Wpływ zmian czasowych parametrów aerologicznych na bezpieczeństwo i ekonomiką przewietrzania kopalń podziemnych

• Autorzy: Strumiński A. , Madeja-Strumińska B.

Warianty tytułu

EN

Impact of time changes of aerological parameters on safety and economics of underground mines ventilation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca obejmuje wybrane zagadnienia związane z problemem wpływu zmian czasowych parametrów aerologicznych na ekonomikę i bezpieczeństwo przewietrzania kopalń podziemnych. Podano m.in. główne zasady przewietrzania wyrobisk górniczych w świetle przepisów bhp oraz przedstawiono analizę struktur kopalnianych sieci wentylacyjnych ze szczególnym uwzględnieniem sieci oddziałowych. W szerokim zakresie omówiono podstawowe parametry aerologiczne charakteryzujące kopalnie podziemne, tj.: strumienie objętości powietrza, opory aerodynamiczne wyrobisk, dyssypacje energii i mocy użytecznej, ciągi naturalne generowane w rejonach wentylacyjnych i pojedynczych wyrobiskach, potencjały aerodynamiczne, parametry punktów pracy wentylatorów oraz właściwości atmosfery kopalnianej. Podano charakterystyki niektórych zagrożeń aerologicznych w kopalniach węgla kamiennego i rud miedzi. Zaprezentowano deterministyczne i probabilistyczne modele matematyczne zmian czasowych głównych parametrów aerologicznych kopalnianych sieci wentylacyjnych oraz zasady kompleksowej analizy tych zmian pod kątem bezpieczeństwa i ekonomiki przewietrzania. W szczególności przedstawiono m.in. ocenę skuteczności i pewności przewietrzania kopalń podziemnych oraz ocenę zmian składu atmosfery zrobowej. Większość zagadnień przedstawionych w niniejszej pracy została poparta przykładami wziętymi z praktyki górniczej kopalń węgla i rud miedzi.

EN

The paper describes selected issues concerning the problem of influence of time changes of aerological parameters on economics and the safety of underground mines ventilation. General principles of mine openings ventilation in the light of work safety regulations are given as well as analysis of the structures of mine ventilation networks especially the individual panel networks. Basic aeorological parameters, describing the underground mines, such as: air streams, aerodynamic resistance of workings, utility energy and power dissipations, natural draughts generated in ventilation regions and individual workings, aeorodynamic potentials, parameters of fans operation sites and mine atmosphere properties, are widely discussed. Moreover, the characteristics of some aerological hazards in hard coal mines and copper mines are given. Deterministic and probabilistic mathematical models of time changes of main aerological parameters in mine ventilation networks, as well as the rules of complex analysis of those changes, paying special attention to safety and economics of ventilation are presented. Especially the assessment of effectiveness and reliability of underground mine ventilation and the evaluation of changes of atmosphere composition in the yield zones are presented. Most of issues presented in the paper were illustrated by examples from mine practice in hard coal and copper mines.

Słowa kluczowe

PL

przewietrzanie kopalń; sieci wentylacyjne; kopalnie podziemne; zagrożenia aerologiczne; kopalniane sieci wentylacyjne; BHP

EN

underground mines; underground mines ventilation; mine ventilation; ventilation system; aerologic hazards; safety of mining

• Wydawca: KGHM CUPRUM Spółka z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe
• Czasopismo: Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 3, 4
• Strony: 5--156
• Opis fizyczny: Bibliogr. 53 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Strumiński A.

autor

Madeja-Strumińska B.

