Komputerowa symulacja wpływu likwidacji chodników przyścianowych na rozkład metanu w rejonie ściany i zrobów

• Autorzy: Dziurzyński W. , Janus J. , Pałka T.

Warianty tytułu

EN

Computer simulation of roadway liquidation impact on the methane distribution in the area of longwall and gobs

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykazano, że sposób likwidacji chodników przyścianowych ma wpływ na zmianę parametrów przepływu powietrza i metanu w rejonie ściany. Modelowanie procesu migracji mieszaniny powietrza i metanu pozwala na wykonanie symulacji numerycznych celem określenia rozkładu stężenia metanu w zrobach oraz, co istotne, jego migracji do sąsiadujących zrobów przed i po wykonaniu prac likwidacji chodników przyścianowych. W tym celu przeprowadzono wielowariantowe symulacje numeryczne z wykorzystaniem specjalistycznego programu VentZroby na modelu numerycznym wybranego rejonu eksploatacji systemem ścianowym w kopalni polskiej. Podczas symulacji uwzględniono sposób likwidacji chodników przyścianowych, jak i zmianę kierunku przewietrzania rozważanego rejonu ściany i zrobów. Analiza porównawcza wykazała istotny wpływ sposobu likwidacji chodnika przyścianowego na rozkład stężenia metanu w zrobach oraz migracji metanu do zrobów sąsiadujących zlikwidowanych ścian. Uzyskano również zauważalną różnicę wartości stężeń metanu w chodnikach wzdłuż calizny węglowej, w których prowadzona jest eksploatacja. W podsumowaniu stwierdzono, że mimo odsunięcia się strefy podwyższonych stężeń metanu od frontu ściany, zaleca się prowadzić rabowanie obudowy lub podsadzanie chodników przyścianowych.

EN

It was shown that the method of roadway liquidation causes change in the parameters of methane and air flow in the longwall area. Modeling of the process of air-methane mixture migration allows to perform numerical simulations to determine the methane concentration distribution in gobs and its migration to the adjacent gobs before and after work on the liquidation of roadways. To do this, multivariant numerical simulations with the use of the advanced software VentZroby were performed. Numerical models of selected exploitation areas with longwall system in a Polish coalmine were analyzed. During the simulation the method of roadway liquidation as well as the change of ventilation direction of the considered area of longwall and gobs were taken into account. Comparative analysis showed that the method of roadway liquidation affects greatly the methane concentration distribution in gobs and methane migration to the adjacent gobs of the abandoned walls. A significant value difference of methane concentration in roadways along the body of coal where the exploitation takes place was discovered. The summary shows that despite the retraction of the methane increased concentration zone from the wall face, it is recommended to withdrawing or backfilling.

Słowa kluczowe

PL

wentylacja kopalń; sieci wentylacyjne; migracja w zrobach; metoda objętości skończonej; stężenie metanu

EN

mine ventilation; ventilation grids; migration in gobs; finite volume method; methane concentration

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 69, nr 5
• Strony: 7--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Dziurzyński W.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN

autor

Janus J.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN

autor

Pałka T.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN

Bibliografia

• 1. Dziurzyński W.: Prognozowanie procesu przewietrzania kopalni głębinowej w warunkach pożaru podziemnego, Studia, Rozprawy, Monografie Nr 56, rok PL ISSN 0860-74-19, Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN Kraków, 1998.
• 2. Dziurzyński W.: Symulacja numeryczna procesu przewietrzania sieci wentylacyjnej kopalni, Studies, IMG PAN. Thesis, monographs 2, Kraków 2002.
• 3. Dziurzyński W., Krach A., Pałka T., Wasilewski St.: Walidacja programu VentZroby z wykorzystaniem wyników eksperymentu „in situ” i z zastosowaniem nowych algorytmów przygotowania danych wejściowych. Prace IMG PAN, tom 10, nr 1-4. 2008.
• 4. Dziurzyński W., Pałka T.: Rozpływ powietrza, metanu i gazów pożarowych w rejonie ściany F-22 pokład 405/1 w KWK Borynia przed wybuchem metanu, Proceedings of the 5th School of Mine Ventilation, s.19-32, Wrocław, 13-16 October 2009.
• 5. Dziurzyński W., Wasilewski St.: "Modelowanie numeryczne obszaru zrobów ściany wydobywczej w aspekcie pomiarów „in situ”, XXXVI Dni Techniki ROP 2010, XXVII Seminarium Pożary Podziemne – Teoria i Praktyka, s. 33÷50, 2010.
• 6. Dziurzyński W., Wasilewski S., Krach A., Pałka T.: Prognoza stanu atmosfery w rejonie ściany i jej zrobach na podstawie danych z systemu monitoringu kopalni, Przegląd Górniczy nr 7-8 s.265÷271, 2011.
• 7. Dziurzyński W., Wasilewski S.: Badania modelowe i eksperymentalne w zrobach ściany w warunkach dopływu metanu w, Prace Naukowe GIG Górnictwo i Środowisko vol. 1/1 s.46-63, 2011.
• 8. Szlązak N.: Ocena zagrożenia pożarowego w zrobach ścian zawałowych na podstawie intensywności ich przewietrzenia. (The assessment of fire hazards in caving longwall goaf based on the intensiveness of their ventilation) Archives of Mining Sciences. Vol. 35, Issue 3.pp. 349÷345, 1990.
• 9. Szlązak J.: Metody obliczania rozpływu powietrza i rozkładu stężenia metanu w zrobach ścian zawałowych. Przykłady wykorzystania. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej Gliwice, 2010.