docBroszura Konferencji GZN 2014 - Górnicze Zagrożenia Naturalne
download 
Reklamacja Transkrypt
Broszura Konferencji GZN 2014 - Górnicze Zagrożenia Naturalne
XXI Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna z cyklu GÓRNICZE ZAGROŻENIA NATURALNE 2014 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie TARGANICE k/Żywca, 4–7 listopada 2014 r. KOMITET NAUKOWY prof. dr hab. inż. Józef DUBIŃSKI – przewodniczący prof. dr hab. inż. Jan BUTRA dr hab. inż. Jarosław BRODNY, prof. Pol. Śl. prof. dr hab. inż. Marek CAŁA dr hab. inż. Krzysztof CYBULSKI, prof. GIG prof. dr hab. inż. Wacław DZIURZYŃSKI dr inż. Piotr KOŁODZIEJCZYK, doc. Pol. Śl. dr inż. Petr KONÍČEK prof. dr hab. inż. Władysław KONOPKO prof. dr hab. inż. Tadeusz MAJCHERCZYK mgr inż. Mirosław LASKOWSKI dr hab. inż. Zenon PILECKI, prof. IGSMiE PAN dr hab. inż. Stanisław PRUSEK, prof. GIG dr inż. Jiři PTÁČEK prof. dr hab. inż. Nikodem SZLĄZAK dr hab. inż. Stanisław TRENCZEK, prof. EMAG prof. dr hab. inż. Marian TUREK prof. dr hab. inż. Jan WACHOWICZ KOMITET ORGANIZACYJNY dr hab. inż. Józef KABIESZ, prof. GIG – przewodniczący dr hab. inż. Jan DRZEWIECKI, prof. GIG dr Józef KNECHTEL dr hab. inż. Adam LURKA, prof. GIG dr inż. Janusz MAKÓWKA dr hab. inż. Grzegorz MUTKE, prof. GIG dr inż. Renata PATYŃSKA – sekretarz Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie Spis treści Work Package 4: Mitigation techniques for reducing the impact on human environment .......... 7 Marwan Al Heib Dodatkowa profilaktyka tąpaniowa z wykorzystaniem strzelań w warstwach stropowych – doświadczenia KGHM Polska Miedź SA O/ZG „Rudna”........................................................ 7 Arkadiusz Anderko, Mirosław Laskowski, Robert Osman, Jerzy Wróbel, Adam Mirek Mobilna wiertnica ścianowa typu MWS-1-L/N, a zmniejszenie zagrożenia wypadkiem ciężkim ........................................................................................................................................ 8 Krzysztof Anton Deponowanie gazów kopalnianych CO2, CH4 oraz ich mieszaniny w węglu kamiennym .......... 8 Paweł Baran, Grzegorz S. Jodłowski, Marta Wójcik, Katarzyna Zarębska Zagrożenie sejsmiczne w wybranych kopalniach Kompanii Węglowej SA, a odporność dynamiczna budynków w ujęciu skali GSIGZWKW-2012......................................................... 9 Adam Barański, Leszek Kloc, Tomasz Kowal Autorski układ pomiarowo-rozliczeniowy gazu z odmetanowania kopalń JSW SA – rozwiązanie „ZOK” Sp. z o.o. .................................................................................................. 9 Jerzy Berger, Artur Badylak, Kazimierz Gatnar Zastosowanie numerycznej mechaniki płynów do analizy przepływu strumienia powietrza przez wyrobisko górnicze z ogniskiem pożaru ......................................................... 10 Jarosław Brodny, Magdalena Tutak Doświadczenia KWK „Pniówek” w zakresie wzmacniania skorodowanej obudowy ............... 10 Grzegorz Brudny, Arkadiusz Frymarkiewicz Działalność Wydziału Górnictwa i Geoinżynierii AGH w zakresie górniczych zagrożeń naturalnych ................................................................................................................. 11 Marek Cała Problem stosowania lutni wirowej z klapą sterowaną ręcznie w układzie wentylacji kombinowanej ........................................................................................................................... 12 Krzysztof Cybulski, Bogdan Malich, Eugeniusz Zellner Mapy izolinii temperatury pierwotnej skał Północnego Okręgu Węglowego Lubelskiego Zagłębia Węglowego ................................................................................................................. 12 Janusz Cygankiewicz, Józef Knechtel Urządzenie do wiercenia otworów z jednoczesną możliwością wykonywania wielu szczelin zarodnikowych ............................................................................................................. 13 Jan Drzewiecki, Jacek Myszkowski Dekoncentracja obszarów eksploatacji dla zminimalizowania ilości i energii wysokoenergetycznych zjawisk sejsmicznych .......................................................................... 13 Jan Drzewiecki, Adam Piernikarczyk Wyznaczanie przybliżonej metanonośności w pokładach węgla kamiennego na podstawie pomiarów wskaźnika intensywności desorpcji .................................................... 14 Barbara Dutka, Norbert Skoczylas, Mirosław Wierzbicki Analiza mechanizmu ognisk wstrząsów górniczych zarejestrowanych w KWK „Ziemowit” w trakcie eksploatacji ściany 913 w pokładzie 209 w rejonie zaszłości eksploatacyjnych ....... 15 Adrian Gołda, Grzegorz Śladowski, Krzysztof Wieczorek 3 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie Konstruktywna interferencja drgań generowanych robotami strzałowymi – przesłanki praktyczne ............................................................................................................. 15 Józef Kabiesz, Adam Lurka Work Package 2: High production mining in subsidence damaged ground .............................. 16 Lorraine Kent Regulacja przewietrzania w grupowym prądzie powietrza odprowadzanym do szybu wydechowego jako element optymalizacji i stabilizacji sieci wentylacyjnej kopalni na przykładzie KWK „Jankowice” ............................................................................................ 17 Stanisław Konsek, Czesław Mazurek, Korneliusz Jendrzejek, Andrzej Słowik Uwzględnienie właściwości sorpcyjnych węgla przy prognozowaniu metanowości bezwzględnej wyrobisk korytarzowych drążonych przy użyciu środków strzałowych w kopalniach węgla kamiennego ............................................................................................... 17 Henryk Koptoń Zagrożenia naturalne w podziemnym górnictwie węgla w Polsce na tle wybranych krajów Europy i świata .............................................................................................................. 17 Aleksandra Koteras, Renata Patyńska, Józef Kabiesz Zagrożenie wybuchem metanu w ścianach zagrożonych pożarem endogenicznym oraz metanem............................................................................................................................. 18 Eugeniusz Krause Kształtowanie się potencjalnego zagrożenia gazowego amoniakiem w ścianie przy stosowaniu technologii opartych na mieszaninach popiołowo-wodnych .......................... 18 Eugeniusz Krause, Krystian Wierzbiński Technologia produkcji metanu z pokładów węgla przez zatłaczanie CO2 – przegląd doświadczeń uzyskanych w trakcie realizacji projektu CARBOLAB ..................... 19 Alicja Krzemień, Jacek Skiba, Aleksandra Koteras, Adam Duda Sposoby i urządzenia do zwalczania zagrożenia pyłowego w podziemnych zakładach górniczych ................................................................................................................ 20 Ryszard Krzykowski, Janusz Kubok, Andrzej Safaryjski, Henryk Gawron Possibility of convergence monitoring of gates in coal mining using terrestrial 3D laser scanner ........................................................................................................................ 20 Radovan Kukutsch, Vlastimil Kajzar, Petr Koníček, Petr Waclawik, Jiři Ptáček Konstruktywna interferencja drgań generowanych robotami strzałowymi – przesłanki teoretyczne ............................................................................................................ 21 Adam Lurka, Józef Kabiesz Siatki kompozytowe górnicze MiMesh® typu OKK75GSC i OKK75GEL – innowacyjna propozycja do zastosowania jako wykładka obudowy chodnikowej i kotwowej ...................... 21 Marcin Ławski Badania grawimetryczne w wybranych szybach górniczych na terenie GZW .......................... 22 Janusz Madej Ocena wpływu jakości wykładki na stateczność wyrobiska korytarzowego poddanego obciążeniom statycznym i dynamicznym na podstawie obliczeń numerycznych ..................... 22 Piotr Małkowski, Łukasz Ostrowski 4 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie Zagrożenie sejsmiczne w odprężonym pokładzie 510 w KHW SA KWK „Mysłowice-Wesoła” ...................................................................................................... 23 Eugeniusz Małobęcki, Zbigniew Kowalczyk, Adam Mirek, Adam Frej Work Package 3: Vulnerability of buildings to mining induced ground displacements ............ 23 Alec Marshall Badania stanu górotworu w rejonie georeaktora PZW .............................................................. 24 Grzegorz Merta, Aleksander Frejowski Work Package 1: Exploitation with overlying old shallow mines and open pit mines .............. 24 Grzegorz Mutke, Ioannis Zevgolis Wpływ parametrów powietrza płynącego przez parownik oraz chłodnicę wyparną wody na moc chłodniczą chłodziarki TS-300B ................................................................................... 25 Bernard Nowak, Zbigniew Kuczera, Rafał Łuczak, Bogusław Ptaszyński, Piotr Życzkowski Bezpieczeństwo ratowników górniczych pracujących w zadymionej strefie zagrożenia w aspekcie połączenia zastępu linką ratowniczą ....................................................................... 26 Piotr Pal, Krzysztof Mroziński, Jacek Dopierała, Adam Ściuk Wykorzystanie urządzeń chłodniczych oraz materiałów termoizolacyjnych oferowanych przez KOAG w celu polepszenia właściwości klimatycznych niewielkich pomieszczeń ......... 26 Łukasz Pawliczek Zmniejszenie kosztów klimatyzacji przez zastosowanie nowoczesnych układów niskooporowych we współpracy z wentylatorami nowej generacji........................................... 27 Łukasz Pawliczek Dostosowanie profilaktyki tąpaniowej podczas eksploatacji pokładu 506 ścianą 2 w KWK „Bielszowice” do warunków geologiczno-górniczych i występujących zagrożeń skojarzonych .............................................................................................................. 27 Michał Piecha, Aleksander Pietrzycki, Łukasz Wojtecki Rola tektoniki w powierzchniowych skutkach wysokoenergetycznej sejsmiczności GZW ...... 28 Elżbieta Pilecka Metan – zagrożenie i korzyści w kopalniach Kompanii Węglowej SA..................................... 29 Halina Potoczek, Lucjan Lipnicki Ocena intensywności osiadania pyłu węglowego w wyrobiskach górniczych z wykorzystaniem modeli empirycznych .................................................................................. 