Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ wybranego składowiska odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne na glebę

Czop M., Krause E.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2017

|

Vol. 19, nr 1

31--38

EN

Deposit is the least desired way of waste management. However, despite more and more strict legal regulations, it is still the most common method. The evaluation of the impact of landfills on the soil is so important when it is located near the agricultural areas. Therefore, the tests included soils adjacent to the landfill for wastes other than hazardous and neutral in Bytom. Samples were taken in two distances from the landfill and physicochemical analysis and phytotoxicity test were performed. It was noted that the soil properties were stimulating growth of plants and that contained high amounts of chlorides, phosphorus and organic carbon. The soils had a slightly acidic pH.

PL

Składowanie to najmniej pożądany sposób gospodarki odpadami, jednak mimo zaostrzających się przepisów prawnych, wciąż pozostaje jednym z najpowszechniejszych. Ocena oddziaływania składowisk odpadów na środowisko glebowe jest tym bardziej istotna, kiedy w ich sąsiedztwie znajdują się tereny uprawne. W związku z tym, badaniem objęto gleby sąsiadujące ze składowiskiem odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne w Bytomiu. Pobrano próbki w dwóch odległościach od obiektu i przeprowadzono analizę fizykochemiczną oraz test fitotoksyczności. Stwierdzono stymulujące wzrost roślin właściwości gleb oraz wysoką zawartość chlorków, fosforu i węgla organicznego. Gleby wykazały lekko kwaśny odczyn.

2

Jakościowa ocena ryzyka metanowego

Krzemień K., Krause E., Krzemień A.

Wiadomości Górnicze

|

2016

|

R. 67, nr 11

631--640

PL

W artykule opisano badania kształtowania się stanów ryzyka metanowego z zastosowaniem procedur systemowo-ekspertowej metody oceny jakościowej ryzyka zapłonu i wybuchu metanu (RMQE-IM). Badania przeprowadzono w siedmiu kopalniach węgla kamiennego dla 19 rejonów eksploatacji ścianowej. W ramach badań dokonano identyfikacji i klasyfikacji czynników ryzyka metanowego, usystematyzowanych w cztery grupy. Badania w kopalniach przeprowadzono metodą sondażowo-ekspertową, uczestniczyło 190 ekspertów.

EN

The article describes the research on development of the states of the methane risks using the procedures of the system-expert methods of qualitative assessment of methane ignition and explosion risk (RMQE-IM). The study was conducted in seven hard coal mines for 19 areas of long-wall mining operations. The identification and classification of methane risk factors were performed during the study, structured into four groups. Research in the mines was performed by survey-expert method, attended by 190 experts.

3

Próby podziemnego zgazowania węgla w pokładzie 310 Kopalni Doświadczalnej „Barbara” Głównego Instytutu Górnictwa

Krause E.

Zeszyty Naukowe Dolnośląskiej Wyższej Szkoły Przedsiębiorczości i Techniki. Studia z Nauk Technicznych

|

2015

|

Nr 4

173--184

PL

Niewyeksploatowane zasoby węgla w obszarach górniczych kopalń czynnych oraz likwidowanych, związane z filarami ochronnymi lub resztkami pozostawionych pokładów, których wybranie stosowanymi obecnie systemami eksploatacji jest nieefektywne ekonomicznie, stwarzają przesłankę do opracowania technologii ich eksploatacji opartej na podziemnym zgazowaniu węgla, która umożliwiłaby ich częściowe wykorzystanie do celów energetycznych. Na przestrzeni ostatniego dziesięciolecia trendy naukowo-badawcze w kraju i za granicą były ukierunkowane między innymi na tematykę związaną z technologią podziemnego zgazowania węgla. Przykładem są próby podziemnego zgazowania węgla w pokładzie 310 Kopalni Doświadczalnej „Barbara” Głównego Instytutu Górnictwa, przeprowadzone w latach 2010 i 2013 w ramach projektów HUGE-1 i HUGE-2, finansowanych przez Europejski Fundusz Badawczy Węgla i Stali. Wyniki przeprowadzonych eksperymentów podziemnego zgazowania węgla w Kopalni Doświadczalnej „Barbara” stanowiły punkt wyjścia do opracowania rygorów i zasad bezpieczeństwa warunkujących bezpieczne przeprowadzenie pilotażowej próby podziemnego zgazowania w 2014 roku w czynnej kopalni węgla kamiennego. W artykule przedstawiono syntetyczną analizę doświadczeń uzyskanych z dwóch prób podziemnego zgazowania przeprowadzonych w złożu węglowym Kopalni Doświadczalnej „Barbara” Głównego Instytutu Górnictwa.

