Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Contribution to the a priori assessment of the value of the caving zone expansion coefficient in the forecast of ground surface uplift caused by the flooding of closed coal mines in the Ruhr region/Germany

Rafał Misa, Mateusz Dudek, Anton Sroka, Krzysztof Tajduś, Dawid Mrocheń

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2024

|

Vol. 72, nr 2

art. no. e148611

EN

The article presents a methodology for determining the value of the expansion coefficient of a reconsolidated caving zone in the context of forecasting the rise in underground mine water levels and consequent surface subsidence caused by the process of flooding the closed coal mines. The paper also provides a brief characterisation of analytical predictive models regarding surface subsidence during the process of flooding coal mines. In order to describe the vertical deformation of the reconsolidated porous rock mass in the caving zone, a linear-elastic medium of Biot was utilised. The conducted theoretical calculations demonstrate a high agreement with the results obtained through the identification of the expansion coefficient parameter based on the analysis of in-situ subsidence measurements in Dutch and German mining areas. The proposed methodology was applied to a real case study involving the forecasting of the impact of the flooding process on the underground workings of the German Ibbenbüren mine. The article constitutes a significant contribution to the field of forecasting the rise in underground mine water levels and surface subsidence during the process of flooding closed coal mines. The presented methodology and obtained results can be valuable for researchers, engineers, and decision-makers involved in the planning and management of mining areas.

2

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.

3

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.

4

Początki górnictwa węgla kamiennego w Zagłębiu Dąbrowskim i problem płytkich wyrobisk górniczych

Kowalski A., Gruchlik P., Polanin P.

Przegląd Górniczy

|

2012

|

T. 68, nr 8

130--139

PL

W artykule opisano początki górnictwa węgla kamiennego w Zagłębiu Dąbrowskim, które są datowane na koniec XVIII wieku, kiedy rozpoczęto eksploatację pokładów zalegających blisko powierzchni. Początki te miały miejsce w obrębie dzisiejszej Dąbrowy Górniczej i sięgają 1785 r., przy czym najstarsze eksploatacje węgla kamiennego udokumentowane na mapach pochodzą z 1796 roku. Jest to kopalnia „Reden”. Drugim rejonem początków górnictwa w Zagłębiu są Psary – gdzie znajdowała się kopalnia „Hoym” (później znana jako „Tadeusz”) datowana na 1797 rok. Następnie w ujęciu syntetycznym przedstawiono mapę powierzchni z granicami płytkiej eksploatacji do około 100 m oraz liczbę i rodzaje zlikwidowanych wyrobiskach górniczych mających połączenie z powierzchnią. Przedstawiono także przykład spenetrowanego płytkiego wyrobiska górniczego, znajdującego się w terenie zabudowanym, które pomimo prowadzonej jego likwidacji, może stwarzać zagrożenie dla powierzchni.

EN

In the article the beginnings of hard coal mining in the Dąbrowa Coal Basin are described, which are dated for the end of the 18 th century, when the exploitation of seams occurring near the surface started. These beginnings took place within the to-day’s Dąbrowa Górnicza and reach the year 1785. The oldest hard coal exploitation documented on maps originate from the year 1796. This is the “Reden” mine. The second region of mining beginnings is the village Psary – where existed the mine “Hoym” (later known as “Tadeusz”), dated for 1797. Next in the synthetic expression the map of the surface with boundaries of shallow exploitation up to about 100 m and the number and types of liquidated mining excavations having connection with the surface were presented. Moreover, an example of a penetrated shallow mining working was presented. It occurred in a built over area, which despite its conducted liquidation can create a hazard for the surface.