Primary rock temperature fields in Czech and Polish part of the Upper Silesian Coal Basin

• Autorzy: Dolezal L. , Knechtel J. , Taufer A. , Travnicek L.

Warianty tytułu

PL

Pole temperatury pierwotnej skał w czeskiej i polskiej części Górnośląskiego Okręgu Węglowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Knowledge of the temperature of rock mass is no doubt of substantial meaning, both for the solution of economicaly demanding protection of mine workers in difficult microclimatic environment and for perspective usage of geothermal energy from the depth of the earth. International cooperation of our and Polish specialists is in this sense more than welcome, also because the exploitation of coal seams takes place in the same Upper Silesia rock coal basin. This profesional article is concentrated on complex analysis of temperature fields of the Ostrava- Karviná district, mainly from results of thermologging measurements in geological survey boreholes both on surface and underground, and also from the actual temperature measurements in the coal mines. One chapter of this article describes the original approach to the survey of temperature field and its prognosis in the Polish part of the Upper Silesia coal basin by a researcher from GIG Katowice. The most suitable method of analysis of primary temperature field seemed the preparation of isocurves of temperature(isothermal lines) for the existing mine working areas, even if the method of obtaining them was different. The Czech method is based on determination of the quantitative dependence of temperature on the rock mass depth from the abovementioned measurement results, calculation of geothermal gradients and the following recalculation of real temperature values for various depth levels. Then isothermal lines for these depth levels are created together with colour distingushing of their value limits. The Polish method is sufficiently described in a dedicated chapter. The conclusion of the article underlines the decisive role of the structuraly tectonic composition of the rock mass on the temperature field in the long term thermic evolution of the Earth.

PL

Znajomość rozkładu temperatury górotworu ma bez wątpienia istotne znaczenie, zarówno dla rozwiązania poważnych problemów, również ekonomicznych, wiążących się z pracą górników w trudnych warunkach mikroklimatycznych jak i perspektywicznego wykorzystania energii geotermalnej. Współpraca czeskich i polskich specjalistów jest w tym aspekcie jest konieczna dlatego, że eksploatacja pokładów węgla odbywa się w tym samym Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. W niniejszym artykule przedstawiono analizę rozkładu pola temperatury pierwotnej górotworu w rejonie Ostrava-Karviná, opartą głównie na wynikach pomiarów geologicznych z odwiertów, wykonanych zarówno z powierzchni jak i pod ziemią, ale również na podstawie bezpośrednich pomiarów temperatury w kopalniach węgla kamiennego. Jeden z rozdziałów tego artykułu opisuje oryginalne podejście do badania rozkładu pola temperatury i jego prognozowania w odniesieniu do polskiej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, opracowane przez specjalistów GIG w Katowicach. Najbardziej odpowiednią formą obrazowania rozkładu pola temperatury pierwotnej wydaje się opracowanie izolinii temperatury pierwotnej (linii izoterm ) dla istniejących kopalni i miejsc pracy, niezależnie od metody uzyskiwania danych. Metoda czeska jest oparta na ustaleniu ilościowych zależności temperatury od głębokości górotworu na podstawie pomiarów, obliczenie gradientów geotermicznych i następnie obliczenie rzeczywistych wartości temperatury dla różnych poziomów głębokości. Następnie opracowywane są linie izoterm dla danych poziomów głębokości z wykorzystaniem kolorów dla odróżniania granic wartości. Polska metoda jest wyczerpująco opisana w osobnym rozdziale. W konkluzji artykułu podkreślono decydującą rolę struktury tektonicznej górotworu dla zmian rozkładu pola temperatury pierwotnej w długim okresie ewolucji termicznej Ziemi.

Słowa kluczowe

EN

primary temperature field; temperature measurement in geological survey boreholes; temperageothermal gradient; maps of isothermal curves

PL

pole temperatury pierwotnej; pomiar temperatury w odwiertach geologicznych; gradient geotermiczny; mapy izoterm

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, no. 1
• Strony: 55--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Dolezal L.

• ESIP S.R.O., Ocelářská 473/29, 703 00 Ostrava-Vítkovice, Czech Republic

autor

Knechtel J.

• GIG – Central Mining Institute, Pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

autor

Taufer A.

• ČBU – Czech Mining Authority, Kozí 4, 110 01 Praha 1 – Staré Město, Czech Republic

autor

Travnicek L.