30 Dariusz Prostański Wybrane sposoby wzmacniania skorodowanej stalowej obudowy odrzwiowej ....................... 30 Stanisław Prusek, Marek Rotkegel, Łukasz Małecki Dynamiczna nośność torkretu obudowy powłokowej wyrobisk górniczych i tunelowych ....... 30 Andrzej Pytlik Graniczne wartości obciążenia dynamicznego powodujące niszczenie okładzin górniczych ... 31 Andrzej Pytlik Badania i rozwój nauki skuteczną drogą do poprawy bezpieczeństwa pracy w kopalniach...... 31 Zbigniew Rawicki, Dariusz Katan 5 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie Bezpieczna i efektywna eksploatacja na przykładzie ściany 162a w pokładzie 416w.d. w obszarze górniczym KW SA Oddziału KWK „Pokój” .......................................................... 32 Dariusz Rębielak, Jacek Kozubski, Maria Kasznia Wybrane przykłady nietypowych konstrukcji portalowej obudowy odgałęzień i skrzyżowań . 32 Marek Rotkegel Оценка геомеханических процессов при повышении темпов горных работ на угольных шахтах Донбасса ................................................................................................ 33 Olena Sdvyzhkova, Renata Patyńska Wyznaczenie desorbowalnej zawartości metanu w węglu oraz efektywnego współczynnika dyfuzji metanu na węglu metodą analogową .................................................... 34 Norbert Skoczylas, Mateusz Kudasik, Tomasz Murzyn PGG poliestrowa geosiatka górnicza – łatwo, lekko i bezpiecznie ........................................... 34 Jarosław Sok, Tomasz Lankocz, Jakub Cieślik Zastosowanie uniwersalnych otworowanych stropnic górniczych w kotwieniu wysokim dla utrzymania wyrobisk górniczych w warunkach KWK „Murcki-Staszic” Ruch „Boże Dary” .. 35 Grzegorz Stacha, Sławomir Andrzejczak Kotwienie górotworu i cementacja: zastosowanie kotew linowych SUMO w Western U.S. Longwall Recovery ........................................................................................................... 35 John C. Stankus, Xiaoting Li, Damian Giza, Marek Rutyna Zastosowanie sprzężonej obudowy betonowej nowej generacji w budownictwie podziemnym na przykładzie zbiornika retencyjnego ................................................................ 36 Mariusz Stawinoga, Mariusz Szot, Jan Szymała, Tomasz Trzcinka Analiza przypadków ewakuacji załóg górniczych na drogach ucieczkowych w kopalniach węgla kamiennego ............................................................................................... 37 Jan Szlązak, Dariusz Musioł, Henryk Badura Ocena efektywności odmetanowania górotworu przy eksploatacji pokładu ścianą z podwójnym chodnikiem wentylacyjnym ................................................................................ 37 Nikodem Szlązak, Marek Borowski, Justyna Swolkień Zapalenia i wybuchy metanu w kontekście inicjałów związanych z zagrożeniami technicznymi i naturalnymi ....................................................................................................... 37 Stanisław Trenczek Nowe rozwiązania w zakresie wentylacji odrębnej i klimatyzacji ............................................ 38 Tomasz Wikiera Próba określenia procesów odpowiedzialnych za występowanie wysokoenergetycznych wstrząsów górotworu podczas eksploatacji ścianowej pokładu 408 w rejonie filarów ochronnych dla obiektów powierzchniowych i podziemnych w KWK „Bielszowice” ............. 38 Łukasz Wojtecki Wykorzystanie odpadów poflotacyjnych do doszczelniania wyrobisk oraz ścian zawałowych w KWK „Bielszowice” ......................................................................................... 39 Grzegorz Żukowski, Michał Piecha, Tadeusz Jagła 6 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie Work Package 4: Mitigation techniques for reducing the impact on human environment Results developed by researchers from INERIS, GAUK, UKCoal, UoN, GIG, GEOCONTROL, CERTH and DMT – presented by Marwan Al Heib Different ground movements due to open pit, shallow and deep coalmines can affect structure and infrastructures. The presentation will describe the different types of movements and mitigation methods to reduce the consequences on existing buildings and infrastructures. The mitigation techniques can concern the design of the mine (angle of slope, backfilling, panel designs, etc.) and the surface protection methods. The protection methods concern the soil and the buildings. Different techniques will be presented and we will focus in two of them: peripheral trench and geosynthetics. The first allow protecting against the subsidence consequences and the second concern the sinkholes mainly for shallow abandoned coalmines. Dodatkowa profilaktyka tąpaniowa z wykorzystaniem strzelań w warstwach stropowych – doświadczenia KGHM Polska Miedź SA O/ZG „Rudna” Arkadiusz Anderko, Mirosław Laskowski, Robert Osman, Jerzy Wróbel KGHM Polska Miedź SA O/ZG „Rudna” Adam Mirek Instytut Technik Innowacyjnych EMAG Przedstawiono przypadki stosowania w KGHM Polska Miedź SA O/ZG „Rudna” strzelań w warstwach stropowych w ramach profilaktyki tąpaniowej w różnych uwarunkowaniach geologiczno-górniczych. Omówiono genezę, przebieg i efektywność odprężenia górotworu strzelaniem długimi otworami w warstwach stropowych na przykładzie pól eksploatacyjnych: G-23/1, G-1/7, X/1, G-7/5 i G-11/8. W przypadku pól G-23/1 i G-1/7, z uwagi na rodzaj użytego MW i na długość otworów strzałowych rzędu 60 m, konieczne było opracowanie przez służby kopalni szeregu szczegółów technicznych dotyczących konstrukcji i sposobu ładowania MW oraz jego zabezpieczenia przed wypadnięciem z otworu. 7 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie Mobilna wiertnica ścianowa typu MWS-1-L/N, a zmniejszenie zagrożenia wypadkiem ciężkim Krzysztof Anton MAS Sp. z o.o. Mobilna wiertnica ścianowa typu MWS-1-L/N jest przeznaczona do wiercenia otworów sposobem obrotowym w czynnych przodkach wyrobisk górniczych. Umożliwia wykonywanie otworów o maksymalnej średnicy 220 mm w spągu, ociosach oraz stropie przodka wyrobiska ścianowego w celu mocowania w nich obudowy prostej do rozmiaru V36. W wersji z napędem usprawnia wykonanie siatki otworów do mocowania w nich kotew urabialnych, zabezpieczających ocios przed obwałami. Podstawowym walorem urządzenia jest możność prowadzenia wyżej opisanych prac z pola obchodowego sekcji obudowy zmechanizowanej, eliminując prawie całkowicie konieczność przebywania pracownika w strefie zagrożenia obwałem stropu lub ociosu. W razie potrzeby całe urządzenie wycofywane jest za pomocą hydrauliki poza nadstawki, co umożliwia przejazd kombajnu ścianowego. Ponowne ustawienie go na ślizgu przenośnika pozwala na kontynuowanie bezpiecznego wykonywania wiercenia. Deponowanie gazów kopalnianych CO2, CH4 oraz ich mieszaniny w węglu kamiennym Paweł Baran, Grzegorz S. Jodłowski, Marta Wójcik, Katarzyna Zarębska AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie Wgląd w istotę mechanizmów deponowania mieszanin gazowych w materiałach węglowych, w szczególności w węglu kamiennym, może mieć istotne znaczenie dla określenia zasobów gazu, towarzyszącego złożom węgli kamiennych i określenia możliwości pozyskania gazu z tych złóż z jednoczesną bądź równoległą sekwestracją ditlenku węgla. Wyniki badań mogą być również wykorzystywane do przewidywania zdolności adsorpcyjnych i katalitycznych poszczególnych próbek węgli lub przydatności węgli kamiennych w charakterze „tanich sorbentów” w procesach separacji i oczyszczania gazów. W tym celu przeprowadzono szereg pomiarów izoterm sorpcji w zakresie podwyższonego ciśnienia w układach: próbka węglowa – metan – ditlenek węgla – mieszanina tych gazów o składzie 50%obj CH4 + 50%obj CO2. Określono mechanizmy występujące podczas lokowania cząsteczek mieszanin gazowych w materiałach węglowych. Rozważano również problem konkurencyjności sorpcji w celu opracowania procedury obliczeniowej, dającej rzetelne estymaty sorpcji z mieszanin na podstawie sorpcji pojedynczych składników mieszaniny gazowej lub analizy izotermy sorpcji mieszaniny z rozdziałem na poszczególne składniki. Uzyskane dane w korelacji z odpowiednią metodyką obliczeniową pozwalałaby przewidywać efekty i zjawiska zachodzące w trakcie wypierania metanu przez ditlenek węgla z metanowego złoża węglowego. 8 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie Zagrożenie sejsmiczne w wybranych kopalniach Kompanii Węglowej SA, a odporność dynamiczna budynków w ujęciu skali GSIGZWKW-2012 Adam Barański, Leszek Kloc, Tomasz Kowal Kompania Węglowa SA Odniesiono się do problematyki oddziaływania wstrząsów indukowanych działalnością górniczą kopalń „Piast” i „Ziemowit” na obiekty powierzchniowe i na ludzi. Zestawiono alarmistyczne oceny, protesty i skargi na uciążliwość i szkodliwość wstrząsów górniczych kierowane przez mieszkańców, organy samorządowe i inne instytucje z rzeczywistymi pomiarami, ocenami i stwierdzonymi uszkodzeniami w budynkach, spowodowanymi drganiami gruntu na powierzchni terenu w wyniku wstrząsów górniczych. Przedstawiono zweryfikowane kryteria empirycznej oceny oddziaływania wstrząsów górniczych na środowisko powierzchniowe – skala GSIGZWKW-2012. Weryfikacji dokonano na podstawie pomiarów drgań gruntu na powierzchni terenu i opisów szkód powstałych po wstrząsach górniczych na terenach górniczych kopalń Kompanii Węglowej SA. Zestawiono jakościowe i ilościowe zależności skali GSIGZWKW-2012 z odpornością dynamiczną budynków na wstrząsy górnicze. Wskazano kierunki dalszych działań dla prawidłowej oceny szkodliwości oddziaływań wstrząsów na obiekty powierzchniowe i na ludzi. Autorski układ pomiarowo-rozliczeniowy gazu z odmetanowania kopalń JSW SA – rozwiązanie „ZOK” Sp. z o.o. Jerzy Berger, Artur Badylak Zakład Odmetanowania Kopalń „ZOK” Sp. z o.o. Kazimierz Gatnar Jastrzębska Spółka Węglowa SA Opisano nowatorski układ pomiarowo-rozliczeniowy gazu z odmetanowania kopalń Jastrzębskiej Spółki Węglowej SA, zaprojektowany i zbudowany przez Zakład Odmetanowania Kopalń „ZOK” Sp. z o.o. Przedstawiono zastosowane urządzenia oraz opisano doświadczenia z dotychczasowej eksploatacji. Dokonano oceny pracy układu i jego wpływu na poprawę bezpieczeństwa oraz efektywności ekonomicznej wykorzystania metanu. 