Analysis of Methane Concentration Distribution at U-Ventilated Longwall Outlet – Case Study

• Autorzy: Niewiadomski Adam , Badura Henryk , Ivanova Tanyana N. , Repko Alexandr , Yury Nikitin R.

Identyfikatory

DOI

10.2478/ntpe-2020-0013

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The methane hazard concerns a growing number of longwalls in the Polish coal mining industry each year. Mitigating this hazard, both of work safety and economic reasons requires the application of preventive measures adequate to its level. Commonly threat level is estimated based on registered methane concentrations, which fluctuate and highly depends on the place of measurement. The article presents studies on the average and maximum methane concentrations at the longwall outlet, including analyses of the interdependence of methane concentration in methanometry sensors installation locations.

Słowa kluczowe

EN

longwall ventilation; coal mine methane; correlation; autocorrelation

PL

korelacja; autokorelacja; zagrożenie metanowe w kopalniach; wentylacja kopalni

• Wydawca: STE GROUP ; De Gruyter
• Czasopismo: New Trends in Production Engineering
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 3, Iss. 1
• Strony: 149 --168
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Niewiadomski Adam

• Silesian University of Technology, Poland

autor

Badura Henryk

• Silesian University of Technology, Poland

autor

Ivanova Tanyana N.

• Perm National Research Polytechnic Institute, Russia

autor

Repko Alexandr

• Kalashnikov Izhevsk State Technical University, Russia

autor

Yury Nikitin R.

