Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Korelacja parametrów przyczyn i skutków tąpnięć zaistniałych w kopalniach węgla kamiennego w GZW

Patyńska R., Pajdak A.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 101

71--84

PL

Zjawisko tąpnięcia występujące w kopalniach węgla kamiennego wynika z wielu czynników naturalnych cechujących skały oraz czynników technicznych związanych z technologią i intensywnością eksploatacji. W artykule przeprowadzono analizę statystyczną i badania korelacyjne wybranych parametrów, w 129 miejscach polskich kopalń Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, w których odnotowano tąpnięcia. Wyselekcjonowano „mierzalne” i najbardziej kształtujące stan zagrożenia tąpaniami parametry, tj: głębokość eksploatowanego pokładu, w którym odnotowano skutki tąpnięć (Ht), grubość warstwy wstrząsogennej (Hww) oraz skalę ich odziaływania w postaci minimalnej odległości od pokładu, pomiędzy ogniskiem a skutkiem wstrząsu sejsmicznego (Hos). Do analizy tych parametrów wybrano korelację liniową Pearsona oraz korelację rangową Spearmana. Analiza 129 przypadków tąpnięć pozwoliła na weryfikację wzajemnego wpływu wartości oraz rang rozpatrywanych parametrów na stan zagrożenia tymi zjawiskami. Badanie korelacyjne Pearsona wykazało słabą zależność liniową pomiędzy parametrem głębokości eksploatacji pokładu (Ht) i minimalną odległością pomiędzy ogniskiem a skutkiem wstrząsu powodującego tąpnięcia (Hos). Współzależności liniowe pozostałych parametrów nie spełniły warunku istotności korelacji. Korelacja nieliniowa Spearmana wykazała słabą korelację parametrów: minimalnej odległości od pokładu pomiędzy ogniskiem a skutkiem wstrząsu sejsmicznego (Hos) oraz grubością warstwy wstrząsogennej (Hww), a także nikłą zależność pomiędzy pozostałymi parametrami. Celem pracy była weryfikacja czynników kształtujących stan zagrożenia tąpaniami, występujących w Metodzie Rozeznania Górniczego (MRG str. 3. L.p. 1 i 4)), opublikowanej w roku 2007 w postaci Instrukcji Nr 20 pt.: „Zasady stosowania metody kompleksowej i metod szczegółowych oceny stanu zagrożenia tąpaniami w kopalniach węgla kamiennego”. MRG wskazuje na określoną wartość punktową każdego zdefiniowanego czynnika w poszczególnych zakresach ich zmienności. Proponowane zmiany, nie naruszając istoty i podstawowych złożeń MRG, wskazują na możliwość powtarzalności niektórych parametrów, które mogą wpływać na stan zagrożenia tąpaniami, a które za względu na charakter górotworu są „niezmienialne” i określane jako m.in. podstawowe czynniki geologiczne złoża.

EN

Rockbursts that occur in coal mines are a result of a number of natural factors characterizing rocks as well as technical factors connected with the technology and the intensity of exploitation. This paper presents the statistical analysis and correlational studies of the parameters in 129 spots in the mines in the Upper Silesian Coal Basin, where rockbursts were recorded. The parameters that were selected were measurable and best described the rockburst hazard i.e. the exploitation depth of the seam where the effects of a rockburst were recorded (Ht), the thickness of the tremor-prone layer (Hww), and the scale of their impact defined as the minimal distance from the seam, between the focus and the effect of a seismic tremor (Hos). Pearson linear correlation and Spearman rank correlation were selected for the analyses of the above mentioned parameters. T he analysis of 129 rockburst cases made it possible to verify the influence of the values and ranks of the analyzed parameters on the rockburst hazard. The Pearson correlation analysis showed a weak linear dependence between the seam exploitation depth (Ht) and the minimal distance between the focus and the effect of the tremor causing rockbursts (Hos). The linear dependences of the other parameters did not meet the condition of correlation significance. The Spearman non-linear correlation showed a weak dependence between parameters, the focus and the effect of a seismic tremor (Hos), and the thickness of the tremor-prone layer (Hww). The aim of this paper was to verify the factors determining the rockburst hazard contained in the Method of rockburst hazard evaluation (Metoda Rozeznania Górniczego (MRG p. 3. No. 1 and 4)), published in 2007 in the form of instruction No. 20 ‘Rules for the application of the comprehensive method and detailed methods of the rockburst hazard evaluation in coal mines’ (Zasady stosowania metody kompleksowej i metod szczegółowych oceny stanu zagrożenia tąpaniami w kopalniach węgla kamiennego). MRG indicates a specific point value of each of the above defined factors separately in particular the size of their ranges. MRG indicates a possible coincidence of some of the parameters, which may affect the rockburst hazard and which, due to the characteristics of a rock mass, are unchangeable and defined as, among others, the basic geological factors of a deposit.

2

Aktywność sejsmiczna Górnośląskiego Zagłębia Węglowego a zagrożenie tąpaniami w latach 2001–2015