9 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie Zastosowanie numerycznej mechaniki płynów do analizy przepływu strumienia powietrza przez wyrobisko górnicze z ogniskiem pożaru Jarosław Brodny, Magdalena Tutak Politechnika Śląska Przepływ strumienia powietrza przez wyrobiska górnicze z ogniskiem pożaru jest przepływem o złożonym charakterze. Wydzielanie się do atmosfery kopalnianej gazów pożarowych powoduje duże zaburzenia w tym przepływie. Przedstawiono wyniki analizy numerycznej wpływu pożaru egzogenicznego w ścianie eksploatacyjnej na parametry strumienia powietrza przepływającego przez to wyrobisko oraz wyrobiska przyścianowe. Analizę przeprowadzono, wykorzystując program Ansys Fluent, bazujący na metodzie objętości skończonych. Dla przyjętych założeń wyznaczono parametry fizyczne strumienia powietrza przepływającego przez ścianę eksploatacyjną z ogniskiem pożaru i wyrobiska przyścianowe, a także zmiany udziałów masowych gazów (tlenu oraz tlenku węgla i dwutlenku węgla) w tym strumieniu podczas przepływu przez analizowany układ wyrobisk dla różnych prędkości na wlocie. Doświadczenia KWK „Pniówek” w zakresie wzmacniania skorodowanej obudowy Grzegorz Brudny, Arkadiusz Frymarkiewicz Jastrzębska Spółka Węglowa SA KWK „Pniówek” Przedstawiono sposób wzmocnienia silnie skorodowanej obudowy wyrobisk długo istniejących. W celu niedopuszczenia do utraty nośności skorodowanej obudowy, a co za tym idzie, konieczności jej przebudowy, Kopalnia wypracowała skuteczny sposób jej wzmacniania, bazujący na dotychczasowych doświadczeniach. Opisywany sposób polega na montażu kotwi samowiertnych-iniekcyjnych, pokryciu obudowy pierwszą warstwą torkretu, na którą instaluje się siatkę stalową, ponownym nałożeniu tym razem ostatecznej warstwy torkretu. Ostatnim etapem wzmocnienia jest podanie przez kotwy iniektu (spoiwa mineralno-cementowego). Dodatkowo elementy, które nie uległy nadmiernej korozji, zabezpieczane są przed jej działaniem przez zastosowanie inhibitora. Inhibitor jako stabilizator korozji neutralizuje szkodliwy proces przez konwersję rdzy w czarny metaloorganiczny kompleks. 10 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie Działalność Wydziału Górnictwa i Geoinżynierii AGH w zakresie górniczych zagrożeń naturalnych Marek Cała AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie Wydział Górnictwa i Geoinżynierii (WGiG) Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie prowadzi badania górniczych zagrożeń naturalnych praktycznie od czasu jego utworzenia (w 1919 r.). W zakresie prac związanych z zagrożeniem tąpaniami oraz sejsmicznym działalność WGiG obejmuje trzy podstawowe zagadnienia: badania parametrów geomechanicznych skał dla oceny skłonności górotworu do tąpań, analizę czynników wpływających na zagrożenie sejsmiczne i występujących między nimi współzależności oraz prowadzenie obliczeń analityczno-numerycznych dla oceny poziomu zagrożenia sejsmicznego i stopnia zagrożenia tąpaniami. Prace te mają na celu ocenę aktualnego i przewidywanego stanu zagrożenia tąpaniami, z uwzględnieniem uwarunkowań geomechanicznych oraz interpretacją wyników badań laboratoryjnych i polowych. Badania laboratoryjne realizowane są na sztywnych maszynach wytrzymałościowych, co pozwala na uzyskanie pełnych charakterystyk naprężeniowo-odkształceniowych i umożliwia określenie przed- i pokrytycznych właściwości skał złożowych i skał otaczających. Opracowywane są prognozy wielkości zagrożenia na etapie projektowania i realizacji robót górniczych w zakresie identyfikacji stref koncentracji naprężeń na poziomie złoża i utworów wstrząsogennych (pod kątem możliwości ich uaktywniania), szacowania wartości maksymalnych energii wstrząsów indukowanych oraz doboru adekwatnych metod i środków profilaktyki długofalowej i doraźnej. Powyższe dotyczy w szczególności skrępowanych warunków wynikających z występujących zaburzeń geologicznych i zaszłości eksploatacyjnych oraz konieczności uwzględniania wymogów ochrony obiektów podziemnych i powierzchniowych. Pracownicy WGiG prowadzą także pełną ocenę stateczności wyrobisk, wykonując badania endoskopowe dla oceny zasięgu strefy spękań wokół wyrobisk korytarzowych i komorowych, ocenę intensywności spękań i przemieszczeń skał wokół wyrobisk za pomocą sondy ekstensometrycznej, a także ocenę obciążeń projektowanej obudowy za pomocą kotwi oprzyrządowanych i dynamometrów hydraulicznych. Odnośnie do zwalczania zagrożeń aerologicznych (związanych z wentylacją) prowadzone są badania w zakresie poprawy warunków klimatycznych przez dobór systemów klimatyzacyjnych, analizę metanonośności pokładów węgla oraz prognozowanie wydzielania się metanu do wyrobisk górniczych. Obejmuje to także studia wczesnego wykrywania pożarów endogenicznych z oznaczaniem skłonności węgla do samozapalenia, a także poprawę efektywności odmetanowania górotworu. Opracowano technologię katalitycznego utleniania metanu z powietrza wentylacyjnego (VAM), którą przebadano w unikalnym urządzeniu, gdzie pobierany z dyfuzora szybu strumień powietrza wentylacyjnego o zawartości metanu około 0,5% pozwalał na autotermiczną produkcję 100 kW ciepła. Opracowano także projekt urządzenia produkującego 1 MW ciepła (trwają prace dotyczące jego budowy w JSW SA). 11 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie Problem stosowania lutni wirowej z klapą sterowaną ręcznie w układzie wentylacji kombinowanej Krzysztof Cybulski, Bogdan Malich, Eugeniusz Zellner Główny Instytut Górnictwa – Kopalnia Doświadczalna „Barbara” Opisano problemy występujące w czasie użytkowania lutni wirowej wyposażonej w dyszę wirującą (zawirowywacz) i klapę regulowaną ręcznie. W latach 90. ubiegłego wieku stosowane były lutnie wirowe z klapą sterowaną automatycznie z pulpitu kombajnisty. Uruchomienie organu urabiającego kombajnu powodowało automatyczne zamknięcie klapy siłownikiem hydraulicznym w lutni wirowej. Siłownik ten posiadał zabudowaną w jego wnętrzu sprężynę, która powodowała natychmiastowe otwieranie klapy zamykającej, przy zaniku sterowania z pulpitu kombajnisty. Sprężyna ta spełniała zasadniczą rolę w systemie sterowania klapą zamykającą, bo utrzymywała lutniociąg tłoczący zawsze jako otwarty. Kolejnym rozwiązaniem technicznym w sterowaniu kierunkiem przepływu powietrza w lutni wirowej było zastosowanie dyszy wirującej (zawirowywacza), napędzanej silnikiem elektrycznym. Napęd elektryczny dyszy wirującej usunął szereg problemów występujących przy sterowaniu hydraulicznym klapą zamykającą. Stosując obecnie produkowane lutnie wirowe wyposażone w dyszę wirującą (zawirowywacz) i równocześnie w klapę zamykającą regulowaną ręcznie, stwarza się duże niebezpieczeństwo dla pracującej załogi w drążonym wyrobisku. Mapy izolinii temperatury pierwotnej skał Północnego Okręgu Węglowego Lubelskiego Zagłębia Węglowego Janusz Cygankiewicz, Józef Knechtel Główny Instytut Górnictwa Dla opracowania map izolinii temperatury pierwotnej skał Północnego Okręgu Węglowego LZW wykorzystano wyniki pomiarów temperatury, wykonanych przez Kombinat Geologiczny Południe w 33 otworach poszukiwawczo-badawczych wierconych z powierzchni. Profilowanie termiczne było wykonywane na różnych głębokościach. W obszarze zalegającym nad miejscami pomiaru wyróżniono cztery warstwy stratygraficzne: czwartorzęd, trzeciorzęd i kredę (które potraktowano jako jedną warstwę stratygraficzną), jurę, karbon (bez węgla) oraz węgiel. Na podstawie analizy przekrojów geologicznych wyznaczono grubości wspomnianych warstw stratygraficznych nad miejscami pomiaru. Korzystając z metod statystycznych wyznaczono współczynniki charakteryzujące przepływ ciepła przez wymienione warstwy, a następnie opracowano wzór pozwalający obliczyć temperaturę pierwotną skał w wybranych miejscach, dla których wcześniej wyznaczono grubości warstw stratygraficznych zalegających nad tymi miejscami. Korzystając z oprogramowania SURFER 8 opracowano mapy izolinii temperatury pierwotnej skał Północnego Okręgu Węglowego LZW dla poziomów: –700 m, –800 m i –900 m. 12 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie Urządzenie do wiercenia otworów z jednoczesną możliwością wykonywania wielu szczelin zarodnikowych Jan Drzewiecki, Jacek Myszkowski Główny Instytut Górnictwa Przedstawiono wyniki prac, których celem jest modernizacja metody ukierunkowanego szczelinowania skał, polegająca na zastosowaniu urządzenia umożliwiającego zarówno wiercenie otworu, jak i wykonywanie w nim dowolnej liczby szczelin zarodnikowych. Prowadzone od ponad dwudziestu lat w Głównym Instytucie Górnictwa badania doprowadziły do opracowania i wdrożenia na skalę przemysłową metody ukierunkowanego szczelinowania skał przy użyciu technologii hydraulicznej – UHS oraz z wykorzystaniem efektów wybuchu ładunku materiału wybuchowego – USS. Metoda ta stanowiła przełom w dziedzinie aktywnej profilaktyki tąpaniowej oraz utrzymania funkcjonalności wyrobisk górniczych. Charakteryzuje się wysoką skutecznością oraz niskimi kosztami stosowania i stanowi niewątpliwie alternatywę dla dotychczas stosowanych metod. W metodzie wykorzystuje się mechaniczny rozwiertak, pozwalający wycinać w pobocznicy otworu wiertniczego dysk nazwany szczeliną zarodnikową. Jej wadą jest konstrukcja, która pozwala wykonywać jedną szczelinę zarodnikową w dnie otworu. Taki schemat pracy elementu rozwiercającego skałę bardzo wydłuża w czasie stosowanie technologii UHS i USS. W przypadku konieczności wykonania kilku szczelin zarodnikowych w jednym otworze wiertniczym wymagane jest jego pogłębienie, co zwiększa czas, koszty, a zatem ogranicza jej stosowanie. Opracowana nowa prototypowa konstrukcja narzędzia do wiercenia i wytwarzania szczelin zarodnikowych pozwoli wykonywać dowolną ich liczbę w jednym otworze wiertniczym, bez konieczności przerywania wiercenia, co jest szczególnie istotne w przypadku stosowania technologii UHS i USS w długich otworach. Przedstawione prototypowe urządzenie jest obecnie w fazie prób i testów. Badania w warunkach laboratoryjnych oraz wykonana próba dołowa pozwoliły uzyskać szereg informacji, w oparciu o które wprowadzono niezbędne zmiany konstrukcyjne eliminujące dotychczas stwierdzone niedociągnięcia jego pracy. Dekoncentracja obszarów eksploatacji dla zminimalizowania ilości i energii wysokoenergetycznych zjawisk sejsmicznych Jan Drzewiecki, Adam Piernikarczyk Główny Instytut Górnictwa Koncentrację