EN

Unexcavated coal deposit in active and inactive mining areas, based on protective pillars or remaining deposits, excavation of which with the means of the currently used mining systems is uneconomical, put forward the idea of underground coal gasification, which, at least partly, could be a source of heat. Over the last decade research and development trends, both in Poland and abroad, focused, among others, on underground coal gasification. Some of the examples here could be the trials at 310 coal deposit of „Barbara” Experimental Mine, conducted in 2010 and 2013 as part of the HUGE-1 and HUGE-2 experiments financed by the European Coal and Steel Research Institute. The results of the conducted experiments served as starting point for preparation of rules and regulations assuring safe pilot trials of underground coal gasification in an active coal mine in 2014. The article presents an analytic synthesis of the experiences gained from the two trials of underground gasification of 310 coal deposit of „Barbara” Experimental Mine of the Chief Mining Institute.

4

Ocena oddziaływania czynników organizacyjnych na ryzyko metanowe w rejonach eksploatacji ścianowej kopalń węgla

Krzemień K., Krause E, Krzemień A.

Wiadomości Górnicze

|

2015

|

R. 66, nr 6

335--345

PL

Tematyka artykułu należy do obszaru zarządzania ryzykiem zagrożeń naturalnych. Jest kontynuacją badań autorów nad określeniem wielkości ryzyka metanowego w rejonach eksploatacji ścianowej kopalń węgla w Polsce. W artykule skupiono uwagę na identyfikacji zbioru czynników organizacyjnych wpływających na poziom ryzyka zapalenia i/lub wybuchu metanu. Do oceny wielkości ryzyka metanowego wykorzystane zostały: autorska procedura heurystyczna oparta na technice grupowego sondażu opinii panelu ekspertów SOPE-RM oraz autorska metoda szacowania jakościowego RMQE-IM umożliwiająca transformację rozpoznanych czynników mierzalnych i niemierzalnych ryzyka metanowego do jednolitej jakościowej skali ocen tego ryzyka. Stosowanymi narzędziami oceny aktualnego stanu czynników zagrożenia metanowego oraz ich możliwych skutków wypadkowych były sondaże ankietowe, z udziałem 190 specjalistów-ekspertów reprezentujących w przewadze kadrę inżynieryjno-techniczną służb wentylacji z siedmiu kopalń węgla kamiennego w Polsce.

EN

The subject matter of the article belongs to the area of natural hazards management. It is a continuation of the authors' research on identifying of methane hazard' magnitude in the areas of longwall's coal mining operations in Poland. The article focuses on the identification of a set of organizational factors affecting the level of risk of ignition and / or explosion of methane. In order to assess the methane hazard the following were used: the original authors' heuristic procedure based on the technique of group opinion surveying by the SOPE-RM experts and original authors' method of qualitative estimating RMQE-IM enabling the transformation of the identified factors, measurable and immeasurable factors of methane hazard methane into the single qualitative evaluation scale of this hazard. The surveys, involving 190 specialists-experts representing predominantly ventilation engineering and technical personnel of seven coal mines in Poland, were the appropriate tool for assessing the current state of the methane hazard's factors and the possible consequences of the accident.

5

Analiza kształtowania się zagrożenia wybuchowego w zrobach ścian przewietrzanych sposobem na „U" po caliźnie węglowej

Krause E.

Wiadomości Górnicze

|

2015

|

R. 66, nr 5

257--263

PL

Na skutek odgazowywania się odprężonych pokładów podebranych i nadebranych podczas eksploatacji, metan wolny wypełnia zroby oraz migruje w kierunku wyrobisk wentylacyjnych środowiska ściany. W warunkach współwystępowania zagrożeń metanowego oraz pożarem endogenicznym w projektowanych ścianach, jako pierwsze powinno się ocenić zagrożenie pożarem endogenicznym, a następnie dobrać odpowiedni system przewietrzania i dokonać oceny zagrożenia metanowego. Artykuł ukierunkowano na ocenę zagrożenia w ścianach przewietrzanych sposobem na „U" po caliźnie węglowej, w których poziom zagrożenia metanowego w zrobach przyczynia się do powstawania jego niebezpiecznych nagromadzeń oraz wypływów do wyrobisk w rejonie skrzyżowania likwidowanego chodnika wentylacyjnego ze ścianą.

EN

As a result of degassing the distressed undertaken and overtaken seams during coal winning free methane fills the gobs and migrates towards ventilation entries of the longwalls surroundings. Under the conditions of co-occurrence of methane and a spontaneous fire hazards in the longwalls under a designing process spontaneous fires hazard should be assessed first and then a proper ventilation system should be selected and methane hazard assessed. The article was targeted at the assessment of hazards in the longwalls ventilated by „U" method along the body of coal, in which the level of methane hazard in gobs contributes to origination of its dangerous accumulations and outflows to the workings in the area of cross-section of a liquidated ventilation entry with the longwall.

6

Kształtowanie się potencjalnego zagrożenia gazowego amoniakiem w ścianie przy stosowaniu technologii opartych na mieszaninach popiołowo-wodnych

Krause E., Wierzbiński K.