Patyńska R., Stec K.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 97

135--144

PL

Podziemna eksploatacja górnicza złóż węgla w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym (GZW) powoduje naruszenie równowagi w rozkładzie naprężeń górotworu, zarówno w bezpośrednim, jak i dalszym otoczeniu wyrobisk górniczych. Konsekwencją tego procesu jest między innymi występowanie wstrząsów sejsmicznych. Intensywność zjawisk sejsmicznych, które występują w kilku rejonach GZW (niecce bytomskiej, siodle głównym, niecce głównej, niecce kazimierzowskiej oraz niecce jejkowickiej) jest bardzo zróżnicowana, począwszy od wstrząsów niewyczuwalnych przez ludzi, do silnych o charakterze słabych trzęsień Ziemi (Patyńska i Stec 2017). W okresie obejmującym 15 lat, tj. 2001–2015, poziom aktywności sejsmicznej ulegał zmianom i zależał zarówno od intensywności eksploatacji, jak i od zmienności budowy litologicznej i tektonicznej. Analiza sejsmiczności górotworu kopalń węgla kamiennego na Śląsku wykazała, że w ostatnich latach, pomimo zmniejszenia wydobycia ogółem, aktywność sejsmiczna i zagrożenie tąpaniami wzrosły. Jedną z przyczyn był wzrost wydobycia z pokładów zagrożonych tąpaniami. Prawie połowa wydobycia pochodziło z pokładów zaliczonych do zagrożonych tąpaniami. Skutkowało to zwiększeniem liczby wysokoenergetycznych wstrząsów o energiach rzędu 107, 108 i 109 J. Wykazano, że wielkość energii wstrząsów ma duży wpływ na poziom zagrożenia tąpaniami. W latach 2001–2015 wystąpiło aż 20 tąpnięć spowodowanych wstrząsami o energii sejsmicznej powyżej 107 J z 42 zjawisk ogółem (Patyńska 2002–2016). Celem scharakteryzowania przyczyn tego zjawiska określono parametry, charakteryzujące budowę strukturalną górotworu w miejscach, w których odnotowano tąpnięcia.

EN

The underground mining of coal deposits in the Upper Silesian Coal Basin (GZW) re-sults in an imbalance in the distribution of the stress in the rock mass, both in the immediate and distant surroundings of mining excavations. The occurrence of seismic tremors, among others, is the consequence of this process,. The intensities of seismic phenomena, which occur in several regions of the GZW (Bytomian Basin, Main Saddle, Main Basin, Kazimierzowska Basin, and the Jejkowice Basin) are very diverse, ranging from tremors unrecognizable by humans to strong tremors of the nature of weak earthquakes (Patyńska and Stec 2017). During the period of 15 years, i.e. from 2001 to 2015, the level of seismic activity changed and de-pended on both the intensity of the excavation work and the variability of the lithological and tectonic structures. On the other hand, the seismic activity analysis has shown that in recent years, despite a decrease in total output, seismic activity and rockburst hazard have increased. One of the rea-sons was the increase in mining output. Almost half of the output came from coal seams under the rockburst hazard. This resulted in an increase in the number of great energy tremors with the energy of 107, 108 and 109 J. It has been shown that the amount of energy tremors has a high impact on the level of the rockburst hazard. Between 2001 and 2015, as many as 20 rockburst were caused by seismic tremors above 107 J with 42 total phenomena (Patyńska 2002–2016). The purpose of characterizing the causes of this phenomenon was determined by the parameters characterizing the structure of the rock mass in places where the rockburst was recorded.

3

Regional rockburst inidicator for structural units of Upper Silesia Coal Basin

Patyńska R., Stec K.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2017

|

Vol. 39, nr 3

27--37

EN

The paper presents the characteristics of seismic tremors and rockbursts that occurred between 2001 and 2015. The characteristics are based on a general description of the geological structure of the Upper Silesian Coal Basin (USCB). The level of seismic activity in the analysed period changed a number of times and depended on the intensity of mining works and diverse mining and geological conditions in each of the five regions where tremors occurred (Bytom Trough, Main Saddle, Main Trough, Kazimierz Trough, and Jejkowice and Chwałowice Troughs) and which belong to various structural units of the Upper Silesia. It was found out that in the case of rockbursts the phenomena were recorded in three regions. These are: Main Saddle, Bytom Trough, and Jejkowice and Chwałowice Troughs. The so called Regional Rockburst Indicator (RWT) was estimated for each of the regions where the rockbursts had been recorded. The obtained values of RWT are presented against the Probability of RockBurst (PT) in a given area.

4

Analiza zależności wybranych parametrów tąpnięć zaistniałych w kopalniach węgla kamiennego

Patyńska R.

Przegląd Górniczy

|

2017

|

T. 73, nr 2

67--75

PL

W celu oceny parametrów przyczyn i skutków charakteryzujących tąpnięcia zaistniałe w kopalniach Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, wyselekcjonowano najbardziej istotne i mierzalne ich wartości, takie jak: głębokość eksploatacji, grubość warstwy tąpiącej oraz odległość pomiędzy ogniskiem a skutkiem wstrząsu. Parametry te reprezentują „mierzalne cechy” górotworu, w którym odnotowano 130 przypadki tąpnięć. Analiza korelacji wykazała, że dwa podstawowe geologiczne parametry złoża, tj. głębokość pokładu, w którym zaistniało tąpnięcie oraz grubość warstwy tąpiącej, posiadają statystycznie istotne znaczenie w ocenie ich wzajemnego udziału i wzrostu zagrożenia tąpaniami.

EN

For the assessment of the parameters characterizing the causes and effects of the rock burst occurred in the hard coal mines in the Upper Silesian Coal Basin were selected the most significant and measureable parameters values, such as the depth of exploitation, thickness of tremor-prone rock layers and the distance between the tremor source and the tremor effects. These parameters represent the “measureable qualities” of rock mass, which reported 130 cases of rock bursts. Analysis of correlation showed that two main geological parameters of the hard coal deposit: depth of coal seam, where occurred rock burst and thickness of the tremor-prone rock layer, are statistically significant in the evaluation of their mutual participation and increased risk of rock burst.