eksploatacji węgla w rozumieniu potocznym z reguły wyrażają geometryczne parametry charakteryzujące proces produkcji w czasie. Pierwszym jest obszar górotworu, w którym prowadzona jest eksploatacja jednego bądź więcej pokładów, a drugim intensywność eksploatacji wyrażonej bądź to dobowym postępem frontu eksploatacji, bądź objętością uzyskanego urobku. Należy podkreślić, że oprócz wymienionych parametrów koncentrację produkcji/wydobycia mogą charakteryzować 13 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie parametry definiujące inne obszary oceny produkcji, takie jak: łączna moc maszyn czy ilość energii w jednostce czasu, liczba zatrudnionych na tonę urobku w odniesieniu do wydajności przodkowej czy oddziałowej itp. Odnosząc się do zagadnień dynamicznych towarzyszących robotom górniczym w warunkach koncentracji oraz analizując każdorazowo ich przyczyny, należy się odnieść do charakterystyki fizyko-mechanicznej górotworu. Dotychczasowe doświadczenia w tym zakresie, analizy wielu przypadków tąpnięć oraz znacznie w stosunku do lat ubiegłych, pogłębiona wiedza dotycząca lokalizacji i mechanizmu ognisk wstrząsów, a zatem ich fizycznej postaci, pozwalają zweryfikować zasadność dążenia do maksymalnej koncentracji eksploatacji z punktu widzenia zagrożenia sejsmicznego i tąpaniami. Wyniki prognoz deformacji warstw wstrząsogennych spowodowanych eksploatacją pokładów, powodującą wytworzenie w ich podłożu szeregu pustek/zrobów, zmieniających poziom ich utwierdzenia/stabilizacji w górotworze, pozwalają oszacować rozległość i zasięg obszarów, będących źródłem ognisk wysokoenergetycznych wstrząsów sejsmicznych. Szybkość ich powstawania, co należy wiązać z intensywnością eksploatacji, rozległość przestrzeni zrobowych oraz ich kształty i wzajemna lokalizacja, decydują o dynamice zjawisk sejsmicznych indukowanych eksploatacją pokładu w naruszanym nią wielkogabarytowym fragmencie górotworu. Należy pamiętać, uaktywnienie zagrożenia tąpaniami z reguły uaktywnia kolejne, z których zagrożenie pożarowe i metanowe, łącznie z tąpaniowym, decydują o ostatecznym wyniku finansowym produkcji. Wyznaczanie przybliżonej metanonośności w pokładach węgla kamiennego na podstawie pomiarów wskaźnika intensywności desorpcji Barbara Dutka, Norbert Skoczylas, Mirosław Wierzbicki Instytut Mechaniki Górotworu Polskiej Akademii Nauk Oznaczenie metanonośności pokładów węgla kamiennego odbywa się na podstawie badań prowadzonych na próbkach kawałkowych oraz (najczęściej) zwiercinowych. W tym drugim przypadku istnieje Polska Norma określająca sposób oznaczania metanonośności w pokładach węgla kamiennego. Norma obejmuje również wyznaczanie metanonośności przybliżonej na podstawie pomiaru wartości wskaźnika intensywności desorpcji dwuminutowej. W pracy przeanalizowano zależności między wartościami wskaźników intensywności desorpcji oraz metanonośnościami dla różnych pokładów kopalni „Zofiówka”. Podano wartości współczynników a i b, równań regresji prostych w układzie Mn = a(dp) + b. Pokazano, jakie różnice występują między poszczególnymi pokładami. Różnice te wynikają najprawdopodobniej z różnic w wartościach współczynników dyfuzji dla poszczególnych pokładów. Przedstawione relacje między metanonośnością a wskaźnikiem desorpcji służyć mogą do szacowania zawartości metanu w poszczególnych pokładach z mniejszą niepewnością pomiarową w porównaniu z normą. 14 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie Analiza mechanizmu ognisk wstrząsów górniczych zarejestrowanych w KWK „Ziemowit” w trakcie eksploatacji ściany 913 w pokładzie 209 w rejonie zaszłości eksploatacyjnych Adrian Gołda, Grzegorz Śladowski, Krzysztof Wieczorek Kompania Węglowa SA Oddział KWK „Ziemowit” Artykuł jest kontynuacją analiz mechanizmu ognisk wstrząsów górniczych towarzyszących eksploatacji w KWK „Ziemowit”. Przedmiotem poprzednich badań autorów były wstrząsy rejestrowane w rejonach stref uskokowych oraz towarzyszące eksploatacji pokładu 207 w obszarach zaszłości eksploatacyjnych. Stacja Geofizyki Górniczej KWK „Ziemowit” rejestruje rocznie kilka tysięcy wstrząsów, począwszy od słabych – o energii rzędu 102 J, aż po wysokoenergetyczne osiągające 107 J. W zdecydowanej większości wstrząsy te są wynikiem prowadzonej eksploatacji. Lokalizuje się je w pobliżu czynnych frontów ścianowych. Zgodnie z wieloletnimi obserwacjami poziom aktywności sejsmicznej w warunkach KWK „Ziemowit” związany jest w znacznym stopniu z eksploatacją prowadzoną w rejonie krawędzi i niewybranych części pokładów wyżej leżących. Z uwagi na to autorzy skupili się na wstrząsach towarzyszących eksploatacji pokładu 209 w bloku D – rejonu o najwyższej aktywności sejsmicznej w KWK „Ziemowit” w latach 2011–2014. Do analizy wybrano wstrząsy towarzyszące wybieraniu ściany 913 – trzeciej w kolejności ściany w rejonie, prowadzonej w jednostronnym otoczeniu zrobów. W pobliżu pola ściany występują liczne zaszłości eksploatacyjne pokładów nadległych (205/4, 206/1 i 207). Przeprowadzono analizę mechanizmu ognisk wstrząsów rejestrowanych w rejonie ściany i określono ich dominujący model. Dokonano analizy mechanizmów ognisk wstrząsów sejsmicznych w określonych warunkach geologiczno-górniczych metodą inwersji tensora momentu sejsmicznego za pomocą programu FOCI. Badania przeprowadzono na grupie wybranych silnych wstrząsów (energia powyżej 1·105 J). Opisano również specyfikę górotworu, w obrębie którego KWK „Ziemowit” prowadzi eksploatację w zakresie jego właściwości geomechanicznych, mających wpływ na poziom sejsmiczności i zagrożenia tąpaniami. Konstruktywna interferencja drgań generowanych robotami strzałowymi – przesłanki praktyczne Józef Kabiesz, Adam Lurka Główny Instytut Górnictwa Skutkiem wykonywania w górotworze robót strzałowych są jego drgania, które, rozprzestrzeniając się, wpływają na jego stan. Wpływ ten może być istotny i użyteczny, szczególnie w przypadku zwalczania technikami strzelniczymi zagrożenia sejsmicznego i zagrożenia tąpaniami. Decydujące o skuteczności strzelań parametry drgań można zmieniać przez rodzaj i wielkość ładunku materiału wybuchowego, ale 15 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie także przez wykorzystanie efektów interferencji fal i nakładania się drgań. Wymaga to jednak spełnienia szeregu podstawowych, teoretycznych warunków związanych z charakterystyką generowanych fal, ich rozprzestrzenianiem się w górotworze itp. oraz kilku praktycznych wymogów o charakterze technicznym i organizacyjnym. Przedstawiono i omówiono praktyczne aspekty uzyskiwania nakładania się pakietów drgań wywoływanych robotami strzałowymi, które były sprawdzane w trakcie badań w jednej z kopalń rud miedzi. Przekazano najważniejsze informacje o poligonie badawczym, skomentowano zagadnienie wyboru obszaru, gdzie intencjonalnie dąży się do powstania zjawiska interferencji drgań, przedstawiono najważniejsze aspekty praktycznego ustalenia czasowej i przestrzennej sekwencji odpalania serii ładunków MW (otworów strzałowych), wymogi i możliwości praktycznej realizacji takiej sekwencji oraz możliwości kontroli efektów strzelań zsynchronizowanych. Work Package 2: High production mining in subsidence damaged ground Results developed by researchers from GAUK, UK Coal, UoN and DMT – presented by Lorraine Kent As coal reserves decline it is more frequent that current exploitations take place in subsidence damaged, (fractured), ground above previously worked seams. The work of the COMEX project continues the work of a previous RFCS project, PRESIDENCE, where a draft methodology including numerical modelling tools were developed to design mine layouts in these cases. At a targeted UK Coal mine close monitoring and analysis of the performance of roadways, on development and face retreat, in panels above previous workings, has led to the modification of layout and support where necessary. Development of improved modelling tools to allow large scale representation of the condition of damaged subsided rock and for determining the smaller scale support requirements is underway. Work on similar scenarios in the German coal industry should complement improved understanding in order to produce revised and improved guidelines for future exploitation of undermined reserves. In addition the accurate prediction of the final surface subsidence profile caused by any mining activity is essential to help reduce damage to surface structures; numerical modelling studies under COMEX aim to improve our understanding in this regard. 16 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie Regulacja przewietrzania w grupowym prądzie powietrza odprowadzanym do szybu wydechowego jako element optymalizacji i stabilizacji sieci wentylacyjnej kopalni na przykładzie KWK „Jankowice” Stanisław Konsek, Czesław Mazurek, Korneliusz Jendrzejek, Andrzej Słowik Kompania Węglowa SA Oddział KWK „Jankowice” Stosownie do postanowień obowiązujących przepisów regulację przewietrzania powinno prowadzić się tamami regulacyjnymi umieszczonymi na początku prądów rejonowych (par. 213 Rozp. MG z dnia 28.06.2002 r.). Przedstawiono przykład zastosowania regulacji przewietrzania w grupowym prądzie powietrza odprowadzanym do szybu wydechowego z komór przyszybowych podsieci wentylacyjnej szybu 4 w KWK „Jankowice”, co pozwoliło na lepsze wykorzystanie sieci wentylacyjnej kopalni i ograniczenie strat powietrza, a jednocześnie zapewniło jakościowe i ilościowe stosunki powietrza w całej podsieci. Uwzględnienie właściwości sorpcyjnych węgla przy prognozowaniu metanowości bezwzględnej wyrobisk korytarzowych drążonych przy użyciu środków strzałowych w kopalniach węgla kamiennego Henryk Koptoń Główny Instytut Górnictwa – Kopalnia Doświadczalna „Barbara” Przedstawiono założenia metodologii prognozowania absolutnej emisji metanu do wyrobisk chodnikowych napędzanych za pomocą materiałów wybuchowych w kopalniach węgla kamiennego. Metodologia ta została opracowana w roku 2011, z wykorzystaniem wyników badań przeprowadzonych w Głównym Instytucie Górnictwa w Katowicach (oraz w polskich kopalniach węgla kamiennego). Metoda ta, w porównaniu z dotychczas używaną, uwzględnia dodatkowo wpływ właściwości sorpcyjnych węgla, kinetykę emisji metanu, jak również kształt i zasięg strefy desorpcji wokół wyrobisk korytarzowych. Prognoza metanowości stanowi zawsze podstawę do