Przegląd Górniczy

|

2015

|

T. 71, nr 5

62--70

PL

Zastosowanie popiołów energetycznych z denitryfikacji spalin metodami selektywnej redukcji NOx w technologiach wykorzystujących mieszaniny popiołowo-wodne pod ziemią powoduje uwalnianie się amoniaku w postaci gazowej do powietrza kopalnianego. W artykule zauważono, że w określonych warunkach wentylacyjnych, stosowanie technologii wykorzystujących mieszaniny popiołowo-wodne może implikować w kopalniach węgla nowy rodzaj potencjalnego zagrożenia o charakterze antropogenicznym, tj. zagrożenia gazowego amoniakiem. Wskazano na konieczność prowadzenia badań nad tym zagrożeniem w warunkach in-situ, głównie w miejscu stosowania technologii oraz w wyrobiskach wentylacyjnie związanych z miejscem aplikacji mieszanin popiołowo-wodnych. Z uwagi, że aktualnie w warunkach rzeczywistych na szeroką skalę badania takie nie są prowadzone, w pracy przedstawione zostały wstępne wyniki badań modelowych CFD rozkładu stężeń amoniaku w powietrzu wentylacyjnym w ścianie przewietrzanej w układzie U po caliźnie węglowej. Model numeryczny stanowił fragment 3D: zrobów, chodnika nadścianowego (miejsca podawania mieszaniny popiołowo-wodnej) oraz końcowego odcinka ściany. Obliczenia wykonano dla stanu ustalonego, przy założeniu wydatku powietrza w chodniku nadścianowym 1000 m3/min oraz intensywności emisji amoniaku w zrobach 0,06 dm3NH3/min (7,6-10-7 kg/s). Wyniki obliczeń pokazują wzrost stężenia amoniaku w chodniku wentylacyjnym w kierunku zrobów. Przedstawione wstępne wyniki badań numerycznych rozkładu stężenia gazu w środowisku ściany są pierwszymi tego typu badaniami dot. potencjalnego zagrożenia gazowego amoniakiem w kopalniach węgla.

EN

The application of energy ashes from the denitrification of combustion gases by the use of selective reduction methods NOx in technologies applying ash-water mixtures underground, leads to the release of ammonia in the gas state to the mine air. This paper proves that in particular ventilation conditions, the use of technologies which apply ash-water mixtures may imply a new type of possible hazard of anthropogenic nature, such as ammonia gas hazard. The necessity of doing research on this hazard in in-situ conditions was indicated, mainly in the location where the technology may be used and in excavations connected to the ventilation system and with the area of ash-water mixtures delivery. Taking into account that such studies have not been made in real conditions on a large scale so far, this paper presents the preliminary results of model research CFD of distribution of the ammonia concentration in ventilation air in the wall aerated in the U system along the body of coal. The numerical model was a 3D fragment of: goaf, top gate (the area of delivering the ash-water mixture) and the final section of the wall. The calculations were performed for a defined state assuming the airflow in the top gate at 1000m3/min and the intensity of ammonia emissions in goaf at 0,06 dm3NH3/min (7,6-10-7 kg/s). The results prove the rise in concentration of ammonia in the air-heading in the direction of the goaf. The preliminary calculation results of gas concentration distribution in the environment of the wall are first studies which concern the ammonia gas hazard in coal mines.

7

Analiza warunków wentylacyjno-gazowych w trakcie prowadzenia próby podziemnego zgazowania metodą szybową

Krause E, Krzemień A.

Przegląd Górniczy

|

2015

|

T. 71, nr 1

31--36

PL

W niniejszym artykule przedstawiono analizę sytuacji wentylacyjno-gazowej, która powstała w wyniku rozszczelnienia reaktora podczas eksperymentu podziemnego zgazowania węgla w pokładzie 310 w Kopalni Doświadczalnej „Barbara" Głównego Instytutu Górnictwa (GIG). W wyniku procesu zgazowania węgla powstaje bogaty w wodór, a także tlenek węgla, gaz syntezowy, który odprowadzany jest z georeaktora na powierzchnię siecią rurociągów. W stanie awaryjnym istnieje możliwość wydostania się mieszaniny gazu procesowego z reaktora lub z rurociągu do czynnych wyrobisk sieci wentylacyjnej kopalni. Omówiono czynniki, które mogą doprowadzić do wypływu gazów z reaktora oraz określono możliwe scenariusze wystąpienia zdarzeń niebezpiecznych, tj. zapalenie gazu procesowego lub wybuchu mieszaniny powietrzno-gazowej. Przeprowadzono obliczenia przy wykorzystaniu zmodyfikowanego równania Le Chateliera, pozwalającego na ocenę możliwości powstania warunków wystarczających do zaistnienia każdego z badanych zdarzeń krytycznych. Doświadczenia uzyskane w trakcie prowadzenia procesu podziemnego zgazowania węgla w KD „Barbara" GIG mogą być wykorzystane na etapie przygotowania kolejnych prób PZW w kopalniach węgla kamiennego.