5

Wskaźnik emisji metanu z kopalń węgla kamiennego w Polsce

Patyńska R.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 94

67--78

PL

Szacowanie emisji metanu z węgla kamiennego kopalń wykonuje się na podstawie wytycznych emisji i pochłaniania gazów cieplarnianych, które są zgodne z metodami zalecanymi w podstawowych publikacjach Międzynarodowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC 2006). Aktualizacja proponowanych metod IPCC (2010) szacowania emisji kopalń węgla kamiennego (czynnych i zlikwidowanych) w Polsce polega na założeniu, że wskaźnik emisji metanu (EF) obliczamy na podstawie wydobycia z kopalń metanowych oraz rzeczywiste wielkości metanowości bezwzględnej. Rezultat weryfikacji metody szacowania emisji metanu z procesów górniczych dla polskich metanowych kopalń węgla kamiennego to równanie wskaźnika emisji metanu EF. Szacowanie emisji metanu w trakcie procesu eksploatacji węgla dotyczy czterech niezależnych źródeł jego wydzielania. Są nimi: emisja wentylacyjna, emisja z układów odgazowania, emisja metanu w procesach poeksploatacyjnych oraz emisja powierzchniowa (ze składowisk). Takie podejście pozwoliło na określenie wielkości oraz trendu wskaźników poszczególnych źródeł emisji. Zarówno emisje, jak i wskaźniki emisji oszacowano dzięki rzeczywistym danym z kopalń węgla kamiennego wydobywających węgiel kamiennych w okresie 2001–2014. Wszystkie obliczenia wykonywano niezależnie w odniesieniu do poszczególnych kopalń w poszczególnych latach, co wymagało w szczególności opracowania polskiej (krajowej) metody szacowania emisji metanu z systemu węgla kamiennego polskiego górnictwa. Dzięki opracowanej metodzie oraz rzeczywistym pomiarom w tym w szczególności metanośności węgla pokładów, udało się oszacować zarówno rzeczywiste emisje, jak i zaprognozować wskaźniki emisji metanu dla polskiego górnictwa do roku 2020.

EN

The estimation of methane emissions from coal mines is carried out based on the guidelines of emissions and removals of greenhouse gases, which are compatible with the methods recommended in the main publications of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC 2006). Updating the proposed methods of the IPCC (2010), the estimated emission of coal mines (active and closed) in Poland is based on the assumption that the rate of methane emission (EF) is calculated based on the coal mines extraction of methane coal mines and the actual size of the absolute methane. The result of the verification of the methods for estimating methane emissions from mining for Polish methane coal mines is the equation of methane emission factor called – EF. The estimation of methane emissions in the process of coal mining from four independent sources secretion such as: emissions: ventilation, emissions of degassing systems, methane emissions in the process of post-exploitation and the issue of surface (from landfills), allows for the trend of indicators of individual emission sources to be determined. Both emissions and emission factors were estimated based on actual data from active coal mines in the period from 2001–2014. Such an approach requires, in particular, the development of Polish (national) methods for estimating methane emissions from the system of Polish coal mining. With the developed method and the actual measurements in the particular methane factor of the coal seams, we were able to estimate both the actual data and predict, methane emission rates for subsequent years for the Polish mining industry up to 2020.

6

Effect of increasing mining rate on longwall coal mining – Western Donbass case study

Sdvyzhkova O., Patyńska R.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2016

|

Vol. 38, nr 1

91--98

EN

This paper presents the problems associated with the rapid change of the rock stress-strain state in terms of increasing the rate of coal mining. Parameters of the roof collapse are determined depending on the rate of a longwall advancing under conditions of poor rocks. Statistical data are processed to obtain a general trend concerning the mining rate impact on the roof collapse. The statistical strength theory is applied to explain the increase in mined-out space and the size of hanging roof behind a coal face. Numerical simulation is carried out to determine a critical size of mined-out space that provokes a roof collapse. The area of yielded rocks is outlined using the criterion developed taking into account the rate of longwall advancing. A general regularity is obtained to determine the roof collapse parameters. The developed technics gives a possibility to predict the moment of general roof collapse at the initial stage of longwalling to prevent the negative effect of the rapid stress redistribution provoking joints propagation and intensive gas release. The estimation of the rock stress-strain state considering the rate of mining operations can be useful for tasks related to a new technology implementation. The statistical strength theory and failure criterion applied together provides adequate planning of mining activities and the assessment of natural hazards.

7

Zagrożenia naturalne w podziemnym górnictwie węgla w Polsce na tle wybranych krajów Europy i świata

Koteras A., Kabiesz J., Patyńska R.

Przegląd Górniczy

|

2015

|

T. 71, nr 1

25--30

PL

Podziemne górnictwo węgla jest branżą szczególną z punktu widzenia problemów bezpieczeństwa. Warunki geologiczne, występowanie zagrożeń naturalnych oraz specyficzne dla tej branży warunki pracy są powodem wielu wypadków i zdarzeń, które w konsekwencji prowadzić mogą również do poważnych katastrof. W artykule przedstawiono wybrane statystyki dotyczące wpływu zagrożeń naturalnych na bezpieczeństwo pracy w kopalniach węgla kamiennego Polski, Chin, USA i Czech. Analiza stanu bezpieczeństwa w podziemnym górnictwie węgla została odniesiona do produkcji węgla w wybranych krajach. Przedmiotem analizy były głównie wypadki śmiertelne spowodowane zagrożeniami naturalnymi. Wskazano na główne problemy w zakresie skutecznej profilaktyki w zwalczaniu zagrożeń naturalnych.

EN

Underground coal mining is a specific branch of industry from the point of view of safety problems. Geological conditions, occurrence of natural hazards and specific working conditions are the causes of many accidents which may result in serious disasters. This paper presents the selected statistics concerning the influence of natural hazards on work safety in hard coal mines in Poland, China, the Czech Republic and the USA. The analysis of safety in underground coal mines was referred to the production of coal in the selected countries. This analysis was conducted for fatalities caused by natural hazards. Essential problems connected with effective prevention against natural hazards were indicated.