• KGHM CUPRUM sp. z o.o. CBR, ul. Wł. Sikorskiego 2-8, 53-659 Wrocław

Bibliografia

• 1. Bobrowski D.: Probabilistyka w zastosowaniach technicznych, WNT, Warszawa 1980.
• 2. Bystroń H., Jaroń S., Markefka P., Strumiński A., Wojtyczka A.: Przewietrzanie kopalń. Poradnik górnika, t.III, dz.I, Wyd. Śląsk, Katowice 1974.
• 3. Bystroń H., Baranowski J., Madeja B., Strachacki A.: Metoda projektowania rozpływów wymuszonych powietrza w pasywnych sieciach wentylacyjnych z prądami zależnymi. Prace GIG, komunikat nr 634, Wyd. Śląsk, Katowice 1975.
• 4. Bystroń H.: Stan pożaru, zapalenie i wybuch gazów podczas aktywnego i pasywnego gaszenia. Archiwum Górnictwa, t. 42, z. 1, 1997.
• 5. Bystroń H.: Potencjały aerodynamiczne oraz wyznaczenie ich pól w sieciach wentylacyjnych, podsieciach i rejonach. Archiwum Górnictwa, Vol.4, 1999, Issue 1.
• 6. Budryk W.: Wentylacja kopalń, cz. 1, WGH, Katowice 1961.
• 7. Frycz A.: Klimatyzacja kopalń. Wyd. Śląsk, Katowice 1981.
• 8. Gajosiński S. Opracowanie modeli matematycznych zmian czasowych temperatury suchej i wilgotnej powietrza kopalnianego. Raport zadania projektu Nr R0903703, Wrocław 2008.
• 9. Gajosiński S. Badania dynamiki zmian czasowych temperatury powietrza w przykładowej kopalni. Raport zadania projektu Nr R0903703, Wrocław 2009.
• 10. Kildiszew G., Frenkel A.: Analiza szeregów czasowych i prognozowanie. PWE, Warszawa 1976.
• 11. Kosior A.: Ewolucja systemów eksploatacji rud miedzi w kopalniach LGOM pod kątem ograniczenia zagrożenia tąpaniami i zawałem oraz obniżki kosztów eksploatacji. Materiały III Konferencji „Wybieranie złóż na dużych głębokościach oraz w trudnych warunkach geotermicznych". Lądek Zdrój 26-29.VI.2000.
• 12. Łuska P., Nawrat S.: Klimatyzacja kopalń podziemnych – urządzenia chłodnicze. Biblioteka Szkoły Eksploatacji Podziemnej, Kraków 2002.
• 13. Maciejesz Z., Kruk F.: Pożary podziemne w kopalniach. Cz.l, Wyd. Śląsk, Katowice 1977.
• 14. Madeja-Strumińska B., Nędza Z., Strumiński A.: Ocena zagrożenia pożarami endogenicznymi zrobów sieci zawałowych. Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej, Nr 53, Seria Monografie Nr 23, Wrocław 1990.
• 15. Madeja-Strumińska B.: Ocena przewietrzania kopalń głębinowych. Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej, Nr 56, Seria Monografie Nr 25, Wrocław 1990.
• 16. Madeja-Strumińska B., Nędza Z., Strumiński A.: Ocena stanu pożaru w otamowanej przestrzeni. Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej Nr 23, Studia i Materiały Nr 65, 1992.
• 17. Madeja-Strumińska B., Strumiński A.: Analiza dyssypacji mocy prądów powietrznych w kopalniach LGOM-u. Wybrane zagadnienia oceny przewietrzania kopalń LGOM-u. Prace Naukowe Instutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej, Studia i Materiały Nr 77, Wrocław 1995.
• 18. Madeja-Strumińska B., Strumiński A.: Aerotermodynamika górnicza. Wyd. Śląsk, Katowice 1998
• 19. Madeja-Strumińska B., Strumiński A.: Projektowanie naturalno - wymuszonego rozpływu powietrza w kopalniach podziemnych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2004.
• 20. Madeja-Strumińska B., Strumiński A., Łuska P.: Zwiększenie bezpieczeństwa oraz efektywności klimatyzacji wyrobisk górniczych stosujących podziemne urządzenia chłodnicze diagnozowane termowizyjnie. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2006.
• 21. Norma PN-70/G-04161.
• 22. Pawłowski Z.: Ekonometria. Wydanie trzecie, PWN, Warszawa 1969.
• 23. Ponomariew K. K.: Układanie i rozwiązywanie równań różniczkowych w technice, WNT, Warszawa 1969.
• 24. Pawiński J., Roszkowski J., Strzemiński J.: Przewietrzanie kopalń. Śląskie Wydawnictwo Techniczne, Katowice 1995.
• 25. Praca zbiorowa: Problemy bezpieczeństwa, efektywności ekonomicznej oraz optymalizacja przewietrzania oddziałów wydobywczych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2000.
• 26. Praca zbiorowa pod nadzorem J.Michałowskiego: Raport o stanie bezpieczeństwa pracy i ochrony zdrowia w środowisku pracy Zakładów Górniczych KGHM Polska Miedź SA. Wyd. CBPM Cuprum sp.zo.o. - Ośrodek Badawczo Rozwojowy, Wrocław 2004.
• 27. Praca zbiorowa pod kierunkiem W. Konopko: Raport roczny (2007) o stanie podstawowych zagrożeń naturalnych i technicznych w górnictwie węgla kamiennego. Główny Instytut Górnictwa Główne Centrum Bezpieczeństwa Górniczego, Katowice 2008.
• 28. Praca zbiorowa: Monografia KGHM Polska Miedź SA, Lubin 2008.