EN

This paper presents an analysis of gas and ventilation conditions which occurred due to depressurization of a georeactor during a test of underground coal gasification in coal seam no. 310 in the testing mine "Barbara" led by the Central Mining Institute (CMI). The underground gasification process generates hydrogen- and carbon oxide-rich syngas which is released by a network of pipelines onto the surface. In case of emergency, the process gas may escape from the georeactor of the pipeline into active excavations of the ventilation system of the mine. This paper also presents some factors which may cause an escape of gases from a georeactor and determines possible scenarios of hazardous events occurrence, e.g. ignition of process gas or explosion of air-gas mixture. Series of calculations were performed with the use of the modified Le Chatelier principle which allows to assess the possibility of creating conditions feasible for each of the tested critical events to occur. Experience obtained during the underground coal gasification process in the testing mine "Barbara" of the CMI may be applied in the preparation of successive UCG tests in hard coal mines.

8

Polskie doświadczenia w podziemnym zgazowaniu węgla : sposoby przeprowadzania oraz możliwości wykorzystania w praktyce

Cybulski K., Krause E., Hildebrandt R.

Automatyka, Elektryka, Zakłócenia

|

2015

|

Vol. 6, Nr 2(20)

22-29

PL

W artykule omówiono doświadczenia z przeprowadzonych prób podziemnego zgazowania węgla (PZW) w Polsce. Przedstawiono sposoby przygotowania podziemnych generatorów gazu i warunki przebiegu procesu. Wyniki eksperymentu świadczą o możliwości wprowadzenia technologii zgazowania podziemnego na skalę przemysłową. Wymaga to jednak dalszych prac badawczych i rozwojowych w tej dziedzinie.

EN

This paper describes experiments in underground coal gasification (UCG) processes conducted in Poland. The method of generators preparing and conditions in operating UCG processes have been shown. The conducted experiments have revealed the possibility of using this technology for industrial purposes. Nevertheless thorough research and development need to be continued.

9

Short-term predictions of methane emissions during longwall miting

Krause E.

Archives of Mining Sciences

|

2015

|

Vol. 60, no. 2

581--594

EN

The prediction of methane emissions to the longwall environment carried out at the design stage May include subjective errors resulting from the underestimation of input values for calculations and in particular, methane saturation of underlying and overlying seams, their thickness and distance from the mined seam. The method of a short-term prediction of methane emissions to the longwall environment during its excavation which is presented in this article and which was developed as a part of a strategic research project (Krause et al., 2013), allows for verification of discrepancies between the predicted methane emissions during excavation for the designed longwall and the actual one. The method of short-term prediction allows for variant pre-estimation of methane emissions for changing operational progress and changes in methane saturation of the mined seam and surrounding deposit at the panel length. It can be used by the Mine Ventilation Department continuously during the longwall mining.

PL

Prognoza wydzielania się metanu do środowiska ściany, wykonana na etapie jej projektowania, może być obarczona błędami subiektywnymi wynikającymi z niedoszacowania wartości wyjściowych do obliczeń a w szczególności nasycenia metanem pokładów podebranych i nadebranych, ich miąższości oraz odległości od pokładu eksploatowanego. Przedstawiona w artykule metoda prognozy krótkoterminowej wydzielania się metanu do środowiska ściany podczas jej eksploatacji, opracowana w ramach strategicznego projektu badawczego (Krause i in., 2013), pozwala na weryfikację występujących rozbieżności między prognozowanym dla projektowanej ściany a rzeczywistym wydzielaniem się metanu podczas eksploatacji. Metoda prognozowania krótkoterminowego pozwala na wyprzedzające wariantowe oszacowanie wydzielania się metanu dla zmieniających się postępów eksploatacyjnych oraz zmian nasycenia metanem pokładu eksploatowanego i otaczającego złoża na wybiegu ściany. Może być stosowana przez Dział Wentylacji Kopalni na bieżąco podczas eksploatacji ściany.

10

Numeryczna ocena hydrodynamiki przepływu gazu przez porowate struktury karbonizatów

Wałowski G., Filipczak G., Krause E.

Modelowanie Inżynierskie

|

2014

|

T. 20, nr 51

123--132

PL

W pracy przedstawiono zagadnienie numerycznego modelowania hydrodynamiki przepływu gazu przez struktury porowate w postaci karbonizatów różnego typu. Analiza numeryczna wykonana została metodą objętości skończonych przy użyciu programu ANSYS Fluent Inc. Szczegółowa analiza warunków procesowych pozwoliła na opracowanie metody tworzenia geometrii siatki obliczeniowej dla pojedynczego mikrokanału krętego, a poprzez geometrię sieci równoległej do siatki przestrzennej mikrokanałów o różnych profilach występujących w złożu porowatym. Opracowana metodyka wskazuje na możliwość kompleksowej oceny hydrodynamiki przepływu gazu przez złoże porowate oraz umożliwia zastosowanie walidacji przez zastosowanie modelowania numerycznego.

EN

In this study, the numerical evaluation of the hydrodynamics of gas flow through the chars-coal forms as porous structure is presented. Numerical analysis was performing by using the finite volume package by means of ANSYS Fluent Programming. The detailed analysis of the flow process has allowed for development of methods to create computational grid for the single and the parallel microchannel and consequently for complex network of microchannels with its different geometrical configurations. This also provides the conditions for the using of numerical modelling for the estimation of gas flow hydrodynamic through such materials in larger scale process.