8

Identyfikacja i ocena emisji metanu z kopalń węgla kamiennego w Polsce

Patyńska R.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2014

|

nr 86

151--166

PL

Procedura inwentaryzacji emisji metanu z kopalń węgla kamiennego (czynnych i opuszczonych), polegała na identyfikacji źródeł jego wydzielania oraz aktualizacji metod obliczeniowych, dostosowanych do parametrów węgla kamiennego polskich kopalń GZW. Zmodyfikowana metoda określona w wytycznych IPCC (2006) mianem metody specyficznej dla poszczególnych kopalń, uwzględniła wyniki rzeczywistych pomiarów metanonośności pokładów węgla oraz metanowości kopalń. Wskaźnik emisji metanu (EF) obliczono na podstawie wydobycia wyłącznie z kopalń metanowych. Wyróżnione cztery źródła emisji metanu szacowano w sposób niezależny. Wprawdzie zalecenia IPCC nie przewidują szacowania emisji metanu w procesach powydobywczych metodą specyficzną dla kopalń (zalecana jest bowiem metoda średnich krajowych), jednakże korzystając z dostępnych danych obliczono emisję metanu w procesach poeksploatacyjnych oraz emisję powierzchniową, wykorzystując podejście według tzw. metody specyficznej dla Zagłębia Węglowego. W obliczeniach emisji powierzchniowej wykorzystano dane wielkości produkcji odpadów pogórniczych ogółem, na podstawie których oszacowano ilość odpadów z kopalń metanowych w danym roku. W wyniku szczegółowych analiz metanowości oraz inwentaryzacji i szacowania emisji metanu z węgla kamiennego wydobywanego z kopalń metanowych w Polsce w latach 2001-2010, uzyskano równanie wskaźnika emisji metanu EF. W wyniku oszacowania wskaźników emisji oraz wielkości emisji metanu z węgla kamiennego można było dokonać właściwej oceny uzyskanych danych na tle dotychczasowych szacunków wykonanych w kraju jak i w ujęciu globalnych statystyk.

EN

This paper addresses the procedure for carrying out an inventory of methane emissions using the methods proposed in the IPCC Guidelines (2006) for estimation of methane emissions from coal mines (active and abandoned). The text identifies and updates the calculation methods, adjusting them to the collected parameters of Polish coal mines of the USCB (Upper Silesian Coal Basin). The method specified in the IPCC Guidelines as specific to individual mines was modified by taking into account the results of actual measurements of methane and coal mine methane. The methane emission factor (EF) is calculated based only on methane coal mine output. This analysis featured four sources of methane emissions that were estimated in an independent manner. The recommendations of the IPCC do not estimate methane emissions in the extraction process for individual mines, recommending instead a national method of estimation using the available data. For this study, methane emissions were calculated from void and surface emissions, using an approach based on the so-called specific methods for the Upper Silesian Coal Basin. In the calculation of the surface emission data for mining waste production, the analysis used volumes in total, based on the estimated quantities of annual methane waste from the mines. As a result of estimates of emission factors and the emission of methane from coal mines, it was possible to make a proper assessment of the collected data in comparison with previous estimates made in Poland and in terms of global statistics.

9

Methodology of estimation of methane emissions from coal mines in Poland

Patyńska R.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2014

|

Vol. 36, nr 1

89--101

EN

Based on a literature review concerning methane emissions in Poland, it was stated in 2009 that the National Greenhouse Inventory 2007 [13] was published. It was prepared firstly to meet Poland’s obligations resulting from point 3.1 Decision no. 280/2004/WE of the European Parliament and of the Council of 11 February 2004, concerning a mechanism for monitoring community greenhouse gas emissions and for implementing the Kyoto Protocol and secondly, for the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) and Kyoto Protocol. The National Greenhouse Inventory states that there are no detailed data concerning methane emissions in collieries in the Polish mining industry. That is why the methane emission in the methane coal mines of Górnośląskie Zagłębie Węglowe – GZW (Upper Silesian Coal Basin – USCB) in Poland was meticulously studied and evaluated. The applied methodology for estimating methane emission from the GZW coal mining system was used for the four basic sources of its emission. Methane emission during the mining and post-mining process. Such an approach resulted from the IPCC guidelines of 2006 [10]. Updating the proposed methods (IPCC2006) of estimating the methane emissions of hard coal mines (active and abandoned ones) in Poland, assumes that the methane emission factor (EF) is calculated based on methane coal mine output and actual values of absolute methane content. The result of verifying the method of estimating methane emission during the mining process for Polish coal mines is the equation of methane emission factor EF.

10

Zagrożenie tąpaniami w kopalniach GZW w latach 1993–2012

Patyńska R., Kabiesz J.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2014

|

nr 5

3--10

PL

Tematyka artykułu dotyczy skali zagrożenia tąpaniami w kopalniach GZW wraz z analizą podstawowych parametrów związanych z tym zjawiskiem. Opierając się na danych z banku tąpnięć zestawiono zbiór informacji o warunkach i okolicznościach wystąpienia tąpnięć w ostatnich 20 latach. Zarówno dane statystyczne, jak i charakterystyka metod oceny zagrożenia tąpaniami świadczą o stale rosnącym zagrożeniu oraz o korzystnym oddziaływaniu sposobów ograniczania skutków tych zjawisk. Niniejszą publikację przygotowano na podstawie poufnych materiałów, protokołów tąpnięć itp. wykonanych po tąpnięciach zaistniałych w kopalniach GZW.

