The classification of gas and rock outburst hazard based on the volatile content of coalis assessed. The complexity of gas and geodynamic hazards, and of the geological and mining conditions of the Upper Silesian Coal Basin, make it difficult to effectively assess the gas androck outburst. Safe mining operations in coal seams prone to outbursts should be based on specified analyses of gas, geological and mining conditions, and consider the coal characteristics, including the volatile content and sorption properties. An original method for determining the adsorption isotherm is described: it allows for more precise determination of methane pressure, and of the possibility of gas accumulation at higher pressures. A coal classification is developed based on the volatile content(Vdaf) in relation to the possibility of a gas-geodynamic phenomenon.
Zjawiska dynamiczne w górotworze to m.in. zjawiska gazogeodynamiczne, którym towarzyszą wyrzuty gazów i skał, opady węgla i skał z nagłym oderwaniem się węgla od ociosów i wydzieleniem gazu, wypływy gazów (wydmuchy). W pokładach skłonnych do wyrzutów powstają opady węgla i skał z gwałtownymi wypływami gazów złożowych do wyrobisk górniczych, które powodują zakłócenia i zagrożenia stanu przewietrzania kopalni. Skala tych zjawisk jest szczególnie uciążliwa w kopalniach w południowej i zachodniej części GZW, tj. kopalniach wchodzących w skład Jastrzębskiej Spółki Węglowej i ma istotny wpływ na poziom bezpieczeństwa górników. Znane są przykłady stanów nieustalonych parametrów powietrza w wyrobiskach kopalni rejestrowanych w czasie zjawisk gazodynamicznych np. po wstrząsach i tąpnięciach. W artykule przedstawiono skutki zjawisk gazogeodynamicznych związanych z opadami węgla i skał wraz z towarzyszącym im uwalnianiem znacznych ilości gazów złożowych w czasie drążenia chodników badawczych w kopalni węgla kamiennego Knurów-Szczygłowice Ruch Szczygłowice. Charakter dynamiki tych zjawisk pokazano na przykładach, powstających w ich wyniku, stanów nieustalonych parametrów powietrza w wyrobiskach kopalni zarejestrowanych w kopalnianym systemie gazometrii.
EN
Dynamic phenomena in the rock mass include: gas-geodynamic phenomena accompanied by gas and rock outbursts, coal and rock falls with a sudden separation of coal from the wall and gas emission, gas outflows (blows). In the seams prone to rock and gas outburst, coal and rock fall occurs, with rapid outflows of deposit gases into the mine workings, which cause disturbances and threats to the mine’s ventilation. The scale of these phenomena is particularly heavy in mines in the southern and western parts of the Upper Silesia Coal Basin, i.e. mines belonging to Jastrzebska Coal Company, and has a significant impact on the level of safety of miners. Such transient states of air parameters in mine workings during gas-dynamic phenomena, e.g. after shocks and bumps have been recorded by mine monitoring systems. The article presents the effects of gas-geodynamic phenomena related to coal and rock falls with the accompanying release of significant amounts of deposit gases during the driving of research galleries in the Knurów-Szczygłowice mine Szczygłowice part. The nature of the dynamics of these phenomena is shown by the examples of the resulting transient states of air parameters in the mine workings recorded by the mine gasometry system.
W artykule, na podstawie modelowania w skali 1:1 metodą spoistych modeli cząstkowych (BPM), omówiono zmiany makroporowatości w kręgach pomiarowych o średnicy 3,5 m, położonych kolejno od czoła przodka wyrobiska korytarzowego w czasie drążenia, o wysokości 3,5 m, do odległości 17 m od przodka w głąb calizny pokładu. Stwierdzono, że w strefie wgłębnej (7-17 m od czoła przodka) następuje systematyczne zmniejszanie się makroporowatości (wzrost gęstości) - do około 7% w stosunku do wartości pierwotnej w okresie bezpośrednio poprzedzającym dynamiczną część wyrzutu, po czym we wszystkich kręgach badanego odcinka pokładu następuje w przybliżeniu jednakowy wzrost mikroporowatości (zmniejszenie się gęstości) związane ze stopniowym rozpadem calizny pod wpływem ciśnienia gazu wolnego oraz sił wynikających z szybkiej desorpcji metanu z węgla. Zjawisko przejściowego wzrostu gęstości węgla w strefie pozaprzodkowej jest tłumaczone przez autora - przedostawaniem się do tego rejonu pokładu silnie sprężonego gazu szczelinowego.