11

Methane risk assessment in underground mines by means of a survey by the panel of experts (SOPE)

Krause E, Krzemień K.

Journal of Sustainable Mining

|

2014

|

Vol. 13, iss. 2

6--13

EN

Purpose: The purpose of the paper was to develop a method of methane risk assessment in order to fulfil the technical-organizational and legal requirements for occupational risk assessment in mines. Methane hazard and associated risks of the effects of ignition and/or explosion of methane is one of the most severe natural hazards. Methods: Heuristic methodology based on the Delphi approach and a group survey by a panel of experts, which was named SOPE, was used to assess the magnitude of methane risk. The adopted tools for assessing the current state of methane risk factors and their possible accident consequences were targeted surveys, with the participation of experts representing, mainly, engineering-technical personnel of mine ventilation service. The objectivity and independence of the judgment of the ex-perts was checked by determining indicators of the degree of the experts’ unanimity, indicators of their competence as well as indicators of the validity of their evaluations. The subject matter of the study of methane hazard were five longwall are-as of the "A-Z" twin-mine (after the merge of two mines: Mine A and Mine Z), three longwalls operated towards plant A and two longwalls operated towards plant Z. For the assessment of each area of the mine, a Methane Risk Assessment Questionnaire consisting of 4 assessment cards, was used. The cards included four areas of the studied risk factors, i.e. factors shaping the methane hazard (17 factors), the activity of the methane ignition initiators (19 factors), detection and prevention of methane risk (16 factors) and possible human and material losses (13 factors). Results: The evaluation of 65 factors affecting the causes and consequences of the methane risk in the exploitation area under ana-lysis, was conducted in accordance with the procedure of the adopted method, based on the proposed algorithm. Assess-ments by experts were used to calculate the indicators of the magnitude of methane hazard for each group of factors sepa-rately. Practical implications: A practical example of the application of this method is incorporated in chapter four of this paper, which also discusses the results of the conducted research. Originality/ value: The obtained values of the indicators of methane risk assessment and analysis of their changes showed that the proposed method can be an important element in the design and construction of a modern methane safety system in coal mines. It provides the possibility of controlling this risk and enables the minimization of its consequences in accordance with the criteria of their acceptance, adopted in this paper. The method does not replace the currently used methods of methane risk assessment, but complements them in a significant and modern way.

12

Assessment of hazard due to release of gaseous ammonia from the fly ash-water mixture applied in longwall mine gobs

Krause E, Drobek L., Borecki T.

Journal of Sustainable Mining

|

2014

|

Vol. 13, iss. 2

1--5

EN

Purpose: The introduction of flue gas denitrification technologies by selective catalytic reduction (SCR) or selective non-catalytic reduction (SNCR) in coal fired plants resulted in an increase of ammonia content in fly ash. The utilization of fly ash in fire and ventilation prevention of hard coal mines causes the release of ammonia from a fly ash-water mixture. In the applied technology of the ash and water mixture, ammonia in gaseous form is discharged and mixes with the air flowing through the mine airways. In this article, reference is made to the risk assessment of gaseous ammonia in the longwall area during the application of the fly ash-water mixture to the gobs in the U-tube ventilation system. Methods: The test methods include: ammonia release from ash and water mixtures at various temperatures and in respect to different proportions of water to ash with use of a multigas analyzer with an FTIR detector. Results: The results of the laboratory tests helped to determine the size of the ammonia stream released from the fly ash-water mixture in respect to different ratios of water to ash. Practical implications: Laboratory studies allow for ventilation and gaseous analysis to assess the level of ammonia risk, in the mine airways, from exhaust air discharged from the longwall area. Originality/ value Based on the literature review, this type of research has not been carried out so far.

13

Zagrożenie metanowe w zrobach oraz likwidowanych chodnikach wentylacyjnych ścian ze szczególnym uwzględnieniem sposobu przewietrzania na „U” po caliźnie węglowej

Krause E.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2014

|

nr 1

3--11

PL

Rosnący udział metanu wydzielającego się do zrobów z odgazowywania się pokładów podebranych i nadebranych w całkowitej ilości metanu wydzielającego się do środowiska ścian przyczynia się do wzrostu w nich zagrożenia metanowego. Czynnikami wzrostu tego zagrożenia w ścianie są: metanowość bezwzględna zrobów, sposób i parametry przewietrzania, usytuowanie zrobów ściany w podsieci wentylacyjnej oraz sposób likwidacji wyrobisk za frontem ściany. W niektórych stosowanych sposobach przewietrzania ścian, intensywna migracja powietrza przez zroby poeksploatacyjne obniża zawartość metanu w powietrzu zrobowym, ograniczając ich efektywne odmetanowanie. Najczęściej, stosowany sposób przewietrzania ściany ma wpływ na poziom występującego zagrożenia metanowego, zarówno w ścianie jak i czynnych oraz likwidowanych chodnikach przyścianowych (wentylacyjnych). W polskich kopalniach węgla kamiennego około 75% ścian jest przewietrzanych sposobem na „U” po caliźnie węglowej, pozostałe są przewietrzane sposobami na „Y”, „H” i „Z”. W artykule, na podstawie doświadczeń oraz wyników przeprowadzonych badań w likwidowanych chodnikach wentylacyjnych ścian przewietrzanych sposobem przewietrzania na „U” po caliźnie węglowej, przeprowadzono analizę oraz sformułowano wnioski w zakresie kształtowania się zagrożenia metanowego.

