Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Safe working conditions in hot mine environment – the analysis of different indices

Drenda J., Pach G., Różański Z., Wrona P., Sułkowski J.

Archives of Mining Sciences

|

2018

|

Vol. 63, no. 1

111--124

EN

The article presents the discussion and practical examples relating to the interpretation of the notion of safe working areas in hot environment based on various indices (American Effective Temperature (ATE), climate equivalent temperature (tzk) and the Silesian temperature (TS)). The first, theoretical part includes an analysis of the allowable dry bulb temperatures in line with the threshold values for the specified indices in case of various relative humidity and airflow velocity values. Also, the variability of the studied allowable working areas was exhibited for hypothetical extreme cases (such as an airflow of 0 m/s or the relative humidity of φ = 0%) as well as for actual conditions registered in headings. The second part consisted in the analysis of the allowable full-time working conditions for two selected cases of driving roadways. The analysis was conducted for two indices applied in the first part and complemented with an appraisal considering the dry bulb temperature (ts) and the wet kata thermometer units (Kw). It has been exhibited that while regulating the airflow and the dry bulb temperature in the heading, significant differences in the interpretations (ranges) of safe working areas occur depending on the index that is being used. The conducted works indicate that by applying air cooling in the heading (decreasing the psychrometric temperatures considering the thermodynamic process corresponding to sensible air cooling) or by increasing the airflow, the requirements of the microclimate indices are fulfilled in the following order: ATE, tzk, TS.

PL

W artykule przedstawiono dyskusję oraz przykłady praktyczne dotyczące interpretacji obszarów pracy bezpiecznej w środowisku gorącym według różnych wskaźników (Amerykańska temperatura efektywna ATE, temperatura zastępcza klimatu tzk, temperatura śląska TS). W pierwszej, teoretycznej części dokonano analizy dopuszczalnych wartości temperatury suchej według wartości granicznych dla wymienionych wskaźników dla różnych przypadków wilgotności względnej i prędkości powietrza. Wykazano także zmienność badanych obszarów pracy dopuszczalnej dla hipotetycznych przypadków skrajnych (np. prędkość powietrza w = 0 m/s lub wilgotność względna φ = 0%) jak i rzeczywistych, odnotowanych w wyrobiskach górniczych. W drugiej części przeprowadzono analizę warunków pracy dopuszczalnej w pełnym wymiarze godzin dla dwóch wybranych przykładów, dotyczących drążonych wyrobisk korytarzowych. Analizę prowadzono dla wskaźników zastosowanych w części pierwszej i uzupełniono je o ocenę według temperatury suchej (ts) i katastopni wilgotnych (Kw). Przedstawiono, że przy regulacji zarówno prędkości powietrza jak i temperatury suchej w wyrobisku występują znaczne różnice w interpretacji (zakresie) obszarów pracy bezpiecznej w zależności od wykorzystanego wskaźnika. Z przeprowadzonych prac wynika, że stosując w wyrobisku schładzanie powietrza (zmniejszanie temperatur psychrometrycznych według przemiany termodynamicznej odpowiadającej chłodzeniu jawnemu powietrza) lub zwiększanie prędkości powietrza wymagania stawiane przez wskaźniki mikroklimatu spełniane są w następującej kolejności ATE, tzk, TS.

2

Costs reduction of main fans operation according to safety ventilation in mines – a case study

Pach G., Sułkowski J., Różański Z., Wrona P.

Archives of Mining Sciences

|

2018

|

Vol. 63, no. 1

43--60

EN

Considering the various hazards present in an underground mine, safe ventilation entails maintaining a certain airflow rate in the mining workings. The air velocity, airflow rate and air composition must be regulated in a ventilation network by operation of the main fans. On the other hand, ventilation costs must be minimized. Thus, the optimal solution is when the requisite safety features are fulfilled and the power output of the fans is at a minimal yet sufficient rate. In real-world mines, it is common to have airstreams interlinking subnets of the main fans. The current restructuring of the mining sector commonly involves the connection of different mines, which leads to an increase in the number of such cases. This article presents the results of research into ventilation networks containing these kind of airstreams and introduces a new method for reducing ventilation costs. The method is based on an algorithm which allows the determination of the resistance of a stopping, the head of the fans and the air quantity for which air distribution is optimal. As a result, the total power output of the fans is at the lowest level that yields a reduction in ventilation costs. The method was applied for two theoretical examples and a practical one which was taken from a real ventilation network. In the first example, fan power output was reduced by 17.252 kW, which gave an annual reduction of 188.909 MWh, and an annual electricity cost reduction of €27014. Therefore, optimization enabled a saving of approximately 14% of the costs. In the second example, power output was reduced by 106.152 kW, which produced an annual reduction of 1162.364 MWh, and an annual electricity cost reduction of €166218. In this case, optimization allowed a reduction in costs of approximately 40%. Considering both examples, the cost reductions did not affect the safe airflow rate. For the real-world mine, the annual savings were 2343 MWh, which corresponds to approximately €335000.

