This paper discusses the issue of the methane hazard occurring in the longwall areas of hard coal deep mines along with ways of overcoming this hazard. The authors describe devices for measuring the parameters of the underground environment in the exploitation area. Then, they present the results of tests to determine the methane hazard level in the longwall area. The parameters of ventilation-, absolute-, and criteria-methane-bearing capacity are determined based on online measurements of ventilation and gas parameters. The presented results are the effects of the European project AVENTO (Advanced tools for monitoring ventilation and methane emission).
PL
W artykule scharakteryzowano zagrożenia metanowe występujące w rejonach ścian wydobywczych kopalń głębinowych węgla kamiennego oraz podstawy ich zwalczania. Scharakteryzowano urządzenia pomiarowe stosowane do pomiaru parametrów środowiska podziemnego w rejonie eksploatacji. Przedstawiono wyniki badań dotyczących wyznaczania poziomu zagrożenia metanowego w rejonie ściany wydobywczej. Wyznaczono parametry metanowości wentylacyjnej, bezwzględnej i kryterialnej na podstawie ciągłych pomiarów parametrów wentylacyjnych i gazowych. Zaprezentowane wyniki badań są efektem realizacji badawczego projektu europejskiego AVENTO (Zaawansowane narzędzia do kontroli wentylacji i emisji metanu).
W artykule scharakteryzowano zagrożenia metanowe występujące w rejonach ścian wydobywczych kopalń głębinowych węgla kamiennego oraz podstawy ich zwalczania. Przedstawiono strukturę i funkcje stosowanych systemów monitorowania parametrów wentylacyjnych oraz stężeń metanu w powietrzu płynącym przez wyrobiska. Opisano również opracowany w ramach projektu AVENTO model systemu monitorowania i analizy on-line realizującego następujące dodatkowe funkcje: obliczenia parametrów sieci wentylacyjnej z uwzględnieniem aktualnych pomiarów z systemu monitorowania, analizy zagrożenia metanowego w rejonach ścian wydobywczych, predykcję krótkoterminową parametrów zagrożenia metanowego. Przedstawiono wyniki badań testowych modelu systemu zintegrowanego wykonanych na podstawie rzeczywistych danych uzyskanych podczas badań i eksperymentów prowadzonych w kopalni.
EN
This paper describes methane hazards occurring in the areas of the working faces of deep coal mines and methods of elimination of these risks. A structure and functions of the applied monitoring systems of ventilation parameters and methane concentration in the flowing air have been presented. In addition, a model of a monitoring system and analysis on-line developed within the AVENTO project has been described. It performs the following additional functions: calculation of parameters of a ventilation system taking into account the current measurements given by the monitoring system; analysis of methane hazard in the areas of working faces; short-term prediction of parameters of methane hazard. The results of test trials of the model of the integrated system which were shown on the basis of real data obtained during tests and experiments carried out in a mine have been presented.
Od końca 2010 roku mierzalne stężenia H2S zostały stwierdzone nie tylko w otworach badawczych wierconych w kopalni „Polkowice-Sieroszowice", ale także w wyrobiskach przyległych do zrobów pola eksploatacji G-62, gdzie doszło do poważnego wypadku zatrucia gazem, w którym poszkodowany został jeden górnik. Siarkowodór, pojawiając się w tym obszarze, wydziela się głównie poprzez emanację ze spękań skał stropowych nad zrobami eksploatacyjnymi lub wskutek napływu gazu, jako wyniku drgań sejsmicznych pochodzących od wstrząsów generowanych robotami eksploatacyjnymi. Zwiększone dopływy H2S są coraz częstsze w rejonie OG „Głogów Głęboki Przemysłowy". W KGHM Polska Miedź S.A. trwają obecnie poszukiwania metod i środków, w celu rozpoznania i eliminacji zagrożenia stwarzanego przez obecność związków siarki oraz w celu zapewnienia bezpieczeństwa załóg górniczych. W artykule przedstawiono nowy model rozwoju systemu wykrywania H2S przystosowanego do ograniczania tego zagrożenia w kopalniach rud miedzi. Autorzy przedstawiają metody pomiaru i rejestracji danych, celem stworzenia ram kompleksowego systemu zarządzania awaryjnego. Artykuł przedstawia poglądy nadzoru górniczego, przedsiębiorcy oraz pracowników jednostki naukowo-badawczej, aby zainicjować dyskusję, która pozwoli na wypracowanie możliwie najbardziej adekwatnych do skali zagrożenia wymogów technicznych i prawnych prowadzenia robót w warunkach występowania tego zagrożenia.
