Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl
Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Lata help
Autorzy help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 66

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
PL
Rozwój nowoczesnych technologii teleinformatycznych jest dziś faktem. Jest to wynik współczesnych zmian i rozwoju, a także osiągnięć w zakresie badań kosmicznych oraz militarnych. Powszechność tych rozwiązań pozwala już dziś na ich wdrożenie w górnictwie. Zastosowanie nowoczesnych rozwiązań w zakresie monitorowania i sterowania pozwala już dziś na poprawę efektywności procesów wydobywczych dzięki lepszemu wykorzystaniu czasu pracy maszyn. Możliwy jest szeroki obszar zastosowań tych nowoczesnych technologii w zakresie kontroli i sterowania procesów technologicznych, a także warunków bezpiecznej pracy górników pod ziemią. W referacie przedstawiono kilka przykładów nowoczesnych technologii możliwych do zastosowania w przemyśle górniczym.
EN
Development of advanced data communication technology is a fact nowadays. It is a result of contemporary changes and development as well as achievements in space and military research. Availability of these technologies allows for implementing them in mining industry. Using state-of-the-art solutions in monitoring and controlling results in better effectiveness of mining activity due to better usage of machines operation time. The wide range of application of this technology in control of technological processes and safe miners underground work is now possible. The paper presents some examples of modern technologies possible to use in mining industry.
PL
Restrukturyzacja polskiego przemysłu wydobywczego ma na celu m.in. zwiększenie konkurencyjności polskiego węgla, co wymaga koncentracji wydobycia i stosowania wysoko wydajnych systemów wydobycia. Niektóre kopalnie są łączone, a inne nierentowne zamykane, co powoduje upraszczanie struktur systemów wentylacyjnych kopalń. W wyniku tych zmian często występuje nadmiar powietrza w sieci, co może prowadzić do wzrostu zagrożeń naturalnych w szczególności pożarowych. Stąd konieczny jest również rozwój systemów monitorowania zagrożeń, kontroli i sterowania wentylacji kopalń. Sprawność energetyczna systemów wentylacji polskich kopalń węgla kamiennego jest zwykle bardzo niska. Duża energochłonność systemów przewietrzania spowodowana jest wiekiem kopalń, licznymi ucieczkami powietrza i stosowanymi systemami eksploatacji. Wentylatory główne stosowane w kopalniach głębinowych przekraczają aktualne potrzeby kopalń. Większość kopalń stosuje dziś nieekonomiczne dławienie na zasuwach, aby dostosować punkt pracy wentylatorów głównych do rzeczywistych wymagań. Czynniki te powodują duże straty energii i zwiększają koszt przewietrzania, jednak, niektóre z tych czynników można eliminować. Zagadnienia sterowania wentylacją kopalń były przedmiotem licznych prac teoretycznych oraz badań laboratoryjnych oraz eksperymentów kopalnianych [4],[5],[6]. W ostatnim czasie opracowano system kontroli rozdziału powietrza i energooszczędnego sterowania wydajnością wentylatora przez regulację obrotów w celu dostosowania jego parametrów do zmniejszającego się zapotrzebowania na powietrze w modernizowanych kopalniach W referacie wykazano, że modernizacja systemów przewietrzania prowadzona obecnie w polskich kopalniach pozwala zaoszczędzić energię elektryczną stąd koszty modernizacji bardzo szybko się zwrócą. Na przykładzie [9] z likwidowanej kopalni przedstawiono efekty ekonomiczne energooszczędnego sterowania wydajnością wentylatora przez regulację prędkości obrotowej napędu.
EN
Restructuring process of the Polish mining industry has in purpose to increase coal profitability. This leads to output concentrate and use ot high-duty mining systems. At the same time, mines are united, and in case of unprofitable mines they are closed down that causes the simplification of ventilation network structure. As a result of changes often a considerable excess of air occurs in network and in consequence increase in natural hazard especially fire hazard in a coal mine. Therefore it is necessary to develop a hazards monitoring and mine ventilation control system. Power efficiency of ventilation systems in Polish hard coal mines is usually very low. The high power consumption of ventilation systems results from the age of mines, air leakage and mining methods in use. Used in deep mines, the main fans considerably exceed the real needs of the mine. Most mines use uneconomical throttling on gates in order to adjust a point of main fans operation to real requirements. This results in considerable energy losses and increased ventilation costs but some these factors can be eliminated. The problems of ventilation control in deep mines were the subject of many theoretical work, laboratories tests and underground experiments [4], [5], [6]. Recently the air distribution and energy-saving control system of fans rotational speed by thyristor cascade has been developed to adapt the parameters to real requirements during modernisation of coal mines. In the paper, a way how to reduce the consumption of power used for ventilation in Polish coal mines is discussed. It has been proved in practice that modernisation of ventilation systems in Polish coal mines allows to save electric energy so the costs of modernisation are very quickly refunded. On the example of a mine under liquidation [9], the paper discusses the operational effects of energy-saving control of the fan output, by regulating the fan rotational
PL
Poziom zagrożeń naturalnych w polskich kopalniach wzrasta, w ostatnich latach, wraz z eksploatacją pokładów zalegających na coraz większej głębokości. Panuje dziś powszechne przekonanie, że niezależnie od rozwijania technologii systemów eksploatacji, metod profilaktyki i zwalczania zagrożeń środkami wentylacyjnymi konieczny jest ciągły rozwój niezawodnych systemów monitorowania i kontroli zagrożeń. W artykule przedstawiono wyniki przeglądu wyposażenia kopalń w systemy gazometrii automatycznej w tym czujniki do kontroli i monitorowania parametrów fizycznych i chemicznych przepływu powietrza w wyrobiskach górniczych. Przeglądu dokonano w oparciu o opracowaną ankietę [3], którą rozesłano do kopalń, a uzyskane odpowiedzi pozwoliły pokazać aktualny stan i tendencje rozwojowe w zakresie systemów monitorowania zagrożeń metanowych i pożarowych oraz kontroli wentylacji stosowanych w polskich kopalniach węgla kamiennego. Jako podstawę porównań wykorzystano wyniki podobnych ankiet przeprowadzonych w latach 1995[1] i 2003 [2].