EN

The article analyses the impact of hazardous methane accumulations in longwall goafs on the methane hazard in longwall ventilation workings under the conditions of applied ventilation systems. Results of ventilation and methane tests in ventilation roads (upstream and downstream of the production face) of two longwalls ventilated using the “U” ventilation system were presented. The ventilation and methane balance for ventilation roads in the vicinity of methane-laden longwall goafs in question identifies the possibility of occurrence of volume hazardous methane accumulations and explosive atmospheres in emergency situations. The analysis of the results confirms that with the absolute methane emission of 5 m3CH4/min, the “U” ventilation system might result in explosion hazards in the open section of the ventilation road. In such conditions, it is essential to liquidate ventilation roads behind longwall faces during the advance of the production. The topic of liquidating ventilation roads when using the “U” ventilation system is a priority, since it applies to most of the longwalls in Polish hard coal mines.

14

Wpływ zmian przekrojów wyrobisk przed i za frontem ścian na kształtowanie się zagrożeń metanowego oraz pożarem endogenicznym

Krause E., Prusek S.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2014

|

nr 9

11--18

PL

Artykuł poświecono problematyce wpływu zmniejszania się przekroju wyrobisk przyścianowych na kształtowanie się zagrożeń: metanowego oraz pożarem endogenicznym. Zasygnalizowano w nim znaczenie prognozowania zmian przekrojów wyrobisk w projektowanych ścianach dla wyprzedzającej oceny warunków przewietrzania oraz zakresu stosowania profilaktyki w zwalczaniu zagrożeń. Przedstawiono przykłady wyników pomiarów dołowych zaciskania dwóch chodników przyścianowych. Pierwszy z nich był likwidowany za ścianą (system przewietrzania na „U”), drugi zaś utrzymywany za ścianą (system przewietrzania na „Y”). Ponadto, przedstawiono prognozę deformacji tych wyrobisk, wykonaną z wykorzystaniem modelowania numerycznego.

EN

Designing the longwalls located in the vicinity of high-methane content deposit, with planned high concentration of the mining, requires meeting ventilation-methane and fire safety criteria and appropriate cross-sections of the longwall faces. The ventilation-methane criteria defined in “The rules of mining the longwalls in methane threat conditions” [4], implemented the uniform rules of methane threat assessment in Polish mines. The issues related to appropriate cross-sections of the longwall faces is becoming more important in the conditions of increasing concentration of mining in the longwalls with high absolute methane content. The forecasting of the changes of cross-sections of the longwall faces during the mining designing stage allows to conduct the simulation calculations for the variants of possible method of ventilation of a designed longwall. The results of the conducted underground studies of the changes to cross-sections of longwall faces before and behind the front of the longwalls, upon conducting the comparative analysis with the forecasted results determined high usefulness of the developed forecasting methods. These methods should constitute a tool allowing to design appropriate ventilation method of the longwall in the conditions of methane threat and endogenic fire threats.

15

Prowadzenie eksploatacji w JSW S.A. KWK „Krupiński” z wykorzystaniem chodnika drenażowego do odmetanowania górotworu

Krause E., Kurpas M., Kozyra A., Karkula M., Juzek G.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2014

|

nr 5

11--22

PL

W artykule omówiono doświadczenia z prowadzenia eksploatacji węgla kamiennego w warunkach wysokiej metanowości, na przykładzie ściany B-11 w pokładzie 348 KWK „Krupiński”, z zastosowaniem odmetanowania przy wykorzystaniu chodnika drenażowego w pokładzie 347/1. Przedstawione zostały występujące zagrożenia naturalne, ze szczególnym uwzględnieniem zagrożenia metanowego. Podkreślono znaczenie podejmowanych działań organizacyjno-technicznych, mających na celu poprawę warunków bezpieczeństwa pracy pracowników, zatrudnionych w tym rejonie.

EN

The articles discusses current experiences in mining a high-methylene 348 bed in JSW S.A. KWK „Krupiński” Coal Mine with the use of drainage gallery for demethylation of the ground in the B-11 longwall area. Mining lot of the B-11 longwall is located between previously mines B-9 and B-13 longwalls where, with the exception of the initial course of the B-9 longwall where U-type ventilation was used, mining works were conducted with double airway and venting with the so called "short Y" method were used. Designing extraction for the 348 bed along B-11 longwall, with demethylation with the use of B-11 drainage gallery in the 347/1 bed was preceded with detailed analysis and discussions between practitioners and specialist of R&D centres, entrepreneurs and mining supervision body. Correctly designed extraction of the high methane longwall under strict prevention rigour confirms correctness of the decisions taken. Use of the overlaying drainage gallery, in the case of B-11 longwall, which absolute methane emission often exceeds 90 m3/min, thanks to high-efficiency demethanation (75-80%), with guarantee of high safety level of mining and workers, makes it possible to achieve daily output from the longwall of 2500-3500 Mg/d. Mining with the use of a drainage gallery allowed for significant reduction of mining costs when compared to the previously used extraction system for 348 bed with the used of double airways with „short Y” ventilation. This results mostly from higher daily output, significant reduction of the scope of drilling methane holes, eliminating unnecessary air-holes and insulation corks between the airways and a significantly smaller lengths of pipelines left in dammed workings.