PL

Ze względu na zagrożenia występujące w podziemnej kopalni bezpieczna wentylacja powinna zapewniać dostarczenie właściwego wydatku objętościowego powietrza do wyrobisk górniczych. Wentylatory głównego przewietrzania powinny zapewnić w wyrobiskach bezpieczną prędkość powietrza oraz jego skład chemiczny . Jednocześnie ze względów ekonomicznych istotna jest minimalizacja jej kosztów. Celem więc jest znalezienie optymalnego rozpływu powietrza uwzględniającego bezpieczeństwo górników i minimalizującego zużycie energii przez wentylatory. W istniejących kopalniach występują prądy powietrza łączące podsieci wentylatorów głównego przewietrzania. Aktualnie prowadzona restrukturyzacja górnictwa polegająca także na łączeniu kopalń przyczynia się do zwiększenia liczby takich prądów. W artykule zaprezentowano wyniki badań nad sieciami wentylacyjnymi zawierającymi wspomniane prądy powietrza. Przedstawiono nową metodę pozwalającą na obniżenie kosztów wentylacji. Przedstawiony w pracy algorytm pozwala na wyznaczenie wartości oporu tamy regulacyjnej oraz spiętrzenia i wydajności wentylatorów, przy których rozpływ powietrza jest optymalny. Uzyskiwana przy nim wartość sumarycznej mocy użytecznej wentylatorów jest najniższa, co przyczynia się do obniżenia kosztów związanych z wentylacją. W artykule przedstawiono wyniki optymalizacji przeprowadzonej według nowej metody dla dwóch przykładów teoretycznych oraz dla rzeczywistej sieci wentylacyjnej kopalni. W pierwszym przykładzie uzyskano zmniejszenie mocy użytecznej wentylatorów o 17 252 W, rocznego zużycia energii 188 909 kWh, rocznych kosztów za energię elektryczna 113 345 zł. Oszczędności wyniosły 14% względem stanu przed optymalizacja. Dla drugiego przykładu uzyskano odpowiednio spadki: mocy o 106 152 W, rocznego zużycia energii o 1 162 364 kWh, rocznych kosztów 697 418 zł. W tym przykładzie zastosowanie metody pozwoliłoby uzyskać oszczędności na poziomie 40%. Dla rzeczywistej kopalni roczne oszczędności wyniosły 2 343 MWh, co odpowiada w przybliżeniu 335 000 Euro.

3

Determination of the metabolic rate and work arduousness class for workers in coal mines – the results of in situ research

Drenda J., Kułagowska E., Różański Z., Pach G., Wrona P., Karolak I.

Archives of Mining Sciences

|

2017

|

Vol. 62, no. 2

289--300

EN

Considering different duties and activities among miners working in underground coal mines, their work is connected with variable metabolic rate. Determination of this rate for different workplace was the aim of the research and was the base for set up the work arduousness classes for the workplace (according to the standard PN-EN 27243). The research covered 6 coal mines, 268 workers and 1164 series of measurements. Metabolic rate was established on the base of heart rate obtained from individual pulsometers (according to the standard PN-EN ISO 8996). Measurements were supplemented by poll surveys about worker and thermal environment parameters. The results showed significant variability of average heart rate (from 87 bmp to 100 bpm) with variance coefficient 14%. Mean values of metabolic rate were from 150 W/m2 to 207 W/m2. According to the results, the most common class of work arduousness was at moderate metabolic rate (class 2 - moderate work), however, more intense work was found in headings, especially at “ blind end” workplace.

PL

Ze względu na zakres obowiązków osób zatrudnionych w podziemnych wyrobiskach kopalń praca na różnych stanowiskach związana jest z różnym tempem metabolizmu pracowników. Jest to ważny czynnik wpływający na cieplne warunki pracy. Jego znajomość jest niezbędna do oceny komfortu lub dyskomfortu cieplnego pracowników. Celem pracy było określenie wydatku energetycznego (przyrostu metabolizmu) oraz ciężkości pracy pracowników zatrudnionych w podziemnych kopalniach węgla kamiennego. W celu określenia ciężkości pracy przeprowadzono pomiary tętna górników zatrudnionych na różnych stanowiskach w 6 kopalniach węgla kamiennego. Tętno mierzono w sposób ciągły podczas dniówki roboczej u 268 pracowników wykonujących swoje codzienne obowiązki na 10 różnych stanowiskach pracy. Łącznie przeprowadzono 1164 cykle pomiarowe. Na podstawie średnich wartości tętna zgodnie z normą PN-EN ISO 8996 określono wartości wydatku energetycznego pracowników. Posłużyły one do zaklasyfikowania pracy na poszczególnych stanowiskach do jednej z klas ciężkości zgodnie z klasyfikacją zawartą w normie PN-EN 27243. Przeprowadzone badania ankietowe pozwoliły uwzględnić wiek, wzrost, masę ciała badanych oraz podstawowe parametry mikroklimatu środowiska pracy. Przedstawione w pracy zakresy zmienności, wartości odchylenia standardowego pokazały, że występowały znaczące różnice w wartościach tętna pracowników. Obserwowane średnie wartości tętna pracowników na analizowanych stanowiskach mieściły się w przedziale od 87do 100 skurczów na minutę przy współczynnikach zmienności dochodzących do 14%. Średnie wartości wydatku energetycznego pracowników znajdowały się w przedziale od 150 do 207 W/m2. Z przeprowadzonych badań wynika, że najczęściej wykonywaną pracą na objętych badaniami stanowiskach była praca o umiarkowanej ciężkości. Praca w przodkach korytarzowych charakteryzowała się podwyższoną intensywnością, przede wszystkim na stanowisku – górnik w przodku.

