Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Inertisation of fires and heatings in Australian mines

Gillies A. D. S., Wu H. W.

Archives of Mining Sciences

|

2007

|

Vol. 52, no 2

139-153

EN

An Australian Coal Association Research Program (ACARP) funded research project has been examining use and potential applications of inertisation within the Australian coal mining industry. The project has reviewed the variety of inertisation system available in Australia and their technical specifications. Particular attention has been given to the GAG, Mine Shield, Tomlinson and Floxel approaches. Exercises which involved "evaluation or auditing" of selected mines as to the ability to deliver inert gases generated from GAG units to high priority underground fire locations have been undertaken in a number of mines. These exercises have been built around the use of the fire simulation computer program "Ventgraph" and modelIing of fire scenarios in selected different mine layouts. A coding system has been developed from these audit exercises. Designs have been developed of high pressure/compressor fans to allow delivery of high volumes of inert gases down "emergency drilled" mine bore holes of 200 to 3,000 mm diameter. Information about available borehole sizes has been gathered from drilling contractors. Various tables have been developed relating borehole diameter and depth, fan compressor pressure and inertisation unit output. Inertisation and dilution issues in Mains headings are examined. Mains headings present a complex ventilation network with often numerous parallel headings, hundreds of cut-throughs and a variety of ventilation control devices. In such a complex system (with additional interference from a fire), maintaining control of the movement of inert gas is more difficult than elsewhere in the mine. Some illustrations of this issue are given. Mine fires and heatings are recognised across the world as a major hazard issue. New approaches allowing improvement in understanding their use of inertisation techniques have been examined. The outcome of the project is that the mining industry is in an improved position in their understanding of mine fires, use of inertisation and the use of modern advances to preplan for the handling of possible emergency incidents.

PL

Australijski Program Badawczy Spółki Węglowej (ACARP) sfinansował projekt badawczy badający wykorzystanie i potencjalne zastosowania inertyzacji w australijskim przemyśle górniczym. W projekcie dokonano przeglądu różnorodnych systemów inertyzacji dostępnych w Australii oraz ich właściwości technicznych. Szczególną uwagę poświęcono rozwiązaniom GAG, Mine Shield, Tomlinsona i Floxela. Próby w zakresie "oceny bądź audytowania" wybranych kopalń, co do zdolności dostarczania gazów obojętnych generowanych przez urządzenia GAG do miejsc priorytetowych pożaru podziemnego, wykonano w pewnej liczbie kopalń. Próby te oparto na wykorzystaniu symulacyjnego pożarowego programu komputerowego "Ventgraph" i modelowaniu scenariuszy pożarowych w różnych wybranych układach kopalnianych. Na podstawie auditu tych prób opracowano kodowanie systemu. Do badań wykorzystano wentylatory o dużym ciśnieniu, które pozwoliły na wtłaczanie dużych objętości gazów inertnych przez "awaryjne otwory" wiertnicze o średnicy 200 do 3000mm. Informacje o dostępnych rozmiarach otworów uzyskano od wykonawców prac wiertniczych. Opracowano różne tabele dotyczące średnicy otworu i głębokości, ciśnienie kompresora i wydajności urządzenia do inertyzacji. Badane są procesy inertyzacji oraz problemy dotyczące rozrzedzania w głównych chodnikach. Chodniki główne tworzą złożoną sieć przewietrzenia z licznymi chodnikami równoległymi, setkami przecznic i różnorodnymi urządzeniami do sterowania przewietrzenia. W takim złożonym systemie (z dodatkową ingerencją pożarową), utrzymywanie kontroli ruchu gazu obojętnego jest trudniejsze niż gdzie indziej w kopalni. Przedstawiono kilka ilustracji tego zagadnienia. Pożary kopalniane i zagrzewanie są uznawane na świecie jako największe zagrożenie. Przebadano nowe podejścia do zagadnienia pozwalające na poprawę i zrozumienie użycia technik inertyzacji. Wynikiem projektu jest lepsze zrozumienie przez kopalnię wykorzystanie inertyzacji i użycie nowoczesnego wyprzedzającego planowania sposobów postępowania w sytuacjach awaryjnych zdarzeń.

2

Improving mine conditions with real time monitoring of respirable dust

Gillies A. D. S., Wu H. W.