EN
Since September 2010 measurable concentrations of H2S were confirmed not only in survey holes drilled in the "Polkowice-Sieroszowice" mine, but also in workings adjacent to goaf of exploitation field G-62, where a serious gas poisoning incident took place in which one miner suffered injury. Hydrogen sulfide appearing in this area is associated mainly with emanations through vertical extended cracks, generally caused by the gradual process of destruction of the roof rocks over the exploited areas, or as part of a new phenomenon, the occurrences of gas inflows as a result of seismic activity (tremors) during exploitation operations. Conversely, the increased concentrations of H2S are becoming more frequent in the "Głogów Głęboki Przemysłowy" mining area. KGHM Polska Miedź S.A. is currently searching for methods and means to recognize and eliminate the threat posed by the presence of sulfur compounds and to ensure the safety of mining crews. This paper presents a new model for development of a H2S detection system specifically tailored to alleviate this threat in copper mines. The authors present a method for obtaining sample readings and through use of relevant examples, provide a framework for an associated emergency management system. The paper presents the views of the mining supervision and research center and is supposed to make a useful contribution to discussions and advances regarding thr associated and proposed regulatory requirements.
The article presents hazardous conditions of airborne dust based on the results of measurements of dust concentration taken at work-places at a underground rock-coal face drilled by a heading machine with combined ventilation (suction and forced ventilation with dust collector). The measurements were taken using three methods in order to examine and assess the actual conditions within the excavation subject to the study. The measurement results and conclusions show major difficulties in achieving MAC levels. Research conclusions indicate the low efficiency of collective and personal measures applied to protect against dust harmful to health as well as the need to improve them.
W artykule scharakteryzowane zostały parametry i czynniki wpływające na możliwość zaistnienia wybuchu osiadłego pyłu węglowego. Przedstawiono sposób wyznaczania rozkładów ilości osiadłego pyłu węglowego powstającego podczas eksploatacji węgla i sposób wykorzystania tych rozkładów do wspomagania oceny zagrożenia wybuchem pyłu węglowego. Opisano działanie stacjonarnego pyłomierza optycznego PŁ-2, wykorzystanego w badaniach, oraz system pomiarowy kopalni. Zaprezentowano nową propozycję wspomagania oceny zagrożenia wybuchem opartą o ciągłe monitorowanie stężenia pyłu zawieszonego w powietrzu.
EN
The article discusses parameters and factors that impact on the possibility of the deposited coal dust explosion hazard. The methods were presented how to determine the distributions of the volume of deposited coal dust originating during mining exploitation and how to use these distributions to support the evaluation of the coal dust explosion hazard. The author described the operations of the PŁ-2 stationary optical dust meter which was used in the research, along with the measuring system of a mine. A new proposal was put forward to support the evaluation of the explosion hazard with continuous monitoring of coal dust deposited in the air.
W artykule przypomniano wpływ na poziom bezpieczeństwa w danym rejonie eksploatacyjnym takich współwystępujących zagrożeń, jak: pożary endogeniczne, zagrożenia metanowe, klimatyczne, tąpania oraz wybuchy pyłu węglowego. Scharakteryzowano możliwe zagrożenia pod względem dynamiki skutków ich wystąpienia, co pozwoliło wyróżnić grupy zagrożeń o charakterze biernym, w tym jawne i utajone, oraz dynamicznym. Na tle dotychczas realizowanych zakresów monitorowania zagrożeń przedstawiono nowe zakresy — pyłometrię, barometrię oraz termohigrometrię — jako najnowsze możliwości funkcjonalne systemów monitorowania. Omówiono także nowe możliwości doraźnego monitorowania górotworu w celu wykrywania ewentualnych możliwości wystąpienia niebezpiecznych zjawisk gazogeodynamicznych.
EN
The article describes the influence of the associated hazards of spontaneous fires, of fires caused by methane ignition, of climatic bumps and of coal dust explosion on the safety levels in specific exploitation areas. Potential hazards are characterized from the point of view of the dynamics of the consequences of their occurrence, which results in dividing them into two groups: those passive (including open and hidden hazards) and those dynamic. New directions - monitoring of dust, barometry, thermohigrometry i.e. new functionalities of monitoring systems are presented against the hitherto prevailing monitoring spectrum. The article presents also new solutions in the strata monitoring used for prediction of potential occurrence of hazardous gas- and geodynamical events.