• 29. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dania 28.06.2002r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy oraz prowadzenia ruchu i specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych.
• 30. Strumiński A., Madeja B.: Statystyczne metody wyznaczania ilości powietrza w kopalniach o specjalnych warunkach naturalnych i technologicznych. Prace GIG, Komunikat nr 1B, Katowice 1977.
• 31. Strumiński A.: Likwidacja podziemnych pól pożarowych. Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej Nr 64, Seria Monografie Nr 30, Wrocław 1992.
• 32. Strumiński A.: Zwalczanie pożarów w kopalniach głębinowych. Wyd. Śląsk, Katowice 1996.
• 33. Strumiński A., Madeja-Strumińska B.: Zastosowanie gradientów temperatury powietrza do prognozowania mikroklimatu w podziemnych wyrobiskach górniczych. 9 Sesja Międzynarodowego Biura Termofizyki Górniczej, Gliwice, 18-22 września 2000, Politechnika Śląska, Instytut Eksploatacji Złóż.
• 34. Strumiński A., Madeja-Strumińska B.: Ocena koincydencji zagrożenia metanowego i pożarowego w zrobach gieci zawałowych. XXIX Dni Techniki ROP, Rybnik 2003.
• 35. Strumiński A., Madeja-Strumińska B.: Optymalizacja wymuszonych rozpływów powietrza w warunkach skrępowanych oraz ocena wybranych zagrożeń w kopalniach podziemnych. Monografia, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2004.
• 36. Strumiński A., Madeja-Strumińska B.: Przybliżona ocena temperatury powstającego ogniska pożaru endogenicznego. XXX Dni Techniki ROP, Rybnik 2004.
• 37. Strumiński A., Madeja-Strumińska B.: Zroby poeksploatacyjne jako źródło zagrożenia gazowo-termicznego w kopalniach podziemnych. Prace Naukowego Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały Nr 31, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2005.
• 38. Strumiński A., Madeja-Strumińska B.: Zagrożenia gazowo-termiczne związane z wymianą atmosfery zrobowej z czynnymi wyrobiskami górniczymi. XXXI Dni Techniki ROP, Rybnik 2005.
• 39. Strumiński A., Madeja-Strumińska B.: Prognoza zagrożenia pożarowego w zrobach poeksploatacyjnych. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa, Nr 11 (418), 2005.
• 40. Strumiński A., Madeja-Strumińska B.: Sposoby zwiększenia bezpieczeństwa ewakuacji załóg górniczych w czasie pożarów podziemnych. Cuprum, nr 3(44), 2007.
• 41. Strumiński A., Madeja-Strumińska B.: Ocena zmian czasowych temperatury ogniska pożaru w fazie gaszenia. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Wyd. Politechniki Śląskiej, Z. 283/208, Gliwice 2008.
• 42. Strumiński A., Madeja-Strumińska B.: Predicting Basic Aerological Hazards in Underground Mines. Polish Academy of Mining, Archives of Mining Sciences, Vol. 53, Issue 4, 2008.
• 43. Strumiński A., Madeja-Strumińska B.: Wpływ czasowych zmian stanu robót górniczych na pracę wentylatora głównego. Materiały 5 Szkoły Aerologii Górniczej Sekcja Aerologii Górniczej Komitetu Górnictwa PAN, Wrocław 13-16 października 2009.
• 44. Szlązak J.: Przepływ powietrza przez strefę zawału w świetle badań teoretycznych i eksperymentalnych. Rozprawy Monografie, Wydawnictwo AGH, Kraków 2000.
• 45. Szlązak N., Szlązak J.: Filtracja powietrza przez zroby ścian zawałowych w kopalniach węgla kamiennego. AGH Uczelniane Wydawnictwo Naukowo - Dydaktyczne, Kraków 2005.
• 46. Szywacz J., Wasilewski S.: Analiza parametrów powietrza kopalnianego. Rozprawy i Monografie, Wyd. EMAG, Katowice 2003.
• 47. Tołstow G.: Szeregi Fouriera. PWN, Warszawa 1954.
• 48. Wacławik J., Cygankiewicz J., Knechtel J.: Warunki klimatyczne w kopalniach głębinowych. Biblioteka Szkoły Eksploatacji Podziemnej, Kraków 1998.
• 49. Wacławik J.: Wpływ okresowych zmian temperatury powietrza atmosferycznego na wielkość temperatury w wyrobiskach górniczych, Archiwum Górnictwa, 11, nr 2, 1966.
• 50. Wasilewski S.: Obserwacja ciśnienia powietrza i potencjału aerodynamicznego w kopalni. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa, Katowice 2003.
• 51. Wasilewski S.: Ciśnienie barometryczne i jego zmiany w kopalniach głębinowych. Materiały 3 Szkoły Aerologii Górniczej, Zakopane 2004.
• 52. Wasilewski S.: Stany nieustalone parametrów powietrza wywołane katastrofami oraz zaburzeniami w sieci wentylacyjnej kopalni. Rozprawy i Monografie, Wyd. EMAG, nr 2, Katowice 2005.
• 53. Zieliński R.: Tablice statystyczne. PWN, Warszawa 1972.