racjonalnego doboru środków prewencyjnych w przedmiotowym zakresie, więc w konsekwencji ma istotny wpływ na bezpieczeństwo robót górniczych. Zagrożenia naturalne w podziemnym górnictwie węgla w Polsce na tle wybranych krajów Europy i świata Aleksandra Koteras, Renata Patyńska, Józef Kabiesz Główny Instytut Górnictwa Podziemne górnictwo węgla jest branżą szczególną z punktu widzenia problemów bezpieczeństwa. Warunki geologiczne, występowanie zagrożeń naturalnych oraz 17 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie specyficzne dla tej branży warunki pracy są powodem wielu wypadków i zdarzeń, które w konsekwencji mogą prowadzić również do poważnych katastrof. Przedstawiono wybrane statystyki dotyczące wpływu zagrożeń naturalnych na bezpieczeństwo pracy w kopalniach węgla kamiennego Polski, Europy i świata. Analiza stanu bezpieczeństwa w podziemnym górnictwie węgla została odniesiona do produkcji węgla w wybranych krajach. Przedmiotem analizy były głównie wypadki śmiertelne spowodowane zagrożeniami naturalnymi. Wskazano na główne problemy w zakresie skutecznej profilaktyki w zwalczaniu zagrożeń naturalnych. Zagrożenie wybuchem metanu w ścianach zagrożonych pożarem endogenicznym oraz metanem Eugeniusz Krause Główny Instytut Górnictwa – Kopalnia Doświadczalna „Barbara” Zagrożenie wybuchem metanu w wyniku samozapalenia się węgla w zrobach ściany może mieć miejsce przy usytuowaniu ścian w złożu o metanonośności powyżej 2,5 m3 CH4/Mgcsw. Na skutek odgazowywania się odprężonych pokładów podebranych i nadebranych podczas eksploatacji, metan wolny wypełnia zroby oraz migruje w kierunku wyrobisk wentylacyjnych środowiska ściany. W warunkach współwystępowania zagrożeń metanowego oraz pożarem endogenicznym w projektowanych ścianach, jako pierwsze powinno się ocenić zagrożenie pożarem endogenicznym, a następnie dobrać odpowiedni system przewietrzania i dokonać oceny zagrożenia metanowego. Skupiono się na ocenie zagrożenia metanowego w ścianach przewietrzanych sposobem na „U” po caliźnie węglowej, w których poziom występującego zagrożenia metanowego w zrobach przyczynia się do powstawania niebezpiecznych nagromadzeń metanu oraz wypływów metanu do wyrobisk w rejonie skrzyżowania likwidowanego chodnika wentylacyjnego ze ścianą. Kształtowanie się potencjalnego zagrożenia gazowego amoniakiem w ścianie przy stosowaniu technologii opartych na mieszaninach popiołowo-wodnych Eugeniusz Krause, Krystian Wierzbiński Główny Instytut Górnictwa – Kopalnia Doświadczalna „Barbara” Zastosowanie popiołów energetycznych z denitryfikacji spalin metodami selektywnej redukcji NOx w technologiach wykorzystujących mieszaniny popiołowo-wodne pod ziemią, powoduje uwalnianie się amoniaku w postaci gazowej do powietrza kopalnianego. Zauważono, że w określonych warunkach wentylacyjnych, stosowanie technologii wykorzystujących mieszaniny popiołowo-wodne może implikować w kopalniach węgla nowy rodzaj zagrożenia o charakterze antropogenicznym, tj. 18 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie zagrożenie gazowe amoniakiem. Wskazano na konieczność prowadzenia badań nad tym zagrożeniem w warunkach in situ, głównie w miejscu stosowania technologii oraz w wyrobiskach wentylacyjnie związanych z miejscem aplikacji mieszanin popiołowo-wodnych. Z uwagi na to, że obecnie w warunkach rzeczywistych na szeroką skalę są prowadzone takie badania, przedstawiono wstępne wyniki badań modelowych CFD rozkładu stężeń amoniaku w powietrzu wentylacyjnym w ścianie przewietrzanej w układzie „U” po caliźnie węglowej. Model numeryczny stanowił fragment 3D: zrobów, chodnika nadścianowego (miejsca podawania mieszaniny popiołowo-wodnej) oraz końcowego odcinka ściany. Obliczenia wykonano dla stanu ustalonego, przy założeniu wydatku powietrza w chodniku nadścianowym 1000 m3/min oraz intensywności emisji amoniaku w zrobach 0,1 dm3NH3/min. Wyniki obliczeń pokazują wzrost zagrożenia gazowego w chodniku wentylacyjnym w kierunku zrobów. Przedstawione wstępne wyniki badań numerycznych rozkładu stężenia gazu w środowisku ściany są pierwszymi tego typu badaniami dotyczącymi zagrożenia gazowego amoniakiem w kopalniach węgla. Technologia produkcji metanu z pokładów węgla przez zatłaczanie CO2 – przegląd doświadczeń uzyskanych w trakcie realizacji projektu CARBOLAB Alicja Krzemień, Jacek Skiba, Aleksandra Koteras, Adam Duda Główny Instytut Górnictwa Przedstawiono doświadczenia uzyskane w trakcie realizacji europejskiego projektu pn. „CARBOLAB”, finansowanego przez Fundusz Badawczy Węgla i Stali w latach 2009–2013. Projekt obejmował podziemne testy zatłaczania CO2 do pokładów węgla i uzyskiwanie metanu, który wypierany przez dwutlenek węgla, mógł być transportowany na powierzchnię. Głównym celem projektu było określenie możliwości zastosowania technologii ECBM (Enhanced Coal Bed Methane Recovery) w określonych warunkach dołowych. Przedstawione badania pozwoliły na określenie długoterminowego bezpieczeństwa dla składowania CO2 w pokładach węgla. Na potrzeby projektu zidentyfikowano różne rodzaje ryzyka związanego ze stosowaną technologią oraz opracowano scenariusze rozwoju niebezpiecznych zdarzeń, które w konsekwencji mogłyby prowadzić do ucieczek CO2 z miejsca składowania. Nieprawidłowo przeprowadzony proces może prowadzić do zniszczenia instalacji zabudowanej pod ziemią i na powierzchni, zanieczyszczenia lub ucieczek CO2 lub CH4, a w konsekwencji doprowadzić do nieodwracalnych zmian w ekosystemach. 19 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie Sposoby i urządzenia do zwalczania zagrożenia pyłowego w podziemnych zakładach górniczych Ryszard Krzykowski, Janusz Kubok Przedsiębiorstwo Handlowo-Usługowe „EKO-WIN” Andrzej Safaryjski APATOR MINING Sp. z o.o. Henryk Gawron Jastrzębska Spółka Węglowa SA KWK „Pniówek” Przedstawiono sposoby i urządzenia do odpylania powietrza kopalnianego, zwalczania zagrożenia pyłowego na wlocie do przodka eksploatacyjnego lub korytarzowego. Zaprezentowano mobilne urządzenie odpylające typu UO-630-1, zabudowane na konstrukcji przenośnika zgrzebłowego na wlocie do ściany. Opisano stacjonarne urządzenie odpylające typu UO-1200, o parametrach umożliwiających odpylanie prądów opływowych powietrza. Przedstawiono również wyposażenie elektryczne w zakresie przyłączy i sygnalizacji do tych urządzeń. Possibility of convergence monitoring of gates in coal mining using terrestrial 3D laser scanner Radovan Kukutsch, Vlastimil Kajzar, Petr Koníček, Petr Waclawik, Jiři Ptáček Institute of Geonics AS CR, Institute of Clean Technologies, Ostrava, Czech Republic The application of laser scanning technology has increased recently in many different branches. The presented paper deals with an application of this technology in the mining environment. To verify the spatial changes (movements and deformations) of mining works this technology was deployed in situ at the selected mining workplace in the Czech part of the Upper Silesian Coal Basin. The main purpose of 3D laser scanning at Lazy Mine was to monitor the deformation of the roadway before approaching the longwall face on the selected tailgate. The contribution describes our current state of the art use of the compact pulsed Leica ScanStation C10 scanner for in situ mining work. Basic principles of scanning and the method of deformation scanning ahead of advanced longwall are the subject of this contribution. From the results of performed 3D scanning used to assess the movement and deformation of the scanned roadway section, the several unique conclusions were deduced. It was possible to accurately define and quantify the floor lift area in front of the approaching coalface, observe measurable tilt of middle wooden props, capture documentable changes in floor dinting during the period between campaigns and monitor the deformation of steel arch support, confirming the influence of additional stress away from the goaf of previous longwall. The attention was focussed namely on the possibility to apply this technology in mining practice. During the practical implementation of 3D laser scanner measurements in situ, weaknesses of this survey method were reflected, 20 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie which are to be eliminated or minimised in the future. The great advantage of used surveying method is that the resulting point cloud may work without having to repeatedly visit the mining works, ie. point clouds can be used to reconstruct the situation underground. Also, a variety of metrical tasks may be applied to the point clouds, again without another visit to the mining works. Konstruktywna interferencja drgań generowanych robotami strzałowymi – przesłanki teoretyczne Adam Lurka, Józef Kabiesz Główny Instytut Górnictwa Interferencja koherentnych fal jest zjawiskiem znanym i powszechnie występującym w przyrodzie. Prowadzi do zmian właściwości pola falowego zgodnie ze znanymi geometrycznymi i fizycznymi regułami. Rozchodzenie się fal w ośrodku w postaci jego drgań jest często wykorzystywane w praktyce, np. w geofizyce, górnictwie i geoinżynierii. Podjęto próbę określenia warunków i możliwości uzyskania w wybranym obszarze górotworu konstruktywnej interferencji drgań, generowanych robotami strzałowymi. Ze względu na niejednorodność ośrodka (górotworu) oraz brak koherentności takich drgań jest to przedsięwzięcie złożone, obarczone wieloma uwarunkowaniami teoretycznymi, technicznymi i organizacyjnymi. Przedstawiono teoretyczne założenia uzyskiwania efektu interferencji, wyniki prób jego modelowania oraz niektóre teoretyczne uwarunkowania jego praktycznej realizacji. Zasygnalizowano m.in. problem teoretycznych podstaw interferencji fal sejsmicznych, wpływu liczby źródeł generowania takich fal oraz niejednorodności środowiska ich propagacji na obraz interferencji, uwarunkowań możliwości zaistnienia interferencji w zależności od funkcji autokoherencji, a także problem wyznaczania czasów opóźnień inicjowania fal (opóźnień inicjacji ładunków MW) oraz wyznaczania wartości strumienia energii jako miernika efektu nakładania się fal niekoherentnych. Siatki kompozytowe górnicze MiMesh® typu OKK75GSC i OKK75GEL – innowacyjna propozycja do zastosowania jako wykładka obudowy chodnikowej i kotwowej Marcin Ławski EEC Sp. z o.o. Przedstawiono innowacyjne siatki kompozytowe MiMesh®OKK przeznaczone