The paper presents factors determining dust explosion hazards occurring in underground hard coal mines. The authors described the mechanism of transport and deposition of dust in mines entries and previous research on this topic. The paper presents a method of determination of depositing dust distribution during mining and presents the way to use it to assess coal dust explosion risk. The presented method of calculating the intensity of coal dust deposition is based on continuous monitoring of coal dust concentrations with use of optical sensors. Mathematical model of the distribution of the average coal dust concentration was created. Presented method allows to calculate the intensity of coal dust deposition in a continuous manner. Additionally, the authors presented the PŁ-2 stationary optical dust sampler, used in the study, connected to the monitoring system in the mine. The article features the results of studies conducted in the return air courses of the active longwalls, and the results of calculations of dust deposition intensity carried out with the use of the presented method.
PL
W artykule scharakteryzowane zostały czynniki wpływające na ryzyko wybuchu pyłu węglowego. Opisany został mechanizm transportu i osiadania pyłu w wyrobiskach kopalnianych oraz badania innych naukowców zajmujących się tą tematyką. Przedstawiono sposób wyznaczania rozkładów ilości osiadłego pyłu węglowego powstającego podczas eksploatacji węgla i sposób wykorzystania tych rozkładów do oceny ryzyka wybuchu pyłu węglowego. Przedstawiona metoda obliczania intensywności osiadania pyłu węglowego bazuje na ciągłych pomiarach stężenia pyłu w powietrzu wentylacyjnym czujnikami optycznymi oraz matematycznym modelu rozkładu średniego stężenia pyłu. Zaprezentowana metoda pozwala na obliczanie intensywności osiadania pyłu węglowego w sposób ciągły. Przedstawiono, wykorzystany w badaniach, stacjonarny pyłomierz optyczny PŁ-2 i system pomiarowy kopalni. W artykule zamieszone zostały wyniki badań przeprowadzonych w wyrobiskach nadścianowych czynnych ścian wydobywczych i wyniki obliczeń intensywności osiadania pyłu przeprowadzone przy użyciu zaprezentowanej metody.
Artykuł przedstawia wyniki prac związanych z zastosowaniem metodyki Common Criteria (ISO/IECI5408) w projektowaniu czujników gazometrycznych, które spełniają wymagania stawiane górniczym urządzeniom budowy przeciwwybuchowej. Omówiono kluczowe założenia standardu Common Criteria oraz poszczególne etapy tworzenia dokumentu Security Target opisującego koncepcję bezpieczeństwa dla oceny przykładowego czujnika gazometrycznego. Opisano konstrukcję teoretycznego urządzenia, określono wszystkie zasoby, których scharakteryzowanie niezbędne jest do zdefiniowania problemu bezpieczeństwa. Omówiono podmioty związane z produkcją i użytkowaniem czujnika, zagrożenia, które mogą w negatywny sposób wpłynąć na bezpieczeństwo urządzenia oraz przedstawiono założenia dotyczące jego pracy.
EN
The article features the results of works related to the use of the Common Criteria methodology (ISO/IEC15408) in the construction of gas measuring sensors which comply with the requirements for anti-explosion mining devices. The key assumptions of the Common Criteria standard were presented along with particular phases of creating a Security Target document which describes a security concept for the assessment of a gas measuring sensor. The authors presented the structure of this theoretical device and determined all assets whose description is indispensable to define the security problem. The subjects related to the production and exploitation of the sensor were characterized, as well as threats which may negatively influence the security of the device. Finally, the assumptions concerning the sensor operations were described.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Jednym z poważniejszych zagrożeń w kopalniach węgla kamiennego są pożary przenośników. W artykule przedstawiono badania produktów gazowych powstających przy termicznym rozkładzie taśm przenośnikowych podczas stanów awaryjnych. Wyniki badań przeprowadzonych w ITI EMAG wykorzystano do opracowania struktury czujnika oraz przetwarzania sygnałów pomierzonych, służących wczesnemu i niezawodnemu wykrywaniu źródeł pożarów przenośników taśmowych.
EN
The fires in belt conveyors present one of the most important hazards in hard coal mines. The paper presents the research works on gaseous products produced during thermal decomposition of conveyor belts under emergency conditions. The results of the research carried out by the Institute of Innovative Technologies EMAG have been used for development of a structure of the sensor and signal processing aimed at early and reliable detection of fire sources in belt conveyors.
