Innovative technology for inertization of goaf in operating longwall panel – presentation of gained experience

• Autorzy: Lasek Marian , Czarnecki Zbigniew , Jakubów Antoni

Identyfikatory

DOI

10.32056/KOMAG2022.2.3

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents an innovative technology of fire prevention in goaves, based on injection of nitrogen and carbon dioxide inert gases mixture from treatment of exhaust gases from a methane combusting gas engine. The developed innovative technology and the constructed prototype of the installation producing inert gases are the final result of the research project entitled "Innovative and effective technology of inerting the goaf active or dammed longwall in an underground mining plant, extracting hard coal, using mixtures of inert gases obtained from the purification of exhaust gases from a gas engine and preventing the formation of endogenous fires", co-financed by the National Center for Research and Development (NCBR). The prototype installation was demonstrated in real conditions at the “Borynia” part of "Borynia-Zofiówka" mine, where, at the end of the research project, the prototype and the developed fire prevention technology with the use of gas engine exhaust gases were optimized and validated. Until now, under normal conditions in a hard coal mine, the fumes generated as a result of methane combustion in gas engines were emitted directly to the atmosphere. Innovative inerting technology, processing and reusing the exhaust gases produced by methane-fueled gas engines, in ecological context will contribute to the reduction of pollutant emissions in the mining sector, and, with mixing at the same time the carbon dioxide and nitrogen in the proper ratio in the mixture, it will fully utilize the advantages of each of these gases, as known when used in separate form. As a result, considering the possibility of generating a much higher amount of inert gases per time unit compared to the available technologies, and combining the physicochemical properties of nitrogen and carbon dioxide in one mixture, the innovative technological solution significantly increases the effectiveness of fire prevention, thus reducing the possibility of an endogenous fire.

Słowa kluczowe

EN

endogenous fires; fire hazard prevention; intertization; diesel engine; catalyst; purification of exhaust gases

• Wydawca: Instytut Techniki Górniczej KOMAG
• Czasopismo: Mining Machines
• Rocznik: 2022
• Tom: vol. 40, iss. 2
• Strony: 81--87
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Lasek Marian

• „AZIS” Mining Sp. z o. o. oś. 1-Maja 16 K, 44-304 Wodzisław Śląski, Poland

autor

Czarnecki Zbigniew

• „AZIS” Mining Sp. z o. o. oś. 1-Maja 16 K, 44-304 Wodzisław Śląski, Poland

autor

Jakubów Antoni

• „AZIS” Mining Sp. z o. o. oś. 1-Maja 16 K, 44-304 Wodzisław Śląski, Poland

Bibliografia

• [1] Pokryszka Z., Tauziede C., Carrau A., Bouet R., Saraux E.: Application of numerical gas flows modelling to optimisation of nitrogen injections in the goaf. In Proc. 27th International conference of safety in mines research institutes, 1997, New Delhi
• [2] Zhong-an J. I. A. N. G., et al. Numerical simulation of goaf sealing and inerting fire-fighting technology for fully mechanized coal faces. 工程科学学报, 2014, 36.6: 722-729
• [3] Cheng J., Li S., Zhang F., Zhao C., Yang S., Ghosh A.: CFD modelling of ventilation optimization for improving mine safety in longwall working faces. J. Loss Prev. Process. Ind. 2016, 40, 285–297
• [4] Szurgacz D., Tutak M., Brodny J., Sobik L., Zhironkina O.: The method of combating coal spontaneous combustion hazard in goafs—a case study. Energies, 2020, 13(17), 4538
• [5] Tang L., Qi Y., Li X., Wang J.: Coal fire prevention in large areas over long term with a composite inert gas—a case study in Tangkou coal mine, China. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 2019, 1-11
• [6] Czernecki Z., Jakubów A., Lasek M.: Koncepcja innowacyjnej technologii inertyzacji zrobów z wykorzystaniem spalin silnika gazowego. IV Polski Kongres Górniczy, Materiały Konferencyjne, Kraków 2017
• [7] Skrzyńska E., Ćwiąkalski W.: Dobór katalizatorów i warunków procesowych dla instalacji katalitycznoadsorpcyjnej przeznaczonej do oczyszczania spalin z silnika gazowego celem otrzymania gazu inertnego dla potrzeb kopalni. Kraków, 2019 (unpublished)
• [8] Instalacja wytwarzania gazu inertnego uzyskanego z oczyszczenia spalin silnika gazowego agregatu prądotwórczego Jenbacher Typ JMS 612 GS-S.LC zabudowana w KWK „Borynia-Zofiówka” Ruch „Borynia”. Dokumentacja techniczna. Marzec 2020 r. (unpublished)
• [9] Zmarzły M., Pawłowski P., Lasek M., Czernecki Z., Jakubów A.: Inertyzacja zrobów czynnej ściany z wykorzystaniem mieszaniny gazów inertnych uzyskanych z oczyszczania spalin z silnika gazowego. Praca zbiorowa pod redakcją Janusza Makówki – Zagrożenia Naturalne w Kopalniach Podziemnych. Główny Instytut Górnictwa, Katowice 2021 – ISBN 978-83-65503-38-1, s. 127-144
• [10] Opracowanie Zakładu Aerologii Górniczej Głównego Instytutu Górnictwa: Prowadzenie bieżącej oceny skuteczności opracowanej metody inertyzacji […]. Katowice, luty 2022 (unpublished)
• [11] Dz. U. 2017 poz. 1052 – Rozporządzenie Ministra Energii z dnia 16 marca 2017 r. w sprawie ratownictwa górniczego (Journal of Laws of 2017, Item 1052 – Regulation of the Minister of Energy of March 16, 2017 on mine rescue actions)
• [12] Dokumentacja pracy badawczo-usługowej Zakładu Aerologii Górniczej GIG – sprawozdanie z badań Etapu I – Badania przemysłowe. Katowice, kwiecień 2018 (unpublished)

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu „Społeczna odpowiedzialność nauki” - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023)