4

Analiza możliwości zastosowania wskaźników PMV i PPD w ocenie mikroklimatu w podziemnym zakładzie górniczym

Wrona P., Pach G., Różański Z.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

T. 72, nr 1

68--73

PL

W artykule przedstawiono analizę dotyczącą możliwości stosowania wskaźników PMV (ang. Predicted Mean Value) i PPD (ang. Predicted Percentage Dissatisfied) do oceny mikroklimatu w podziemnym zakładzie górniczym. Wybrano sześć charakterystycznych przykładów, odpowiadających różnym miejscom pracy, dla których zmierzono parametry fizyczne powietrza (temperatury suchą i wilgotną oraz prędkość), a następnie obliczono wartości wskaźników tzk, TS, δ, WBGT i porównano uzyskane wartości wskaźników. Wykazano, że istnieją pewne ograniczenia stosowania PMV i w zasadzie brak możliwości stosowania PPD w ocenie mikroklimatu dla podziemnego zakładu górniczego. W rozważaniach teoretycznych popartych przykładami 1 i 6 wykazano, że podstawowe ograniczenie stosowania PMV wynika z zakresu uwzględnianych prędkości i temperatur oraz ze zbyt uproszczonej skali semantycznej odniesienia, odpowiadającej środowisku ciepłemu i gorącemu (PMV od 0 do 3). Skala jest zbyt mało zróżnicowana (przykłady 1-6) i do zastosowań w górnictwie podziemnym należałoby wprowadzić stopnie pośrednie oceny. Wskaźnik PPD z uwagi na wyznaczenie statystyczne (ankietowe) dla grupy osób pracujących w warunkach cieplnych umiarkowanych nie może znaleźć zastosowania w gorącym środowisku bez poprzedzających badań ankietowych dotyczących subiektywnych wrażeń cieplnych wśród reprezentatywnej grupy górników.

EN

This paper presents the analysis of the possibility of PMV and PPD indices application into the assessment of the microclimate in underground mines. Six different examples were selected (for different work stands) for which air parameters (psychometric temperatures and velocity) were measured for further determination of the indices (tzk, TS, δ, WBGT). Then the results were compared to PMV and PPD values for the particular example (1-6). It was stated that application of PMV is limited due to the range of velocity and temperature values and, consequently, the scale should be spread for mining purposes. The PPD index has been developed on the basis of the polling tests among workers and it also should be revised for the group of miners.

5

The application of a jet fan for the control of air and methane streams mixing at the excavations cross - the results of numerical simulations

Wrona P., Różański Z., Pach P., Domagała L.

Management Systems in Production Engineering

|

2016

|

nr 3 (23)

156--162

EN

The paper presents the results of numerical simulations into the distribution of methane concentration at the intersection of two excavations with a fan (turned on) giving the air stream to the area of the crossing. Assumed case represents emergency situation related to the unexpected flow of methane from an excavation and its mixing with fresh air. It is possible when sudden gas outburst takes place, methane leaks from methane drainage system or gas leaks out the pipelines of underground coal gasification devices. Three options were considered – corresponding to three different speeds of the jet fan. They represent three stages of fan work. First – low air speed is forced by a pneumatic fan, when electricity is cut off after high methane concentration detection. Medium speed can be forced by pneumatic-electric device when methane concentration allows to turn on the electricity. Third, the highest speed is for electric fans. Simulations were carried out in the Fire Dynamics Simulator (FDS) belongs to the group of programs Computational Fluid Dynamics (CFD). The governing equations are being solved in a numerical way. It was shown that proposed solution allows partial dilution of methane in every variant of speed what should allow escape of the miners from hazardous area.

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji komputerowych dotyczących zagadnienia rozkładu stężenia metanu przy skrzyżowaniu dwóch wyrobisk z włączonym wentylatorem kierunkującym strugę powietrza w rejon stropu skrzyżowania. Założona sytuacja dotyczyła awaryjnego wypływu metanu z zagazowanego wyrobiska do korytarza, którym płynie powietrze świeże. Taka sytuacja jest możliwa na przykład na skutek nagłego wyrzutu gazów, rozszczelnienia instalacji odmetanowania lub wycieku gazu z instalacji podziemnego zgazowania węgla. Rozpatrzono trzy warianty – odpowiadające trzem różnym prędkościom przepływu powietrza wywołanego pracą wentylatora pomocniczego. Pierwszy wariant dotyczy najmniejszej prędkości powietrza generowanej przez wentylator pneumatyczny, działający po odcięciu zasilania elektrycznego na skutek przekroczenia dozwolonego stężenia metanu. Drugi wariant to większą prędkość powietrza, generowana przez wentylator pneumatyczno-elektryczny. Trzeci wariant stanowi największą prędkość powietrza wytwarzaną przez wentylator elektryczny. Symulacje prowadzono w programie Fire Dynamics Simulator (FDS) należącym do grupy programów Computational Fluid Dynamics (CFD), rozwiązujących w swych algorytmach równania mechaniki płynów w sposób numeryczny. Wykazano, że zastosowanie proponowanego rozwiązania, umożliwi częściowe rozcieńczenie metanu w każdym z badanych wariantów, umożliwiając na przykład ucieczkę załogi z wyrobiska zagrożonego wybuchem.