W artykule scharakteryzowano główne przyczyny powstawania zagrożenia pożarowego przenośników taśmowych stosowanych w górnictwie podziemnym. Zaprezentowane zostały wyniki badań laboratoryjnych produktów rozkładu termicznego taśm przenośnikowych. Wnioski z przeprowadzonych badań są podstawą do dalszych prac nad wielo-detektorowym czujnikiem służącym do wczesnego wykrywania pożarów przenośników.
EN
The article describes main causes of fire hazards for belt conveyors used in underground mining. The authors presented the results of laboratory tests of thermal degradation products of belt conveyors. The conclusions are the basis for further research on a multi-detector sensor used for early detection of belt conveyors fires.
W artykule scharakteryzowano produkty powstające w wyniku rozwoju źródła pożaru oraz dokonano wyboru detektorów najbardziej przydatnych do ich wczesnego wykrywania. Przedstawiono strukturę blokową oraz koncepcję konstrukcji czujnika wielodetektorowego. Opisano również funkcje i przetwarzanie sygnałów w czujniku ze szczególnym uwzględnieniem podwyższenia czułości oraz eliminacji fałszywych alarmów. Przedstawiono główne przyczyny pożarów związane z przenośnikiem taśmowym na podstawie badań w wielu krajach. Uwzględniając konstrukcję przenośników oraz ich lokalizację w wyrobiskach z przepływającym powietrzem przeanalizowano rozmieszczenie czujników dla najlepszego wykrywania pożarów. Opracowana konstrukcja czujnika oraz przeprowadzone badania i analizy będą podstawą do opracowania systemu wczesnego wykrywania źródeł pożarów przenośników taśmowych.
EN
The products resulted from development of a fire source have been characterized in the paper. The most useful sensors for detection of the fires have been selected. A block structure and idea of a construction of a multi-sensor device have been presented. The functions of that device and the signal processing have been described taking especially into account increase in sensibility and elimination of false alarms. The main reasons of the fires in belt conveyors have been shown on the basis of research work in many countries. Allowing for construction of conveyors and their installation in galleries with air flow, the location of sensors has been analysed for the best detection of fires. The developed construction of the multi-sensor device, the tests and analyses will be the basis of development of a system for early detection of fires in belt conveyors.
W artykule scharakteryzowano zagrożenia spowodowane występowaniem pyłu węglowego oraz zaprezentowano pyłomierz optyczny PŁ-2 do ciągłego monitorowania stanu zapylenia powietrza. Przedstawiono wyniki badań w wyrobiskach kopalni. Opisano metodę wyznaczania modeli rozkładów pyłu w wyrobisku. Przedstawiono także metody oceny zagrożeń spowodowanych występowaniem pyłu węglowego na podstawie ciągłych pomiarów zapylenia powietrza.
EN
The coal dust hazards have been characterized in the paper. An optical dust counter PL-2 designed for continuous monitoring dustiness in the air has been shown. The results of trials in the underground workings have been presented. Methods of appraisal of hazards caused by coal dust have been presented on the basis of continuous measurement of dustiness in the air.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: The aim of this work is to perform the review of the recent most important results of experimental and theoretical investigations connected with the organic light emitting devices (OLEDs). Design/methodology/approach: The recent achievements in the field of designing, fabricating and clarification of the OLEDs operation have been presented. The possibilities of numerous, present and future applications of these devices have been pointed out. Findings: We show that fundamental differences among organic and inorganic devices result from differences between inorganic and molecular semiconductor materials. No charges are present in OLED devices without charge injection. Emission is due to radiative transitions from the neutral excited states to the ground states. We pointed out the important role that the OLEDs play in display design (even the flexible ones). Research limitations/implications: The main disadvantage of OLEDs is reported to be short their lives (particularly the blue OLED) and weak resistivity to moist but improvements are advancing. Originality/value: Our review concerns the most recent experimental and theoretical publications in the OLED investigation. We also show some recent examples of OLEDs application.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: The aim of this paper was to find parameters of the laser and maser beams in numerical ways with additionally applied external static axial magnetic field which satisfies the proper conditions for charged particle acceleration. Design/methodology/approach: The set acceleration was designed in order to obtain the possible high kinetic energy of the charged particles in the controllable manner. This was achieved applying a circularly polarized high intensity laser beam and a static axial magnetic field, both acting on the particle during the proper period. Findings: The quantitative illustrations of the calculation results, in a graphical form enabled to discuss the impact of many parameters on the acceleration process of the electrons and protons. We have found the impact of the Doppler Effect on the acceleration process to be significant. Increase in laser or maser beam intensity results in particle's energy increase and its trajectory dimension. However, increase in external magnetic field results in shrinking of the helical trajectories. It enables to keep the particle inside the laser beam. Research limitations/implications: Limits in the energy of accelerated particles arise from the limits in up-to-date available laser beam energy and the beam diameters. Originality/value: The authors show the parameters of the circularly polarized laser beam which should be satisfied in order to obtain the desired energy of the accelerated particles. The influence of the magnetic field strength is also shown.
