Dynamic phenomena in the air flow in a mine drift caused by rock and gas outbursts

• Autorzy: Skotniczny P.

Warianty tytułu

PL

Zjawiska dynamiczne w wyrobisku górniczym towarzyszące wyrzutowi skalno-gazowemu

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pojęcie "nagłe wyrzuty skalno-gazowe" znane jest już od przeszło 150 lat. Zjawiska przepływowe towarzyszące wyrzutowi skalno gazowemu są na tyle nieprzewidywalne, ze uniemożliwiają zastosowanie skutecznych technik pomiarowych. W latach osiemdziesiątych minionego wieku, z powodu powszechności występowania, problem wyrzutów skalno-gazowych znajdował się w centrum zainteresowań krajowych ośrodków badawczych. Pomimo dużego zagazowania naukowego na przestrzeni lat zjawiska przepływowe związane z wyrzutami skalno-gazowymi nie zostały w pełni rozpoznane. W publikacji "Górotwór jako ośrodek wielofazowy wyrzuty skalno-gazowe" z 1991 roku opublikowany został przebieg eksperymentu wyrzutowego który miał miejsce w KWK "Nowa Ruda". Z powodu dużych komplikacji natury sprzętowej w publikacji jest zamieszczony tylko fragmentaryczny zapis eksperymentu. Po zakończeniu eksploatacji w Dolnośląskim Zagłębiu Węglowym problem wyrzutów skalno-gazowych przeszedł na dalszy plan, jak również możliwość bezpośredniego pomiaru zjawisk im towarzyszących. Jednak jak wskazują przypadki z minionych lat wraz ze wzrostem głębokości eksploatacji problem wyrzutów pomału powraca. Obecnie wraz ze wzrostem mocy obliczeniowej komputerów pojawiły się nowe możliwości analizy numerycznej przypadków wyrzutów skalno-gazowych. W artykule opisano symulację numeryczną przypadku wyrzutu w ślepym wyrobisku, którego całkowita długość wynosiła 100 m. Analizowano przebiegi czasowe wartości ciśnień statycznych, prędkości przepływu strugi powietrza oraz stężeń metanu w wybranych punktach wyrobiska. Podczas analizy wyników zauważono pewne prawidłowości w przepływie, które mogą stanowić dodatkowe źródło informacji dotyczącej wystąpienia zjawiska wrzutowego.

EN

The phenomenon of sudden rock and gas outburst has been known to science for over 150 years. The unpredictability of the flow phenomena accompanying an outburst precludes any effective measurement methods. In the 1980s, as a consequence of frequent occurrences, rock and gas outbursts were the focus of Polish research centres. Despite extensive research over the years, the flow phenomena inherent in rock and gas outbursts have not been fully examined. The 1991 publication "Górotwór jako ośrodek wielofazowy. Wyrzuty skalno-gazowe" ("Strata as a multiphase medium. Rock and gas outbursts") includes an account of an outburst experiment at Hard Coal Mine Nowa Ruda. Due to complicated equipment issues, the experiment is presented only fragmentarily. After mining in the Lower Silesia Coal Region (Dolnośląskie Zagłębie Węglowe) finished, the problem of rock and gas outbursts fell from grace with researchers and the direct measurement of related phenomena became less than unlikely. However, as evidenced in the recent years, with mining descending deeper and deeper, the problem of outbursts is slowly coming back. With the increase of the capacity of computers, new opportunities for numerical analysis of rock and gas outburst have opened. This paper presents a numerical simulation of an occurrence of gas and rock outburst in a dead-end drift of total length of 100m. The analysed parameters are the course of changing static pressure, air stream flow velocity and methane concentration at selected points in the drift. The analysis reveals some regularities in the flow that may provide additional information concerning outburst.

Słowa kluczowe

PL

wyrzut skalno-gazowy; wyrobisko górnicze; zjawiska dynamiczne

EN

rock and gass outburst; mining excavation; dynamic phenomena

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 54, no 4
• Strony: 827--840
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Skotniczny P.

• Strata Mechanics Research Institute of the Polish Academy of Sciences, 27, Reymonta Str., 30-059 Krakow, Poland

Bibliografia

• Branny M., Filipek W., 2008. Numerical simulation of ventilation of blind drifts with a force-exhaust overlap system In condition of methane and dust hazards, Archive of Mining Science, vol. 53, issue 2, Krakow.
• Wala A.M., Vytla S., Huang G., Taylor C.D., 2008. Study on the effects of scrubber operation on the face ventilation, 12th U.S./North American Mine Ventilation Symposium 2008.
• Aminossadati S.M., Hooman K., 2008. Numerical simulation of ventilation air flow in underground mine workings, 12th U.S./North American Mine Ventilation Symposium 2008
• Wala M.A., Vytla S., Taylor C.D., Huang G., 2007. Mine face ventilation: a comparison of CFD results against benchmark experiments for the CFD code validation, Mining Engineering vol. 59, No. 10, pp. 49-55.
• Fluent Inc. 2006 Fluent User Manual, 2006.