Archives of Mining Sciences

|

2007

|

Vol. 52, no 4

483-503

EN

A new personal respirable dust monitor developed by Thermo Electron Corporation under a project funded by the US National Institute of Safety and Health (NIOSH) has generated promising results in underground coal mine testing performed in the US recently. An Australian Coal Association Research Project funded study has been undertaken to evaluate this new real-time dust monitor for personal respirable dust evaluation use particularly in engineering studies. It is believed to be the first personal dust monitor instrument (PDM) for use on mine faces that reliably delivers a near-real-time reading. It can quickly highlight high dust situations and allow the situation to be corrected. The instrument has been tested for robustness and potential to be used as an engineering tool to evaluate the effectiveness of dust control strategies. This project has evaluated the ability ofthe new PDM to quickly and accurately measure changes to longwall and development section dust levels at manned points after implementation of changes and improvements. Extensive tests have been undertaken at a number of Australian underground mines. The technology that forms the heart of the personal PDM, the TEOM system, is unique in its ability to collect suspended particles on a filter while simultaneously determining the accumulated mass. The monitor intemally measures the true particle mass collected on its filter and results do not exhibit the same sensitivity to water spray as optically based measurement approaches. The technique achieves microgram level mass resolution even in the hostile mine environment, and reports dust loading data on a continuous basis. Using the device, miners and mine operators have the ability to view both the cumulative and projected end-of-shift mass concentration values, as well as a short-term 5 minute short term running averages. It is believed to be the first personal dust monitor instrument that reliably delivers a near-real-time reading.

PL

Przeprowadzone w ostatnim czasie próby w podziemiach kopalni węgla w USA nowego osobistego urządzenia kontrolnego do monitorowania pyłu respirabilnego, opracowanego przez Thermo Electron Corporation w ramach projektu finansowanego przez amerykański Narodowy Instytut Bezpieczeństwa i Zdrowia (NIOSH), dały obiecujące wyniki. Podjęto badanie finansowane przez Australijskie Stowarzyszenie Badań Projektowych ds. Węgla zmierzające do oceny tego nowoopracowanego osobistego urządzenia kontrolnego do monitorowania pyłu respirabilnego w czasie rzeczywistym, szczególnie w aspekcie podejścia inżynierskiego do zagadnienia. Uważa się, że jest to pierwsze osobiste urządzenie kontrolne do monitorowania pyłu (PDM) do stosowania na linii frontu wybierania, które w wiarygodny sposób zapewnia odczyty w czasie rzeczywistym. Umożliwia ono szybkie podświetlanie momentów występowania wysokiego stężenia pyłu i umożliwia poprawę tej sytuacji. Przyrząd był testowany pod względem wytrzymałości oraz możliwości stosowania jako narzędzie inżynierskie dla oceny skuteczności strategii kontroli zapylenia. W ramach tego projektu dokonano oceny zdolności nowoopracowanego osobistego urządzenia kontrolnego do monitorowania pyłu PDM do szybkich i dokładnych pomiarów zmian poziomu zapylenia w ścianie i w czasie robót przygotowawczych oraz w miejscach z obecną załogą po wdrożeniu zmian i ulepszeń. Przeprowadzono szczegółowe i obszerne badania w pewnej liczbie australijskich kopalń podziemnych. Technologia będąca sercem osobistego PDM, tzn. system@ TEOM, jest unikalną pod względem zdolności zbierania cząstek zawieszonych na filtrze przy równoczesnym określaniu zebranej masy. Urządzenie kontrolne wewnętrznie mierzy rzeczywistą masę zebraną na filtrze, a wyniki nie wykazują takiej wrażliwości na zraszanie wodne jak urządzenia oparte na metodzie optycznej. W technice tej osiągnięto rozdzielczość na poziomie mikrogramów nawet w niesprzyjających warunkach środowiskowych, a raporty danych dokonywane są w sposób ciągły. Stosując to urządzenie, górnicy i dozór kopalniany są zdolni do zobaczenia wartości stężenia masowego pyłu zarówno kumulowanego jak i na końcu zmiany, a także w krótkich 5 minutowych przedziałach czasowych. Uważa się, że jest to pierwszy osobisty przyrząd monitorujący zapylenie, który w wiarygodny sposób podaje odczyty w czasie rzeczywistym.

3

Australian mine emergency exercices aided by fire simulation

Gillies A. D. S., Wu H. W., Wala A. M.

