Analysis of forecasted methane concentration at the top gate of a wall ventilated by means of the “U” system. Case study

• Autorzy: Łukaszczyk Zygmunt , Badura Henryk

Identyfikatory

DOI

10.2478/mspe-2022-0043

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The release of methane into the mine atmosphere poses a threat to the miners. Methane is an explosive gas at concentrations of 5-15% in air by volume and throughout the history of coal mining has been the cause of devastating explosions in mines around the world. For these reasons, in methane coal mines, the concentration of methane emitted from the coal face and the entire mine is controlled by means of a well-designed ventilation system, a system controlling the concentration of methane in the mine atmosphere and a system for methane drainage of the rock mass and goafs. The presented article concerns the forecast of the average concentration of methane on a given day, in the places of sensors located in the longwall roadways of discharge air exhausted from the longwall: up to 10 m in front of the wall and at the outlet of the roadway. Both forecasts were made using the prognostic equations on the basis of measurement data concerning the ventilation roadways of one of the longwalls at JSW SA.

Słowa kluczowe

EN

methane; average concentration of methane; forecast; methane concentration sensors; PROGMET program

• Wydawca: STE GROUP
• Czasopismo: Management Systems in Production Engineering
• Rocznik: 2022
• Tom: nr 4 (30)
• Strony: 342--347
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Łukaszczyk Zygmunt

• Silesian University of Technology Faculty of Organization and Management Roosevelt Street 26-28, 41-800 Zabrze, Poland