EN
The level of natural hazards in Polish mines has been increasing in recent years, along with the extraction of coal seams being bedded at ever greater and greater depth. There is now a widespread conviction that, regardless of development of mining Systems, development of hazards prevention methods and combating of hazards with Ventilation means a continuous development of reliable monitoring and control systems of hazards is indispensable. The article presents the results of the review of equipment of mines with automatic gasometry systems, including sensors for control and monitoring of physical and chemical parameters of air flow in mine workings. The review has been performed on the basis of a developed questionnaire [3], which has been sent to the mines, and the received responses allowed to show the current status and development trends with regard to me-thane and fire hazards monitoring systems, and Ventilation control used in Polish hard coal mines. The results of similar surveys conducted in 1995 [1] and 2003 [2] have been used as a basis for comparison.
EN
A stoppage of the main ventilation fan constitutes a disturbance of ventilation conditions of a deepmine and its effects can cause serious hazards by generating transient states of air and gas flow. Main ventilation fans are the basic deep-mine facilities; therefore, under mining regulations it is only allowed to stop them with the consent and under the conditions specified by the mine maintenance manager. The stoppage of the main ventilation fan may be accompanied by transient air parameters, including the air pressure and flow patterns. There is even the likelihood of reversing the direction of air flow, which, in case of methane mines, can pose a major hazard, particularly in sections of the mine with fire fields or large goaf areas. At the same time, stoppages of deep-mine main ventilation fans create interesting research conditions, which if conducted under the supervision of the monitoring systems, can provide much information about the transient processes of pressure, air and gas flow in underground workings. This article is a discussion of air parameter observations in mine workings made as part of such experiments. It also presents the procedure of the experiments, conducted in three mines. They involved the observation of transient processes of mine air parameters, and most interestingly, the recording of pressure and air and gas flow in the workings of the mine ventilation networks by mine monitoring systems and using specialist recording instruments. In mining practice, both in Poland and elsewhere, software tools and computer modelling methods are used to try and reproduce the conditions prior to and during disasters based on the existing network model and monitoring system data. The use of these tools to simulate the alternatives of combating and liquidation of the gas-fire hazard after its occurrence is an important issue. Measurement data collected during the experiments provides interesting research material for the verification and validation of the software tools used for the simulation of processes occurring in deep-mine ventilation systems.
PL
Wyłączenia wentylatora głównego stanowią zburzenie warunków przewietrzania kopalni głębinowych, a jego skutki mogą powodować poważne zagrożenie generując stany nieustalone przepływu powietrza i gazów. Wentylatory głównego przewietrzania stanowią podstawowe obiekty podziemnych zakładów górniczych stąd w przepisach górniczych zatrzymanie wentylatora głównego może nastąpić jedynie za zgodą i na warunkach określonych przez kierownika ruchu zakładu górniczego. Wyłączeniu wentylatora głównego mogę towarzyszyć stany nieustalone parametrów powietrza, w tym rozkładu ciśnień i rozpływu powietrza, a nawet możliwość odwrócenia kierunków przepływu powietrza co w przypadku kopalń metanowych może stanowić poważne zagrożenie szczególnie w rejonach kopalni, w których występują pola pożarowe czy rozległe przestrzenie zrobów. Równocześnie zatrzymanie wentylatora głównego w kopalniach głębinowych stanowią interesujące eksperymenty badawcze, a prowadzone pod kontrolą systemów monitoringu dostarczają dużo danych o procesach przejściowych ciśnienia, przepływu powietrza i gazów w wyrobiskach podziemnych. W artykule przedstawiono obserwacje parametrów powietrza w wyrobiskach kopalni w czasie eksperymentów zatrzymania wentylatora głównego. Omówiono sposób przeprowadzenia eksperymentów w trzech kopalniach, w czasie których obserwowano procesy przejściowe parametrów powietrza, a w szczególności rejestrowano ciśnienia i przepływy powietrza oraz gazów w wyrobiskach sieci wentylacyjnej kopalni w kopalnianych systemach gazometrii oraz za pomocą specjalistycznej aparatury. W praktyce górniczej zarówno w kraju jak i za granicą coraz częściej wykorzystuje się narzędzia programowe i metody symulacji komputerowej do próby odtworzenia warunków przed i w czasie katastrof w oparciu o aktualny model sieci oraz dane z systemów monitoringu. Ważnym zagadnieniem jest również wykorzystanie tych narzędzi do symulacji wariantów zwalczania i likwidacji powstałego zagrożenia metanowo-pożarowego po zdarzeniu. Zebrane w czasie eksperymentów dane pomiarowe stanowią interesujący materiał badawczy do weryfikacji i walidacji narzędzi programowych wykorzystywanych do symulacji procesów w systemach wentylacji kopalń głębinowych.
5
Content available remote Zjawiska gazodynamiczne wywołane wstrząsami i tąpnięciami
100%
PL
W warunkach eksploatacji pokładów tąpiących występują wstrząsy i tąpania, które wywołują zjawiska gazodynamiczne obserwowane jako stany nieustalone parametrów powietrza w wyrobiskach kopalni, powstałe zwykle w wskutek zmiany geometrii wyrobisk oraz uwolnienia znacznych ilości gazów. Znane są przykłady stanów nieustalonych parametrów powietrza w wyrobiskach kopalni rejestrowanych w czasie zjawisk gazodynamicznych, np. po wstrząsach i tąpnięciach w kopalni „Zabrze-Bielszowice” w 1996 oraz 1999 roku. Do takich zdarzeń należał również wstrząs z obwałem stropu, który miał miejsce w rejonie ściany 841a w kopalni „Bielszowice” w październiku 2009 roku. W artykule na przykładzie trzech gwałtownych zdarzeń sejsmicznych pokazano, jak rozwój systemów gazometrii automatycznej w zakresie mierzonych parametrów oraz częstotliwości ich rejestracji rozszerza wiedzę o przebiegu tych zjawisk oraz powstających w ich wyniku stanów nieustalonych parametrów powietrza w wyrobiskach kopalni.