EN
In this article, on the basis of modeling in the scale of 1:1, making use of the method of bonded particle models, changes in macro porosity in measurement circles of 3,5 m in diameter have been found. The circles have been situated in turn from the working face of the dog heading during its driving, the headroom of 3,5 m, up to the distance of 17 m from the working face deep inside the body of coal. It has been stated that in the inside-zone (7-17 m form the working face) the decrease in macro porosity appears (increase in density) - up to about 7% in relation to its initial value in the period of directly preceding the dynamic part of the outburst. After that in all circles of the tested seam part appears approximately similar increase in macro porosity (decrease in density) related to gradual decomposition of coal under the influence of free gas pressure and the strengths forces due to quick desorption if methane from coal. The phenomenon of temporary coal density increase in off-forehead zone is explained by the author as a result of strongly pressured slotted gas penetration to this part of the seam.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Dotychczasowe doświadczenia uzyskane w kopalniach górnośląskich pokazują, że zagrożenie wyrzutami węgla i gazu w tym rejonie ma charakter lokalny, związany z istniejącymi zaburzeniami geologicznymi. Obowiązujące wskaźniki stanu zagrożenia wydają się być niewystarczające dla jego rzetelnej oceny. W pracy przedstawiono metody i narzędzia powstałe w laboratorium Pracowni Mikromerytyki IMG PAN do badania natury wyrzutów. Przedstawiono również nowe kierunki badań tych zjawisk oraz narzędzia do ich realizacji.
EN
Experiences obtained up to now in mines of Upper Silesian Coal Basin indicated that outburst potential in this region has a local character, connected with geological disturbances. Obligatory use outbursts prediction indexes seems to be not enough suffice for the complete estimation of outburst danger. This article presents new methods and instruments prepared in the Laboratory of Micromeritics IMG PAN, helpful for investigation of nature of outbursts. There were presented also new research directions of gas and coal outbursts and instruments for their realization.
In underground mining, outburts of coal and gases represent still a considerable hazard. For this reason, mainly European localities thus endangered have been closed preferentially. However, the seriousness of the problem has not been reduced in active mines in this way, which is documneted by a series of recent outbursts in China, Poland, Australia and especially in Ukraina (Donbas). Therefore, experience just from Ukraine and a comparison with results from the Czech Republic are presented in the submitted article.
PL
Wyrzuty węgla i gazów w górnictwie podziemnym ciągle stwarzają poważne zagrożenie. Z tego też względu zaniechana została eksploatacja w większości złóż europejskich, w których zagrożenie to występowało. W czynnych kopalnaich w dalszym ciągu zagrożenie stanowi poważny problem. Uwypukliło się to w trakcie niedawnych wyrzutów w Chinach, w Polsce, w Australii, szczególnie na Ukrainie (Donbas). Dlatego w artykule ze celowe uznano pokazanie i porównanie doświadczeń z Ukrainy i Republiki Czeskiej.
Many regions are historically connected with the mining of hard coal of highest quality. The mining transfers into areas considerably tectonically disturbed and into areas with numerous anomalous manifestations of the rock mass. As for this wide range of problems, I paid attention to the problems associated with a complicated geomechanical event, i.e. coal and gas outbursts. In the contribution I summarized the existing knowledge of various aspects of forecasting the coal and gas outbursts and indicated possible methods of reclassifying already classified seams into the category with the lower degree of hazard.
PL
Z górnictwem węgla kamiennego najwyższej jakości historycznie związana jest duża liczba regionów. Górnictwo to przenosi się w obszary tektonicznie znacznie zaburzone oraz w obszary o licznych anomaliach mas skalnych. W artykule zwrócono uwagę na problemy związane ze skomplikowanymi zjawiskami geomechanicznymi, np. wyrzutami węgla i gazu. Scharakteryzowano istniejący stan wiedzy na temat rozmaitych aspektów prognoz wyrzutów węgla i gazu, wskazano na możliwe metody przeklasyfikowywania już sklasyfikowanych pokładów do kategorii o mniejszym stopniu ryzyka.
W artykule omówiono zjawisko wybuchów gazu w Kopalni Paskov (Kompania węglowa OKD). Przeanalizowano możliwości redukcji wsakźnika wybuchowośći gazu w warunkach kopalni Paskov.
EN
The analysis of gas outburst phenomen in the mine Paskov of OKD coal company is performed. The analysis criteria are presented. Based on the analysis of associated rocks tectonics it can be stated. That the main factor which influenced the reduction of gas outbursts number in the conditions of mine Paskov is the depth of mining.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.