Wyznaczanie metanonośności pokładów na podstawie pomiarów wskaźnika intensywności desorpcji na przykładzie wyników z wybranej kopalni węgla kamiennego

• Autorzy: Dutka B. , Skoczylas N. , Wierzbicki M.

Warianty tytułu

EN

Indication of methane volume of beds on the basis of measurements of desorption intensity index illustrated with an example of results from the selected hard coal mine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Oznaczenie metanonośności pokładów węgla kamiennego odbywa się na podstawie badań prowadzonych na próbkach kawałkowych oraz (najczęściej) zwiercinowych. W tym drugim przypadku istnieje Polska Norma określająca sposób oznaczania metanonośności w pokładach węgla kamiennego. Norma obejmuje również wyznaczanie metanonośności przybliżonej na podstawie pomiaru wartości wskaźnika intensywności desorpcji dwuminutowej. W pracy przeanalizowano zależności pomiędzy wartościami wskaźników intensywności desorpcji oraz metanonośnościami dla różnych pokładów kopalni „Zofiówka". Podano wartości współczynników a i b, równań regresji prostych w układzie Mn=&(Δp)+b. Pokazano, jakie różnice występują pomiędzy poszczególnymi pokładami. Różnice te wynikają najprawdopodobniej z różnic w wartościach współczynników dyfuzji dla poszczególnych pokładów. Przedstawione relacje pomiędzy metanonośnością a wskaźnikiem desorpcji służyć mogą do szacowania zawartości metanu w poszczególnych pokładach z mniejszą niepewnością pomiarową w porównaniu z normą.

EN

Determination of methane volume of hard coal seams takes place on the basis of a research conducted on lump samples and (most often) drilling samples. The latter is determined by a Polish Standard which describes the method of designation of methane volume of hard coal beds. The Standard includes also the determination of methane volume approximated on the basis of measurements of the two-minute desorption intensity index value. This paper presents an analysis of relations between the values of desorption intensity indexes and methane volumes for different coal beds in "Zofiówka" coal mine. The values of a and b coefficients of simple regression equations in the system Mn = a(Determination of methane volume of hard coal seams takes place on the basis of a research conducted on lump samples and (most often) drilling samples. The latter is determined by a Polish Standard which describes the method of designation of methane volume of hard coal beds. The Standard includes also the determination of methane volume approximated on the basis of measurements of the two-minute desorption intensity index value. This paper presents an analysis of relations between the values of desorption intensity indexes and methane volumes for different coal beds in "Zofiówka" coal mine. The values of a and b coefficients of simple regression equations in the system Mn = a(Δp) + b were presented. This work presents the differences between particular coal beds. These differences most likely result from the differences in values of diffusion coefficients for particular coal beds. The presented relations between the methane volume and the desorption index may be used for the estimation of methane concentration in particular coal beds with less measurement uncertainty than it would be in the Standard.

Słowa kluczowe

PL

metan; metanonośność; zagrożenia naturalne; desorpcja

EN

methane; methane volume; natural hazards; desorption

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 71, nr 2
• Strony: 29--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Dutka B.

• Instytut Mechaniki Górotworu Polskiej Akademii Nauk

autor

Skoczylas N.

• Instytut Mechaniki Górotworu Polskiej Akademii Nauk

autor

Wierzbicki M.

• Instytut Mechaniki Górotworu Polskiej Akademii Nauk

Bibliografia

• 1. Borowski J.: Badanie gazonośności pokładów węglowych z zastosowaniem nowych metod. Katowice Prace Głównego Instytutu Górnictwa 1975 komunikat nr 645.
• 2. Borowski J.: Określenie ciśnienia gazu w pokładach węgla. Przegląd Górniczy 1976 nr 9.
• 3. Busch A., Gensterblum Y., Krooss B.M., Littke R.: Methane and carbon dioxide adsorption-diffusion experiments on coal: upscaling and modeling. International Journal of Coal Geology 2004 60, s.151-168.
• 4. Crank, J.: Mathematics of Diffusion. London Oxford University Press, 1975.
• 5. Dziurzyński W.; Nowoczesne metody zwiększenia bezpieczeństwa załóg w aspekcie zagrożenia wyrzutami węgla i metanu w kopalniach eksploatujących węgiel kamienny. Sprawozdanie z wykonania projektu badawczego rozwojowego Nr R09 027 02, 2010.
• 6. Lama, R.D., Bodziony, J.: Outbursts of Gas, Coal and Rock in Underground Coal Mines. Australia R.D. Lama & Associates, Wollongong, NSW 1996.
• 7. PN-G-04567:1996: Węgiel kamienny - Oznaczanie wskaźnika intensywności desorpcji gazów. Warszawa Polski Komitet Normalizacyjny 1996.
• 8. PN-G-44200:2013-10: Górnictwo - Oznaczanie metanonośności w pokładach węgla kamiennego - Metoda zwiercinowa. Warszawa Polski Komitet Normalizacyjny 2013.
• 9. Raport WUG: Ocena stanu bezpieczeństwa pracy, ratownictwa górniczego oraz bezpieczeństwa powszechnego w związku z działalnością górniczo-geologiczną w 2013 roku. Katowice Wyższy Urząd Górniczy 2013.
• 10. Ryszka M, Sporysz G.: Weryfikacja bezpośredniej metody oznaczania metanonośności pokładów węgla stosowana w polskim górnictwie węgla kamiennego. Cz. I: Przegląd metod oznaczania metanonośności węgla. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie 2008, nr 8 (168). s. 3-8.
• 11. Stączek A., Simka A.: Graniczny wskaźnik intensywności desorpcji gazu z węgla charakteryzujący stan zagrożenia metanowego oraz wyrzutami metanu i skał. Prace Naukowe Głównego Instytutu Górnictwa. Górnictwo i Środowisko Główny Instytut Górnictwa 2004 nr 3 s. 123-142.
• 12. Szlązak N., Bomwski M., Korzec M,: Określenie metanonośności pokładów węgla na podstawie pomiarów wskaźnika desorpcji dla południowej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Materiały konferencyjne XX Szkoły Eksploatacji Podziemnej 21-22 lutego. 2011.
• 13. Tarnowski J.: Stosowane w kraju metody oznaczeń gazonośności złożowej. Przegląd Górniczy 1992 nr 9 s. 17-26.
• 14. Timofiejew D. P.: Adsorptionskinetik. Lipsk VEB, 1967.
• 15. Wierzbicki M, Jakubów A., Tor A.: Wyrzut metanu i skał w pochylni D odstawczej w pokładzie 358/1 na poziomie 1050 m w JSW S.A. KWK „Budryk" - przyczyny, okoliczności, skutki. Praca zbiorowa pod red Józefa Kabiesza. Zagrożenia i Technologie. Katowice Główny Instytut Górnictwa 2012.
• 16. Wierzbicki M: Changes in the sorption/diffusion kinetics of a coal- methane system caused by different temperatures and pressures. Gospodarka Surowcami Mineralnymi 2013 t. 29 nr 4.
• 17. Wierzbicki M.: Effect of selected simplifications of the unipore model upon the result of the study of the diffusion coefficient in coal. Archives of Mining Sciences 56 Issue 4.