16

Wpływ uwarunkowań górniczo-geologicznych oraz wentylacyjnych na projektowaną lokalizację georeaktora oraz bezpieczeństwo procesowe podziemnego zgazowania węgla w czynnej kopalni

Krause E., Lasek S.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 2

46--54

PL

Zaprojektowanie technologii podziemnego zgazowania węgla w czynnej kopalni węgla kamiennego wymaga opracowania rozwiązań ukierunkowanych na taką lokalizację georeaktora, aby zminimalizować poziom występowania potencjalnych zagrożeń. Na lokalizację georeaktora w obszarze górniczym kopalni mają wpływ warunki geologiczno-górnicze, techniczno-organizacyjne oraz wentylacyjne. W artykule omówiono zasady oraz kryteria, jakimi kierowano się przy projektowaniu lokalizacji georeaktora, uwzględniające bezpieczeństwo procesowe dla pilotującej technologii podziemnego zgazowania węgla w KHW S.A. KWK „Wieczorek”.

EN

In order to develop an underground coal gasification technology in an active mine, it is necessary to elaborate solutions directed on location of the georeactor which may allow to reduce the frequency of the occurrence of potential hazards. The location of the georeactor in the mining area is influenced by geological, mining, technologic, organization as well as ventilation conditions. This article presents the principles and criteria which were considered during the development of the georeactor location. They describe the safety of processes for the pilot technology of the underground coal gasification process in the KHW S.A. KWK ‘Wieczorek’.

17

Identyfikacja zagrożeń, jakie mogą wystąpić podczas eksploatacji georeaktora podziemnego zgazowania węgla

Krause E., Turek M., Pieszczek M.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 2

17--25

PL

Pilotująca próba podziemnego zgazowania wegla w czynnej kopalni węgla kamiennego wymusza dokonanie właściwej lokalizacji georeaktora w jej obszarze górniczym przy uwzględnieniu warunków geologiczno-górniczych, techniczno-organizacyjnych oraz wentylacyjnych. Zidentyfikowanie wszystkich zagrożeń, jakie mogą wystąpić podczas procesu zgazowania w stanie ustabilizowanym oraz awaryjnym dla wybranej lokalizacji georeaktora, pozwoliło na dobór sposobu ich monitorowania oraz zakresu zabezpieczeń w celu zapewnienia bezpiecznych warunków eksperymentu. W artykule przedstawiono zidentyfikowane zagrożenia w KHW S.A. KWK „Wieczorek” dla lokalizacji eksperymentu w pokładzie 501 oraz przeprowadzono syntetyczną analizę możliwości ich wystąpienia ze szczególnym uwzględnieniem stanu awaryjnego georeaktora.

EN

In order to perform a pilot test of underground coal gasification in an active hard coal mine successfully, it is necessary to properly locate a georeactor in its mining area taking into account the mining, geologic, technologic, organization and ventilation conditions. Identification of the hazards which may occur during the gasification process in steady and emergency state for the selected location of the georeactor allowed to assort a control method as well as protection level to provide safety during the experiment. This article presents hazards discovered in KHW S.A. KWK ‘Wieczorek’ for the experiment in coal bed 501. Consequently, a synthetic analysis of the probability of the hazard occurrence with particular focus on the emergency state of the georeactor was performed.

18

Investigations on methane emission from flooded workings of closed coal mines

Krause E., Pokryszka Z.

Journal of Sustainable Mining

|

2013

|

Vol. 12, iss. 2

40--45

EN

The migration of methane towards the surface, within mining areas of closed mines, can be a danger to public safety for many of years after the process of liquidation has been finished. The liberation of methane from undisturbed coal seams, and those destressed through earlier mining has not been fully recognised so far. Knowledge of the effect of the presence of water, along with hydrostatic pressure, on the intensity of methane desorption from destressed seams is necessary in determining the approximate volume of methane inflowing, within a period of time, into a closed mine. Laboratory tests on these relationships have been carried out in accordance with proper research methodology by the National Institute for the Environment and Industrial Hazards (INERIS), France with the Central Mining Institute, Katowice, Poland. The results have facilitated determining the effect of hydrostatic pressure variation of water on the intensity of methane desorption from flooded coal. These results has been practically applied in predicting the emission of methane into closed mines, and in orienting the rules of methane hazard control, both during the process of mine closure, and on the surface of post-mining areas.