W artykule zaprezentowano opracowany w Centrum "EMAG" pyłomierz PŁ-2 oraz system monitorowania, w którym ten pyłomierz pracuje. Przedstawiono wyniki badań zapylenia powietrza w wyrobiskach kopalni.
EN
A dust counter PŁ-2 as well as a monitoring system including this counter developed by EMAG Centre have been presented in the paper. The measuring results of dustiness in mine workings have been shown.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: The aim of this work was to fabricate the doped with transition or rare earth metals the single crystals such as Bi12GeO20 (BGO) and Bi12SiO20 (BSO), showing the photochromic effect and to study this effect. Findings: To the study results we can count the development of the mentioned single crystal technology and the measurement set as well as the interpretation of the obtained absorption spectra. Research limitations/implications: Among others we have found that the photochromic effect in these materials is connected with the change in doped atom charge state by one electron ie. Mn+4 → Mn+5 and Cr+3 → Cr+4. We also propose the schematic presentation of the energetic levels obtained on the basis of the above remarks. Originality/value: The authors show, for the first time, the photochromic effect in doped with transition or rare earth metals the BGO and BSO single crystals and developed the model explaining this effect. The similar studies were performed on the BTMO (T=Ti, M=Pb) mixed crystals. The applications are connected with the areas of scientific studies of some single crystals as well as using them in particular devices.
In this paper, the interaction between soil subgrade and a ceiling plate is studied. The two bodies are assumed to be in frictionless contact. The subgrade is modeled by the elastic, homogenous layer and the Kirchhoff hypotheses for the plate is assumed. Different types of plate support are considered. The interaction problem is reduced to the integral equation, which is solved numerically. Some results are presented on diagrams.
PL
Niniejsza praca traktuje o współpracy pomiędzy warstwą gruntową i płytą stropową. Założono, że oba ciała znajdują się w kontakcie, bez tarcia. Podłoże modelowane jest za pomocą jednorodnej, elastycznej warstwy, natomiast dla płyty przyjęto założenia Kirchhoffa. W pracy zostały przeanalizowane różne sposoby podparcia płyty. Zagadnienie interakcji zostało sprowadzone do rozwiązania równania całkowego, które zostało rozwiązane numerycznie. Niektóre z wyników zostały zaprezentowane w postaci wykresów.
Analytical model, design principles, technology and test results concerning a thermal conductivity detector (TCD) are presented. Prototype TCD units fabricated using the standard silicon IC VLSI and MEMS techniques are reported. The detectors are integrated with gas separation columns and micro-valve dosing systems. Initial tests were carried out in a gas mixture containing methane, carbon monoxide, oxygen, hydrogen and nitrogen.
Likwidacja i restrukturyzacja kopalń węgla kamiennego na Śląsku spowodowała powstanie szybów - studni, dzięki którym utrzymywany jest poziom wód podziemnych. Do szybów tych wydzielają się różne gazy wypychane zmianami ciśnienia atmosferycznego z pozostawionych wyrobisk i górotworu. Szczególnie niebezpieczny jest dwutlenek węgla oraz metan. Przedstawiony w referacie system monitorowania realizuje pompowanie gazów z różnych poziomów szybu oraz komutatorowy pomiar próbek. Opracowano strukturę i elementy systemu oraz oprogramowanie realizujące sterowanie pracą systemu i przetwarzanie danych. Przedstawiono również wyniki badań systemu.
EN
Liquidation and restructuring process of hard coal mines in Silesia district has resulted in rising of shaft-wells thanks to which underground water level is retained. Varied gases pushed-out by changes in atmosphere pressure from abandoned working and rock mass issue to these shafts. Carbon dioxide and methane are particularly dangerous. Presented in this article, the monitoring system performs gas pumping from different levels of shaft and commutating measurement of samples. The structure , elements of the system, software to control the system operation and data processing have been executed. The results of the system tests are also presented.