EN

In the past 20 years coal production in Poland diminished almost twice, but despite this fact Polish mining, when compared to European mining, remains at the forefront. Together with the drop in output (by about 51 million tons within 20 years), the number crumps also diminished from 9-18 cases in the years 1993- 1995 to about 1-5 cases after 1996. Analysis of crumps that took place in 1993-2012 points to an increase in seismic properties of mines. Crump consequences, in the majority of cases, are limited to longwall area, especially for longwalls with cavings. Clumps are omnipresent in mining. In Poland this risk mostly occurs in coal mines. In 1993 as many as 42 of the 71 mines in operation where places with clump risk. About 30% of output was produced in crump-risk beds. In 2011-2012, out of the 30 mines in operation, 22 mines were mining from crump-risk beds. Output from crump-risk beds was about 47.5%. From mining conditions analysis it can be concluded that despite a continuous drop in output, we need to count with increased crump risk in the years to come. In order to limit dangerous consequences of crump risk on mining work areas, it is crucial to assess crump risk properly and engage in crump prevention. Analysis of the development of crump prevention methods indicates their constant perfection. Positive results in immediate crump prevention have also been achieved by appropriate control of technological processes.

11

Analiza redukcji emisji metanu z kopalń metanowych w Polsce na tle globalnych statystyk

Patyńska R.

Rynek Energii

|

2013

|

Nr 1

86--94

PL

Inwentaryzację emisji metanu wykonano przy założeniu, że węgiel kamienny generuje metan z czterech źródeł. Stąd podział na emisję metanu z procesów wydobycia węgla (emisja wentylacyjna i z układów odgazowania) oraz emisję z procesów pogórniczych (emisja z procesów powydobywczych i emisja z odpadów produkcyjnych). Ocena stanu emisji metanu z węgla kamiennego metanowych kopalń w Polsce wykazała, że pomimo spadku wydobycia węgla w latach 2001-2011, od roku 2008 średni wskaźnik emisji metanu, utrzymuje się na stałym poziomie około 13 m3 CH4/t. Uzyskane w wyniku szacowania emisji metanu dane wykazały, że węgiel kamienny z kopalń metanowych generuje metan na poziomie około 433-493 Gg (śr. 465 Gg). Polskie górnictwo znajduje się w czołówce największych emiterów metanu na świecie. Należy jednak podkreślić, że polska gospodarka węglowa emituje zaledwie około 1,64% metanu w ujęciu ogólnoświatowym. Emisja metanu w roku 2010 na poziomie około 457,28 Gg, klasyfikuje polskie górnictwo na 8 miejscu pod względem udziału emisji metanu z węgla kamiennego. W latach 2008 -2011 obserwuje się stałą tendencję spadkową emisji metanu z węgla kamiennego kopalń metanowych w Polsce o około 11% (z 492,59 Gg w roku 2008 do 439,10 Gg w roku 2011).

EN

The inventory of methane emissions in Polish hard coal mines has identified that the hard coal system generates methane from four sources. On that basis, the following division has been carried out on methane emissions from coal output processes (ventilation emissions and from degasification systems) and emissions from post-mining processes (emissions from post-mining processes and emissions from post-production wastes). Despite a decrease in coal production between 2001-2011, since 2008, the average emission indicator from the hard coal system remains steady at a level of approx. 13 m3 CH4/t. Obtained summary results of calculations of methane emissions in Polish coal mining industry throughout the analysed period are within 433–493 Gg (avg. 465 Gg). Polish mining industry is a leading largest emitter of methane in the world. What’s more important, Polish economy produces only about 1.64% of methane in the world. Emissions of methane in 2010 was at around 457.28 Gg, when Polish mining industry is classified in 8th place in terms of the contribution of methane emissions from coal mining. The analysis demonstrates reduction in emissions of about 2% per year. In the years 2008 - 2011 is observed steady decline in methane emissions from coal mines in Poland by approximately 11% (from 492.59 Gg in 2008 to 439.10 Gg in 2011).

12

Prognoza wskaźników emisji metanu z kopalń metanowych węgla kamiennego w Polsce

Patyńska R.

Polityka Energetyczna

|

2013

|

T. 16, z. 3

157--169

PL

W niniejszym opracowaniu zaproponowano zastosowanie wskaźnikowej metody szacowania emisji metanu z węgla kamiennego dla prognozy emisji metanu czynnych kopalń metanowych GZW w latach 2013-2020. Dla potrzeb raportowania i wypełniania zobowiązań Protokołu z Kyoto w Polsce, w roku 2009 opublikowano Raport Krajowej Inwentaryzacji Emisji i Pochłaniania gazów cieplarnianych za rok 2007 (KCIE 2009), z którego wynika, że brak jest szczegółowych danych w zakresie emisji metanu z węgla kamiennego kopalń. W związku z tym dokonano gruntownej analizy metod szacowania emisji metanu i oszacowano emisje z węgla kopalń metanowych w Polsce w latach 2001-2011. Uzyskane dane z rozkładu wskaźników emisji metanu na tle wydobycia z kopalń metanowych pozwoliły na określenie ich zależności w postaci równania EF = f(Q), będącego jednocześnie podstawą prognozy emisji metanu z metanowych kopalń węgla kamiennego w Polsce w latach kolejnych. Redukcja emisji metanu z węgla kamiennego kopalń, a tym samym wypełnianie zobowiązań Polski (w latach 2008-2012) dotyczą tzw. pierwszego okresu obowiązywania Protokołu z Kioto, który utracił swoją ważność pod koniec 2012 roku. W II okresie rozliczeniowym -Kioto II, który będzie obowiązywać do roku 2020 - przyjęte zostaną ustalenia zobowiązań klimatycznych dla Polski w tym w zakresie emisji metanu z węgla kamiennego. Uzyskane prognostyczne szacunki emisji metanu z węgla kamiennego metanowych kopalń (w latach 2001-2011) mogą być pomocne do wypracowania właściwej polityki klimatycznej dla górnictwa polskiego na lata 2013-2020.