6

Metody wybierania resztek pokładów węgla kamiennego. Część I – wybieranie chodnikami

Popczyk M., Różański Z., Pach G., Wrona P., Suponik T.

Inżynieria Górnicza

|

2016

|

nr 1

44--48

PL

W czasie eksploatacji pokładów węgla kamiennego zostają wydzielone z eksploatacji części złoża w postaci filarów oraz zostają pewne resztkowe części pokładów niewyeksploatowane systemami ścianowymi. Powodem tego są: względy bezpieczeństwa, brak możliwości technicznych lub brak uzasadnienia ekonomicznego eksploatacji tych resztek z wykorzystaniem kompleksów zmechanizowanych. Ich eksploatacja możliwa jest z wykorzystaniem innych systemów eksploatacyjnych, nie wymagających tak dużych nakładów inwestycyjnych, tym bardziej, że złoże to już jest rozpoznane i udostępnione wyrobiskami korytarzowymi. Wśród systemów mogących mieć tutaj zastosowanie można wymienić: wybieranie chodnikami, wybieranie systemem ubierkowo-zabierkowym, wybieranie specjalne systemami ścianowymi, wybieranie systemami krótkofrontowymi. Niniejszy referat jest pierwszą częścią opisującą metody wybierania resztek pokładów obejmującą przykłady wybierania systemami chodnikowymi.

EN

During longwall mining of coal beds, a part of the seam is usually left as pillars or residues. It is mainly caused by safety measures, lack of technical means or insufficient economical reason for such a exploitation with the application of mechanical systems. Therefore, residual exploitation is possible by other systems, with lower expenses, remembering that the seam has been recognized and cut yet. Favorable systems for that example are as follows: exploitation with galleries, open end – short wall system, special longwall, short front. The paper is the first part of a series about the mining of residues of coal beds, presenting the application of gallery systems.

7

Metody wybierania resztek pokładów węgla kamiennego – część III. Systemy ścianowe

Popczyk M., Różański Z., Pach G., Wrona P., Suponik T.

Inżynieria Górnicza

|

2016

|

nr 4

48--53

PL

Resztki pokładów pozostające podczas eksploatacji węgla kamiennego mogą być wybierane różnymi systemami. Można do nich zaliczyć m.in. wybieranie chodnikami oraz wybieranie systemami krótkofrontowymi. Metody te zostały opisane w poprzednich częściach publikacji, w których podano warunki ich zastosowania wraz z przykładami. Niniejszy artykuł dotyczy kolejnych metod wybierania resztek pokładów opartych na systemie ścianowym. Przedstawiono trzy sposoby wybierania: z zastosowaniem obrotu frontów ścian zmechanizowanych, ze zmianą długości frontu eksploatacyjnego oraz z tak zwaną „kieszenią”. Zaprezentowano przykłady zastosowania tych metod wraz z podaniem najważniejszych parametrów techniczno-organizacyjnych oraz warunków górniczo-geologicznych ich stosowania.

EN

Different systems can be applied to mine out the residues, including, among others, exploitation with galleries and with short-front systems. They were described in the previous parts of the article. The examples and conditions of their use were presented there. The current article refers to another method of the mining of coal beds residues – based on longwall systems. Three mining techniques are presented: with the rotation of the exploitation fronts of roof-supported longwalls, with the change of the length of exploitation front and with the so called „pocket”). The examples of the application of these methods are presented, as well as key technical and organizational parameters of their use.

8

Metody wybierania resztek pokładów węgla kamiennego. Cz. 2 – wybieranie systemami krótkofrontowymi

Popczyk M., Różański Z., Pach G., Wrona P., Suponik T.

Inżynieria Górnicza

|

2016

|

nr 2-3

47--52

PL

W czasie eksploatacji pokładów węgla kamiennego zmechanizowanymi systemami ścianowymi zostają wydzielone z eksploatacji pewne części złoża w postaci filarów ochronnych oraz pozostawione niewyeksploatowane resztki części pokładów. Do ich wybierania można zastosować różne systemy wybierania, w tym systemy chodnikowe przedstawione w części 1 artykułu. Oprócz systemów chodnikowych do eksploatacji pozostawionych resztek można również wykorzystać tzw. systemy krótkofrontowe. W artykule przedstawiono przykłady takich systemów z podziałem na wybieranie: ubierkowe, zabierkowo- ubierkowe oraz komorowo-filarowe, częściowo wykorzystujące kompleksy zmechanizowane.