Archives of Mining Sciences

|

2005

|

Vol. 50, no 1

17-47

EN

The structure of a comprehensive research project into mine fires study applying the Ventgraph mine fire simulation software, preplanning of escape scenarios and general interaction with rescue responses is outlined. Some outcomes from a project funded by the Australian Coal Association Research Program and substantial mining company site support are described. Mine site testing has allowed the approach to be introduced in the most creditable way. The project has assisted the Australian coal mining industry to attain an improved position in their understanding of mine fires and the use of modern advances to preplan actions to be taken in the advent of mine fires and possible emergency incidents. Work undertaken at individual mines is discussed as examples. Most Australian mines of reasonable size currently use a ventilation network simulation program. Under the project a small subroutine has been written to transfer the input data from the existing mine ventilation network simulation program to Ventgraph. This has been tested successfully. To understand fire simulation behaviour the mine ventilation system must first be understood correctly. The simulation of safe escape scenarios as part of emergency evacuation is described. Approaches to improving the ability of all levels of the mine workforce to evacuate mine workings in the safest way are examined, developed through pre-learning of appropriate escape strategies. The effect of use of a GAG inertisation unit to smother a fire after personnel have been withdrawn is examined. Work undertaken with appropriate bodies during preplanning and subsequently during the course of a mine rescue and recovery emergency exercise is discussed. Some comments have been made on the ventilation aspects of the emergency exercise from observations made during the course of the incident. Some of these are set down as observations and some were personal comments from participating individuals. A key aspect of the software is the ability to model fires in a mine and the consequent effects of control measures such as ventilation changes and the introduction of inertisation using the GAG engine. Management is provided with a pre-emptive tool that gives ability to have control measures such as emergency seals or doors in place, as well as a predictive tool for analysing actions prior to implementation in the event of a fire.

PL

Artykuł przedstawia uzyskane w ramach projektu badawczego wyniki z zakresu pożarów w kopalniach, do którego realizacji wykorzystano oprogramowanie Ventgraph opracowane dla celów symulacji pożarów w kopalniach, planowania scenariuszy ewakuacji oraz symulacji akcji ratowniczej w zakresie oddziaływania na przepływ gazów pożarowych. Opisane zostały wybrane wyniki projektu finansowanego z funduszy Australian Coal Association Research Program, przy istotnym wsparciu ze zakładów górniczych. Wykonywanie prac doświadczalnych w kopalniach sprawiło, iż przedstawiane metody mogą być przedstawione w sposób jak najbardziej wiarygodny. Zasługą tego projektu jest coraz lepsze zrozumienie problemu pożarów w kopalniach przez środowiska sektora górniczego oraz lepsze docenienie korzyści, jakie daje planowanie działań prewencyjnych, zanim nastąpią pożary kopalniach i związane z tym potencjalne wypadki. Jako przykłady omówione zostały prace podejmowane w poszczególnych kopalniach. Większość kopalń australijskich o umiarkowanych rozmiarach obecnie stosuje program do obliczeń sieci wentylacyjnych, ale nie zawiera on modułu do analizy sieci w czasie pożaru. W ramach projektu napisany został dodatkowy podprogram służący do adaptacji danych o sieci kopalni do oprogramowania Ventgraph. Podprogram ten przeszedł pomyślnie testowanie i umożliwia szybki transfer danych do systemu Ventgraph. Dla zrozumienia działania programu symulacji pożaru, niezbędne przede wszystkim jest prawidłowe zrozumienie systemu wentylacji w kopalni. W referacie opisano symulacje scenariuszy bezpiecznej ucieczki jako części ewakuacji w nagłych wypadkach. Podjęto badania nad metodami poprawienia zdolności do ewakuowania się w jak najbezpieczniejszy sposób z wyrobisk kopalni przez personel kopalni wszystkich szczebli - metody te opracowano w drodze uczenia się odpowiednich strategii ucieczki. Zbadano efekty zastosowania urządzenia do inertyzacji atmosfery kopalni poprzez zastosowanie Gazowego Agregatu Gaśniczego przydatnego do stłumienia pożaru po wyprowadzeniu personelu z miejsca zdarzenia. Omówiono poniżej działania z zakresu ratownictwa podjęte we współpracy ze stosownymi jednostkami organizacyjnymi w trakcie wstępnego planowania, a następnie wykonywania ćwiczeń z ratownictwa górniczego i przywracania kopalni do eksploatacji. Na podstawie obserwacji poczynionych w trakcie zdarzenia, sformułowano pewne uwagi dotyczące aspektów wentylacji w ratownictwie górniczym. Niektóre z tych uwag przedstawione zostały jako obserwacje, a niektóre stanowiły osobiste komentarze uczestników. Fundamentalnym aspektem w stosowaniu oprogramowania Ventgraph jest jego zdolność do modelowania pożarów w kopalni, co pozwala następnie na podjęcie działań kontrolnych i naprawczych takich jak regulacja przepływu w systemie wentylacji i zastosowanie urządzenia GAG do inertyzacji atmosfery. Kadra kierownicza otrzymuje narzędzie do analizowania akcji ratowniczej przed jej wdrożeniem w warunkach pożaru, które umożliwia zastosowanie w kopalniach - z wyprzedzeniem - takich środków jak budowanie lub otwieranie tam w tym tamy zasadniczej lub ich uszczelnienia, możliwe są też zmiany w pracy wentylatorów.