EN
The conditions of crump beds exploitation are determined by the occurence of crumps and tremors which induce gas dynamics phenomena considered as nonstationary states of air parameters in excavations deriving from the geometry change of excavations and release of gases in great amounts. Such states occurred e.g. in ”Zabrze-Bielszowice” mine in 1996 and 1999. Similarily, there was a tremor which caused a rock slide that occurred in the area of longwall 841a in mine, Bielszowice, October 2009. Based on three dramatic seismic events, this article presents how the development of automatic gasometry system within the measured parameters and frequencies of their registration, enhances knowledge of the course of these events and the resulting nonstationary states of air parameters in excavations.
PL
Zapalenia, wybuchy oraz wyrzuty metanu wywołują gwałtowne zjawiska gazodynamiczne, którym towarzyszą stany nieustalone parametrów powietrza o dużej dynamice. W artykule przedstawiono zaburzenia parametrów powietrza zarejestrowane w czasie i po zapaleniu, wybuchu oraz wyrzutach metanu. Szczególnie zjawiska wyrzutu metanu i skał stanowią wyjątkowe zagrożenie, gdyż towarzyszy im uwolnienie znacznych ilości metanu do przestrzeni wyrobisk, co powoduje gwałtowny wzrost stężenia metanu. Doświadczenia po wyrzutach metanu (KWK Pniówek, KWK Zofiówka) pokazują, że w wyrobiskach kopalń przez długi czas utrzymują się nie tylko stężenia wybuchowe metanu, ale również atmosfera niezdatna do oddychania. Zasięg oraz dynamika zjawisk wymaga szybkiej reakcji systemu na powstające zagrożenie wybuchu metanu oraz życia i zdrowia górników, stąd przy tych zagrożeniach wydaje się konieczne stosowanie rozwiązań zintegrowanych, umożliwiających zarówno wyprzedzające wyłączenia energii jak i rozgłaszanie komunikatów dla wyprowadzenia załogi ze stref zagrożonych.
EN
Ignitions, explosions and outbursts of methane cause violent gasdynamic phenomena accompanied by nonstationary states of high-dynamic air. Disturbances in air parameters recorded before and after ignition, explosion and outburst of methane have been presented in the paper. In particular methane and rock outbursts are very hazardous phenomena because they are accompanied by emission of high volumes of methane to the workings causing a violent increase in methane concentration. The experiences after methane outbursts (at the coal mines Pniówek, Zofiówka) showed that not only the explosive gas concentrations remain a long time in the workings but also the air is unfit for breathing. The range and dynamics of these phenomena require a quick response of the system to growing methane explosion hazards and health/life risk. Therefore it seems to be necessary to use integrated solutions which allow both the safety anticipative shutdown and broadcasting of messages to withdraw the people from hazardous areas.
EN
Barometric air pressure and its changes have a critical impact on ventilation conditions in the underground workings of deep mines. Changes in pressure are particularly important because they are responsible for the transient states of ventilation conditions, therefore, assessing the scale of pressure change is essential. Unfortunately, previously for many years in the Polish mining industry barometric pressure was recorded only on tapes of mechanical barographs by the ventilation department on the surface and therefore such dependencies of methane concentration due to barometric pressure changes have not been properly documented. Today, after the implementation in mines of instruments enabling the monitoring of absolute pressure in the workings of mines (Wasilewski, 2009) the conditions have been created to study the influence of pressure changes on changes of air parameters in the mine workings. Barometric pressure changes were observed and recorded over a course of approximately two years using monitoring system that utilized high accuracy pressure sensors on the surface and in selected workings of an underground mine. This paper presents a statistical analysis of the data that we generated from assessing pressure changes on the surface and at selected underground points in the mine. In the article, which presents the results of the first part of the study, some examples of when significant changes in pressure prior to the tragic events, which were not accompanied by changes in the methane concentration in mine workings, will also be shown. Interestingly, we found that the relationship between methane ignitions and explosions in longwall gob mined via the cave-in method is associated with changes in the barometric pressure. Several instances of methane ignitions and explosions in the gob of cave-in longwalls in recent years were compared with background barometric pressure changes. Research carried out in within the strategic project “Improving work safety in the mines” allowed to record air parameters changes inside the gob of longwalls and show the influence of pressure changes on changes in methane and oxygen concentration in the gob, which will be shown in the second part of the article to be published in the near future.
PL
Ciśnienie barometryczne powietrza i jego zmiany maja. istotny wpływ na warunki przewietrzania w wyrobiskach podziemnych kopalń głębinowych. Zmiany ciśnienia są szczególnie istotne, ponieważ powodują stany nieustalone warunków przewietrzania, stąd każda próba oceny skali tych zjawisk jest interesująca. Niestety wcześniej przez wiele lat w polskim górnictwie ciśnienie barometryczne było rejestrowane, jedynie na taśmach barografów mechanicznych, w dziale wentylacji na powierzchni stąd takie zależności zmian stężenia metanu w wyniku zmian ciśnienia barometrycznego nie zostały właściwie udokumentowane. Obecnie po wprowadzeniu do kopalń urządzeń umożliwiających monitorowanie ciśnienia bezwzględnego w wyrobiskach kopalń (Wasilewski, 2009) powstają warunki do badania wpływu zmian ciśnienia na zmiany parametrów powietrza w wyrobiska kopalni. Jest to tym bardziej interesujące, że jak pokazały obserwacje nie można wykluczyć związku zapaleń i wybuchów metanu w zrobach ścian zawałowych, ze zmianami ciśnienia barometrycznego. Trwające ponad dwa lata obserwacje zmian ciśnienia barometrycznego wraz z rejestracją ciśnienia (z dużą dokładnością) prowadzono w kopalnianym systemie monitorowania parametrów powietrza, za pomocą czujników ciśnienia umieszczonych na zrębie szybu oraz w wybranych wyrobiskach na dole kopalni. W artykule przedstawiono ważniejsze wyniki analizy statystycznej oraz dokonano próby oceny zmian ciśnienia na powierzchni i w wybranych punktach kopalni pod ziemią. W artykule, który prezentuje wyniki pierwszej część badań, zostaną również pokazane przykłady kiedy znaczne zmiany ciśnienia przed tragicznymi zdarzeniami, którym nie towarzyszyły zmiany stężenia metanu w wyrobiskach kopalni. Na tle zmian ciśnienia barometrycznego pokazano momenty wystąpienia zdarzeń zapalenia i wybuchów metanu w zrobach ścian zawałowych w ostatnich latach. Badania prowadzone w projekcie strategicznym pt. „Poprawa bezpieczeństwa pracy w kopalniach” pozwoliły zarejestrować zmiany parametrów powietrza wewnątrz zrobów ścian i pokazać wpływ zmian ciśnienia na zmiany stężania metanu i tlenu w zrobach, co zostanie pokazane w drugiej części artykułu, który jest przygotowywany i będzie opublikowany w najbliższym czasie.