EN

During longwall mining of coal beds with the application of mechanical systems, a part of the seam is usually left as pillars or residues. Different systems can be applied to mine out the residues, including gallery systems presented in part 1 of the paper. Mining with short front systems is another option. The examples of such a solution are presented in the article. The systems have been divided into: open end, shortwall – open end, and room and pillar, with the partial usage of mechanized complexes.

9

Two stage assessment of thermal hazard in an underground mine

Drenda J., Sułkowski J., Pach G., Różański Z., Wrona P.

Archives of Mining Sciences

|

2016

|

Vol. 61, no. 2

309--322

EN

The results of research into the application of selected thermal indices of men’s work and climate indices in a two stage assessment of climatic work conditions in underground mines have been presented in this article. The difference between these two kinds of indices was pointed out during the project entitled “The recruiting requirements for miners working in hot underground mine environments”. The project was coordinated by The Institute of Mining Technologies at Silesian University of Technology. It was a part of a Polish strategic project: “Improvement of safety in mines” being financed by the National Centre of Research and Development. Climate indices are based only on physical parameters of air and their measurements. Thermal indices include additional factors which are strictly connected with work, e.g. thermal resistance of clothing, kind of work etc. Special emphasis has been put on the following indices - substitute Silesian temperature (TS) which is considered as the climatic index, and the thermal discomfort index (δ) which belongs to the thermal indices group. The possibility of the two stage application of these indices has been taken into consideration (preliminary and detailed estimation). Based on the examples it was proved that by the application of thermal hazard (detailed estimation) it is possible to avoid the use of additional technical solutions which would be necessary to reduce thermal hazard in particular work places according to the climate index. The threshold limit value for TS has been set, based on these results. It was shown that below TS = 24°C it is not necessary to perform detailed estimation.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad stosowaniem wybranych wskaźników cieplnych pracy człowieka i wskaźników klimatu w dwustopniowej ocenie klimatycznych warunków pracy w kopalniach podziemnych. Różnicę pomiędzy tymi wskaźnikami wykazano podczas realizacji zadania kierowanego przez Instytut Eksploatacji Złóż Politechniki Śląskiej pt. „Opracowanie zasad zatrudniania pracowników w warunkach zagrożenia klimatycznego w podziemnych zakładach górniczych”. Zadanie było częścią projektu strategicznego „Poprawa bezpieczeństwa pracy w kopalniach” finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Wskaźniki klimatu oparte są jedynie na pomiarach parametrów fizycznych powietrza, natomiast wskaźniki cieplne dodatkowo uwzględniają inne czynniki związane z wykonywaną pracą, np. rodzaj odzieży oraz ciężkość wykonywanej pracy. Podczas realizacji projektu pod szczególną uwagę wzięto dwa wskaźniki, temperaturę śląską (TS), która należy do grupy wskaźników klimatycznych oraz wskaźnik dyskomfortu cieplnego (δ), należącego do wskaźników cieplnych pracy człowieka. Pod dyskusję poddano możliwość dwustopniowego stosowania tych wskaźników (ocena podstawowa i szczegółowa), a także wykazano na przykładach, że za pomocą stosowania wskaźnika cieplnego (jako oceny szczegółowej) można uniknąć wprowadzania dodatkowych środków technicznych i organizacyjnych by zmniejszyć zagrożenie cieplne w danym miejscu pracy. Na podstawie wyników badań ustalono także graniczną wartość wskaźnika TS = 24°C poniżej, której nie ma konieczności stosowania szczegółowego stopnia oceny zagrożenia klimatycznego.

10

The problem of carbon dioxide emissions from closed coal mine shafts – the overview and the case study

Wrona P., Sułkowski J., Różański Z., Pach G.

Archives of Mining Sciences

|

2016

|

Vol. 61, no. 3

587--600

EN

Greenhouse gas emissions are a common problem noticed in every mining area just after mine closures. However, there could be a significant local gas hazard for people with continuous (but variable) emission of these gases into the atmosphere. In the Upper Silesia area, there are 24 shafts left for water pumping purposes and gases can flow through them hydraulically. One of them – Gliwice II shaft – was selected for inspection. Carbon dioxide emission with no methane was detected here. Changes in emission and concentration of carbon dioxide around the shaft was the aim of research carried out. It was stated that a selected shaft can create two kinds of gas problems. The first relates to CO2 emission into the atmosphere. Possible emission of that gas during one minute was estimated at 5,11 kg CO2/min. The second problem refers to the local hazard at the surface. The emission was detected within a radius of 8m from the emission point at the level 1m above the ground. These kinds of matters should be subject to regular gas monitoring and reporting procedures.

