Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Foreshadow prediction of coal and gas outbursts based on a weighted first-order local-region method

Li Z. Q., Liu Z., Yuan S.

AGH Journal of Mining and Geoengineering

|

2012

|

Vol. 36, no. 3

217-223

EN

This paper presents a method for the foreshadow prediction of coal and gas outburst. It was hypothesized that the gas emission prior to coal and gas outburst was nonlinear and the chaotic time series could be used in the short-term prediction. The weighted first-order local-region method was used to analyze the historical monitored gas emission data prior to the coal and gas outburst in a coal mine. The phase space of gas emission time series was reconstructed according to Takens' theory and a dynamic mathematical model of prediction was constructed. Then, the model was applied to predict the gas emission and the results were good. More than 75 percent of the predictive value error constitutes less than 1 percent. The results show that the weighted first-order local-region method is much more precise than some prediction methods and it is also easy to operate. So it is good in application and provides an effective method for coal and gas outburst prediction based on the obviously nonlinear gas emission data.

PL

Niniejsza publikacja przedstawia metodę prognozowania wyrzutów węgla i gazu. Z postawionych hipotez wynika, że emisja gazu, do której dochodzi przed wyrzutem węgla i gazu, ma przebieg nieliniowy, a chaotyczny szereg czasowy może być wykorzystywany w prognozach krótkoterminowych. Do analizy danych historycznych monitorowanej emisji gazu przed wyrzutem węgla i gazu w kopalni zastosowano ważoną metodę lokalną pierwszej potęgi. Przestrzeń fazową szeregu czasowego emisji gazu zrekonstruowano na podstawie twierdzenia Takensa, a następnie sporządzono dynamiczny model matematyczny prognozy. Model ten wykorzystano do prognozy emisji gazu. Wyniki testu były zadowalające. 75 procent błędu wartości prognozowanej stanowi mniej niż 1 procent. Wyniki pokazują, że ważona metoda lokalna pierwszej potęgi jest o wiele bardziej precyzyjna niż wiele innych metod prognostycznych. Ponadto jest ona łatwa do zastosowania. Prostota i skuteczność tej metody czyni ją odpowiednią do prognozowania wyrzutów węgla i gazu na podstawie nieliniowych danych emisji gazu.

2

Rozwiązanie zjawisk geomechanicznych w obszarze na styku skała - gaz w kopalniach ostrawsko-karwińskich (cr)

Urban P.

Management Systems in Production Engineering

|

2011

|

nr 1 (1)

19-23

PL

Przedmiotem artykułu jest analiza zjawisk wyrzutu węgla i gazu w kopalniach okręgu Ostrawsko-Karwińskiego zagłębia węglowego. Zaprezentowano ewolucję możliwości występowania wybuchów oraz nowe trendy w określaniu kryteriów wskaźników przewidywania w kopalni Paskov. Jako główny temat, artykuł podejmuje aspekty ciągłej prognozy nagłych wyrzutów w obszarze eksploatacji górniczej.

EN

The paper performs the analysis of gas and coal outbursts phenomena in the mines in the area of Ostrava-Karvina (OKR) basin. It deals with evolution of outbursts possibilities and new trends determination of criteria prediction indicators on Paskov mine in OKR. Mainly it deals with criteria from aspects continuous prognosis of sudden outbursts in mining area.

3

Microscopic analysis of structure of coal samples collected after an gas and coal outbursts in the gallery D-6, coal seam 409/4 in the "Zofiówka" coal mine (upper silesian coal basin)

Wierzbicki M., Młynarczuk M.

Archives of Mining Sciences

|

2006

|

Vol. 51, no 4

577-588

EN

One of the possible causes of rock and gas outbursts in collieries is structural changes in coal occurring in geologically disturbed areas. This paper summarises the results of measurements of rock fracturing as well as vitrinite and mylonite content after an outburst in the gallery D-6 in the "Zofiówka" coal mine. Measurement data show that coal in this region contains vast amounts of structurally deformed coal, with a thick network of internal fracturing. Such structure of the coal matter may facilitate gas accumulation in coal's internal structure and gas release whenever pressure changes should occur.