PL
Sprawność energetyczna systemów przewietrzania polskich kopalń głębinowych jest niska. Modernizacja i upraszczanie systemów wentylacyjnych kopalń dokonywane w ramach restrukturyzacji polskiego górnictwa, szczególnie w okresie łączenia czy likwidacji kopalń wymagają na ogół ograniczania ilości powietrza niezbędnych dla przewietrzania. Dodatkowo wentylatory głównego przewietrzania znacznie przekraczają aktualne potrzeby kopalń, wobec czego większość kopalń stosuje zwykle nieekonomiczne dławienie wentylatorów na zasuwach w celu dopasowania ich punktu pracy do bieżących potrzeb. Zmiany struktury sieci w czasie likwidacji wyrobisk i całych partii kopalni zaburzają warunki przewietrzania, co często powoduje wzrost zagrożeń naturalnych, a w szczególności pożarowych i metanowych. W artykule przedstawiono możliwości monitorowania i sterowania wentylacją kopalni w warunkach zmniejszającego się zapotrzebowania na powietrze w czasie likwidacji, łączenia oraz modernizacji kopalń. Na przykładzie likwidowanej kopalni 'Siemianowice' omówiono ideę energooszczędnego sterowania wydajnością wentylatora przez regulację obrotów w celu dostosowania jego parametrów do zmniejszającego się zapotrzebowania na powietrze likwidowanej kopalni. Na zakończenie podano również skutki ekonomiczne wyłączeń wentylatora głównego w czasie wolnym od pracy, jako najbardziej radykalnego sposobu ograniczenia kosztów przewietrzania.
9
Content available remote Modern systems of gas hazard monitoring in Pollsh hard coal mines
100%
EN
The paper presents briefly the history of automatic gas monitoring systems in Polish coal mines. The changeable mining and geological conditions, as well as systems of the exploitation generate new categories of hazards. These new threats demand new devices and new criteria in hazard monitoring systems. It characterizes the present development stage of monitoring and control systems, including measurements of environmental parameters, transmission and data visualization, alarm state warning, automatic emergency energy switch-off and using methane monitoring for blocking machines and technological devices in case of gas explosion hazards. The new solutions, which have recently been put in use, allow gas monitoring systems to integrate functions of alarms and warning in case of hazards and support operator to evacuate miners from dangerous zones. At the end of the paper there are some examples given, determining the directions of development of automatic gasometry using the most advanced technologies within metrology and telecommunication.
PL
W referacie krótko przedstawiono historię gazometrii automatycznej w polskim górnictwie węgla kamiennego. Zwrócono uwagę, że zmiany warunków górniczo-geologicznych i systemów eksploatacji generują nowe kategorie zagrożeń, jak: wyrzuty metanu i skał oraz temperaturowo-klimatyczne. Te nowe zagrożenia wymagają prowadzenia prac badawczo-rozwojowych w celu opracowania nowych urządzeń, w tym o szybkim działaniu w zagrożeniach wyrzutowych, ale także nowych kryteriów oceny zagrożeń temperaturowych i klimatycznych w systemach automatycznych pomiarów. Omówiono stan aktualny systemu monitorowania i kontroli, obejmujący pomiary parametrów środowiska, transmisję i wizualizację danych, sygnalizację stanów awaryjnych i automatyczne wyłączanie energii oraz uruchamianie blokad metanometrycznych maszyn i urządzeń w warunkach zagrożenia wybuchem metanu. Obecne rozwiązania pozwalają na integrację systemów zabezpieczeń gazometrycznych z funkcjami alarmowania załogi o zaistniałych zagrożeniach oraz wspomaganiem działań ewakuacji górników z zagrożonych stref. Na zakończenie przedstawiono główne kierunki rozwoju gazometrii automatycznej, wykorzystujące najnowsze technologie w zakresie metrologii i telekomunikacji.
PL
Zmiany ciśnienia barometrycznego mają istotny wpływ na warunki przewietrzania w kopalniach głębinowych. Podjęte badania miały na celu ocenę skali i charakteru tego zjawiska. W czasie badań prowadzono rejestrację ciśnienia barometrycznego na powierzchni kopalni oraz w wybranych wyrobiskach kopalni przez ponad rok. Celem badań było badanie zakresu zmian ciśnienia oraz ich dynamiki, a także wpływu zmian ciśnienia na powierzchni na zmiany ciśnienia pod ziemią. Istotną częścią badań była ocena wpływu zmian ciśnienia na potencjały aerodynamiczne w kopalni. W trakcie badań zarejestrowano kilka interesujących stanów nieustalonych ciśnień wywołanych zaburzeniami w systemie wentylacji.
EN
Changes in barometric pressure have a vital effect on ventilation conditions in deep mines, thus the tests aiming at evaluation of this event scope have been undertaken. During testing the barometric pressure on the surface and at some mine workings were recorded over a year. The purpose of tests was to determine the range of changes in pressure and their dynamics and also the effect of pressure changes on the surface onto the changes in pressure underground. Important part of tests was to evaluate the effect of pressure changes on aerodynamic potentials in mines. When testing, some transient states of pressure created by disturbances in ventilation system, were recored.
