The influence of pressure drop on gas emissions from a mining shaft - an overview

• Autorzy: Wrona Paweł , Różański Zenon , Pach Grzegorz , Niewiadomski Adam , Suponik Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.46873/2300-3960.1032

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Climate change can make an impact on the mining sector and post-mining sites. Among others, extreme weather events are connected with sudden and deep pressure drops which lead to gas emissions from an underground space to the surface through closed shafts. The tests undertaken in the frameworks of TEXMIN project lead to get measuring data of this phenomenon and will allow validating numerical models for further forecasts and mitigation means. Three examples of the results were presented. They showed that the intensity of pressure drop influences strongly on gas emissions from a closed shaft. Although the pressure drop process should be investigated in detail considering hourly or even more frequent variations of pressure. Considering the variation of emitted gases in the vicinity of the closed shaft they remained increased even 20-30 m from the point of emissions.

Słowa kluczowe

EN

mine closure; gas hazard; carbon dioxide emission

PL

zamknięcie kopalni; zagrożenie gazowe; emisja dwutlenku węgla

• Wydawca: Elsevier ; Główny Instytut Górnictwa
• Czasopismo: Journal of Sustainable Mining
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 20, iss. 1
• Strony: 20--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz.

Twórcy

autor

Wrona Paweł

• Silesian University of Technology, Faculty of Mining, Safety Engineering and Industrial Automation, Poland

autor

Różański Zenon

• Silesian University of Technology, Faculty of Mining, Safety Engineering and Industrial Automation, Poland

autor

Pach Grzegorz

• Silesian University of Technology, Faculty of Mining, Safety Engineering and Industrial Automation, Poland

autor

Niewiadomski Adam

• Silesian University of Technology, Faculty of Mining, Safety Engineering and Industrial Automation, Poland

autor

Suponik Tomasz

• Silesian University of Technology, Faculty of Mining, Safety Engineering and Industrial Automation, Poland

Bibliografia

• [1] Wrona P, Różański Z, Pach G, Suponik T, Popczyk M. Closed coal mine shaft as a source of carbon dioxide emissions. Environ. Earth Sci 2016;75:1139. https://doi.org/10.1007/s12665-016-5977-7.
• [2] Wrona P. The influence of climate change on CO2 and CH4 concentration near closed shaft - numerical simulations. Arch Min Sci 2017;62(3):639-52. https://doi.org/10.1515/amsc-2017-0046.
• [3] Duda A, Krzemień A. Forecast of methane emission from closed underground coal mines exploited by longwall mining - a case study of Anna coal mine. J Sustainable Mining 2018;17(4):184-94. https://doi.org/10.1016/j.jsm.2018.06.004.
• [4] Szlązak N, Obracaj D, Borowski M. Zagrożenie gazami kopalnianymi w obiektach budowlanych na terenach zlikwidowanych kopalń podziemnych. Przeglad Gorn 2002; 58(7-8):42-58.
• [5] Krause E. Kształtowanie się zagrożenia metanowego w likwidowanej kopalni. In: Proceedings of the XX conf. Metan i inne zagrożenia współwystępujące - teoria i praktyka” Publisher NOT-SITG; ROP Rybnik; 2003. 1 Maja.
• [6] Krause E, Pokryszka Z. Investigations on methane emission from flooded workings of closed coal mines. J Sustain Mining 2013;12(2):40-5. https://doi.org/10.7424/jsm130206.
• [7] Wrona P, Sułkowski J, Różański Z, Pach G. The problem of carbon dioxide emissions from closed coal mine shafts - the overview and the case study. Arch Min Sci 2016;61(3): 587-600. https://doi.org/10.1515/amsc-2016-0042.
• [8] Broughton P. Developing approaches to the control of risk from abandoned mine entries. In: Proceedings of the 9th safety seminar, safety managing the challenge change. Sheffield: The Midland Institute of Mining Engineers; 2014. p. 47-61.
• [9] Franklin P, Scheehle E, Collings RC, Cote MM, Pilcher RC. Proposed methodology for estimating emission inventories from abandoned coal mines. 2006 IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories fourth authors/experts Meeting: energy (28-30 september 2004), vol. 2; October 2004. p. 64. Retrieved November 9, 2017.
• [10] Krzemień A, Sánchez AS, Fernández PR, Zimmermann K, González CF. Towards sustainability in underground coal mine closure contexts: a methodology proposal for environmental risk management. J Clean Prod 2016;139:1044-56. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.08.149.
• [11] Wrona P. Ocena zagrożenia gazowego na terenach pogórniczych kopalń węgla kamiennego - rola zlikwidowanego szybu górniczego, Monografia habilitacyjna. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej; 2018.
• [12] Bystroń H. Analityczna metoda badania stabilności pracy wentylatorów głównych w kopalnianych sieciach wentylacyjnych traktowanych jako układy o stałych skupionych”, Prace GIG, Komunikat nr 576. Katowice 1973:54-5.
• [13] Sułkowski J, Wrona P. Mathematical model of gas out flow from abandoned coal mine through untight shaft under the influence of atmospheric pressure changes. Arch Min Sci 2006;51(1):97-107.
• [14] Kulczycki Z, Grzybek I. Gazy kopalniane jako zagrożenie dla bezpieczeństwa powszechnego. Miesięcznik Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie 1999;1:16-25.
• [15] Grzybek I, Kędzior S. Zróżnicowanie warunków gazowych Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, a możliwość migracji metanu ze zlikwidowanych kopalń węgla kamiennego. Zeszyty Naukowe Pol Śl Seria Górnictwo z 2005;268:55-66.
• [16] Kotarba M. Gas hazard in the near-surface zone of the Wałbrzych coal mine closure: geological and geochemical controls. Wydawnictwo Akapit; 2002.
• [17] Mamadou F, Othman N, Nguyen TS. A coupled hydro-mechanical model for simulation of gas migration in host sedimentary rocks for nuclear waste repositories. Eng Geol 2014;176:24-44. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2014.04.003.
• [18] Krzystolik P, Kobiela Z. Powierzchniowa emisja metanu na obszarach zlikwidowanych kopalń - zagrożenia dla środowiska naturalnego i bezpieczeństwa ogólnego. Zesz Nauk Pol Śl Seria Górnictwo z 2000;246:52-67.
• [19] Dziurzyński W, Krach A, Krawczyk J, Pałka T. Migracja gazów z szybu zlikwidowanej kopalni. Szkoły Aerologii Górniczej 2004:67-180. Mat. 3; Zakopane 12-15.10.04.
• [20] Cheng L, Ge Z, Xia B, Li Q, Tang J, Cheng Y, et al. Research on hydraulic technology for seam permeability enhancement in underground coal mines in China. Energies 2018;11:427. https://doi.org/10.3390/en11020427.
• [21] Chećko J. Geologiczne aspekty migracji gazów kopalnianych na powierzchnię w przypadku likwidacji kopalń węgla kamiennego. WNP; 2008. https://www.wnp.pl/wiadomosci/geologiczne-aspekty-migracji-gazow-kopalnianych-napowierzchnie-w-przypadku-likwidacji-kopaln-weglakamiennego,-4742.html.
• [22] Pokryszka Z, Tauziède C, Lagny C, Guise Y, Gobillot R, Planchenault JM, et al. Gas migration from closed coal mines to the surface risk assessment methodology and prevention means. Symposium Post-mining 2005. November 16-17, Nancy, France. https://inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=RN:38027836.