Ciśnienie metanu w pokładach węgla kamiennego jest bardzo istotnym parametrem wpływającym na stan zagrożenia metanowego i wyrzutami metanu i skał. Mimo ważności tego parametru, z uwagi na trudności techniczne, pomiary takie w kopalniach GZW wykonywane są sporadycznie. W pracy przedstawiono wyniki pomiarów i analizę zmian ciśnienia metanu przed czołem drążonego wyrobiska chodnikowego. Pomiary kopalniane wykonano nową sondą IMG-CZ opracowaną w IMG PAN. Wyniki pomiarów wykonanych wraz z biegiem chodnika pokazały, że przy zwięzłości węgla f = 0.36, możliwe jest bezpieczne, z punktu widzenia zagrożenia wyrzutowego, prowadzenie wyrobiska przy ciśnieniach metanu przekraczających 4 bar. Pomiary wskaźnika intensywności desorpcji, prowadzone wraz z pomiarami ciśnienia porowego zdają się wskazywać na brak korelacji pomiędzy tymi parametrami układu węgiel-gaz w warunkach in situ.
EN
Some methane pressure measurement results carried out on the head of gallery in the hard coal mine, as well as the analysis of variability of those results were presented in the paper. The pressure measurements were carried out by means of an IMG-CZ pressure probe designed and produced in the SMRI PAS. It is necessary to mention, that In Upper Silesian mines these measurements were carried out sporadically. Obtained results showed, that if the coal compactness f is not smaller than 0.36, it is possible to conduct coal exploitation safely - from the point of view of outburst hazard - with the pressure of coal bed methane exceeding 4bars. Results of desorption intensity coefficient measurements that were carried out together with methane pressure measurements did not show any distinct correlation between these two gas parameters in situ conditions.
Ciśnienie złożowe metanu w porach i szczelinach pokładów węgla kamiennego jest podstawowym czynnikiem determinującym stan zagrożeń zjawiskami gazodynamicznymi. Ze względu na problemy metrologiczne, jego pomiary wykonywane są stosunkowo rzadko. Autorzy opracowania skonstruowali sondy ciśnieniowe oraz wykonali liczną serię pomiarów ciśnienia złożowego w kopalniach GZW. Zmierzone ciśnienia złożowe mieściły się w przedziale 1,2÷12,3 bar. Także na krótkich otworach badawczych o długości 2 metry zarejestrowano ciśnienia zbliżone do 10 bar. Wyniki pomiarów ciśnienia złożowego potwierdziły, że pomiędzy poszczególnymi kopalniami występują istotne różnice średnich wartości mierzonych ciśnień.
EN
The coal seam methane pressure in pores and cracks of coal beds is a basic factor determining the level of risk of gaso-geodynamic phenomena. Due to some metrological problems, this parameter is not measured frequently. The authors of the paper constructed their own pressure probes and performed a series of multiple measurements of the coal seam methane pressure in the mines of the Upper Silesian Coal Basin. The measured values fell within the range of 1.2-12.3 bar. The values of ca. 10 bar were also registered in the shortest (2 m) test boreholes. At this point, it needs to be stated that there are considerable differences between mean pressure values measured in particular mining facilities.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W opracowaniu porównano przewidywane zakłócenia wentylacji spowodowane nagłym wrzutem metanu ze skutkami innych zaburzeń przepływu, takich jak zamykanie i otwieranie tamy wentylacyjnej oraz zatrzymanie wentylatora lutniowego. Do symulacji użyto modelu jednowymiarowego przepływu płynu ściśliwego. Rozpatrywano fragment rzeczywistej kopalnianej sieci wentylacyjnej i uproszczoną reprezentację wyrzutu, jako nagły wypływ samego metanu z pominięciem skutków ruchu mas skalnych transportowanych przez rzeczywisty wyrzut. Opis dotyczył wyrobiska rejonu ściany oraz ślepe wyrobisko z wentylacją pomocniczą. Przeprowadzono serie symulacji dla wybranych prędkości zmian powodujących zaburzenia. Wyniki przedstawiono w formie wykresów ewolucji ciśnień udziałów masowych metanu i wydatków przepływu. Dokonano oceny wrażliwości zaburzeń na szybkość zamykania lub otwierania tamy względnie czas narastania dopływu gazów wyrzutowych. Wyniki symulacji wykazały iż mając do dyspozycji jedynie pomiary pojedynczym czujnikiem ciśnienia i prędkości trudno jest odróżnić wyrzut gazów i skał od występujących znacznie częściej zaburzeń, spowodowanych zamykaniem i otwieraniem tamy wentylacyjnej lub zatrzymaniem wentylatora lutniowego. Szansa wykrycia wyrzutu rośnie w przypadku zastosowania systemu pomiarowego, który analizowałoby równolegle sygnały z kilku czujników rozmieszczonych w rejonie zagrożenia.
EN
The foreseen ventilation disturbances caused by outburst of methane are compared with results of other flow disturbances such as closing and opening of an air dump as well as booster fan stoppage. The model of one-dimensional flow of compressible fluid has been used for simulation. A fragment of real mine ventilation system and simplified representation of outburst have been considered as outburst of methane only excepting the results of rock mass movement transported by a real outburst. The description would concern working of longwall region and blind drift with auxiliary ventilation. Series of simulations have been carried out for selected velocities changes causing disturbances. The results are presented in the form of diagrams of pressure evolution, methane mass fractions and flow rates. Evaluation of disturbance sensitivity to the speed of closing or opening of air dam or the time of outburst gases inflow growing. Results of simulation showed that having measurements of one pressure sensor and velocity at disposal there is difficult to differentiate outburst of gases and rocks from occurring more often disturbances caused by closing or opening air dam or stoppage of booster fan. Chance of outburst detection grows when using measuring system analysing the parallel signals from several sensors spaced in the hazard region.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono wyniki badań statystycznych, dotyczących przydatności wybranej grupy parametrów do określenia stanu zagrożenia wyrzutami metanu i skał. Wybraną formą badań była anonimowa ankietyzacja. Przedstawiono wyniki ankietyzacji dotyczące 27 parametrów mogących wpływać na stan zagrożenia zjawiskiem. Pokazano opinie dotyczące ważności poszczególnych parametrów dla oceny stanu zagrożenia w ujęciu zarówno parametrycznym, jak i z podziałem na grupy specjalistów związanych z praktyką górniczą i z nauką. Wyniki ankietyzacji pozwalają na określenie najistotniejszych parametrów oceny stanu zagrożenia wyrzutowego a analiza współczynników zmienności oraz histogramów pozwala na ocenę zgodności ankietowanych co do ważności poszczególnych parametrów oraz ich wartości granicznych.
EN
Statistical research results referring to usefulness of the selected parameters group for determination of methane and rocks outburst hazard state determination are presented. The anonymous inquiry was the selected form of research. Results of inquiry referring to 27 parameters, which could influence the state of phenomenon hazard are presented. Opinions referring to the importance of particular parameters for evaluation of hazard state as well in parameters depiction as in division into the experts groups connected with the practice and science are shown. Results of inquiry allow to determine the most essential parameters of state of out burst hazard evaluation and analysis of variation coefficients as well as histograms allows evaluation of inquired particular parameters compatibility as well as their boundary values.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.