PL
Po tragicznych zdarzeniach, które miały miejsce w polskich kopalniach w latach 2002 i 2003 niezależnie od poszukiwania bezpośrednich ich przyczyn rozpoczęto dyskusje dotyczące wielu aspektów techniczno-organizacyjnych współczesnych kopalń. Dotyczy to również systemów kontroli zagrożeń oraz dyspozytorskiego nadzoru. Przedstawiony w artykule przegląd systemów dyspozytorskiego nadzoru stosowanych w polskich kopalniach stanowi uzupełnienie analizy systemów gazometrycznych [4]. Wykazano, że przyjęte rozwiązania w stanach normalnych gwarantują poprawną pracę, jednak w stanach katastrof, kiedy występują gwałtowne zmiany stanu oraz pojawiają się stany nieustalone o wysokiej dynamice mogą być niewystarczające dla odtwarzania przebiegu zdarzeń.
EN
After the tragic accidents that had happened at Polish mines in the years 2002 and 2003, irrespective of searching for direct reasons of these accidents – the discussion on many technological and organizational problems of the present-day mines began. This has concerned also the systems of hazard monitoring and dispatcher’ s supervision. Presented in this article, the review of dispatcher’ s supervision systems, used at Polish mines, makes a supplement to the analysis of gasometric systems [4]. It has been shown that the accepted solutions ensure correct operation under normal work conditions but in case of catastrophe when the violent changes in conditions and unsettled states of dynamics occur – these solutions may not be sufficient to reproduce the accident run.
PL
Przedstawiono historię gazometrii automatycznej w polskim górnictwie węgła kamiennego. Zmiany warunków górniczo-geologicznych i systemów eksploatacji generują nowe kategorie zagrożeń, jak wy rzuty metanu i skał oraz temperaturowo-klimatyczne. Te nowe zagrożenia wymagają nowych urządzeń w tym o szybkim działaniu dla zagrożeń wyrzutowych, ale także nowych kryteriów oceny zagrożeń w systemach automatycznych pomiarów. Omówiono stan aktualny systemu monitorowania i kontroli, obejmujący pomiary parametrów środowiska, transmisję i wizualizację danych, sygnalizację stanów awaryjnych i automatyczne wyłączanie energii oraz uruchamianie blokad metanometrycznych dla maszyn i urządzeń w warunkach zagrożenia wybuchem metanu. Obecne rozwiązania pozwalają na integrację systemów zabezpieczeń gazometrycznych z funkcjami alarmowania załogi o zaistniałych zagrożeniach oraz wspomaganiem działań ewakuacji górników z zagrożonych stref. Na zakończenie przedstawiono główne kierunki rozwoju gazometrii automatycznej, wykorzystujące najnowsze technologie w zakresie metrologii i telekomunikacji.
EN
The paper presents briefly history of automatic gas monitoring systems in Polish coal mines. It characterizes the present stage of the development of the monitoring and control system including measurements of environmental parameters, transmission and data visualisation, alarm state warning, automatic emergency energy shut-down and using methane monitoring for blocking machines and technological devices in case of gas explosion hazards. The new solutions which have been recently put in use allow gas monitoring systems to integrate with functions of alarms and warning in case of hazards and support operator to evacuate miners from dangerous zones. At the end of the paper there have been given some examples determining directions of development of automatic gasometry using the most advanced teclmologies within metrology and telecommunication.
13
100%
PL
Wyrzuty metanu i skał podobnie jak tąpania należą do największych zagrożeń w kopalniach głębinowych i są również trudno przewidywalne. Gwałtowny przebieg zjawiska wyrzutu metanu i skał oraz skala i zasięg zagrożeń po wyrzucie wymagają rozwiązań umożliwiających szybkie, a także jednoznaczne wykrycie powstałego zagrożenia i natychmiastowe wyłączenie energii elektrycznej oraz wycofanie załogi ze stref możliwego zagrożenia. W tym celu zaproponowano specjalne rozwiązanie zintegrowanego czujnika wykrywania wyrzutu. W artykule przedstawiono założenia czujnika, który wyposażono w trzy elementy pomiarowo detekcyjne: komorę ciągłego pomiaru metanu, czujnik ciśnienia oraz mikrofon. Głównym celem badań modelu czujnika było oszacowanie parametrów charakteryzujących dynamiczne własności komory pomiarowej czujnika stężenia metanu oraz pozostałych elementów pomiarowych czujnika. Uzyskane wyniki badań potwierdziły słuszność przyjętych rozwiązań.
EN
The outbursts of methane and rocks are, similarly to rock bursts, the biggest hazards in deep mines and are equally difficult to predict. The violent process of the methane and rock outburst phenomenon, along with the scale and range of hazards after the outburst, require the solutions which would enable quick and unambiguous detection of the hazard, immediate power supply cut-off and evacuation of personnel from potentially hazardous areas. For this purpose, an integrated outburst detection sensor was developed. The paper features the assumed functions of the sensor which was equipped with three measuring and detection elements: a chamber for constant measurement of methane concentration, pressure sensor and microphone. The tests of the sensor model were carried out to estimate the parameters which characterize the dynamic properties of the measuring chamber of the methane concentration sensor and other measuring elements of the sensor. The obtained results proved that the applied solutions had been appropriate.
PL
Katastrofy i wypadki zbiorowe, które miały miejsce w latach 2002 i 2003 w kopalniach "Rydułtowy", "Pniówek", "Bielszowice" i "Brzeszcze" pokazują jak ciągle niebezpieczne są polskie kopalnie. Po tych tragicznych zdarzeniach niezależnie od poszukiwania bezpośrednich przyczyn rozpoczęto szerokie dyskusje dotyczące wielu aspektów techniczno-organizacyjnych w polskich kopalniach. Dotyczy to również systemów dyspozytorskiego nadzoru i kontroli zagrożeń oraz zabezpieczeń gazometrycznych. Przeprowadzono m.in. analizy struktury i konfiguracji systemów gazometrycznych oraz dyspozytorskiego nadzoru stosowane w polskich kopalniach, a także przegląd warunków ich eksploatacji.