PL

Emisja gazów cieplarnianych jest problemem dotyczącym wszystkich zagłębi górniczych węgla kamiennego na świecie. Problem ten nie kończy się wraz z likwidacją zakładów górniczych. Jako najbardziej prawdopodobne źródła emisji metanu lub/i dwutlenku węgla ze zlikwidowanej kopalni uznawane są uskoki tektoniczne, zlikwidowane lub nieczynne szyby kopalniane, obszary wychodni pokładów węgla, krawędzie dawnej płytkiej eksploatacji itd. (Czaja, 2011; Dziurzyński et al., 2004; Sułkowski & Wrona, 2006). Wypływy gazów cieplarnianych na powierzchnię terenu po pierwsze oddziałują negatywnie na stan atmosfery, a po drugie mogą tworzyć lokalne, tym niemniej przejściowe, zagrożenie dla bezpieczeństwa powszechnego. W pierwszym rozdziale artykułu przedstawiono obecny stan wiedzy na świecie dotyczący poruszanego zjawiska. Stanowiło to przesłankę do podjęcia badań, których rezultaty przedstawiono w kolejnych rozdziałach. Stwierdzono także, że w żadnym kraju nie są prowadzone procedury pomiarów i raportowania emisji gazów cieplarnianych z obiektów tego typu. Następnie przedstawiono wyniki badań dotyczących emisji dwutlenku węgla z wybranego, nieczynnego szybu górniczego oraz imisji tego gazu w otoczeniu szybu. Na obszarze Górnego Śląska pozostawiono 24 szyby kopalniane dla prowadzenia odwadniania. Są to szyby aerodynamicznie drożne. Do badań wybrano jeden z nich, nieczynny szyb „Gliwice II”. Podczas badań wstępnych stwierdzono znaczące ilości wypływającego dwutlenku węgla przy braku obecności metanu w mieszaninie gazów. Jako, że emisja gazów ze zlikwidowanej kopalni ku atmosferze może być porównana z emisją gazów ze zrobów do powietrza płynącego poprzez czynna kopalnię (Krach, 2004; Drzewiecki, 2004), uznane jest, że zależy od wielu czynników (w tym głównie od wahań ciśnienia atmosferycznego, ale także od różnicy gęstości gazów i powietrza atmosferycznego (Grzybek, 2012; Wrona et al., 2014). Harmonogram badań przewidywał okresowe pomiary od lutego do maja 2014r. głównie w trakcie zniżek barycznych. Pomiary emisji prowadzono na trzech zidentyfikowanych otworach wylotowych w płycie zamykającej szyb (Fig. 2-3). W każdym otworze przeprowadzono badania wstępne dotyczące określenia jednorodności koncentracji gazu w całym profilu. Do pomiarów prędkości powietrza zastosowano metodę trawersu ciągłego. Stwierdzono, że największa wartość emisji dwutlenku węgla wyniosła 2,69 m3/min (Tab. 2), co przy uwzględnieniu średniej gęstości tego gazu (1,9 kg/m3) odpowiada 5,11 kg/min. Otrzymany wynik jest wartością chwilową, natomiast daje pogląd na możliwą skalę maksymalnej emisji. Otrzymano także nowe wyniki dotyczące wpływu różnicy pomiędzy temperaturą gazu, a temperaturą atmosfery na wielkość emisji gazu. Dnia 14.03.2014 pomimo zniżki barycznej o tendencji –0,53 hPa/h wielkość emisji dwutlenku węgla dochodziła do 1,66 m3/min (Tab. 2). Natomiast 28.02.2014 pomimo spadku ciśnienia o mniejszej wartości tendencji barycznej, wynoszącej –0,4 hPa/h, wartość emisji była największa. Analizując wyniki przeprowadzonych pomiarów psychrometrycznych powietrza atmosferycznego i gazu stwierdzono, że w pierwszym przypadku różnica temperatur gazu i atmosfery wynosiła –0,1°C, natomiast w drugim przypadku 6,0°C. Pomiary emisji dwutlenku węgla wokół szybu „Gliwice II” prowadzono na poziomie gruntu i na wysokości 1m nad gruntem w oparciu o założoną siatkę pomiarową (Fig. 3). W każdym z punktów pomiarowych pozostawiono detektor gazów MulitRae Plus (z automatycznym zapisem danych) na czas dwóch minut z ustawionym interwałem próbkowania 30 sekund. Otrzymane cztery wyniki dla każdego punktu następnie uśredniono. Mapy izolinii stężenia dwutlenku węgla wokół szybu Gliwice II wykonano w programie Surfer 8. Przykład z 21.05.2014 przedstawiono na Fig. 5. Stwierdzono, że zasięg podwyższonego stężenia dwutlenku węgla może sięgać 8 m od punktowego źródła emisji na wysokości 1 m, a na poziomie gruntu może tę wartość przekraczać.

11

Schematy wentylacyjne stosowane w górnictwie

Pach G., Różański Z., Wrona P., Suponik T., Popczyk M.

Inżynieria Górnicza

|

2015

|

nr 4

38--42

PL

W artykule zostały przedstawione stosowane w praktyce górniczej schematy wentylacyjne. Opisano typy elementów kreślonych na poszczególnych schematach. Omówiono zasady kreślenia schematów: przestrzennych, kanonicznych oraz potencjalnych. Wskazano na zalety tych schematów oraz pokrótce przedstawiono informacje z nich wynikające.