• ESIP S.R.O., Ocelářská 473/29, 703 00 Ostrava-Vítkovice, Czech Republic

Bibliografia

• Chmura K., Chudek M., 2001. Geotermo-mechanika górnicza.Mikolów, wyd. Suplement-Ksiegarnia Nakladowa.
• Chmura K., 1975. Analiza ziemskiego strumienia ciepla na przykladzie kopalni Borynia. Przeglad Górniczy nr 12/1975, p. 480-489.
• Doležal L., Taufer A., Trávníček L., 2010. K problematice zjišťování teplotního pole karbonského masivu v Ostravskokarvinskémrevíru. 3. mezinárodní geomechanické a geofyzikální kolokvium. Sborník Documenta Geonica, ÚGN AV ČR, Ostravice 2010.
• Grygar R., Waclawik P., 2004. Analýza strukturně-tektonických poměrů karvinské dílčí pánve (hornoslezská pánev) vevztahu k vytěžitelnosti slojí s postupem těžby do větších hloubek. Závěrečná zpráva grantu GAČR 105/04/0884. VŠB Technická univerzita Ostrava, Hornicko-geologická fakulta, Institut geologického inženýrství.
• Karwasiecka M., Siwek Z., 1996. Atlas geotermiczny Górnośląskiego Zagłębia Węglowego 1:300 000. Wyd. Kartograficzne PAE.
• Knechtel J., Markefka P., Zgryza S., 1980. Mapy pierwotnej temperatury skał Górnośląskiego Okręgu Przemysłowegodla horyzontów -450, -550, -650 i -750 m. Prace Naukowe Głównego Instytutu Górnictwa. Komunikat nr 719.
• Knechtel J., Gapinski D., 2003. Mapy izolinii temperatury pierwotnej skalkopaln Rybnickiego okregu przemyslowego. Zeszyty Naukowe Politechniki Slaskiej, Seria Gornictwo, z. 258, Gliwice, p. 435-445.
• Knechtel J., Gapinski D., 2004. Zasady sporzadzania map izolinii temperatury pierwotnej skal projektowanych do eksploatacjipoziomow i pokladow weglowych. Wydawnictwo GIG, seria: Instrukcje Nr 16, Katovice.
• Knechtel J., Gapinski D., 2005. Zaktualizowane mapy izolinii temperatur pierwotnej skal kopaln GZW. Wydawnictwo GIG, Katovice.
• Knechtel J., 2009. Wytyczne efektywnej i ekonomicznej klimatyzacji wyrobisk slepých i odzialow wydobywczych. GIG. Seria: Instrukcje Nr 21, Katovice.
• Knejzlík J. a kol., 1982. Výzkum a vývoj přístrojové techniky pro laboratorní a důlní měření. Dílčí úkol II-6-1/02.04. HoÚ ČSAV Ostrava.
• Polska norma: PN-G-04038, 1998. Zabiezpieczenie kopalń przed zagrozeniem temperaturowym skal. Pomiar temperaturypierwotnej.
• Szlązak N., Obracaj D., Borowski M., 2008. Methods for Controlling Temperature Hazard in Polish Coal Mines. Archives of Mining Sciences, Vol. 53, No. 4, p. 497-510.
• Suchan L., 1969. Průběh izoterm v dobývacím prostoru OKR. Zpráva č.70, VVUÚ Ostrava-Radvanice.
• Suchan L., 1970. Rozložení teplotního pole karbonského masivu v OKR. Závěrečná zpráva úkolu III-1-5- 2.1/11, VVUÚ Ostrava-Radvanice.
• Špirko K a kol., 1991. Změny teploty a vlhkosti ovzduší v podzemních prostorách za nestacionárních podmínek. Zpráva k projektu č. 3009, HoÚ ČSAV Ostrava.
• Taufer A.,Trojanová J. a kol., 1987. Zjištění rozložení teplotních polí v OKR do hloubky -1200 m. Závěrečná zpráva úkolu II-6-1, etapa E 01. HoÚ ČSAV.
• Taufer A., Fiala J., 1982. Stanovení teplotních polí OKR. Acta Montana č. 59, ÚGG ČSAV, Praha.
• Taufer A., 1985. Rozložení teplotního pole karbonského masivu OKR. Kandidátská disertační práce, ÚGG ČSAV Praha.
• Taufer A., Doležal L., Gálik D., 2010. Zmiany temperatury skal w Ostravsko-Karwiňskym Zaglebiu Weglowym (Variationsof RockTemperature in Ostrava -Karvina Coalfield. Archives of Mining Sciencies, Vol. 55, No. 1. p. 151-162.
• Trávníček L., Kalus D., 2008. Teplo jako geoenergetický zdroj. Interní výzkumná zpráva VŠB-TUO Ostrava.