EN
The mining disasters and collective accidents that have taken place over the period of 2002-2003 in the Collieries of "Rydultowy", "Pniowek", "Bielszowice" and "Brzeszcze" provide the evidence in what dangerous condition the Polish mines still remain. After those tragic events, irrespective of the searching for their direct causes, commenced have been deepgoing discussions pertaining to a number of the technical and organisational aspects of mining operations in the Polish mines. This also pertains to the central systems of mining hazard monitoring and control, and to the gasometric protection systems. Accomplished, among others, have been analyses of the structure and configuration of gasometric systems and the central supervisory systems applied in the Polish mines, as well as a review of the conditions of their usage.
PL
Po tragicznych zdarzeniach, które miały miejsce w polskich kopalniach w latach 2002 i 2003 niezależnie od poszukiwania bezpośrednich ich przyczyn rozpoczęto dyskusje dotyczące wielu aspektów techniczno-organizacyjnych współczesnych kopalń. Dotyczy to również systemów kontroli zagrożeń oraz dyspozytorskiego nadzoru. Przedstawiony w artykule przegląd systemów dyspozytorskiego nadzoru stosowanych w polskich kopalniach stanowi uzupełnienie analizy systemów gazometrycznych [4]. Wykazano, że przyjęte rozwiązania w stanach normalnych gwarantują poprawną pracę, jednak w stanach katastrof, kiedy występują gwałtowne zmiany stanu oraz pojawiają się stany nieustalone o wysokiej dynamice mogą być niewystarczające dla odtwarzania przebiegu zdarzeń.
EN
After the tragic events that have taken place over the years of 2002-2003, irrespective of the searching for their direct causes, started have been deep-going discussions pertaining to a number of the technical and organisational aspects of mining operations in the contemporary mines. This also pertains to the central systems of mining hazard monitoring and control, and to the mine's superintendence. The review of mine's superintendence systems applied in Polish mines, as presented in the article, constitutes a supplement to the Study on Gasometric Systems [4]. It has been indicated that the solutions taken in normal situations ensure a correct operation, however, they may prove insufficient for representation of the course of events in disastrous states, because, when rapid changes of the state appear, there occur unstable states distinguished for their high dynamics.
PL
W artykule omówiono wyniki obserwacji parametrów w ścianie silnie metanowej oraz wyrobiskach przyległych w warunkach eksperymentu wykonanego w czasie normalnej eksploatacji. Eksperyment wykonano na zmianie roboczej w ścianie B-6 pokład 358/1 w kopalni "Budryk" S.A., uznawanej za jedną z najtrudniejszych pod względem zagrożenia metanowego. Celem eksperymentu była rejestracja zaburzeń parametrów powietrza wywołanych ruchem kombajnu i urządzeń kompleksu ścianowego w ścianie w czasie urabiania. Obserwacje prowadzono za pomocą czujników systemu metanometrii automatycznej stanowiących podstawowe, wymagane przepisami, zabezpieczenia gazometryczne w rejonie ściany uzupełnione o dodatkowe stacjonarne czujniki rozmieszczone w wybranych punktach rejonu ściany. Dodatkowo prowadzono rejestrację parametrów powietrza za pomocą specjalistycznej przenośnej aparatury pomiarowej (precyzyjnych czujników ciśnienia i anemometrów) rozstawionych w różnych punktach rejonu eksperymentu.
EN
Results of air parameters disturbances in the high methane content longwall as well as in the adjacent workings under conditions of experiment made in time of normal mining are discussed. The experiment has been made during the working shift in the longwall B-6 seam 358/1 in BUDRYK mine, recognized as one of the most difficult concerning methane hazard. The aim of the experiment was to register air parameters disturbances caused by movement of cutter-loader and longwall equipment set in the longwall at working time. Observations have been conducted by means of the automatic methane measuring system sensors, basic, required by regulations, gas meter protection in the region of longwall made up by additional stationary sensors spaced in the selected points of longwall region. Additionally parameters of air were registered by means of specialist portable metering apparatus (precise pressure sensors and anemometers) spaced by the observers in the various points of experiment region.
17
Content available remote On turbulent diffusion coefficient concerning flow of air and gas in mine working
100%
EN
The article presents the experiments of gas disturbances propagation in a mine ventilation network. The main purpose of the investigation was estimation of a turbulent diffusion coefficient. Calculations were made for measuring signals recorded during the propagation of methane, carbon monoxide and smoke concentration disturbances in mine workings. Disturbances of methane caused by changes in ventilation conditions after auxiliary fan switching-off and shooting in longwall were treated as natural gas markers recorded in the different points of mines along ventilation paths. The turbulent diffusion coefficient was also calculated for smoke signals recorded during burning experiments in experimental workings and for carbon monoxide concentration signals recorded after shooting in mine workings. The diffusion coefficient was calculated using the various methods and comparing the obtained results.
