Modelowanie blokowe skał stropowych pokładów węgla LW Bogdanka SA

• Autorzy: Dyczko A. , Kołomański D. , Kowalczyk I.

Warianty tytułu

EN

Block modeling roof coal seam in LW Bogdanka SA

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Znajomość charakterystyki górotworu, wyrażonej ogólną jakością mas skalnych wraz z kombinacjami różnych parametrów geologicznych odgrywa istotną rolę w trakcie prowadzenia eksploatacji. Na podstawie tej informacji o górotworze wybierana jest technika eksploatacji złoża oraz projektowany taki sposób kierowania stropem, aby maksymalnie ograniczyć niebezpieczeństwo wystąpienia obwałów. Niestety często litologia skał stropowych jest tak zmienna, że trudno przewidzieć sposób ich zachowania się, zwłaszcza w momencie naruszenia górotworu eksploatacją. Aktualnie jednym z najczęstszych niekorzystnych zjawisk towarzyszących eksploatacji (zwłaszcza cienkich pokładów węgla) związanych z właściwościami stropu jest jego opad w postaci skały płonnej. Jej pojawienie się w urobku powoduje dodatkowe koszty oraz wpływa na obniżenie parametrów jakościowych produktu handlowego. Szczególnie problematyczne jest to zjawisko w przypadku prowadzenia eksploatacji strugowej, gdzie część stropu w wyrobiskach eksploatacyjnych jest odsłonięta (Dyczko i in. 2015). Artykuł przedstawia opis metodyki prowadzenia na bieżąco szczegółowych badań litologii skał stropowych pokładu węgla w chodnikach przyścianowych oraz w ścianach eksploatacyjnych wraz z postępem ściany. Jak wynika z prowadzonych badań, prognozowanie wielkości opadu stropu na etapie planowania robót górniczych może być istotną wskazówką dla zastosowania odpowiednich środków zaradczych, aby zminimalizować to zjawisko jeszcze przed uruchomieniem ściany. Może to znacząco obniżyć koszt prowadzonego procesu wydobywczego. Do prognozowania wielkości opadu skał przypokładowych posłużono się modelowaniem blokowym, dzięki któremu z powodzeniem określono ilość skały płonnej z opadu stropu, jaka może zanieczyścić urobek w analizowanej parceli wydobywczej. W artykule przedstawiano sposoby modelowania opadu skał stropowych będące efektem prac Zespołu Pracowni Pozyskiwania Surowców Mineralnych IGSMiE PAN i LW Bogdanka SA. W przyszłości proponowana metodyka może być wykorzystana do analizy przebiegu opadu stropu oraz wyliczenia masy opadających skał stropowych oraz kalibracji systemu ciągłego pomiaru jakości urobku w wyrobiskach górniczych.

EN

Knowledge of the characteristics of the rock mass, expressed in terms of the overall quality of rocks, including combinations of different geological parameters and their relative significance to the whole rock mass, plays an important role in the course of mining operation. With this information we select the technique of mining the deposit and try to protect the roof to minimize the roof fall. Unfortunately, the lithology of roof rocks is often so variable that it is difficult to exactly predict their behavior, especially when the rock mass is violated by exploitation. Currently, one of the most of characteristic unfavorable phenomena related to the roof’s properties accompanying the mining operation, in particular mining of thin coal seams is the roof fall. Its appearance in the winning generates additional costs and reduces the quality parameters of the commercial product. This phenomenon is particularly problematic in the case of plow exploitation, where part of the roof in mining excavations is exposed. The article presents a description of the methodology of conducting detailed studies of roof rock lithology of the coal seam in longwall headings and in the longwalls with the current progress of the longwall. As it is clear from the conducted research, forecasting the size of roof fall in the planning stage of the mining operation can be an important indication for the use of appropriate measures to minimize this phenomenon before commencing the longwall, which can significantly reduce the cost of the mining process. To predict the amount of roof fall of the by-seam rocks, block modeling was used, through which the amount of waste rock from the roof fall was successfully determined, which can contaminate the output in the analyzed mining area. The article presented ways of modeling roof fall of rocks which are the result of the works of the Department of Acquisition of Mineral Resources of the Polish Academy of Sciences and LW Bogdanka SA. In the future, the proposed methodology can be used for analysis of the roof fall, for calculating the mass of the roof fall and calibration of continuous system for measuring the quality of the winning in the mine workings.

