Model numeryczny wyrzutu węgla i gazu w pokładzie jednorodnym

• Autorzy: Kidybiński A.

Warianty tytułu

EN

Numerical model of coal and gas outburst in homogeneous seam

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono w zarysie stan wiedzy na temat wyrzutów węgla I gazu w podziemnych kopalniach węgla w Polsce i świecie. Wskazano na możliwości stosowania metody elementów odrębnych w zakresie modelowania przebiegu tego procesu oraz bliższego rozpoznania jego mechanizmu pod kątem prognozy i profilaktyki zagrożenia w kopalni. Na podstawie badań przeprowadzonych przez autora w GIG wykazano zależność zasięgu u formy wyrzutu w przodku wyrobiska korytarzowego - od średniej zwięzłości calizny węglowej. Omówiono powiązanie kierunku i prędkości przepływu metanu przez przyczołową część pokładu węglowego w trakcie modelowanego wyrzutu z fazą mechaniczną rozwoju wyrzutu i chwilową pozycją frontu niszczenia calizny węglowej. Wskazano na zalecane badania w caliźnie pokładu parametrów, takich jak wskaźnik wytrzymałości calizny węglowej oraz metanonośność i prędkość desorpcji z pokładu, które mogą umożliwić opracowanie metody wykorzystania modeli numerycznych do prognozowania stanu zagrożenia wyrzutem w przodku drążonego wyrobiska korytarzowego w pokładzie nie zaburzonym geologicznie.

EN

An outline on the state of knowledge on coal and gad outbursts in underground coal mines in Poland and world is presented. Application possibility of the method of separate elements in the range of this process course modelling as well as closer recognition of its mechanism from the point of view of a forecast and prevention of a hazard in mines is pointed out. On the basis of research conducted by the Author in the Main Mining Institute (GIG) dependence of the range and from of an outburst in a narrow working face on the average hardness of coal solid has been proved. Connection of direction and velocity of methane flow through the part of coal seam near the face during the modelled outburst with the mechanical phase of outburst development and the instantaneous position of the coal solid destruction front are discussed. Recommendations are advised to test in the seam solid parameters such as coal solid strength indices, as well as methane bearing capacity and velocity of de-sorption from the seam, which can enable elaboration of a method of using numerical models for forecasting the state of outburst hazard in the face of narrow working driven in the not faulted seam.

Słowa kluczowe

PL

górnictwo podziemne; modelowanie numeryczne przebiegu procesu wyrzutu; pokłady węgla; wyrzuty gazów i skał; zwięzłość calizny węglowej

EN

coal seams; coal solid hardness; gases and rock outbursts; numerical modelling of outburst process course; underground mining

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2007
• Tom: T. 63, nr 9
• Strony: 1--5
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kidybiński A.

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice

Bibliografia

• 1. Suchodolski Z.: Wpływ struktury i zwięzłości węgla na ciśnienia górotworu i na zagrożenie wyrzutami CO2 i skał w rejonie wałbrzyskim, Archiwum Górnictw, 1967, t. XII, z. 2, s. 143-175.
• 2. Karuse E., Sebastian Z.: Raport Roczny (2005 ÷ 2006) o stanie podstawowych zagrożeń naturalnych i technicznych w górnictwie węgla kamiennego [praca pod kier. prof. W. Konopko], GIG, Katowice, 2007 s. 20-32.
• 3. Litwiniszyn J.: Model wyrzutu mas skalno-gazowych, Archiwum Górnictwa, 1983, t. 28, z. 4, s. 453-466.
• 4. Ceglarska-Stefańska G., Stachurski J., Vogt E.: Porowatość polskich węgli kamiennych, Archiwum Górnictwa, 1995, t. 40, z. 3, s. 303-315.
• 5. Gawor M.: Sorpcja i dyfuzja gazów w węglu kamiennym, Archiwum Górnictwa, 1993, t. 38, z. 3, s. 217-261.
• 6. Gawor M., Litwiniszyn J., Rysz J., Smolarski A.: Wyrzuty skalno-gazowe, Archiwum Górnictwa, 2000, t.. 45, z. 3, s. 347-361.
• 7. Wierzbicki M., Młynarczuk M.: Strukturalne badania mikroskopowe prób pobranych z mas powyrzutowych w chodniku transportowym D-6 w pokładzie 409/4 KWK „Zofiówka”, Archiwum Górnictwa, 2006, t. 51, z. 4, s. 577-588.
• 8. Xu T., Tang C.A., Yang T.H., Zhu W.C., Liu J.: Numerical investigation of coal and gas outbursts in underground collieries, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 2006, v. 43, s. 905-919.
• 9. Cundall P.A.: A computer model for simulating progressive large scale movements in blocky rock systems, Proc. Symp. ISRM, Nancy, 1971, vol. 1, ref. II-8.
• 10. Potyondy D. O., Cundall P. A.: A bonded-particle model for rock, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 2004, vol. 41, s. 1329-1364.
• 11. ITASCA – PFC2D Particle Flow Code in 2 Dimensions, Theory and Background, 2004, Minneapolis, USA.
• 12. Kidybiński A.: Obciążenie obudowy chodnikowej w trakcie wstrząsu górotworu – wg badań numerycznych modeli cząstkowych, Prz. Gór., 2007, nr 4, s. 9-14.
• 13. Kidybiński A.: Pole dynamicznego wytężenia skał stropowych wyrobiska korytarzowego po wstrząsie górotworu, Kwartalnik GIG (Górnictwo i Środowisko), 2007, nr 2, s. 19÷33.
• 14. Kidybiński A.: Significance of in situ strength measurements for prediction of outburst hazard in coal mines of Lower Silesia, Proc. Symp. “The Occurrence, Prediction and Control of Outbursts in Coal Mines”, The Australian Inst. of Mining and Metallurgy, Sept. 1980, s. 193-201.
• 15. Lunarzewski L. W., Mahoney M. R.: Immediate assessment of in situ gas content using underground manometric desorbometer readings, Int. Symp. cum Workshop on Management & Control of High Gas Emission & Outbursts, 1995, 20-24 March, Wollongong, Australia.