PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Methodology development and initial results of CFD simulations of methane distribution in the working of a longwall ventilated in a short “Y” manner

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The mining in seams with a high methane content by means of a longwall system, under conditions of high extraction concentration, results in exceeding methane concentrations allowed by the regulations at workings of the longwall environment, with the effect of mining machines’ standstill periods. The paper is a part of a study supporting the development of a system for shearing cutting speed control at the longwall, which should substantially reduce the production standstills due to exceeded limits and switching off the supply of electric equipment. Such a control system may be appropriate for longwalls ventilated using “Y” and “short Y” methods. Efficient Computer simulations of the 3D airflow and methane propagation may assist the design and initial evaluation of the control system performance. First chapters present studies that are necessary for a proper formulation of the properties of the longwall model. Synthetic analysis of production during the period of longwall operation allowed one to choose the input assumptions to carry out ventilation-methane computations in a CFD numerical model of longwall Z-11. This study is followed by a description of the model that is used for a case study, considering three variants of the shearer position. Finally, initial simulation results and directions of further studies are discussed.
Rocznik
Strony
3--24
Opis fizyczny
Bibliogr. 17 poz., rys., tab., wykr.
Twórcy
  • Central Mining Institute (GIG), 1 Gwarków Sq., 40-166 Katowice, Poland
  • Strata Mechanics Research Institute, Polish Academy of Science, 27 Reymonta Str., 30-059 Kraków, Poland
Bibliografia
  • [1] S. Prusek, E. Krause, J. Skiba, Designing coal panels in the conditions of associated methane and spontaneous fire hazards 30 ( 4), 525-531 (2020). DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2020.05.015.
  • [2] W. Dziurzyński, A. Krach, T. Pałka, Shearer control algorithm and identification of control parameters. Arch. Min. Sci. 63 (3), 537-552 (2018).
  • [3] W. Dziurzyński, A. Krach, J. Krawczyk, T. Pałka, Numerical Simulation of Shearer Operation in a Longwall District. Numerical Simulation of Shearer Operation in a Longwall District. Energies 13, 5559 (2020). DOI: https://doi.org/10.3390/en13215559.
  • [4] E. Krause, A. Przystolik, B. Jura, Warunki bezpieczeństwa wentylacyjno-metanowego w ścianach o wysokiej koncentracji wydobycia. XXI Międzynarodowa Konferencja Naukowo-techniczna Górnicze Zagrożenia Naturalne. 6-8.11.2019 r., Jawor k. Bielska Białej.
  • [5] A. Walentek, T. Janoszek, S. Prusek, A. Wrana, Influence of longwall gateroad convergence on the process of mine ventilation network-model tests. International Journal of Mining Science and Technology 29, (4), 585-590 (2019).
  • [6] A. Juganda, J. Brune, G. Bogin, J. Grubb, S. Lolon, CFD modeling of longwall tailgate ventilation conditions. In: Proceedings of the 16th North American mine ventilation. Golden, CO; 2017.
  • [7] E. Krause, Z. Lubosik, Wpływ koncentracji wydobycia podczas eksploatacji pokładów silnie metanowych na wydzielanie się metanu do środowiska ścian. 9th International Symposium on Occupational Heat and Safety Petrosani Rumunia. October 3rd 2019 r.
  • [8] E. Krause, J. Skiba, B. Jura, Overview of Ventilation Characteristic, Practices and regulations in Poland. XXVIII Szkoła Eksploatacji Podziemnej, Kraków, 25-27.02.2019 r. https://unece.org/fileadmin/DAM/energy/images/CMM/CMM_CE/12._Krause_Skiba_Jura.pdf.
  • [9] E. Krause, B. Jura, J. Skiba, Mining speed control in the coal panel with high coal output concentration. Kontrola prędkości urabiania w ścianach o wysokiej koncentracji wydobycia. Spotkanie Grupy Roboczej Ekspertów ds. metanu z kopalń Europejskiej Komisji Gospodarczej ONZ. Genewa 7-8.11.2019 r.
  • [10] J. Qin, Q. Qingdong, H. Guo, CFD simulations for longwall gas drainage design optimization. International Journal of Mining Science and Technology 27 (5), 777-782 (2017). DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2017.07.012.
  • [11] E. Krause, Ocena i zwalczanie zagrożenia metanowego w kopalniach węgla kamiennego. Prace Naukowe GIG nr 878. Katowice 2009.
  • [12] K.M. Tanguturi, R.S. Balusu, Computational fluid dynamics simulations for investigation of parameters affecting goaf gas distribution. Journal of Mining and Environment 9, 3, 547-557 (2018). DOI: https://doi.org/10.22044/jme.2018.5960.1410.
  • [13] G. Xu, K.D. Luxbacher, S. Ragab, J. Xu, X. Ding, Computational fluid dynamics applied to mining engineering: a review. International Journal of Mining, Reclamation and Environment 31 (4), 251-275 (2017).
  • [14] Z. Wang, T. Ren, L. Ma, J. Zhang, Investigations of ventilation airflow characteristics on a longwall face – a computational approach. Energies 11, 1564 (2018). DOI: https://doi.org/10.3390/en11061564.
  • [15] Z. Wang, T. Ren, Y. Cheng, Numerical investigations of methane flow characteristics on a longwall face Part I: Methane emission and base model results, Journal of Natural Gas Science and Engineering 43, 242-253 (2017).
  • [16] Z. Wang, T. Ren, Y. Cheng, Numerical investigations of methane flow characteristics on a longwall face Part II: Parametric studies. Journal of Natural Gas Science and Engineering 43, 242-253 (2017).
  • [17] SolidWorks Flow Simulation 2012 Technical Reference. https://d2t1xqejof9utc.cloudfront.net/files/18565/SW_CFD_technical_reference.pdf?1361897013.
Uwagi
PL
Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023)
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-20886526-6371-4fae-af67-0063fefdbd9a
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.