PL
Powstające w wyrobiskach kopalni zaburzenia wywołane uaktywnieniem się źródeł domieszek gazowych rozprzestrzeniają się drogami wentylacyjnymi, stopniowo zanikając w miarę oddalania się od ich źródła. Czas i zasięg rozprzestrzeniania się zaburzeń zależy od charakterystyki źródła i warunków przewietrzania. Efekty zaburzeń stężenia metanu w rejonach ścian są obserwowane na przestrzeni wielu kilometrów, a czas ich pojawiania się, określony opóźnieniem transportowym, przekracza nawet kilka godzin. Prędkość rozprzestrzeniania się zaburzeń, związana ze zjawiskiem unoszenia, może być wyznaczana eksperymentalnie, np. metodą funkcji korelacji wzajemnej (Wasilewski, 1997). Zanikanie impulsu w miarę przemieszczania się wzdłuż wyrobiska jest związane ze zjawiskiem dyfuzji. Zagadnienie rozprzestrzeniania się domieszek gazów w wyrobiskach górniczych było przedmiotem licznych prac, badań laboratoryjnych i eksperymentów kopalnianych (Klebanow, 1974), (Ryncarz, 1969), (Trutwin, 1973). Ich autorzy traktują przepływ w wyrobisku jako jednowymiarowy, a do opisu zjawiska propagacji gazów przyjmują równanie ciągłości w postaci równania różniczkowego cząstkowego typu parabolicznego zwanego powszechnie równaniem dyfuzji: d[delta]C d2C dC ---------- = D ------------ - v --- qm. d[delta]t dx2 ex Przepływ powietrza w wyrobisku górniczym charakteryzuje się turbulencją wyrażoną przez współczynnik dyfuzji turbulentnej D. Zagadnienie oszacowania współczynnika dyfuzji było przedmiotem licznych prac (Gumuła, et al., 1973), (Jarembasz, 1970), (Klebanow, 3974), (Szlązak, 1996). W większości z nich autorzy wykazują zależność tego współczynnika od prędkości przepływu. Takie wyniki otrzymał m.in. Jarembasz (1970), który badania opierał na analizie wymiarowej. Również badania laboratoryjne (Gumuła, et al., 1973) oraz prowadzone w warunkach kopalnianych (Klebanow, 1974), (Ryncarz, 1969), (Szlązak, 1996) (Wasilewski, Szywacz, 1989) i (Wasilewski, 1998) potwierdziły zależność współczynnika dyfuzji od prędkości przepływu. W artykule przedstawiono badania propagacji zakłóceń gazowych w sieci wentylacyjnej kopalni w celu obliczeń współczynnika dyfuzji turbulentnej. Obliczenia wykonano dla sygnałów zarejestrowanych w czasie rozprzestrzeniania się zaburzeń stężenia metanu, tlenku węgla i dymu w wyrobiskach kopalnianych. Zaburzenia, wywołane usuwaniem nagromadzeń metanu wywołanych zmianą warunków przewietrzania, np. wyłączenie wentylatora lutniowego i strzelanie w ścianie, traktowano jako naturalne znaczniki gazowe rejestrowane w różnych punktach kopalń wzdłuż dróg wentylacyjnych. Współczynnik dyfuzji turbulentnej obliczono również dla sygnałów dymu rejestrowanych w czasie eksperymentów spalania prowadzonych w sztolni oraz dla sygnałów stężenia tlenku węgla rejestrowanych w wyrobiskach kopalnianych po strzelaniach wstrząsowych. Badania propagacji domieszek gazowych wzdłuż wyrobisk kopalnianych przy zmiennych warunkach przewietrzania dostarczyły znaczną ilość danych pomiarowych, które wykorzystano do oszacowania współczynnika dyfuzji różnymi metodami, porównując uzyskane wyniki. Dane pomiarowe zarejestrowane w czasie obserwacji rozprzestrzeniania się zaburzeń gazu w wyrobisku {Ci, xi, ti} wykorzystano także do oszacowania współczynnika dyfuzji turbulentnej metodą symulacji cyfrowej tego zjawiska. W tym celu dobór współczynnika dyfuzji uzyskano zmieniając jego wartość tak długo, aż uzyskano najlepsze w sensie błędu średniokwadratowego przybliżenie modelowego rozkładu stężenia z rozkładem rzeczywistym zarejestrowanym za pomocą czujników w danych punktach. Oszacowane na podstawie rejestrowanych sygnałów wartości współczynnika dyfuzji były wyższe niż obliczone z parametrów wyrobiska oraz prędkości powietrza, np. metodą Jarembasza (1970). W wyrobiskach rzeczywistej kopalni występuje wiele czynników (przeszkód, nierównomierności przekroju, załamań), które mogą znacznie zwiększyć rozproszenie domieszki w płynącym powietrzu. Jest to szczególnie widoczne w przypadku rozprzestrzeniania się zaburzeń metanu w wyrobiskach typu ścianowego. Dla chodników w sztolni CSRG, o gładkich powierzchniach i jednolitych przekrojach, różnice w obliczonych wartościach współczynnika dyfuzji dla sygnałów dymu były niewielkie. Na podstawie oszacowań współczynnika dyfuzji dla zarejestrowanych sygnałów stwierdzono m. in.: - długość impulsu zaburzenia gazowego (po strzelaniu) jest proporcjonalna do pierwiastka odległości od źródła zaburzenia; - współczynnik dyfuzji rośnie ze wzrostem prędkości powietrza; - współczynnik dyfuzji zależy silnie od nierównomierności przekroju i może osiągnąć znaczne wartości w przypadku występowania przeszkód w przekroju wyrobiska lub załamań wyrobiska,stąd w warunkach kopalni może być wyznaczony jedynie eksperymentalnie. Zastosowany model zjawiska rozprzestrzeniania się zaburzeń gazu pozwala na dobór współczynnika dyfuzji metodami symulacji komputerowej niezależnie od charakteru zaburzenia. Generowane z modelu rozkłady czasoprzestrzenne stężenia gazu dla współczynnika dyfuzji dobranego metodą symulacji są zgodne z rzeczywistymi. Dobór wartości współczynnika dyfuzji turbulentnej metodą symulacji komputerowej (Wasilewski, Szywacz, 1989) czasoprzestrzennego rozchodzenia się zaburzeń na podstawie aproksymacji wartości pomiarowych stężenia gazu w wyrobisku kopalnianym, okazał się skutecznym sposobem oszacowania tego parametru.
PL
Ciśnienie barometryczne powietrza i jego zmiany mają istotny wpływ na warunki przewie- trzania w wyrobiskach podziemnych kopalń głębinowych. Szczególnie istotne są zmiany ciśnienia, które powodują stany nieustalone warunków przewietrzania. Jak pokazały obserwacje, nie można wykluczyć związku zapaleń i wybuchów metanu w zrobach ścian zawałowych ze zmianami ciśnienia barometrycznego. W pracy przedstawiono ważniejsze wyniki analizy statystycznej oraz dokonano próby oceny zmian ciśnienia na powierzchni iw wybranych punktach kopalni pod ziemią. Na tle tych zmian pokazano przypadki wystąpienia zapalenia i wybuchu metanu w zrobach ścian zawałowych w ostatnich latach.