EN

Ventilation schemes which are commonly used in mining are presented in the article. The types of different elements presented in the schemes are described. The rules for drawing three types of schemes (space, canonical and potential) are included, too. The advantages of introduces schemes and information included in the diagram have been disscused.

12

Pożary podziemne – uwarunkowania prawne

Wrona P., Pach G., Różański Z., Musioł D.

Inżynieria Górnicza

|

2015

|

nr 1

16--18

PL

W artykule omówiono rodzaje pożarów podziemnych występujących w podziemnych kopalniach węgla kamiennego. Przedstawiono uwarunkowania prawne dotyczące zagrożenia pożarowego w wyrobiskach górniczych. Dobór odpowiedniej profilaktyki przeciwpożarowej oparty jest na wyznaczaniu wartości trzech wskaźników: przyrostu tlenku węgla, ilości tlenku węgla i wskaźnika Grahama. Podano także wybrane środki pozwalające na zwalczanie tego zagrożenia.

EN

The kinds of fires occurring in underground coal mines have been discussed in the article. Legal aspects of this topic have been pointed out. Proper fire prevention is based on the estimation of three indices: increase of carbon monoxide, amount of carbon monoxide and Graham’s ratio. Means that allow to reduce this kind of hazard have been also presented.

13

Odpady z górnictwa węgla kamiennego – wytwarzanie, zagospodarowanie i wpływ na środowisko

Pach G., Różański Z., Wrona P.

Inżynieria Górnicza

|

2015

|

nr 2-3

34--40

PL

W artykule przedstawiono krótką charakterystykę odpadów pochodzących z górnictwa węgla kamiennego pod względem pochodzenia oraz składu petrograficznego. Na tle wydobycia węgla przedstawiono dane dotyczące ilości odpadów powęglowych poddanych odzyskowi oraz unieszkodliwianych przez składowanie. Omówiono podstawowe regulacje prawne związane z odpadami powęglowymi, wpływ ich składowania na środowisko oraz główne kierunki zagospodarowania.

EN

Brief characteristics of coal mining wastes (source and petrographic composition) has been presented in the article. The amount of post-coal mining wastes which are being recovered and neutralized by disposing process has been compared to coal output. Legal regulations connected with coal wastes, their environmental impact and main directions of disposal have been discussed.

14

Warunki cieplne w kopalniach podziemnych i kryteria prawne

Pach G., Różański Z., Wrona P.

Inżynieria Górnicza

|

2014

|

nr 1

23--26

PL

Na bezpieczeństwo i wydajność pracy górników w znaczący sposób wpływają cieplne warunki pracy. Głównym czynnikiem decydującym o poziomie zagrożenia cieplnego jest rosnąca wraz z głębokością temperatura pierwotna skał. Wynikająca z tego wysoka temperatura powietrza w połączeniu ze znaczną wilgotnością negatywnie wpływa na warunki pracy górników w wyrobiskach podziemnych kopalń węgla kamiennego oraz rud miedzi. Coraz częściej konieczne jest wprowadzanie skróconego czasu pracy lub stosowanie środków służących poprawie warunków cieplnych w wyrobiskach. W polskim górnictwie obowiązują kryteria prawne regulujące zasady pracy w warunkach zagrożenia cieplnego.

15

Problematyka emisji gazów ze zlikwidowanych kopalń na obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego

Pach G., Różański Z., Wrona P.

Inżynieria Górnicza

|

2014

|

nr 2

28--31

PL

W artykule przedstawiono problem wypływu gazów ze zlikwidowanych kopalń na powierzchnię terenu. Główne zagrożenie w wypływających gazach mogą stanowić metan i dwutlenek węgla. Problem ten był notowany we wszystkich zagłębiach górniczych na świecie, w tym także w niektórych częściach Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Tym niemniej, jak dotąd, w Polsce nie istnieją formalne rozwiązania dotyczące ochrony obiektów budowlanych istniejących i projektowanych na terenach zagrożonych niniejszym zjawiskiem.

EN

The problems of gas emission from closed mines to the surface is presented in the article. The main hazard is connected with the presence of methane and carbon dioxide in the gas mixture. This problem has been reported in every coal basin in the world, including selected areas of The Upper Silesia. However, in Poland, there are no sufficient legal and technical solutions for the protection of buildings in this kind of areas.

16

Maszyny spalinowe w wyrobiskach górniczych – rozprzestrzenianie się tlenku węgla

Wrona P., Pach G., Różański Z.

Inżynieria Górnicza

|

2014

|

nr 4

20--23

PL

W artykule nakreślono problematykę stosowania urządzeń samojezdnych (napędzanych silnikiem Diesla) w wyrobiskach górniczych lub drążonych tunelach komunikacyjnych. Omówiono podstawowe kwestie dotyczące emisji spalin z silnika Diesla, wymaganych wartości stężeń gazów w wyrobisku oraz przedstawiono wyniki symulacji numerycznych emisji CO z maszyny samojezdnej pracującej w drążonym wyrobisku korytarzowym. Wykazano, że mimo stwierdzonych przekroczeń wartości NDS w niektórych punktach wyrobiska istnieje możliwość zastosowania różnych środków technicznych, by zredukować zagrożenie gazowe w rozpatrywanym miejscu pracy.