do stosowania w podziemnych wyrobiskach zakładów górniczych. Siatki spełniają wymagania norm PN-G-06011:2013-10 i PN-G-15050:1996 oraz wymagania technologiczne w zakresie wykonawstwa obudowy korytarzowej dla wyrobisk drążonych 21 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie kombajnami chodnikowymi, jak i przy użyciu materiałów wybuchowych. Cechy charakterystyczne siatek MiMesh®OKK to: • niekorozyjność – możliwość zastosowania w środowiskach bardzo agresywnych chemicznie, • duża elastyczność, która pozwala na łatwe dopasowanie do nierówności górotworu, • wysoka wytrzymałość przy niskiej wadze jednostkowej i dużej elastyczności, • niepalność, nietoksyczność i antystatyczność, • dopuszczenie do stosowania w wyrobiskach zagrożonych wybuchem. Badania grawimetryczne w wybranych szybach górniczych na terenie GZW Janusz Madej AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie Zaprezentowano wyniki badań grawimetrycznych wykonanych w szybach górniczych. Omówiono metodę pionowego profilowania grawimetrycznego, przedstawiając fizyczne podstawy jej zastosowania oraz metodykę zarówno pomiarów grawimetrycznych w szybie, jak i sposób przetwarzania ich wyników. Przedstawiono oryginalną metodę obliczania poprawki górniczej siły ciężkości od przewodu szybowego. Jej zastosowanie przyczynia się do otrzymania gęstości objętościowych skał, występujących poza obudową szybu, zbliżonych do wartości rzeczywistych. W wyniku przeprowadzonej interpretacji badań wykryto strefy rozluźnień ośrodka skalnego wokół szybów. Strefy te mogą stanowić źródło stwierdzonych uszkodzeń obudowy i zmian w położeniu jej elementów. Ocena wpływu jakości wykładki na stateczność wyrobiska korytarzowego poddanego obciążeniom statycznym i dynamicznym na podstawie obliczeń numerycznych Piotr Małkowski, Łukasz Ostrowski AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie Bezpośrednio po wykonaniu wyrobiska korytarzowego często zachodzi konieczność wypełnienia pustej przestrzeni między wyłomem a montowaną obudową. Czynność ta jest szczególnie ważna podczas drążenia wyrobisk za pomocą materiału wybuchowego. Wówczas odległość między konturem wyrobiska a obudową może wynosić nawet kilkadziesiąt centymetrów. Kluczowe staje się więc jak najlepsze wypełnienie pustki i zapewnienie kontaktu obudowy z górotworem. Skuteczność działania wykładki jest jednak bardzo różna. Przedstawiono rozważania dotyczące wielkości deformacji zachodzących wokół wyrobiska korytarzowego w zależności od parame22 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie trów mechanicznych otaczających go skał, w układzie strop – pokład – spąg oraz różnych parametrów mechanicznych wykładki, w przypadku występujących oddziaływań statycznych i dynamicznych. Zaprezentowane wyniki obliczeń dotyczą wyrobiska drążonego na głębokości 1000 m, na które, oprócz ciężaru nadkładu, działa obciążenie dynamiczne wynikające ze wstrząsu o energii 106 J. Obliczenia wykonano w oparciu o metody numeryczne z wykorzystaniem programu Phase2. Zagrożenie sejsmiczne w odprężonym pokładzie 510 w KHW SA KWK „Mysłowice-Wesoła” Eugeniusz Małobęcki, Zbigniew Kowalczyk Katowicki Holding Węglowy SA KWK „Mysłowice-Wesoła” Adam Mirek Instytut Technik Innowacyjnych EMAG Adam Frej Katowicki Holding Węglowy SA KWK „Mysłowice-Wesoła” Omówiono aktywność sejsmiczną rejestrowaną w trakcie eksploatacji pokładu 510 w polu B3, B4, partii Dz, Dw w Ruchu „Wesoła” oraz w skrzydle zachodnim partii południowej w Ruchu „Mysłowice” w kopalni „Mysłowice-Wesoła”. Analizowana eksploatacja w omawianych rejonach była prowadzona w pokładzie 510 lub w warstwie przyspągowej tego pokładu w warunkach odprężenia eksploatacją warstwy przystropowej lub wyżej zalegającego pokładu 501. Porównano rozmieszczenie przestrzenne rejestrowanych wstrząsów we wszystkich ww. rejonach oraz poziom intensywności sejsmicznej indukowanej robotami górniczymi. Na podstawie wyników przedstawionej analizy sformułowano wnioski. Work Package 3: Vulnerability of buildings to mining induced ground displacements Results developed by researchers from INERIS, UoN, GEOCONTROL and DMT – presented by Alec Marshall Due to diminishing reserves and to the development of urban areas, today’s mine workings are often located near populated areas, which increase the potential impact of the mining process on infrastructure. Modern exploitations (long-wall panels) or instabilities in old mines (due to ageing or weathering) engender changes in the stress fields in the overlying rock mass and may result in subsidence and collapse where infrastructure exist. This research focuses on the assessment of damages induced by underground movements caused by mining activities using physical and numerical modelling. The objectives of the research include (1) identification of a group of spe23 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie cific building types which are typical for buildings found within coal mining basis and which are vulnerable to mining induced ground settlements, (2) development and testing of physical models to study the interaction between mining induced subsidence and building damage using both elevated-g (centrifuge modelling) and 1-g test methods, (3) analysis of the building response to mining induced subsidence and seismic activity using numerical modelling in order to extend the range of scenarios considered within the physical modelling exercise, and (4) definition of a set of vulnerability curves which indicate the level of damage expected within the types of buildings identified. Badania stanu górotworu w rejonie georeaktora PZW Grzegorz Merta, Aleksander Frejowski Główny Instytut Górnictwa Omówiono wyniki badań dołowych górotworu w bezpośrednim otoczeniu georeaktora PZW. Badania wykonywano w otworach udostępniających partię złoża węgla kamiennego w pokładzie 501 w KWK „Wieczorek”, przeznaczoną do podziemnego zgazowania. Badania wykonano w ośmiu otworach przy użyciu opracowanej w GIG kamery introskopowej. Uzyskane wyniki pozwolą na analizę wpływu procesu podziemnego zgazowania na budowę strukturalną górotworu w najbliższym otoczeniu georeaktora PZW. Work Package 1: Exploitation with overlying old shallow mines and open pit mines Results developed by researchers from GIG, GEOCONTROL, CERTH and DMT – presented by Grzegorz Mutke and Ioannis Zevgolis The objective of this Work Package are to establish an innovative approach joining various techniques into one procedure to evaluate the impact of deep exploitation on overlying shallow workings and on surface environment as well as slope stability in open pit mining. The WP1 has focused on three particular aspects (1) Specialized study of the potential instabilities in old shallow workings undermined by deep exploitation and formation of sinkholes or discontinuities under static-dynamic loads (2) Slope stability in open pit mining under static and dynamic loads using numerical modeling and field measurements (3) The impact of mining seismic events and the potential damages caused to buildings, inhabitants and surface environment (MSIS – new European Mining Seismic Intensity Scale). To achieve the objectives of these tasks, the extensive geophysical, geological, mining, rock strata and subsidence data and surveys were analized as well as results of numerical modeling. The numerical modeling has been performed using finite element method (FLAC3D and Plaxis 24 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie 2D software). To verify the methodologies and prediction methods of potential instabilities of near surface layers and surface buildings, two test sites area were selected: • Bobrek Mine site area (Poland) and exploitation of deep longwall panel No. 3/503 under shallow excavations of old zinc mine. This exploitation was characterized by very high seismicity with highest magnitude ML = 3,7. In the area of study the discontinuous deformation on the surface and non-structural damaging effect in buildings caused by strong mining were observed. • Mavropigi open pit lignite mine site area with deposit highly fragmented due to tectonics and set of surface ruptures observed in 2010. The geophysical surveys (microgravimetry, seismic, GPR, electromagnetic) and gravity data inversion allowing to know strata model of Bobrek Mine site – the input data to numerical modeling. In the area of study, results of the numerical modelling showed possibility creation of high displacement in old shallow mine workings under static and dynamic loads. Numerical modelling study at Mavropigi open pit side showed contours of potential rock strata displacement and sliding mechanism of rock layers based on field monitoring. Using induced seismicity and rockbursts data (seismic records and macroseismic observations) in Polish, German and Czech mines, the dedicated Mining Seismic Intensity Scale (MSIS) was created and verified. The MSIS scale is instrumental-macroseismic one and allows to estimate intensity impact of mining induced tremors on surface, buildings and on people, using peak ground velocity (PGV) and time duration of seismic event parameters. Wpływ parametrów powietrza płynącego przez parownik oraz chłodnicę wyparną wody na moc chłodniczą chłodziarki TS-300B Bernard Nowak, Zbigniew Kuczera, Rafał Łuczak, Bogusław Ptaszyński, Piotr Życzkowski AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie Przedstawiono równania kryterialne umożliwiające określenie mocy cieplnej parownika chłodziarki powietrza TS-300B, współpracującej z wyparną chłodnicą wody CWW-420. Do ich utworzenia wykorzystano statystyczne metody estymacji liniowej i nieliniowej danych otrzymanych z numerycznych rozwiązań równań opisujących rzeczywiste procesy zachodzące w chłodziarkach bezpośredniego działania, współpracujących z wyparnymi chłodnicami wody. W utworzonych w ten sposób równaniach statystycznych oceniających skuteczność takich lokalnych systemów chłodzenia, moc cieplna parownika chłodziarki (zmienna zależna) jest funkcją sześciu parametrów powietrza na jego wlocie i na wlocie do wyparnej chłodnicy wody (zmienne niezależne). Modyfikując w tych równaniach wartości współczynników, przy zmiennych niezależnych i ich wykładników, otrzymano kolejne równania statystyczne. Modyfikacja ta polegała na takim zaokrągleniu wartości estymowanych