4

Występowanie siarkowodoru w pokładach węgla

Gillies A.D.S., Kizil M.S., Wu H.W., Harvey T.

Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa

|

2003

|

nr 3-4

40-54

PL

Artykuł dotyczy występowania siarkowodoru (H2S) w pokładach węgla. Badania podjęte w ramach projektu obejmowały przeprowadzenie wszechstronnych wzajemnie powiązanych analiz dla pełnego zrozumienia tego złożonego problemu eksploatacji górniczej. Celem badań było wyjaśnienie jak, gdzie i dlaczego powstają strefy koncentracji H2S, jak gaz wyzwala się z calizny węglowej, czy strefy koncentracji mogą ulegać rozrzedzeniu czy neutralizacji pod wpływem poprawionej wentylacji, nasączania wodnego /”infuzji”/, chemicznego czy mikrobiologicznego, natrysków roztworem chemicznym, oraz czy można metodami górniczymi rozwiązać ten problem. W odniesieniu do badań zastosowano podejście multidyscyplinarne. Zbadano niezbędne systemy przewietrzania i wymagane ilości powietrza dla wykrywania i monitoringu H2S. Duże zmiany w pomiarach koncentracji H2S z różnych źródeł przodku jak i fizyczne różnice w wyrobisku ścianowym, planie wentylacji oraz operacyjnych procedur, utrudniają interpretację danych koncentracji gazu. Ekonomicznie uzasadnione wydaje się stosowanie filtrów oddechowych dających doraźny bezpieczny sposób ochrony górników przed potencjalnie zgubnym środowiskiem. Opisano dobór filtrów z wkładem filtrującym i filtrów nahełmnych, ze strumieniem powietrznym, marki Racal, i przeprowadzono pewne testy w zakresie żywotności i sprawności filtra. System wentylacji kopalnianej może być tak zmodyfikowany aby zapewnić bezpieczną eksploatację w trakcie przejścia stref, na które ma wpływ H2S. Przebadano rozwiązania służące maksymalizacji bezpiecznej eksploatacji w zagrożonym polu wybierania bądź w przodkach przygotowawczych. Przeanalizowano również warianty eksploatacji górniczej zmierzające do redukcji emisji H2S. Podjęto realizację szer-szego programu prób chemicznego nasączania (infuzji neutralizującej) w pokładzie. Zasadniczym celem procesu infuzji chemicznej jest wstępne złagodzenie “proporcji H2S”, pozwalające na prowadzenie eksploatacji węgla w bezpiecznym środowisku i przy ekonomicznej wielkości produkcji. Podano niektóre ujęcia analizy wyników i oceny skuteczności podejścia.

EN

The study addresses Hydrogen Sulphide (H2S) in coal seams. The objectives of the project were to undertake a comprehensive series of interrelated studies to gain a full understanding of this complex mine production problem. The goal was to understand how, where and why high concentration zones of H2S occur, how does gas release from the coal mass occur, can concentrations be diluted or neutralised through improved ventilation, water, chemical or microbiological infusion, chemical solution sprays and can mining approaches be modified to contain the problem. A multidisciplined approach has been used for related investigations. Systems and the output streams available for H2S detection and monitoring have been examined. The large variations in H2S concentration measurements from different face sources and the physical differences in the longwall face, ventilation plan, and operating procedures make the interpretation of gas concentration data diffi-cult. Respiratory filters represent a cost-effective and short-term safe way to protect miners from potentially lethal environment. A selection of cartridge and Racal airstream helmet filters has been described and some tests into filter life and efficiency undertaken. The mine ventila-tion system can be modified to allow safe production through H2S affected zones. Designs for maximising safe production through affected mine panel or development headings have been tested. Mining options to reduce H2S emissions have also been examined. A major program of in-seam chemical neutralisation infusion trials was undertaken. The basic aim of the chemical infusion process is to prestrip a significant proportion of H2S to allow coal mining to proceed in a safe working environment at an economic production rate. Some approaches to analy-sis of results and evaluating the efficiency of the approach have been given.