Słowa kluczowe

PL

opad skał stropowych; geologiczny model złoża; modelowanie blokowe; zanieczyszczenie urobku; Lubelski Węgiel Bogdanka S.A.

EN

roof fall; geological deposit model; block modeling; contaminants in the winning; LW Bogdanka

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 92
• Strony: 427--438
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., zdj.

Twórcy

autor

Dyczko A.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków

autor

Kołomański D.

• LW Bogdanka SA, Puchaczów

autor

Kowalczyk I.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków

Bibliografia

• [1] Dodatek nr 3 – Dodatek nr 3 do dokumentacji geologicznej złoża węgla kamiennego „Bogdanka” w kategoriach A, B, C1 i C2.
• [2] Dyczko, A. 2016. System wspomagania zarządzania w LW „Bogdanka” SA – fundament budowy Kopalni Inteligentnych Rozwiązań. Wiadomości Górnicze nr 3, s. 230–241.
• [3] Dyczko i in. 2014 – Dyczko, A., Dunst, N. i Galica, D. 2014. Wykorzystanie narzędzi informatycznych do modelowania złoża węgla kamiennego – analiza przypadku. Wiadomości Górnicze nr 7–8.
• [4] Dyczko i in. 2011 – Dyczko, A., Kicki, J., Myszkowski, M., Stopa, Z. i Tor, A. International Mining Forum 2011: new techniques and technologies in thin coal seam exploitation. Bogdanka.
• [5] Dyczko i in. 2015 – Dyczko, A., Galica, D. i Kowalczyk, I. i inni. Opracowanie metodyki wykonywania i analizowania dołowych obserwacji geologicznych pod kątem obniżenia ilości skały płonnej i podniesienia dokładności prognoz jakości urobku. Kraków 2015. Praca niepublikowana.
• [6] Gabzdyl, W. 1987. Petrografia węgla. Skrypt Uczelniany Pol. Śl. nr 1337, Gliwice.
• [7] Kicki i in 2015 – Kicki J., Dyczko A., Kopacz M., i inni. 2015. Makroekonomiczne uwarunkowania realizacji planów produkcyjnych LW Bogdanka SA. Praca niepublikowana.
• [8] Krajewski, R. 1955. Geologiczna obsługa kopalń. Warszawa: Wydawnictwo Geologiczne.
• [9] Kryj i in. 2011 – Kryj, K., Szafarczyk, J. i Baic, I. 2011. Problem ekonomicznych skutków urabiania pozapokładowej skały płonnej w kopalniach węgla kamiennego. Rocznik Ochrona Środowiska t. 13, s. 1835–1846.
• [10] Materiały wdrożeniowo-szkoleniowe ABB. [Online] Dostępne w: www.abb.com [Dostęp: 10.04.2016].
• [11] Mucha, J. i Wasilewska-Błaszczyk, M. 2010. Geostatystyka jako narzędzie wspomagające badania polskich złóż – główne kierunki zastosowania. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego Nr 439, Warszawa.
• [12] Nieć, M. red. i oprac. 2012. Metodyka dokumentowania złóż kopalin stałych Cz. I–IV. Kraków: Wydawnictwo IGSMiE PAN.
• [13] Nieć, M. i in. 1999. Cyfrowe modele złoża i ich wykorzystanie w dokumentowaniu złóż i obsłudze geologicznej kopalń. Optymalizacja wydobycia kopalin przy wykorzystaniu technik informatycznych. Bogatynia 27–29.10.1999. Katowice: Agencja Wydawnictw i Reklamy Silesia.
• [14] Nycz, J. i Janik T. 2011. O potrzebie modelowania złoża w warunkach polskich kopalń węgla kamiennego na przykładzie doświadczeń LW „Bogdanka” SA Szkoła Eksploatacji Podziemnej. Materiały Konferencyjne.
• [15] Stopa, Z. i Kurek, S. 2016. LW „Bogdanka” SA – 40 lat działania na drodze postępu i innowacji. Miesięcznik Wyższego Urzędu Górniczego nr 1, Katowice.
• [16] Zdanowski, A. red. 1999. Atlas geologiczny Lubelskiego Zagłębia Węglowego. Warszawa: Państwowy Instytut Geologiczny.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.