współczynników i wykładników, aby dopasowanie funkcyjne tych równań do danych empirycznych było jak najlepsze. Dla wszystkich utworzonych równań kryterialnych przeprowadzono ich weryfikację. Polegała ona na określeniu bezwzględnych i względnych odchyłek war25 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie tości mocy cieplnej parownika chłodziarki TS-300B wynikającej z poszczególnych kryteriów od wartości obliczonych z numerycznego rozwiązania modelu pracy rozważanego lokalnego systemu chłodzenia powietrza. Rezultaty porównania przedstawiono tabelarycznie i graficznie. Bezpieczeństwo ratowników górniczych pracujących w zadymionej strefie zagrożenia w aspekcie połączenia zastępu linką ratowniczą Piotr Pal, Krzysztof Mroziński, Jacek Dopierała, Adam Ściuk Centralna Stacja Ratownictwa Górniczego SA Bezpieczeństwo zastępu w czasie prowadzenia prac ratowniczych w warunkach braku widoczności bądź ograniczonej widzialności, będących wynikiem silnego zadymienia w strefie zagrożenia, zależy od doświadczenia zastępowego i samych ratowników. Wchodząc do zadymionej strefy, zastępowy jest zobowiązany do połączenia ratowników w zastępie linką ratowniczą. Niezastosowanie się do tego obowiązku może mieć tragiczne skutki dla ratowników. Uzasadniono wagę połączenia ratowników w zastępie pracującym w zadymionej strefie zagrożenia oraz zwrócono uwagę na problemy wynikłe z zastosowania różnego rodzaju linek ratowniczych. Przedstawiono sposoby połączenia ratowników, stosowane w wybranych krajach oraz efekty prac związanych z opracowaniem modeli nowych rozwiązań technicznych w zakresie funkcjonalnych sposobów połączenia ratowników w zastępie. Powyższe prace, prowadzone są w ramach strategicznego projektu badawczego „Poprawa bezpieczeństwa pracy w kopalniach”, ogłoszonego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Wykorzystanie urządzeń chłodniczych oraz materiałów termoizolacyjnych oferowanych przez KOAG w celu polepszenia właściwości klimatycznych niewielkich pomieszczeń Łukasz Pawliczek Korporacja Aerologii Górniczej Sp. z o.o. Przedstawiono możliwości zabudowy komory z podzespołami elektrycznymi w obszarach o podwyższonej temperaturze, urządzenia chłodnicze produkcji IMKiUS, spoiwa mineralno-cementowe spółki COVER oraz usługi świadczone przez spółkę „Geo-Wiert”. Firmy te są jednymi ze spółek tworzącymi Korporację Aerologii Górniczej Sp. z o.o. Dotychczas urządzenia elektryczne stosowane w wyrobiskach dołowych w warunkach podwyższonej temperatury, ulegały uszkodzeniu z powodu problemu, jakim był odbiór temperatury przez otoczenie. Kończyło się to z reguły uszkodzeniem któregoś z pól i koniecznością jego wymiany. Obniżenie temperatury otoczenia przyczyni się do poprawy warunków pracy podzespołów. Można to uzyskać przez zastosowanie klimatyzacji komory. Dodatkowo w ramach ograniczenia kosz26 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie tów, warto zastanowić się nad wyizolowaniem komory, co w rezultacie zmniejsza zapotrzebowanie na moc chłodniczą, a w określonym okresie pracy również koszty utrzymania obiektu. Przedstawiono pomysły i sposoby doboru urządzeń i materiałów przynoszących w efekcie ograniczenie kosztów utrzymania komory. Zmniejszenie kosztów klimatyzacji przez zastosowanie nowoczesnych układów niskooporowych we współpracy z wentylatorami nowej generacji Łukasz Pawliczek Korporacja Aerologii Górniczej Sp. z o.o. Przedstawiono chłodnice niskooporowe produkcji IMKiUS wraz z wentylatorami produkcji ELMECH-KAZETEN. Obie spółki są jednymi z twórców Korporacji Aerologii Górniczej Sp. z o.o. Przedstawiono korzyści, jakie wynikają z zastosowania układów chłodniczych nowej generacji przez zastosowanie ich w kopalniach miedzi. Dotychczasowe układy wentylacyjno-klimatyzacyjne opierały się na współpracy chłodnic z dwupołówkowymi wentylatorami. Zastosowanie tych układów generowało określone koszty związane głównie z energią elektryczną. Dzięki zastosowaniu odpowiednio dobranych wentylatorów z niskooporowymi chłodnicami okazało się, że podobne rezultaty można uzyskać z zastosowaniem wentylatorów o dużo niższej mocy. Przy dużo niższym nakładzie kosztów ze strony kopalni można uzyskać podobne efekty, co w rezultacie przekłada się na dużo niższe koszty utrzymania systemu. Przedstawiono wyniki pomiarów, jakie zostały przeprowadzone w warunkach kopalń rud miedzi. Dostosowanie profilaktyki tąpaniowej podczas eksploatacji pokładu 506 ścianą 2 w KWK „Bielszowice” do warunków geologiczno-górniczych i występujących zagrożeń skojarzonych Michał Piecha, Aleksander Pietrzycki, Łukasz Wojtecki Kompania Węglowa SA Oddział KWK „Bielszowice” KWK „Bielszowice” prowadzi eksploatację w warunkach zagrożenia tąpaniami, co wiąże się ze stosowaniem szeregu środków profilaktycznych mających na celu zminimalizowanie tego zagrożenia. Zapobieganie tąpaniom w KWK „Bielszowice” ma zorganizowaną formę. Głównym źródłem zagrożenia tąpaniami w trakcie eksploatacji ścianowej prowadzonej w KWK „Bielszowice” jest pękanie skał stropowych o dużej wytrzymałości i miąższości, co szczególnie nasila się w zasięgu oddziaływania zaszłości eksploatacyjnych. Generowane wysokoenergetyczne wstrząsy mogą mieć związek z występowaniem tąpań, szczególnie, gdy w eksploatowanym pokładzie panuje niekorzystny stan naprężeń. W KWK „Bielszowice” podejmowane są działania mające na celu wyprzedzającą ocenę stanu naprężeń w eksploatowanych pokładach 27 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie i skałach otaczających te pokłady, a następnie rozładowanie występujących w górotworze naprężeń. W ramach profilaktyki tąpaniowej w KWK „Bielszowice” wykonywane są głównie strzelania torpedujące w skałach stropowych. Jednym z pokładów eksploatowanych w KWK „Bielszowice” jest pokład 506, zaliczony do III stopnia zagrożenia tąpaniami. Podczas dotychczasowej eksploatacji tego pokładu w KWK „Bielszowice” wystąpiło w sumie pięć tąpnięć, co stanowi blisko 20% wszystkich tąpnięć, jakie miały miejsce w tej kopalni. Eksploatacji pokładu 506 w KWK „Bielszowice” towarzyszy również wysokie zagrożenie metanowe. Kolejną zaprojektowaną w pokładzie 506 ścianą była ściana 2. Była ona prowadzona w trudnych warunkach, wśród których przede wszystkim można wymienić głębokość prowadzenia robót, występowanie wstrząsogennej warstwy piaskowca nad eksploatowanym pokładem, a także występowanie zaszłości eksploatacyjnych w pokładach wyżej zalegających (418 i 502). Dokonanie skutecznej i bezpiecznej eksploatacji pokładu 506 ścianą 2 wymagało zaprojektowania adekwatnej do warunków geologiczno-górniczych i występujących zagrożeń skojarzonych profilaktyki tąpaniowej. Główny nacisk położono na destrukcję skał stropowych pokładu 506, a szczególnie grubej, wstrząsogennej warstwy piaskowca. Na przykładzie ściany 2 wykazano, że właściwie dobrana i odpowiednio weryfikowana w zależności od zmiennych warunków geologiczno-górniczych aktywna profilaktyka tąpaniowa pozwala na skuteczną i bezpieczną eksploatację w warunkach występowania zagrożenia tąpaniami. Rola tektoniki w powierzchniowych skutkach wysokoenergetycznej sejsmiczności GZW Elżbieta Pilecka Politechnika Krakowska Podjęto próbę zwrócenia uwagi na rolę tektoniki w skutkach na powierzchni terenu spowodowanych wysokoenergetyczną sejsmicznością indukowaną na terenie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW). Liczne badania wykazały, że rozkład sejsmiczności indukowanej w GZW jest dwumodalny, co jest już powszechnie wykazane w sejsmologii górniczej. Moda wysokoenergetyczna jest reprezentowana przez wstrząsy wysokoenergetyczne, powstające w wyniku współdziałania naprężeń eksploatacyjnych z naprężeniami tektonicznymi. Uskoki w GZW, zwłaszcza te, które wykazują naprężenia tektoniczne, mogą być potencjalnymi miejscami wystąpienia wysokoenergetycznego wstrząsu. Zatem można określić rejony będące potencjalnymi rejonami epicentralnymi wysokoenergetycznych wstrząsów. Tektonika powoduje także zaburzenia rozchodzenia się fali sejsmicznej ze źródła wstrząsu. Przeanalizowano oddziaływanie uskoku rydułtowskiego na przykładzie wstrząsu w KWK „Rydułtowy” z dnia 22.02.2013 roku. 28 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie Metan – zagrożenie i korzyści w kopalniach Kompanii Węglowej SA Halina Potoczek, Lucjan Lipnicki Kompania Węglowa SA W Kompanii Węglowej SA tylko dwie kopalnie: „Piast” i „Ziemowit”, które są kopalniami niemetanowymi. Z pokładów metanowych pochodzi średnio 70% węgla wydobywanego w kopalniach KW SA, przy czym około 21% to wydobycie węgla z pokładów zaliczonych do najwyższej, IV kategorii zagrożenia metanowego. Metanowość kopalń utrzymuje się niezmiennie na wysokim poziomie, mimo znacznego obniżenia wydobycia. Związane jest to ze wzrastającą głębokością prowadzenia eksploatacji i większą metanonośnością złoża. Średnia ważona głębokość eksploatacji wzrosła z 670 m (w 2003 r.) do 733 m w 2013 roku. Schodzenie z eksploatacją na coraz większe głębokości jest naturalną konsekwencją wyczerpywania złoża węgla na mniejszych głębokościach. Prowadzenie eksploatacji węgla w kopalniach metanowych wymaga stosowania odpowiedniej profilaktyki zagrożenia metanowego. Nakłady finansowe przeznaczane na zapobieganie i zwalczanie tego zagrożenia stale rosną. W roku 2013 wyniosły one ponad 170 mln zł. Prawie połowa tej kwoty to koszty prowadzonego w kopalniach KW SA odmetanowania górotworu. Kompania Węglowa SA systematycznie prowadzi działania inwestycyjne w zakresie rozbudowy systemów odmetanowania. Metan to nie tylko zagrożenie, to także naturalne źródło energii i ujęcie go na powierzchnię systemami odmetanowania stwarza możliwość jego gospodarczego wykorzystania. Wykorzystany metan przynosi dodatkowe korzyści ekonomiczne. W Kompanii Węglowej SA metan ujęty w procesie odmetanowania górotworu wykorzystywany jest we własnych instalacjach do produkcji energii cieplnej i elektrycznej. Tylko w roku 2013 z metanu wyprodukowano ponad 204 tys. GJ energii cieplnej i 42,3 tys. MWh energii elektrycznej. Korzyści Kompanii Węglowej SA z produkcji energii cieplnej i elektrycznej na bazie metanu z odmetanowania kopalń są wynikiem zmniejszenia kosztów zakupu energii zużywanej przez kopalnie oraz uzyskania dodatkowych korzyści ze sprzedaży ciepła podmiotom zewnętrznym. Produkcja energii elektrycznej w kogeneracji umożliwia także otrzymanie