EN

This paper proposes the use of indicator methods for estimating methane emissions from hard coal for the prognosis of methane emissions in operating methane mines USCB 2013-2020. For the purposes of reporting and fulfill the obligations of the Kyoto Protocol, in 2009 in Poland the National Inventory of GHG emissions report was published for the year 2007 (KCIE 2009), which shows that there is no detailed data on methane emissions from hard coal mines. Therefore, a thorough analysis was carried out for the methods of estimating methane emissions and estimated emissions of methane from hard coal mines in Poland in the years 2001-2011. The data obtained from the decomposition of methane emission factors against extraction in methane mines allowed to define their dependencies in the form of the equation EF = f (Q), which is also the basis for the estimating emissions from methane hard coal mines in Poland in the future years. Reducing methane emissions from hard coal mines, thus fulfilling the Polish obligations of the Kyoto Protocol in its first period (in 2008-2012), has lost its importance at the end of 2012. In the second trading period - Kyoto II, which will be in force by 2020 - will be adopted to determine the Polish climate commitments including the emissions of methane from hard coal mines. The resulting prognostic estimates the methane emissions from hard coal methane mines (for years 2001-2011) and may be helpful to develop an appropriate climate policy for the Polish mining industry in the years 2013-2020.

13

Methane emissions from ventilation and degasification systems of hard coal mines in Poland in the years 2001–2010

Patyńska R.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2013

|

T. 29, z. 1

17--33

PL

W latach 2001–2010 produkcja oraz liczba funkcjonujących kopalń węgla kamiennego w polskim górnictwie węgla kamiennego uległa znacznemu zmniejszeniu. Wydobycie węgla ze 102,78 106Mg ograniczono do 76,15 106Mg. Eksploatacja pokładów realizowana w 43 zakładach górniczych w roku 2001, na skutek likwidacji oraz połączenia kopalń, w roku 2010 dotyczyła 29 kopalń. Liczba 30 kopalń metanowych w roku 2001, w których wydobywano węgiel na poziomie 72,37 106Mg, w roku 2010 wynosiła 21 kopalń, produkujących 52,18 106 Mg węgla. Pomimo spadku produkcji węgla oraz malejącej liczby kopalń w Polsce wentylacyjna emisja metanu z procesów eksploatacji węgla kopalń metanowych od roku 2001 wzrosła o około 50 m3/Mg. W miarę upływu lat, wysiłki na rzecz odmetanowania niosą jednak pozytywny skutek. Pomimo wzrostu „strat” metanu w procesie odmetanowania, z roku na rok zwiększa się ilość metanu ujętego systemami odmetanowania. Z rozeznania i przeglądu literaturowego dotyczącego zagadnień związanych z emisją metanu w Polsce wynika, że w 2009 roku opublikowano Raport Krajowej Inwentaryzacji Emisji i Pochłaniania gazów cieplarnianych za rok 2007. Z Raportu Krajowej Inwentaryzacji wynika, że brak jest danych szczegółowych dotyczących wskaźników emisji metanu z kopalń węgla kamiennego dla polskiego górnictwa. W związku z tym, przygotowano i obliczono szczegółowo emisje metanu z kopalń metanowych w Polsce. Zastosowana metodyka szacowania metanu wykonana została dla dwóch podstawowych źródeł jego emisji. Obliczono emisję metanu w trakcie procesu eksploatacji węgla jako emisję wentylacyjną oraz emisję z układów odgazowania. Takie podejście wynikało z wytycznych IPCC z roku 2006. Aktualizacja proponowanych metod IPCC (2006) szacowania emisji metanu z układów wentylacyjnych i z układów odmetanowania kopalń węgla kamiennego (czynnych i zlikwidowanych) w Polsce polega na założeniu, że wskaźnik emisji metanu (EF) obliczamy, opierając się na wydobyciu z koplań metanowych oraz rzeczywistych wielkościach metanowości bezwzględnej. Rezultat modyfikacji metody szacowania emisji metanu z procesów górniczych dla polskich metanowych koplań węgla kamiennego to równanie wskaźnika emisji metanu. W górnictwie polskim, od roku 2008 średni wskaźnik emisji z systemu węgla kamiennego utrzymuje się na stałym poziomie około 10 m3 CH4/Mg. Uzyskane wyniki obliczeń emisji metanu w całym analizowanym okresie lat 2001–2010, mieszczą się w granicach 402–462 Gg (śr. 441,45 Gg).

EN

Summarising the statistics of the Annual Report… (2002–2011), it can be stated that between 2001 and 2010 the number of and output from operating hard coal mines in the Polish hard coal mining industry experienced a considerable decrease. Coal output of 102.78 106Mg was reduced to 76.15 106 Mg. The exploitation of seams was realised in 43 mines in 2001, but because of closures and the merging of mines this fell to 29 by 2010. There were 30 Coal Mine Methane (CMM) mines in 2001 producing coal at a level of 72.37 106 Mg, falling to 21 mines producing 52.18 106 Mg of coal by 2010. In spite of this drop in coal production and the decreasing number of mines in the Upper Silesian Coal Basin (USCB) in Poland, methane emissions from coal exploitation processes in CMM mines since 2001 increased by about 50 m3/Mg by 2010. Over time, efforts at methane drainage have priduced positive effects. Every year, the quantity of methane captured by methane drainage systems and the quantity of utilised methane increases. The National Greenhouse Inventory (NEIC) 2007, published in 2009, showed there was no detailed data concerning methane emissions from collieries in the Polish mining industry. It was therefore necessary to study and meticulously calculate methane emissions in methane coal mines of the USCB in Poland. The applied methodology for estimating methane emissions from the USCB coal mining industry considered the two basic sources of its emission methane emissions during the mining process and ventilation emission and drainage systems emissions. Such an approach resulted from the Intergovemmental Panel on Climate Change (IPCC) guidelines of 2006. Updating the proposed methods (IPCC 2006) of estimating methane emissions from ventilation systems and degasification systems of hard coal mines (those active and abandoned) in Poland assumes the methane emission factor (EF) is calculated on the basis of methane coal mine output and actual values of methane emisions. Modifying the method of estimating methane emissions during the mining process for Polish coal mines resulted in the equation of methane emissions factor EF. Despite a decrease in coal production between 2001 and 2010, since 2008 the average emission factor from the hard coal industry remains steady at a level of approximately 10 m3 CH4/Mg. The obtained summary results of calculating methane emissions in the Polish coal mining industry throughout the analysed period are from 402–462 Gg (avg. 441.45 Gg).