• Kalashnikov Izhevsk State Technical University, Russia

Bibliografia

• 1. Badura H. (2007a). Analiza wpływu niektórych czynników na metanowość rejonu ściany D-2 w pokładzie 409/4 w KWK „R”. Przegląd Górniczy vol 4, pp. 37-43.
• 2. Badura H. (2007b). Analiza stężeń metanu na wylocie z rejonu ściany P-4 w KWK „R”. Górnictwo i Geologia. Kwartalnik. vol 2, pp. 5-16.
• 3. Badura H. (2009). Badanie średnich i maksymalnych dobowych stężeń metanu w rejonie ściany D-33 w KWK „Borynia”. Górnictwo i Geologia. Kwartalnik, vol. 3, pp. 19-30.
• 4. Badura H. (2013). Short-term prediction methods for methane concentrations at the outlets from caving longwall areas at coal mines. Monograph. Silesian University of Technology Press, Gliwice.
• 5. Berger J., Markiewicz J., Badylak A. (2011). Odmetanowanie kluczem do poprawy bezpieczeństwa i efektywności eksploatacji ścianowej w kopalniach węgla kamiennego. In: Metan i jego wykorzystanie, Zakład Odmetanowania Kopalń „ZOK”, Kraków, pp. 75-83
• 6. Branny M. (2006). Computer simulation of flow of air and methane mixture in the longwall-return crossing zone. Arch. Mining Science Vol. 51, pp.133-145.
• 7. Dittmann P. (2000). Metody prognozowania sprzedaży w przedsiębiorstwie. Wrocław, Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej.
• 8. Jakubów A. (2014). Doświadczenia w odmetanowaniu kopalń Jastrzębskiej Spółki Węglowej S.A. Pozyskiwanie i utylizacja metanu z pokładów węgla, pp. 61-80.
• 9. Karacan C.Ö, Ruiz F.A., Cotè M., Phipps S. (2011). Coal mine methane: A review of capture and utilization practices with benefits to mining safety and to greenhouse gas reduction. International Journal of Coal Geology 86(2-3), pp. 121-156. https://doi.org/10.1016/j.coal.2011.02.009
• 10. Karacan C.Ö., Diamond W.P. (2006). Forecasting gas emission for coal mine safety applications. In: Kissel F. (eD.): Handbook for Methane Control in Mining. Information Circular, vol. 9486, National Institute for Occupational Safety and Health. Pittsburgh, PA., pp. 113-126
• 11. Karacan C.Ö. (2008). Modeling and prediction of ventilation methane emission of U.S longwall mines using supervised artificial neural networks. International Journal of Coal Geology 73(3-4), pp. 371-387. https://doi.org/10.1016/j.coal.2007.09.003
• 12. Karacan C.Ö. (2009). Forecasting gob gas venthole production using intelligent computing methods for optimum methane control in longwall coal mines. International Journal of Coal Geology 79(4), pp. 131-144. https://doi.org/10.1016/j.coal.2009.07.005
• 13. Krause E., Łukowicz K. (2000). Dynamiczna prognoza metanowości bezwzględnej ścian. Technical Guide. GIG, KD Barbara Publishing House. Katowice – Mikołów.
• 14. Krause E. (2015). Short-Term Predictions of Methane Emissions During Longwall Mining. Arch. Mining Science, vol. 2, pp. 581-594 https://doi.org/10.1515/amsc-2015-0038
• 15. Krause E., Wierzbiński K. (2009). Wpływ przekrojów wyrobisk oraz uwarunkowań wentylacyjno-metanowych w środowisku ścian na kształtowanie się zagrożenia metanowego. Przegląd Górniczy, vol. 65, pp. 52–60.
• 16. Lolon S.A., Brune J.F., Bogin G.E., Grubb J.W., Saki S.A., Juganda A. (2017). Computational fluid dynamics simulation on the longwall gob breathing. International Journal of Mining Science and Technology 27(2), pp. 185-189.
• 17. Łunarzewski L.W. (1998). Gas emission prediction and recovery in underground coal mines. International Journal of Coal Geology vol. 35, 1998, pp. 117-145.
• 18. Mishra D., Panigrahi D., Kumar P. (2018). Computational investigation on effects of geo-mining parameters on layering and dispersion of methane in underground coal mines- A case study of Moonidih Colliery. Journal of Natural Gas Science and Engineering 53, pp. 110-124. https://doi.org/10.1016/j.jngse.2018.02.030
• 19. Noack K. (1998). Control of gas emissions in underground coal mines. International Journal of Coal Geology 35 (1-4), pp. 57-82. https://doi.org/10.1016/S0166-5162(97)00008-6
• 20. Regulation Rozporządzenie Ministra Energii z dnia 23 listopada 2016 r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących prowadzenia ruchu podziemnych zakładach górniczych. Dz. U. z dnia 9 czerwca 2017 r. poz.1118.
• 21. Szlązak N., Obracaj D., Swolkień J. (2014). Methane Drainage from Roof Strata Using and Overlying Drainage Gallery. International Journal of Coal Geology, vol. 136, pp. 99-115. https://doi.org/10.1016/j.coal.2014.10.009
• 22. Uszko M., Kloc L., Szarafiński M., Potoczek H. (2014). Pozyskiwanie i zagospodarowanie metanu z odmetanowania kopalń Kompanii Węglowej S.A.” In „Pozyskiwanie i utylizacja metanu z pokładów węgla, pp. 185-196.
• 23. Wierzbiński K. (2016). Wykorzystanie metod CFD w prognozowaniu przestrzennym rozkładu koncentracji metanu w chodniku wentylacyjnym – opracowanie i walidacja modeli numerycznych 3D. Przegląd Górniczy 72(2), pp. 44-55.
• 24. Zawadzki J., Fabijańczyk P., Badura H. (2013). A risk assessment method to quantitatively investigate the methane explosion in underground coal mine. International Journal of Coal Geology 118, pp. 33-44. https://doi.org/10.1016/j.coal.2013.08.005
• 25. Zeliaś A. (2000). Metody statystyczne. Warszawa, Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne.
• 26. Zongyi Q., Liang Y., Hua G., Qingdong Q. (2015). Investigation of longwall goaf gas flows and borehole drainage performance by CFD simulation. International Journal of Coal Geology 150-151, pp. 51-63. https://doi.org/10.1016/j.coal.2015.08.007

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).