Zmiany gęstości węgla przyprzodkowej strefy pokładu - przed oraz podczas wyrzutu gazu i skał

• Autorzy: Kidybiński A.

Warianty tytułu

EN

Changes in coal density of at-forehead seam zone before or during gas and rock outburst

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule, na podstawie modelowania w skali 1:1 metodą spoistych modeli cząstkowych (BPM), omówiono zmiany makroporowatości w kręgach pomiarowych o średnicy 3,5 m, położonych kolejno od czoła przodka wyrobiska korytarzowego w czasie drążenia, o wysokości 3,5 m, do odległości 17 m od przodka w głąb calizny pokładu. Stwierdzono, że w strefie wgłębnej (7-17 m od czoła przodka) następuje systematyczne zmniejszanie się makroporowatości (wzrost gęstości) - do około 7% w stosunku do wartości pierwotnej w okresie bezpośrednio poprzedzającym dynamiczną część wyrzutu, po czym we wszystkich kręgach badanego odcinka pokładu następuje w przybliżeniu jednakowy wzrost mikroporowatości (zmniejszenie się gęstości) związane ze stopniowym rozpadem calizny pod wpływem ciśnienia gazu wolnego oraz sił wynikających z szybkiej desorpcji metanu z węgla. Zjawisko przejściowego wzrostu gęstości węgla w strefie pozaprzodkowej jest tłumaczone przez autora - przedostawaniem się do tego rejonu pokładu silnie sprężonego gazu szczelinowego.

EN

In this article, on the basis of modeling in the scale of 1:1, making use of the method of bonded particle models, changes in macro porosity in measurement circles of 3,5 m in diameter have been found. The circles have been situated in turn from the working face of the dog heading during its driving, the headroom of 3,5 m, up to the distance of 17 m from the working face deep inside the body of coal. It has been stated that in the inside-zone (7-17 m form the working face) the decrease in macro porosity appears (increase in density) - up to about 7% in relation to its initial value in the period of directly preceding the dynamic part of the outburst. After that in all circles of the tested seam part appears approximately similar increase in macro porosity (decrease in density) related to gradual decomposition of coal under the influence of free gas pressure and the strengths forces due to quick desorption if methane from coal. The phenomenon of temporary coal density increase in off-forehead zone is explained by the author as a result of strongly pressured slotted gas penetration to this part of the seam.

Słowa kluczowe

PL

wyrzut skał; wyrzut gazów; górnictwo węgla kamiennego; zagrożenia górnicze; gęstość węgla; metoda spoistych modeli cząstkowych; metoda BPM

EN

rock outburst; gas outburst; hard coal mining; mining hazards; coal density; bonded particle models

• Wydawca: Główny Instytut Górnictwa
• Czasopismo: Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 2
• Strony: 21--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Kidybiński A.

• Główny Instytut Górnictwa, Zakład Oszczędności Energii i Ochrony Powietrza, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice,

Bibliografia

• 1. Ceglarska-Stefańska G. i inni (1995): Porowatość polskich węgli kamiennych. Archives of Mining Sciences Vol. 40, issue 3.
• 2. Cundall P.A. (1971): Computer model for simulating progressive large scale movements in blocky rock systems. Proc. Symp. ISRM, Vol. 1, Nancy.
• 3. ITASCA (2004): PFC2D Particle Flow Code in 2 Dimensions, Theory and Background, Minneapolis.
• 4. Jakubów A., Tor A., Wierzbicki M. (2006): Własności strukturalne węgla w rejonie wyrzutu węgla i gazu w chodniku transportowym D-6 w pokładzie 409/4 KWK Zofiówka. XIII Międzyn. Konf. Górnicze Zagrożenia Naturalne 2006. Katowice, GIG.
• 5. Kidybiński A. (2007a): Model numeryczny wyrzutu węgla i gazu w pokładzie jednorodnym. Przegląd Górniczy nr 9.
• 6. Kidybiński A. (2007b): Dynamika wyrzutu węgla i gazu w przodku chodnika w pokładzie jednorodnym - wg badań modelu cząstkowego. Przegląd Górniczy nr 11.
• 7. Kidybiński A. (2007c): Wyrzut węgla i metanu w przodku chodnika w pokładzie z uskokiem wg badań modelu cząstkowego. Przegląd Górniczy nr 12.
• 8. Krause E. (2007) - Wpływ uwarunkowań geologicznych i gazowych na kształtowanie się zagrożenia wyrzutami gazów i skał w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko nr 2.
• 9. Potyondy D.O., Cundall P.A. (2004): A bonded-particle model for rock. Int. J. Rock Mech. Min. Sci. Vol. 41.