14

Strefy zagrożenia tąpaniami dla poszczególnych stopni zaliczeń

Patyńska R.

Wiadomości Górnicze

|

2012

|

R. 63, nr 1

7-13

PL

W artykule dokonano przeglądu Banku danych o tąpaniach, będącego w dyspozycji Głównego Instytutu Górnictwa, zawierającego zaistniałe tąpnięcia. Znajdują się tam szczegółowe dane zarówno geologiczne, mechaniczne jak i techniczne. Dokonano przeglądu tych danych oraz wyselekcjonowano miejsca tąpnięć w sposób umożliwiający analizę częstości występowania poszczególnych zasięgów skutków wraz z ich odległością od frontu ściany. W szczególności rozpatrywano częstość występowania zróżnicowanych zasięgów uszkodzeń i/lub zniszczeń wyrobisk górniczych w otoczeniu frontów ścian.

EN

The article reviews the data bank of rockbursts, which is available at the Central Mining Institute, containing rockbursts incidents that had occurred. The files contain detailed geological, mechanical and technical data. A review of those data has been performed and the sites of rockburst occurrence have been selected in a way allowing the analysis of occurrence frequency of particular ranges of the events' effects and the distance from the longwall's face. The occurrence of various ranges of damage and/or damage to mine workings in the vicinity of longwalls' faces has been dealt with particular care.

15

Ocena szacowania emisji metanu z metanowych kopalń węgla kamiennego w Polsce w latach 2001÷2010

Patyńska R.

Przegląd Górniczy

|

2012

|

T. 68, nr 12

35--46

PL

Z Raportu Krajowej Inwentaryzacji... wynika, że brak jest danych szczegółowych dotyczących wskaźników emisji metanu z kopalń węgla kamiennego dla Polskiego górnictwa. W związku z tym, przygotowano i obliczono szczegółowo emisje metanu z kopalń metanowych Górnośląskiego Zagłębia Węglowego w Polsce. Zastosowana metodyka szacowania metanu z kopalń GZW, wykonana została dla czterech źródeł jego emisji. Obliczono emisję metanu w trakcie procesu eksploatacji węgla (jako emisję wentylacyjną oraz emisję z układów odgazowania) oraz emisję procesów powydobywczych (z procesów poeksploatacyjnych oraz z odpadów produkcyjnych). Takie podejście wynikało z wytycznych IPCC z roku 2006 [9]. Aktualizacja proponowanych metod IPCC (2006) szacowania emisji kopalń węgla kamiennego oraz modyfikacja krajowej metodyki zastosowanej dla polskiego górnictwa, polega na założeniu, że wskaźnik emisji metanu (EF) obliczamy na podstawie wydobycia z koplań metanowych oraz rzeczywiste wielkości metanowości bezwzględnej. Rezultat inwentaryzacji i metody szacowania emisji metanu dla polskich metanowych koplań węgla kamiennego to równanie wskaźnika emisji metanu EF.

EN

The National Greenhouse Inventory report for 2007 stated that there was no detailed information concerning methane emission in the Polish mining industry. It was prepared fi rstly to meet Poland’s obligations resulting from point 3.1 Decision no. 280/2004/WE of the European Parliament and of the Council of 11 February 2004 concerning a mechanism for monitoring Community greenhouse gas emissions and for implementing the Kyoto Protocol, and secondly for the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC). The National Greenhouse Inventory states there are no detailed data concerning methane emission in collieries in Polish mining industry. That is why methane emission in methane coal mines of Górnośląskie Zagłębie Węglowe – GZW (Upper Silesian Coal Basin - USCB) in Poland was studied and meticulously calculated. The applied methodology for estimating methane emission from GZW coal mining system was used for the four basic sources of its emission during the mining and post-mining process. Such an approach resulted from IPCC guidelines of 2006 [9]. Updating the proposed methods (IPCC 2006) of estimating methane emission in hard coal mines and modifications of the national methodology applied in the Polish mining industry assume that methane emission factor (EF) is calculated on the basis of methane coal mine output and actual values of absolute methane content. The result of inventory and estimating method of methane emissions during the mining processes for Polish coal mines is the equation of methane emission factor EF.

16

Weryfikacja wskaźnikowej metody szacowania emisji metanu z węgla kamiennego kopalń metanowych w Polsce

Patyńska R.

Energetyka

|

2012

|

nr 12

799-807

PL

Przedstawiono wyniki gruntownej analizy metod szacowania wielkości wydzielanego metanu z węgla kamiennego kopalń polskich. Wykorzystano przy tym szczegółowe dane metanonośności eksploatowanych pokładów węgla oraz metanowości kopalń węgla kamiennego. Na podstawie zaproponowanej metody szacowania, specyficznej dla kopalń metanowych, uzyskano wartości emisji oraz wskaźników emisji metanu w latach 2001–2010.

EN

Presented are results of a thorough analysis of methods for assessment of methane quantity emitted by the Polish hard coal mines. An advantage was taken of the detailed data concerning methane-bearing capacity of the exploited coal seams as well as of the amount of methane emitted into mine workings. On the basis of the proposed assessment method, specific for methane coal mines, emission values and methane emission factors in the years 2001 – 2010 are obtained.