EN
Barometric pressure of air and its variations have a crucial impact on air conditions in underground excavations of mining plants. Variations of pressure that cause unsettled states of ventilation conditions are particularly important. As observations showed one can not exclude the relation between the methane ignition and explosion in goafs and variation of barometric pressure. The article presents the most important results of statistical analysis. The attempt was made to assess variations of pressure at the surface and in selected points of the underground mining plant. Against a background of these variations occurrence of methane ignition and explosion in goafs are showed.
PL
Składowiska odpadów kopalnianych wpisują się trwale w krajobraz terenów górniczych. W ramach rekultywacji coraz częściej wykorzystuje się je w celach rekreacyjnych. Mogą one być również źródłem surowca, np. do budowy autostrad i dróg, czy też ogólnie w budownictwie. Obecność w składowiskach substancji węglowych prowadzi często do powstawania zagrożeń pożarowych. Fakt, że wciąż dochodzi do pożarów zwałowisk świadczy o tym, że celowe jest poszukiwanie skutecznych metod prewencji. Niezwykle ważną rolę w profilaktyce przeciwpożarowej zwałowisk odgrywa monitoring. Obiekty zbudowane z odpadów powęglowych, na których istnieje niebezpieczeństwo pojawienia się zjawisk termicznych, powinny podlegać regularnie prowadzonym obserwacjom stanu gazowo-termicznego. Odpowiednio szybkie wykrycie procesów samozagrzewania pozwala bowiem na podjęcie stosowanych zabiegów prewencyjnych i niedopuszczenie do ich rozwoju i powstania pożaru.
EN
Mine refuse damps are a durable element of the mining regions scenery. Often and often they are used for recreation purposes. They can be also a source of raw material for road building and in general for building. The presence of coal substance in refuse dumps causes fire hazard. Diversity of factors influencing spontaneous heating and ignition of dumps causes that protection of objects built of mine refuse is not an easy task. Monitoring is extremely important for dumps fire prevention. The objects built of coal refuse, where the hazard of thermal events exists, should be regularly observed as to gas-thermal condition. Properly quick detection of spontaneous heating processes enables to take prevention action, stop their development and fire arising.
PL
Restrukturyzacja polskiego przemysłu wydobywczego ma na celu m.in. zwiększenie konkurencyjności polskiego węgla, co wymaga koncentracji wydobycia i stosowania wysoko wydajnych systemów wydobycia. Niektóre kopalnie są łączone, a inne nierentowne zamykane, co powoduje upraszczanie struktur systemów wentylacyjnych kopalń. W wyniku tych zmian często występuje nadmiar powietrza w sieci, co może prowadzić do wzrostu zagrożeń naturalnych w szczególności pożarowych. Stąd konieczny jest również rozwój systemów monitorowania zagrożeń, kontroli i sterowania wentylacji kopalń. Sprawność energetyczna systemów wentylacji polskich kopalń węgla kamiennego jest zwykle bardzo niska. Duża energochłonność systemów przewietrzania spowodowana jest wiekiem kopalń, licznymi ucieczkami powietrza i stosowanymi systemami eksploatacji. Wentylatory główne stosowane w kopalniach głębinowych przekraczają aktualne potrzeby kopalń. Większość kopalń stosuje dziś nieekonomiczne dławienie na zasuwach, aby dostosować punkt pracy wentylatorów głównych do rzeczywistych wymagań. Czynniki te powodują duże straty energii i zwiększają koszt przewietrzania, jednak niektóre z tych czynników można eliminować. Zagadnienia sterowania wentylacją kopalń były przedmiotem licznych prac teoretycznych oraz badań laboratoryjnych oraz eksperymentów kopalnianych [4],[5],[6]. W ostatnim czasie opracowano system kontroli rozdziału powietrza i energooszczędnego sterowania wydajnością wentylatora przez regulację obrotów w celu dostosowania jego parametrów do zmniejszającego się zapotrzebowania na powietrze w modernizowanych kopalniach W referacie wykazano, że modernizacja systemów przewietrzania prowadzona obecnie w polskich kopalniach pozwala zaoszczędzić energię elektryczną, stąd koszty modernizacji bardzo szybko się zwrócą. Na przykładzie [9] z likwidowanej kopalni przedstawiono efekty ekonomiczne energooszczędnego sterowania wydajnością wentylatora przez regulację prędkości obrotowej napędu.
EN
Restructuring process of the Polish mining industry has in purpose to increase coal profitability. This leads to output concentration and use of high-duty mining systems. At the same time, mines are united, and in case of unprofitable mines they are closed down that causes the simplification of ventilation network structure. As a result of changes often a considerable excess of air occurs in network and in consequence increase in natural hazard especially fire hazard in a coal mine. Therefore it is necessary to develop a hazards monitoring and mine ventilation control system. Power efficiency of ventilation systems in Polish hard coal mines is usually very low. The high power consumption of ventilation systems results from the age of mines, air leakage and mining methods in use. Used in deep mines, the main fans considerably exceed the real needs of the mine. Most mines use uneconomical throttling on gates in order to adjust a point of main fans operation to real requirements. This results in considerable energy losses and increased ventilation costs but some these factors can be eliminated. The problems of ventilation control in deep mines were the subject of many theoretical work, laboratories tests and underground experiments [4], [5], [6). Recently the air distribution and energy-saving control system of fans rotational speed by thyristor cascade has been developed to adapt the parameters to real requirements during modernisation of coal mines. In the paper, a way how to reduce the consumption of power used for ventilation in Polish coal mines is discussed. It has been proved in practice that modernisation of ventilation systems in Polish coal mines allows to save electric energy so the costs of modernisation are very quickly refunded. On the example of a mine under liquidation [9], the paper discusses the operational effects of energy-saving control of the fan output, by regulating the fan rotational speed.
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.