Forecast of the maximum methane concentration in the longwall outlet and in the ventilation roadway. Case study

• Autorzy: Palka Dorota , Blistan Peter , Badura Henryk

Identyfikatory

DOI

10.2478/mspe-2023-0044

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The mining process of the coal seam wall is accompanied by the release of methane into the mine atmosphere. This process is highly variable and depends on the methane content in the seam and the methane saturation of the rocks surrounding the seam. This is the specificity of the Polish hard coal mining industry. In the article, prognostic formulas for the maximum methane concentration at the outlet of the longwall ventilation gallery were developed. In the presented article, these formulas were used to predict methane concentration at the longwall outlet and in the ventilation gallery at a distance of up to 10 m in front of the longwall. In order to assess the accuracy of the forecasts, their results were compared with the forecast at the exit of the ventilation roadway. The obtained results are so accurate that it is worth repeating this type of check also using measurements in other longwalls. It will allow to reduce the risk of methane explosion during operation.

Słowa kluczowe

EN

methane content; max methane concentration; methane content forecasts; methane content changes; analysis of measurement data and forecasts

• Wydawca: STE GROUP
• Czasopismo: Management Systems in Production Engineering
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 4 (31)
• Strony: 398--403
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Palka Dorota

• Silesian University of Technology Faculty of Organization and Management Roosevelt 24-28, 41-800 Zabrze, Poland

autor

Blistan Peter

• Technical University of Kosice Faculty of Mining, Ecology, Process Control and Geotechnologies Institute of Geodesy, Cartography and Geographical Information Systems Park Komenského 19, 042 00 Košice, Slovakia

autor

Badura Henryk

• Silesian University of Technology Faculty of Mining, Safety Engineering and Industrial Automation Akademicka 2, 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• 1. H. Badura, Z. Łukaszczyk.: Zarządzanie zagrożeniem metanowym w kopalniach węgla kamiennego. Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji, 6, 2017.
• 2. Z. Łukaszczyk.: Zagrożenie metanowe - przegląd literatury. Systems Supporting Production Engineering 8 (1), Górnictwo-perspektywy i zagrożenia, 2019, pp. 300-313.
• 3. Z. Łukaszczyk.: Methane - fuel gas. Opportunities and threats. New Trends in Production Engineering. Sciendo, 2020.
• 4. D. Palka.: A methane emission from hard coal mines in Poland in 2009-2019 and its business use. Proceedings of the 37th International Business Information Management Association Conference (IBIMA), Spain, 30-31 May 2021.
• 5. B. Kozłowski, Z. Grębski.: Odmetanowanie górotworu w kopalniach. Wydawnictwo "Śląsk", Katowice, 1982.
• 6. B. Kozłowski.: Nowa metoda prognozowania zagrożenia metanowego. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej. Gliwice, 1969.
• 7. M. Żyła, K. Kreiner, E. Bodek.: The Problem of Chemical Nature of Hard Coals Surfase with Consideration Given to Their Properites. Archives of Mining Sciences, Val. 36, No. 3. 1991.
• 8. J. Ościk Adsorpcja. PWN. Warszawa, 1973.
• 9. A. Czapliński.: Węgiel kamienny. Wydawnictwo AGH. Kraków, 1994.
• 10. B. Kozłowski.: Prognozowanie zagrożeń metanowych w kopalniach głębinowych. Skrypt. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. Gliwice, 1986.
• 11. Z. Łukaszczyk, H. Badura.: Metan z kopalń węgla kamiennego jako zagrożenie górnicze i źródło energii. Rynek Energii (dwumiesięcznik) nr 2 (159), kwiecień 2022. ISSN 1425-5960.
• 12. E. Mirek, D. Katan.: Zagrożenie metanowe w polskim górnictwie węgla kamiennego w ostatnim dwudziestoleciu i perspektywy kształtowania się poziomu tego zagrożenia w najbliższych latach. Materiały Szkoły Eksploatacji Podziemnej, Kraków, 2013.
• 13. J. Roszkowski., J. Szlazak., N. Szlązak.: Odmetanowanie jako środek zwalczania zagrożenia wybuchami oraz sposób pozyskiwania i wykorzystania etanu w kopalniach węgla kamiennego. Wiadomości Górnicze, 1997, 10, str. pp. 436-444.
• 14. D. Palka.: Analysis of accidents in hard coal mining in Poland in 2008-2019. Proceedings of the 37th International Business Information Management Association Conference (IBIMA), Spain, 30-31 May 2021.
• 15. D. Palka.: Modeling and simulation of the methane risk in the mining production process. Multidisciplinary Aspects of Production Engineering, 2021, vol. 4, Warszawa, pp. 1-13, ISBN 978-83-66675-67-4. DOI:10.2478/mape-2021-0001
• 16. H. Badura, K. Szczęsny.: Prognoza jednodniowa średniego stężenia metanu na wylocie z rejonu ściany eksploatującej w systemie sześciodniowego tygodnia pracy. Przegląd Górniczy nr 4, 2016, pp. 87-95.
• 17. H. Badura.: Analysis of one-day forecasts of the maximum methane concentration in a tailgate of a longwall ventilated with U system - a case study. e-ISSN 2719-3306 Mining Machines, 2022, Vol. 40 Issue 3, pp. 149-157 Publisher: KOMAG Institute of Mining Technology, Poland © 2022 Author(s). This is an open access article licensed under the Creative Commons BY-NC 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/)149 https://doi.org/10.32056/KOMAG2022.
• 18. H. Badura.: Metody prognoz krótkoterminowych stężenia metanu na wylotach z rejonów ścian zawałowych w kopalniach węgla kamiennego. Monografia. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. Gliwice, 2013.
• 19. H. Badura.: Stężenie metanu na wylotach z rejonów ścian w górnictwie węglowym. Monografia. STE Group. Warszawa, 2023.
• 20. E. Krause, K. Łukowicz.: Dynamiczna prognoza metanowości bezwzględnej ścian. Poradnik techniczny, GIG KD "Barbara", Katowice Mikołów, 2004.
• 21. D. Palka, K. Trzop.: Gas hazard monitoring systems in hard coal mines in Poland. Proceedings of the 38th International Business Information Management Association Conference (IBIMA), 2021, p. 2368-2376. ISBN 978-0-9998551-7-1
• 22. J. Roszkowski., J. Szlazak., N. Szlązak.: Zagrożenie metanowe w kopalniach węgla kamiennego. Materiały I Szkoły Aerologii Górniczej. Wydawnictwo EMAG w Katowicach. Zakopane, 1999.
• 23. W. Biały, J. Ružbarský.: Breakdown cause and effect analysis. Case study. Management Systems in Production Engineering, Volume 26, Issue 2, 2018, pp. 83-87.
• 24. J. Kabiesz.: Współwystępowanie i wzajemne oddziaływanie naturalnych zagrożeń górniczych. Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko/Główny Instytut Górnictwa 1, 2002, pp. 47-65.
• 25. D. Wiecek, A. Burduk, I. Kuric.: The use of ANN in improving efficiency and ensuring the stability of the copper ore mining process. Acta Montananistica Slovaca. 2019; Vol. 24, No.1 pp. 1-14

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).