EN

Diesel fuelled machines working in the underground excavations or tunnels are the topic of the article. Basic issues regarding exhaust gas emissions, threshold limit values and numerical simulations results are presented. Regardless of TLV exceeded in several points of the excavation, there are many technical tools to reduce gas hazard in this particular place.

17

Ocena struktury wiekowej, stażu pracy i ciężkości warunków pracy wykonywanej przez górników w kopalniach podziemnych węgla

Pach G., Różański Z., Słota Z.

Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa

|

2013

|

R. 51, nr 4

17--22

PL

W artykule przedstawiono dane statystyczne związane ze strukturą zatrudnienia dołowych pracowników kopalń węgla kamiennego trzech spółek węglowych w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Analiza zatrudnienia obejmowała pracowników trzech głównych oddziałów kopalń: eksploatacyjnych, przygotowawczych i szybowych. Zestawiono informacje na temat liczby zatrudnionych, zajmowanych stanowisk oraz przedziałów wiekowych. Zamieszczono także — w formie przykładu — wyniki pomiarów i obliczeń dotyczących cieplnych warunków pracy w badanych oddziałach.

EN

The article features statistical data related to the employment structure of underground workers in hard coal mines of three mining companies in the Upper Silesian Coal Basin. The analysis of the employment structure comprised the staff from three major departments of each mine: exploitation, preparation and shafts. There are data presented about the number of employees. their positions and age. As an example, the authors presents the results of measurements and calculations concerning thermal conditions in the examined mines.

18

Ocena warunków klimatycznych na wybranych stanowiskach pracy w oddziałach przygotowawczych kopalń węgla kamiennego

Drenda J., Domagała L., Pach G., Różański Z., Wrona P.

Górnictwo i Geologia

|

2013

|

T. 8, z. 3

19--33

PL

Zagrożenie cieplne w podziemnych kopalniach jest jednym z zagrożeń, które stało się szczególnie uciążliwe dla pracowników wykonujących prace przygotowawcze w drążonych wyrobiskach korytarzowych. W artykule przedstawiono strukturę zatrudnienia w oddziałach przygotowawczych kopalń węgla kamiennego z równoczesnym wskazaniem ciężkości pracy na poszczególnych stanowiskach. Dokonano oceny zagrożenia cieplnego w tych oddziałach na podstawie wartości wybranych wskaźników wyznaczonych na podstawie pomiarów parametrów fizycznych powietrza oraz założonych czynników związanych z rodzajem odzieży i z aktywnością fizyczną pracowników zatrudnionych na określonych stanowiskach pracy. Wskazano stanowiska, w których występuje zagrożenie klimatyczne.

EN

Thermal hazard in underground mines is one of the risks that has become particularly heavy for workers carrying out work in preparatory workings in roadway heading in the coal bed. The paper presents the structure of employment in the preparatory departments development districts of coal mines with focus on intensity of work in work places. An assessment of thermal hazard in these units was undertaken. It was based on selected indexes determined by measurements of the physical parameters of air and on assumed factors related to the type of clothing and physical activity of employees in certain positions. Points where there thermal hazard were indicated.

19

Bezpieczna technologia eksploatacji zwałowiska odpadów powęglowych

Domagała L., Różański Z.

Górnictwo i Geologia

|

2013

|

T. 8, z. 2

5--19

PL

W artykule przedstawiono technologie prac związanych z eksploatacją materiału odpadowego zgromadzonego na zwałowisku odpadów powęglowych, z uwzględnieniem profilaktyki w zakresie zagrożenia pożarowego oraz zapylenia powietrza. Poszczególne etapy robót (przygotowanie, udostępnienie, wybieranie oraz rekultywacja techniczna) opisano na przykładzie eksploatacji centralnego zwałowiska Przezchlebie.

EN

This paper presents the technology work related to the exploitation of the waste material stored on the coal waste dump, including prevention of fire hazard and dustiness. Particular stages of works (preparation, opening out, winning and technical reclamation) is described on the example of the central dump Przezchlebie.

20

Eksploatacja i mozliwości zagospodarowania centralnego zwałowiska odpadów powęglowych Przezchlebie w gminie Zbrosławice

Drenda J., Domagała L., Różański Z., Poloczek M., Bujok A.

Górnictwo i Geologia

|

2011

|

T. 6, z. 2

25-37

PL

W artykule przedstawiono stosowane i planowane kierunki wykorzystania odpadów ulokowanych na centralnym zwałowisku Przezchlebie w gminie Zbrosławice. Opisano najważniejsze aspekty technologii eksploatacji materiału odpadowego, z uwzględnieniem zagrożenia pożarowego i zapylenia powietrza. Zaprezentowano koncepcję zagospodarowania terenu zwałowiska po zakończeniu eksploatacji.

EN

Applied and planed the utilization directions of wastes placed on the Przezchlebie dump in Zbrosławice district were presented in the paper. The most important aspects of coal waste exploitation technology taking into consideration fire hazard and air dustiness were described. The project of dump site management after finished exploitation was presented.