PL

Migracja metanu w kierunku powierzchni, w granicach obszarów górniczych zlikwidowanych kopalń, może stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa publicznego przez wiele lat od czasu zakończenia likwidacji. Wydzielanie się metanu z nienaruszonych pokładów węgla i pokładów odprężonych prowadzoną wcześniej eksploatacją, nie jest dotychczas w pełni rozpoznane. Znajomość wpływu obecności wody oraz związanego z nią ciśnienia hydrostatycznego na intensywność desorpcji metanu z pokładów odprężonych, jest niezbędna do określenia szacunkowej ilości metanu dopływającego w przedziale czasu do zlikwidowanej kopalni. Badania laboratoryjne tych zależności przeprowadzone zostały w oparciu o metodykę badawczą opracowaną przez Państwowy Instytut Środowiska i Zagrożeń Przemysłowych (INERIS) we Francji, wspólnie z Głównym Instytutem Górnictwa w Katowicach. Wyniki badań pozwoliły na określenie wpływu zmian ciśnienia hydrostatycznego słupa wody na intensywność desorpcji metanu z węgla, co znalazło praktyczne zastosowanie w prognozowaniu wydzielania się metanu do zlikwidowanych kopalń i pozwoliło na odpowiednie ukierunkowanie profilaktyki zagrożenia metanowego podczas likwidacji kopalni oraz na powierzchni terenów pogórniczych.

19

Analysis and assessment of parameters shaping methane hazard in longwall areas

Krause E., Smoliński A

Journal of Sustainable Mining

|

2013

|

Vol. 12, iss. 1

13--19

EN

Increasing coal production concentration and mining in coal seams of high methane content contribute to its growing emission to longwall areas. In this paper, analysis of survey data concerning the assessment of parameters that influence the level of methane hazard in mining areas is presented. The survey was conducted with experts on ventilation and methane hazard in coal mines. The parameters which influence methane hazard in longwall areas were assigned specific weights (numerical values). The summary will show which of the assessed parameters have a strong, or weak, influence on methane hazard in longwall areas close to coal seams of high methane content.

PL

Wzrastająca koncentracja wydobycia oraz prowadzenie eksploatacji w pokładach wysokometanowych przyczyniają się do zwiększenia wydzielania się tego gazu do środowiska ścian. W artykule przedstawiono analizę badań ankietowych dotyczących oceny parametrów mających wpływ na poziom kształtowania się zagrożenia metanowego w rejonach eksploatacyjnych. Ankieta została przeprowadzona wśród ekspertów w zakresie przewietrzania i zwalczania zagrożenia metanowego w kopalniach węgla kamiennego. Ankietyzacja polegała na przypisaniu wagi (wartości liczbowej) poszczególnym parametrom wpływającym na kształtowanie się zagrożenia metanowego w środowisku ścian. W podsumowaniu dokonanej oceny parametrów kształtujących zagrożenie metanowe ścian eksploatowanych w pokładach metanowych wskazano te, które w jakikolwiek sposób (silny lub słaby) oddziałują na poziom zagrożenia w rejonach wydobywczych.

20

Prognozowany dopływ metanu do szybów wydechowych kopalń węgla kamiennego o najwyższej metanowości w latach 2013 – 2020

Krause E., Gajdowska M.

Górnictwo i Geologia

|

2013

|

T. 8, z. 2

61--74

PL

W niniejszym artykule przeprowadzono analizę prognozowanego bilansu wentylacyjno-metanowego projektowanych ścian trzech najsilniej metanowych kopalń węgla kamiennego – „Pniówek”, „Brzeszcze” i „Krupiński” – do 2020 roku. Na podstawie istniejących harmonogramów projektowanej eksploatacji w tych kopalniach oraz długoterminowych prognoz wydzielania metanu do ścian objętych harmonogramem, przy założeniu aktualnych efektywności odmetanowania i niezmiennej ilości powietrza, przeprowadzono szacunkowe obliczenia prognozowanego dopływu oraz koncentracji metanu w szybach wydechowych tych kopalń, w latach 2013 – 2020. Prognozy wydzielania metanu nie uwzględniały odmetanowania wyprzedzającego ze względu na jego niską efektywność spowodowaną małą przepuszczalnością gazową pokładów węgla. Artykuł ma na celu zidentyfikowanie poziomu oraz trendu wydzielania się metanu w najbliższych latach do silnie metanowych kopalń węgla kamiennego.

EN

This article provides an analysis of projected ventilation-methane balance of the designed walls in the coal mines of highest methane emission ‘Pniówek’, ‘ Brzeszcze’ and ‘Krupiński’ before the year 2020. On the basis of the schemes of the projected exploitation in these mines and long-term forecast of methane emission into the walls included in the scheme, on the assumption of present effectiveness of methane drainage and non-variable amount of air, there have been done estimated calculations of projected inflow and concentration of methane in upcast shafts of these mines in the years 2013-2020. The forecast of methane emission did not take into account the front end methane drainage due to its low effectiveness caused by low gas permeability of coal layers. The article is supposed to identify the level and direction of methane emission in the following years in coal mines of high methane emission.