Numeryczna symulacja wypływu metanu do wyrobiska korytarzowego

• Autorzy: Wesołowski M. , Badura H. , Kołodziejczyk P. , Bańka P.

Warianty tytułu

EN

Numerical simulation of methane outflow into roadway

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki modelowania numerycznego przepływu metanu do wyrobiska korytarzowego w zależności od położenia warstwy metanonośnej względem tego wyrobiska. Ocenę zmian zachodzących w rejonie wyrobiska wykonano przy użyciu anizotropowego modelu ubiquitous joint. Rozważany proces przepływu gazu w ośrodku porowatym symulowany był w oparciu o warunek jednofazowego przepływu Darcy’ego. Do modelowania numerycznego, wykorzystano program różnic skończonych FLAC. Określenie przepływu metanu w górotworze było realizowane w sposób sprzężony z obliczeniami zmian naprężeń i deformacji modelowanego ośrodka. Przedstawione wyniki symulacji komputerowej wypływu metanu do wyrobiska korytarzowego należy oceniać w charakterze jakościowym. Wyniki te pokazują możliwości stosowanego programu komputerowego FLAC. Bardzo dużym uproszczeniem zastosowanym w pracy jest dwuwymiarowy model górotworu, który umożliwia ocenę miejsc wypływu metanu w wydrążonym wyrobisku (z pominięciem przodkowej strefy drążonego wyrobiska).

EN

This paper presents the results of numerical modeling of methane outflow into roadway depending on the location of the methane-bearing layer in relation to this roadway. The assessment of changes in the roadway area was made using the anisotropic ubiquitous joint model. The process of gas flow through porous medium was simulated based on the single-phase Darcy flow condition. For numerical modelin, the FLAC finite difference program was used. Determination of the methan flow in the rock mass was coupled with calculations of changes in stress and deformation of the modeled medium. Presented results of computer simulated methane outflow into roadway should be assessed as qualitative. These results show the capabilities of used FLAC program. Use of two-dimensional rock mass model is a very big simplification, which enables assessment of methane outlets in the excavated raodway (excluding the face zone of the excavated roadway).

Słowa kluczowe

PL

deformacje wyrobiska; model górotworu; naprężenia; strefa zniszczeń; metanowość

EN

excavation deformation; rock mass model; damage zone; methane content

• Wydawca: STE GROUP
• Czasopismo: Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 7, iss. 1
• Strony: 443--456
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Wesołowski M.

• Politechnika Śląska Wydział Górnictwa i Geologii ul. Akademicka 2, 44-100 Gliwice, Polska

autor

Badura H.

• Politechnika Śląska Wydział Górnictwa i Geologii ul. Akademicka 2, 44-100 Gliwice, Polska

autor

Kołodziejczyk P.

• Politechnika Śląska Wydział Górnictwa i Geologii ul. Akademicka 2, 44-100 Gliwice, Polska

autor

Bańka P.

• Politechnika Śląska Wydział Górnictwa i Geologii ul. Akademicka 2, 44-100 Gliwice, Polska

Bibliografia

• 1. Dyba M., Pilecki Z.: Wpływ sposobu zawodnienia na ciśnienie porowe i naprężenie efektywne w obliczeniach numerycznych programem FLAC 2D. Warsztaty z cyklu: Za-grożenia naturalne w górnictwie. 2012.
• 2. FLAC User’s Manual 1992. Itasca Consulting Group. Minneapolis.
• 3. Jendryś M.: Wpływ eksploatacji górniczej na nadbierane korytarzowe wyrobiska udostępniające w świetle obliczeń numerycznych. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2009.
• 4. Kwaśniewsk M., Lasek S.: Analiza numeryczna migracji metanu z warstw spągowych do wyrobiska ścianowego. Górnictwo i Geoinżynieria, Zeszyt 3/1, Kraków 2007.
• 5. Marczak H.: Analiza wpływu pierwotnego stanu naprężenia na obciążenie obudowy wyrobiska korytarzowego. Przegląd Górniczy, nr 6, 2006.
• 6. Sainsbury B., Pierce M., Mas Ivars D.: Simulation of rock mass strength anisotropy and scale effects using a ubiquitous joint rock mass (UJRM) model. Continuum and Distinct Element Numerical Modeling in Geo-Engineering, Detournay & Cundall (eds.) Paper: 06-02 Itasca Consulting Group, Inc., Minneapolis 2008. ISBN 978-0-9767577-1-9.
• 7. Walaszczyk J., Florkowska L.: Komputerowa symulacja stanu naprężenia w sąsiedztwie wyrobiska górniczego z uwzględnieniem przepływu gazu, Górnictwo i Geoinżynieria, Zeszyt 2, Kraków 2010.
• 8. Wesołowski M.: Numeryczny model wyrobiska korytarzowego w górotworze uwarstwionym. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, s. Górnictwo, z. 254, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2002.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).