell within the range of 1.2-12.3 bar. The values of ca. 10 bar were also registered in the shortest (2 m) test boreholes. At this point, it needs to be stated that there are considerable differences between mean pressure values measured in particular mining facilities.
17
Content available remote Przegląd laboratoryjnych metod i narzędzi pomiarowych układu węgiel-metan
PL
W pracy dokonano przeglądu metod i narzędzi pomiarowych do sorpcyjnych badań układu węgiel-metan. Przegląd dotyczył analizy literatury, jak również urządzeń komercyjnie dostępnych. Metody pomiarowe stosowane w górnictwie węgla kamiennego dzielą się na bezpośrednie i pośrednie. W pracy dokonano krótkiego opisu obu z nich. Przedstawiono również dostępne narzędzia do pomiarów sorpcyjnych układu węgiel-metan. Sorpcyjne narzędzia pomiarowe podzielono na trzy grupy: wolumetryczne, grawimetryczne i przepływowe. Przedstawiono krótki opis działania przykładowych urządzeń pomiarowych układu węgiel-metan.
EN
The study provides an overview of methods and techniques used in sorption measurements of the coal-methane system, including both the survey of literature on the subject as well as commercially available instrumentation. Measurement methods used in coal mining can be broadly categorised as direct and indirect and their short descriptions are provided in this paper. Available tools for sorption measurements in the coal-methane system are discussed too. The methods can be categorised into three groups: volumetric and gravimetric analysis and continuous flow methods. The operating principles of equipment to be used when investigating the coal-methane systems are briefl y summarised.
PL
Na bazie modelu uniporowego opracowany został algorytm symulujący emisję metanu z urobku w trakcie eksploatacji wyrobiska ścianowego. Opracowany model opiera się na wielu założeniach, z których jednym z najistotniejszych jest opis uwalniania metanu z węgla równaniem nawiązującym do drugiego prawa Ficka. Ponadto zbudowany model uwzględnia krzywą składu ziarnowego urobku ze ściany. Do przeprowadzania symulacji emisji metanu z urobku węglowego w trakcie eksploatacji wyrobiska ścianowego zbudowane zostało oprogramowanie „Ściana – CH4”, umożliwiające zmianę wszystkich parametrów modelu oraz kalkulację na bazie zdefiniowanych równań i założeń modelu.
EN
Based on the unipore model the algorithm simulating methane emissions released from hard coal during the longwall excavation has been developed. The model is based on numerous assumptions, of which the most important is the Fick's second law description of methane released from coal. In addition, the created model takes into account the curve of particle-size distribution from the longwall excavation. For the simulation of methane emissions from the coal output during the longwall excavation the software "Longwall - CH4" has been developed. The software enables the users to change all the parameters of the model and to make calculations based on the defined equations and assumptions of the model.
PL
Praca zawiera opis dwóch metod wyznaczania parametrów izoterm sorpcji z wykorzystaniem komercyjnej wagi sorpcyjnej IGA-001 oraz autorskiego urządzenia wolumetrycznego – sorpcjomatu manometrycznego. Na urządzeniach tych wyznaczono, niezależnie, izotermy sorpcji dla trzech ziarnistych próbek węgla, trzykrotnie badania powtarzając. Pozwoliło to na przeprowadzenie analiz powtarzalności wyników i ich porównywalności dla różniących się metod. Przeprowadzone badania wykazały dużą zbieżność wyników generowanych przez urządzenia oraz powtarzalność rezultatów przy kolejnych cyklach pomiaru.
EN
The study summarises two methods of obtaining the sorption isotherms using a commercially available sorption balance IGA-001 and a manometric sorption meter - a volumetric device engineered by the author. Sorption isotherms were obtained independently by the two methods, using three grainy coal samples. The measurement procedure was repeated three times to verify the repeatability of test results and to check how they compare. Measurement data show a high degree of correspondence between the results obtained by the two methods and results are found to be repeatable in subsequent measurement cycles.
20
Content available remote Efektywność rozdrabniania skał w kontekście oceny zawartego w nich gazu
PL
W ostatnich latach w polskim górnictwie rud miedzi pojawiły się nowe zagrożenia związane z obecnością gazu w złożach. Konieczne jest zatem prowadzenie szczegółowych badań nad istotą tego zagrożenia. Jednym ze sposobów oceny ilości gazu znajdującego się przestrzeni porów skał jest rozdrobnienie badanego materiału do jak najmniejszej klasy ziarnowej. W Pracowni Mikromerytyki IMG PAN powstały urządzenia rozdrabniające do skał pracujące w oparciu o procesy wiercenia, mielenia i ścierania. W ramach przeprowadzonych prac dokonano oceny efektywności rozdrobnienia skał anhydrytu tymi metodami. Ocena efektywności rozdrabniania wykonana została metodą sitową. Przeprowadzone pierwszy testy wykazały, że najlepszą efektywność rozdrabniania uzyskano za pomocą procesu mielenia.
EN
In recent years, the Polish copper mining industry has been confronted with some new threats connected with the presence of gas in seams. Therefore, ongoing and thorough research into the nature of this threat becomes a necessity. Among various ways of evaluating the amount of gas in rock pores, there is a technique which involves comminuting the investigated rock material, in such a way as to obtain the fi nest grain fraction possible. In the Laboratory of Micrometrics of the Strata Mechanics Research Institute of the Polish Academy of Sciences, some instruments for rock comminution – employing the techniques of drilling, grinding and scraping – were constructed. As part of the research, the effi ciency of these techniques was tested by using them in the process of comminuting anhydrite. The method applied for the sake of evaluation was the so-called sieve method. The fi rst tests showed that, among all the discussed techniques, the most effective one is grinding.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.