PL

W dniu 22 listopada 2005 r. w chodniku transportowym D-6 KWK ,,Zofiówka" (rys. l) miał miejsce wyrzut metanu i skał. W jego wyniku chodnik został zasypany masami wyrzutowymi na długości ok. 35 m od czoła przodku a do atmosfery kopalnianej w czasie jednej godziny wydzieliło się ponad 8000 m3 metanu. Po wyrzucie, w rejonie kawerny wyrzutowej, widoczne były dwa uskoki. Ich przebieg wskazywał na zawiasowy charakter tych nieciągłości (rys. 2). Jedną z przyczyn występowania wyrzutów węgla i gazu w kopalniach węgla kamiennego mogą być zmiany strukturalne węgla występujące w rejonach zaburzeń geologicznych pokładów. W pracy zaprezentowano wyniki pomiarów stereologicznych prób węglowych pobranych z mas powyrzutowych w omawianym wyrobisku. Masę tą w dominującym stopniu stanowił miał węglowy. Próby ziarnowe przeznaczone do badań pobrano w sposób krzyżowy z górnej (2 m od spągu), środkowej (1 m od spągu) i dolnej (20 cm od spągu) części mas - próbki oznaczone jako OM/U, OM/M, OMID - oraz na wysokości 2 m od spągu chodnika, w rejonie prawego ociosu, środkowej części wyrobiska oraz przy lewym jego ociosie - próbki oznaczone jako OMlUR, OM/UM, OM/UL. Z poszczególnych próbek wykonano zgłady a podczas ich obserwacji szczególną uwagę zwrócono na zawartość witrynitu, udział substancji odmienionej strukturalnie oraz na udział spękań występujących na poszczególnych składnikach struktury. Próbki obserwowano przy powiększeniu 200x. Zliczano następujące obiekty: klej, (nie był przedmiotem analizy), witrynit nieodmieniony (V), struktura odmieniona typu mylonit (MY), inertynit + liptynit (nieodmienione) (I+L), spękania na witrynicie (Cr(V), spękania na strukturze odmienionej (Cr(MY), spękania na inertynicie i liptynicie (Cr(I+L", substancje nieorganiczne (IS). Przykłady analizowanych struktur widoczne na zgładach pokazano na rys. 3. W tabeli I podano udziały procentowe poszczególnych struktur widocznych na zgładach oraz wartości odchyleń standardowych dla poszczególnych zliczeń, obliczone zgodnie z Polską Normą. We wszystkich próbkach występował węgiel odmieniony strukturalnie - mylonit. Średnia jego zawartość w masach powyrzutowych, liczona wraz ze spękaniami na tej strukturze, wynosiła 15.2%. Badany węgiel posiadał dużą zawartość witrynitu, wynoszącą średnio 83.7:1:.2.7% - ostatnia kolumna tabeli. Niezwykle ważną cechą strukturalną węgla, wpływającą na gazopojemność węgla i kinetykę odgazowania, jest stopień jego spękania. W tablicy 2 podano udziały spękań na poszczególnych, wydzielonych wcześniej grupach strukturalnych węgla obliczone ze wzorów (1-3). Struktura węgla zmylotynizowanego charakteryzuje się bardzo gęstą siecią spękań, podczas obserwacji mikroskopowych, osiągającą kilkaset pęknięć na milimetr. Gęstość spękań na mylonicie, (kol. 2, tab. 2) zawierała się w przedziale od 22.8 do 40.2[%] - średnio 31.6%. Średni udział spękań na węglu nieodmienionym strukturalnie wynosi natomiast 5.1 % (kol. 3 tab. 2). Różnica w istniejącej sieci spękań pokazuje, że przy takim samym ciśnieniu gazu mylonit posiadać może wielokrotnie większą pojemność gazową (dla gazu nie związanego sorpcją) niż węgiel nieodmieniony strukturalnie. Dodatkowo, gaz ten może zostać szybciej uwolniony poprzez niezwykle rozbudowaną sieć spękań wewnętrznych, co przejawia się wyższą wartością współczynnika dyfuzji stwierdzoną innymi badaniami (Cybulski et al., 2006). Czynniki te niewątpliwie wpływają na wzrost zagrożenia wyrzutowego. Brak wcześniejszych objawów sygnalizujących wzrost zagrożenia wyrzutem węgla i gazu bądź zagrożenia metanowego w przodku chodnika transportowego D-6, wysoki wskaźnik odgazowania węgla oraz istnienie w masach powyrzutowych znacznej ilości węgla odmienionego strukturalnie, mogącego gromadzić znaczne ilości gazu oraz oddawać go ze zwiększoną kinetyką w przypadku wystąpienia gradientu ciśnienia, pozwalają na stwierdzenie, że wyrzut w wyrobisku nastąpił w wyniku zbliżenia się czoła przodku do tzw. kieszeni gazowej.