Badanie dynamiki zmian stężenia metanu w chodniku korytarzowym z zastosowaniem metod numerycznej mechaniki płynów

• Autorzy: Dziurzyński W. , Skotniczny P.

Warianty tytułu

EN

Research of dynamics of methane concentration changes in gallery using method of numerical hydromechanics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Nagły dopływu metanu w przodku wyrobiska przewietrzanego wentylacją odrębną wywołuje znaczący wzrost zagrożenia bezpieczeństwa pracujących górników. Szczególnie groźne prowadzące do katastrofy są wyrzuty metanu połączone z pojawieniem się w przodku co najmniej kilkuset ton skruszonego na pył węgla. Z punktu widzenia zabezpieczenia przed skutkami nagłych wypływów metanu istotne jest poznanie przebiegu zjawiska i jego wpływu na proces przewietrzania wyrobisk kopalni. W artykule przedstawiono zastosowanie metod numerycznej mechaniki płynów do oceny gazodynamiki nagłego wypływu metanu oraz pokazanie przestrzennego rozkładu stężenia metanu w strefie przodkowej. Jako przykład do badań wzięto zdarzenie, jakie miało miejsce w chodniku badawczym, w którym doszło do znacznych przekroczeń stężenia metanu, spowodowanych niespodziewanym wypływem metanu w trakcie pracy kombajnu chodnikowego. Wyniki badań pozwoliły na ocenę intensywności wypływu metanu, wielkości dopływu metanu i czasu trwania zjawiska. Stwierdzono, że rozważany wypływ nie może być zaliczony do zjawiska, które nazywamy wyrzutami gazów i skał.

EN

A sudden inflow of methane in the face of a working with separate ventilation causes the significant increase of the hazard for the safety of working miners. Especially dangerous are - leading to a disaster - outbursts of methane connected with occurring in the face at least a few hundreds tones of coal crashed to dust. From the point of view of protection against the results of the sudden methane outflows essential is recognition of the course of phenomenon and its influence on the mine workings ventilation process. Application of numerical fluid mechanics methods for evaluation of gas dynamics of the sudden outflow of methane in the face zone is presented. As an example for research the phenomenon has been taken which took place in the research gallery, where occurred that methane concentration caused by unexpected methane outflow during the heading machine operation has been considerably exceeded. The results of research allowed to estimate intensity of methane outflow, the volume of methane outflow and time of the phenomenon duration. It has been stated that the outflow under consideration can not be rated among the phenomenon called gas and rock outbursts.

Słowa kluczowe

PL

bezpieczeństwo górnicze; chodniki podziemne; stężenie metanu

EN

methane concentration; numerical methods; underground mines

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 62, nr 10
• Strony: 13--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Dziurzyński W.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN, Kraków

autor

Skotniczny P.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN, Kraków

Bibliografia

• 1. Branny M., Piotrowski A.: Numeryczne modelowanie przepływu powietrza za wentylatorem wolnostrumieniowym w wyrobiskach ślepych. AGH. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2003.
• 2. Elsner J. W.: Turbulencja Przepływów. Wyd. PWN, Warszawa 1987.
• 3. FLUENT Inc. FLUENT 6.1 Documentation 2005.
• 4. Hargreves D. M., Lowndes I. S.: An Assesment of the Future Use of Computational Fluid Dynamics for Network Modeling. proceedings of the 7th International Mine Ventilation Congress, Kraków 2001, pp. 547-553.
• 5. Kazimierski Zb.: Podstawy Mechaniki Płynów i Metod Komputerowej Symulacji przepływów. Politechnika Łódzka 2004.
• 6. Wala A. M., Stoltz J. R., Jacob J. D.: Numerical and Experimental Study of a Mine Face Ventilation System for CFD Code Validation. Proceedings of the 7th International Mine Ventilation Congress, Kraków 2001, pp. 411-418.