17

Prawdopodobieństwo dopasowania rozkładów parametrów tąpnięć zaistniałych w otoczeniu wyrobisk chodnikowych w GZW w latach 1989-2009

Patyńska R.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2011

|

R. 35, z. 2

471-482

PL

Analiza tąpnięć w kopalniach węgla kamiennego GZW w latach 1989-2009, dotycząca 130 zdarzeń wykazała, że 55 z nich zaistniało w otoczeniu wyrobisk chodnikowych. W oparciu o Bank danych o tąpaniach, wytypowano mierzalne parametry warunkujące lub mające wpływ na miejsca występowania tych przypadków. Dla poszczególnych rzeczywistych wartości parametrów wyselekcjonowanych tąpnięć, dopasowano ich rozkłady teoretyczne, i na tej podstawie określono ich prawdopodobieństwo.

EN

On the basis of the analysis of tremors that occurred neighborhood headings in coal mines in the Upper Silesian Coal Basin from 1989 to 2009, the parameters influencing the location of the problem have been selected. The theoretical distribution has been compared with particular real measurable tremor parameters and thanks to this the probability has been estimated.

18

Kryteria inicjowania wyrzutów gazu i skał w górnictwie światowym

Patyńska R.

Przegląd Górniczy

|

2010

|

T. 66, nr 6

24-29

PL

Obszerna analiza zaistniałych wyrzutów w polskich kopalniach węgla, wykazuje potrzebę uwzględniania wpływu struktury pokładu i bezpośrednio otaczających skał stropu oraz spągu jako istotnego kryterium zainicjowania tego zjawiska. Wyrzut gazów i skał jest zjawiskiem związanym z obecnością gazu w strukturze porowatego ośrodka. Ilość gazu jaka jest niezbędna do tego, by wyrzut nastąpił, wynika z pojemności wewnętrznej porowatego ośrodka skalnego. Wyniki Badań modelowych dotyczące porowatości struktury calizny węglowej w przodku wyrobiska korytarzowego, wskazują na zróżnicowanie tegoż parametru w zależności od miejsca pomiarowego.

EN

The comprehensive analysis of outburst in Polish mines is recommended to consideration of influence of structure in the coal seam and in the rock in the roof and in the bottom. Outburst of gases and rocks is a phenomena connected with appearance of gases in the structure of porous rocks. The amount of gases indispensable to the start of outburst is a defined as result of internal volume of porosity rocks. The results of modeling investigation of porosity of coal solid in longwall face shows that diversity of this parameter is connected with investigation spots.

19

Badania zasięgu i intensywności strefy spękań wokół chodnikowych wyrobisk korytarzowych

Kabiesz J., Patyńska R.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2009

|

R. 33, z. 1

263-282

PL

W uwarstwionym górotworze karbońskim występują systemy nieciągłości związane z jego litologiczną budową oraz cechami strukturalnymi skał. Wykonanie wyrobiska powoduje rozwieranie szczelin, co często skutkuje istotnym osłabieniem parametrów wytrzymałościowych masywu skalnego wokół wyrobiska. Zmiany własności górotworu wokół wykonanego wyrobiska posiadają istotne znaczenie dla doboru jego obudowy, oceny warunków utrzymania, zagrożeń występujących w jego otoczeniu, szczelności górotworu itd. Zagadnienie rozkładu szczelinowatości skał wokół wyrobisk ograniczono do charakterystyki zeszczelinowania naturalnego. Rozkład szczelinowatości skał badano i oceniano na podstawie przeprowadzonych in situ badań endoskopowych otworów wiertniczych i pomiarów aerometrycznych. Na podstawie analizy uzyskanych wyników oraz istniejących klasyfikacji górotworu przedstawiono charakterystykę zeszczelinowania otoczenia badanych wyrobisk oraz, przykładowo, podano klasyfikację szczelności górotworu dla potrzeb wykorzystania ich na podziemne magazyny gazów i cieczy.

EN

In the Carboniferous stratified rock mass there occur discontinuity systems coupled to its lithologic structure and the structural features of rocks. The formation of an opening causes the cracks to part, which frequently leads to the essential degradation of the rock mass strength parameters around the opening. Changes in the rock mass properties around the excavation can be of the highest importance to the selection of its proper support, as well to the assessment of maintenance requirements, hazards occurring in its vicinity, rock mass imperviousness, etc. The problem of the fracture distribution around excavations has been confined to the characteristic of natural fractures. The rock fracture distribution has been investigated and assessed based on the in situ performed studies of endoscopic bore-holes and on the aerometric measurements. From the obtained results of the analysis and the existing rock mass classifications, the fracture characteristics of the surroundings of the excavations under study are presented and, for example, the rock mass imperviousness classification needed for their use in the formation of underground storage facilities to store gases and liquids is given.

20

Warunki występowania tąpnięć w kopalniach węgla kamiennego

Konopko W., Patyńska R.

Przegląd Górniczy

|

2008

|

T. 64, nr 1

12-17

PL

Opierając się na analizie tąpnięć w kopalniach węgla kamiennego Górnośląskiego Zagłębia Węglowego z lat 1987-2006 omówiono czynniki warunkujące miejsca występowania tych zdarzeń. Wskazano na prawdopodobieństwo występowania tąpnięć w zależności od stwierdzonej sejsmicznej energii wstrząsów górotworu i liczby czynników występujących w danym miejscu, stwarzających warunki występowania tego zagrożenia.

EN

Basing on the analysis of rock bumps in the hard coal mines of the Upper Silesian Coal Basin from the years 1987-2006 the factors determining the places of this events occurrence are discussed. Probability of rock bumps occurrence depending on determined seismic energy of rock bumps and the number of factors occurring in the given place, creating conditions of this hazard occurrence, is pointed out.