autor

Badura Henryk

• Professor Emeritus Silesian University of Technology, Poland

Bibliografia

• [1] IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), 2007. Climate change 2007: The physical scientific basis. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2007. web site: http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4- wg1-chapter2.pdf.
• [2] USEPA, 2012. Global Anthropogenic Non-CO2 Greenhouse Gas Emissions: 1990-2020. EPA Report 430-S-12-002, December 2012 Revised. Retrieved from https://www.epa.gov/sites/production/files/201605/documents/summary_global_nonco2_projections_dec2012.pdf, December 2012.
• [3] A. Mirek, D. Katan.: Zagrożenie metanowe w polskim górnictwie węgla kamiennego w ostatnim dwudziestoleciu i perspektywy kształtowania się poziomu tego zagrożenia w najbliższych latach. Materiały Szkoły Eksploatacji Podziemnej. Kraków. 2013.
• [4] J. Roszkowski, J. Szlązak, N. Szlązak: Zagrożenie metanowe w kopalniach węgla kamiennego . Materiały 1 Szkoły Aerologii Górniczej. Wydawnictwo Centrum Elektryfikacji i Automatyzacji Górnictwa EMAG w Katowicach. Zakopane. 1999.
• [5] Ocena stanu bezpieczeństwa pracy, ratownictwa górniczego oraz bezpieczeństwa powszechnego w związku z działalnością górniczo-geologiczną w 2020 roku. Wyższy Urząd Górniczy. Katowice. 2021.
• [6] B. Kozłowski, Z. Grębski: Odmetanowanie górotworu w kopalniach. Wydawnictwo „Śląsk”. Katowice. 1982.
• [7] Układ węgiel kamienny – metan w aspekcie desorpcji i odzyskiwania metanu w wyrobiskach kopalnianych. Praca zbiorowa pod redakcją M. Żyły. Nauka i Technika Górnicza. Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne AGH. Kraków. 2000.
• [8] R. Frączek: Zwalczanie zagrożenia metanowego w kopalniach węgla kamiennego. Gliwice. 2005.
• [9] H. Badura, A. Jakubów, A. Klamecki: Application of Statistic Predictions for Evaluation of Methane Inflow. New Challengers and Visions for Mining. Methane Treatment. Issued by Foundation for the AGH – University of Science & Technology. Kraków. 2008.
• [10] Grubengasbekaempfung im Hohleistungsstreb. Praca zbiorowa pod redakcją K. Noacka. Steinkohlenbergbauverein. Essen 1977.
• [11] E. Krause, K. Łukowicz, A. Gruszka: Zasady przewietrzania wyrobisk górniczych w warunkach zagrożenia metanowego wraz z doborem urządzeń wentylacyjnych dla jego zwalczania. Wydawnictwo GIG. Katowice-Mikołów. 2004.
• [12] Rozporządzenie Ministra Energii z dnia 23 listopada 2016 r. Dziennik Ustaw RP. Poz.1118. Warszawa, 09.06.2017 r.
• [13] A. Frycz, J. Szlązak: Wpływ rozcinki złoża w pokładach metanowych na występowanie metanu w rejonie ściany. Przegląd Górniczy nr 2. 1977.
• [14] J. Szlązak, N. Szlązak: Ocena systemów przewietrzania wyrobisk ścianowych w kopalniach węgla kamiennego w warunkach zagrożenia metanowego i pożarowego. Materiały 3 Szkoły Aerologii Górniczej. Wydawnictwo Centrum Elektryfikacji i Automatyzacji Górnictwa EMAG w Katowicach. Zakopane. 2004.
• [15] E. Krause, K. Łukowicz: Dynamiczna prognoza metanowości bezwzględnej ścian (Poradnik techniczny). Główny Instytut Górnictwa. Kopalnia Doświadczalna Barbara w Mikołowie. Katowice – Mikołów. 2000.
• [16] B.B. Dahar, A.K. Singh, H. Singh, J. Kispotta: Prediction of mrthane emission in longwall workings. 27th International Confer. of Safety in Mines Research Institute. New Delhi. 1997.
• [17] D.W. Dixon, I. Longson: A statistical method for methane prediction and improved environmental control. Proceedinks of the 6th US mine Wentilation Symposium. 1993.
• [18] K. Ohega, S. Shimada: Gas emissionprediction and control in deep coal mines. Mineral Resourses Engineering. Vol. 9, No. 2. 2000.
• [19] L.W. Lunarzewski, A.L. Lunarzewski, R.C. Pilcher: A new approach to predicting underground gassiness for gas capture and ventilation system. Proceedings of the 7th US Mine Ventilation Symposium 1995.
• [20] S. Cierpisz, K. Miśkiewicz, K. Musioł, A. Wojaczek: Systemy gazometryczne w górnictwie. Monografia. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. Gliwice. 2007.
• [21] S. Wasilewski: Zintegrowany system kontroli zagrożeń metanowo – pożarowych. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa. 1994.
• [22] H. Badura: Zastosowanie szeregów czasowych do prognoz krótkoterminowych metanowości. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, seria Górnictwo, z. 250. Gliwice. 2001.
• [23] H. Badura, H. Stabla, F. Plewa: Dyspozytorski program do bieżącej oceny i prognozy zagrożenia metanowego jako narzędzie do wspomagania doboru środków profilaktyki metanowej. Materiały Szkoły Eksploatacji Podziemnej 2013. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN. Katedra Górnictwa Podziemnego AGH. Kraków. 18-22 lutego 2013.
• [24] H. Badura: Metody prognoz krótkoterminowych stężenia metanu na wylotach z rejonów ścian zawałowych w kopalniach węgla kamiennego. Monografia. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. Gliwice. 2013.
• [25] A.P. Niewiadomski, H. Badura: Evaluation of a one-day average methane concentrations forecast at the outlet from the longwall ventilation region as tool of supporting selection of methane prevention measures. Topical issues of rational use of natural resources 2019. London: Taylor & Francis Group, 2019.
• [26] A.P. Niewiadomski, H. Badura, G. Pach: Recommendations for methane prognostics and adjustment of short-term prevention measures based on methane hazard levels in coal mine longwalls. E3S Web of Conferences 266, art. no. 08001, 2021.
• [27] Z. Łukaszczyk: Pozyskiwanie i gospodarcze wykorzystanie metanu ze zlikwidowanych kopalń węgla kamiennego. Monografia. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. Gliwice. 2019.
• [28] Z. Łukaszczyk, S. Nawrat, H. Badura: Emisja metanu z kopalń do atmosfery i możliwości jego proekologicznej utylizacji. Wydawnictwo IGSMiE PAN. Kraków. 2022.

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).