certyfikatów pochodzenia energii elektrycznej. KW SA dotychczas korzystała z „żółtych” i „fioletowych” certyfikatów. Efekt ekonomiczny z ujmowania metanu na powierzchnię to także przychód z jego sprzedaży. W roku 2013 KW SA sprzedała łącznie 37,3 mln m3 metanu. W latach 2009–2012 KW SA wspólnie z japońską firmą zrealizowała Projekt Wspólnych Wdrożeń (JI). Wygenerowane jednostki redukcji emisji (ERU) przyniosły dodatkowe efekty ekonomiczne. Korzyści z zagospodarowania metanu poprawiają wynik ekonomiczny kopalni i są argumentem umożliwiającym planowanie kolejnych inwestycji związanych z pozyskiwaniem tego gazu. 29 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie Ocena intensywności osiadania pyłu węglowego w wyrobiskach górniczych z wykorzystaniem modeli empirycznych Dariusz Prostański Instytut Techniki Górniczej KOMAG Przedstawiono sposób modelowania osiadania pyłu w strefach zabezpieczających przed wybuchem pyłu węglowego. Omówiono charakterystykę intensywności osiadania pyłu na podstawie przeprowadzonych badań, których wyniki wykorzystano do budowy modelu empirycznego intensywności osiadania i zmian stężenia pyłu. Modele zależności zbudowano w oparciu o funkcje opisujące wyniki badań. Prace zrealizowano w ramach projektu badawczego MEZAP, dofinansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Wybrane sposoby wzmacniania skorodowanej stalowej obudowy odrzwiowej Stanisław Prusek, Marek Rotkegel, Łukasz Małecki Główny Instytut Górnictwa Porównano wybrane najczęściej stosowane metody wzmacniania skorodowanej stalowej obudowy wyrobisk korytarzowych. Zestawiono cechy charakterystyczne poszczególnych metod oraz koszty stosowania niektórych z nich. Spośród analizowanych sposobów najbardziej efektywnym wydaje się być torkretowanie. Przemawia za tym rachunek ekonomiczny oraz poziom bezpieczeństwa prowadzonych prac. Jednak skuteczność obudowy powłokowej z betonu natryskowego wymaga zapewnienia odpowiednich parametrów zgodnych z przyjętymi na etapie projektowania. Dynamiczna nośność torkretu obudowy powłokowej wyrobisk górniczych i tunelowych Andrzej Pytlik Główny Instytut Górnictwa Jak powszechnie wiadomo, obudowa powłokowa wykonana z torkretu charakteryzuje się stosunkowo dużą kruchością i małą wytrzymałości na rozciąganie, co w konsekwencji powoduje, że posiada ona niewielką odporność na znaczne obciążenia deformacyjne działające na obudowę górniczą na dużych głębokościach. Materiały betonowe charakteryzują się również nieznaczną odpornością na uderzenia. Obecnie nie istnieją znormalizowane metody badania udarności betonu, natomiast stosuje się metody własne opracowane np. przez firmę INSTRON, służące porównaniu udarności belek betonowych badanych w układzie trzypunktowym. W związku z tym, że obecnie coraz częściej stosuje się torkretowanie do wzmacniania stalowej podatnej 30 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie obudowy odrzwiowej ŁP, która przeznaczona jest do przejmowania obciążenia statycznego i dynamicznego, podjęto próbę określenia dynamicznej nośności torkretu. W tym celu opracowano nową metodykę badawczą opartą na „teście skrzyniowym” przy obciążeniu dynamicznym. Podstawą do jej opracowania były doświadczenia Zakładu Badań Urządzeń Mechanicznych GIG, uzyskane podczas testów przy obciążeniu statycznym. Przedstawiono wyniki badań nośności dynamicznej torkretu wykonanego na bazie spoiwa cementowo-mineralnego typu TSM 70 o wytrzymałości na ściskanie Rc = 70 MPa, tworzącego z membraną typu MSM hybrydową powłokę, w której obydwa elementy współpracują ze sobą, tworząc powłokę o większej nośności. Przedstawiono również wyniki badań samodzielnej membrany typu HP TSL. Graniczne wartości obciążenia dynamicznego powodujące niszczenie okładzin górniczych Andrzej Pytlik Główny Instytut Górnictwa W związku z pogarszaniem się warunków geologiczno-górniczych, spowodowanych eksploatacją pokładów węgla kamiennego na coraz większych głębokościach, wzrasta ryzyko zagrożeń związanych z utratą stateczności obudowy górniczej w wyniku nadmiernych obciążeń statycznych i dynamicznych. Z obserwacji wyrobisk górniczych zniszczonych w wyniku zawału lub tąpnięcia wynika, że okładziny górnicze są jednym z najsłabszych elementów obudowy. Aktualnie w wyrobiskach górniczych narażonych na działanie obciążeń dynamicznych ze strony górotworu, indukowanych działalnością górniczą, stosowane są najczęściej okładziny siatkowe. W zakresie obciążeń statycznych wymagania dla siatek określone są w Polskiej Normie, natomiast dla obciążeń dynamicznych brak jest metod, które już na etapie badań laboratoryjnych oceniałyby przydatność okładzin do stosowania w warunkach zagrożenia wstrząsami górotworu. Przedstawiono wstępne wyniki badań granicznych wartości obciążenia dynamicznego, powodujące niszczenie wybranych typów okładzin siatkowych stosowanych obecnie w kopalniach węgla kamiennego. Badania i rozwój nauki skuteczną drogą do poprawy bezpieczeństwa pracy w kopalniach Zbigniew Rawicki, Dariusz Katan Wyższy Urząd Górniczy Przedstawiono podstawowe informacje na temat funkcjonowania Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w Warszawie. Zaprezentowano obszar działania tej instytucji w świetle prowadzonych programów badawczych. Omówiono genezę zainicjowania strategicznego projektu badawczego „Poprawa bezpieczeństwa pracy 31 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie w kopalniach”, bieżący stan realizacji zadań badawczych, prowadzonych w ramach tego projektu oraz oczekiwane rezultaty. Przytoczono najważniejsze produkty końcowe, osiągnięte w zakończonych dotychczas zadaniach. Przybliżono także, w sposób ogólny, zasady nadzorowania realizacji poszczególnych zadań badawczych. Bezpieczna i efektywna eksploatacja na przykładzie ściany 162a w pokładzie 416w.d. w obszarze górniczym KW SA Oddziału KWK „Pokój” Dariusz Rębielak, Jacek Kozubski, Maria Kasznia Kompania Węglowa SA Oddział KWK „Pokój” Dokonano analizy przebiegu prac związanych z projektowaniem, wykonywaniem robót przygotowawczych oraz eksploatacją pokładu 416w.d. ścianą 162a w obszarze górniczym KWK „Pokój”. Eksploatacja prowadzona jest od 1.04.2014 r. w pokładzie zaliczonym do I stopnia zagrożenia tąpaniami, ścianą podłużną z zawałem stropu z doszczelnianiem zrobów odpadami elektrownianymi na wysokość do 2,1 m. Ściana prowadzona jest w warunkach skomplikowanej budowy geologicznej pokładu (liczne krawędzie eksploatacyjne, rynny erozyjne stwierdzone na etapie robót przygotowawczych, kliważ o charakterze endo- i egzogenicznym), a także tektoniki złoża, tj. występowania licznych stref uskokowych determinujących linię zakończenia biegu ściany oraz sąsiedztwa uskoku Saara o zrzucie dochodzącym do około 110 m. Przedstawiono również wyniki z pomiarów badań geofizycznych wykonanych przez firmę AGOS-GEMES Sp. z o.o., których celem było określenie przebiegu dyslokacji tektonicznych występujących w polu przedmiotowej ściany. Wybrane przykłady nietypowych konstrukcji portalowej obudowy odgałęzień i skrzyżowań Marek Rotkegel Główny Instytut Górnictwa Artykuł jest kontynuacją tematyki prezentowanej w Przeglądzie Górniczym w numerze 6 z 2013 roku. Prezentowane wówczas rozwiązania konstrukcyjne szkieletowej (portalowej) obudowy połączeń wyrobisk korytarzowych obejmowały rozwiązania typowe, w przypadku odgałęzień oparte na portalu i wsporniku, a w przypadku skrzyżowań – na portalu i dwóch wspornikach lub dwóch wspornikach i belce głównej. Przedstawiono wybrane przykłady rozwiązań obudów połączeń wyrobisk korytarzowych odmienne od prezentowanych wcześniej, charakteryzujące się nietypową, często skomplikowaną postacią geometryczną konstrukcji. Najczęściej wynika ona ze znacznych gabarytów wyrobisk, parametrów ich połączenia lub ze specyficznych warunków geologiczno-górniczych. Często też jest podyktowana przez przyjętą technologię drążenia i zabezpieczania wyrobisk. 32 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie Оценка геомеханических процессов при повышении темпов горных работ на угольных шахтах Донбасса Olena Sdvyzhkova National Mining University, Dnipropetrovsk, Ukraine Renata Patyńska Główny Instytut Górnictwa Целью данного исследования является оценка влияния скорости горных работ на геомеханические процессы в породном массиве. При использовании высокопроизводительной техники для очистных и подготовительных работ происходит быстрое обнажение значительной площади горных пород, а, следовательно, быстрое изменение напряженно-деформированное состояние породного массива. Эмпирический опыт показывает, что эти изменения имеют как положительные, так и отрицательные последствия. В настоящее время нет сложившихся представлений о том, как влияет скорость обнажения пород на деформационные процессы в породном массиве. Поэтому нет четких рекомендаций в отношении скорости выполнения очистных и проходческих работ в различных геологических условиях и горнотехнических ситуациях. Например, известным фактом является то, что при длительной остановке очистных работ развиваются значительные деформации в кровле и почве угольного пласта, повышается нагрузка на механизированную крепь. В тоже время при больших темпах подвигания очистного забоя в определенных условиях наблюдаются консольные зависания кровли, что впоследствии приводит к обрушению большой массы пород и динамическому воздействию на крепь выработок. Ограничение темпов подвигания забоя вводятся на пластах, которые опасны по выбросам угля и газа, хотя эти технические решения не имеют теоретического обоснования и не сформулированы четко для различных типов пород. В данной работе выполняется анализ статистических данных, которые касаются влияния скорости горных работ на проявления горного давления. В частности, изучается вопрос о влиянии скорости подвигания забоя на периодичность обрушения кровли. Анализируются также нестандартные технологические ситуации, в которых скорость выполнения горных работ оказывает существенное влияние на устойчивость подготовительных и очистных выработок. В частности, рассмотрены ситуации, когда проведение подготовительных штреков осуществлялось навстречу движущемуся очистному забою лавы. Забой штрека в таком случае попадает в зону опорного давления от забоя лавы. Нагрузка на крепь штрека увеличивается по мере приближения забоя лавы. Опыт проведения выработок таким способом показал, что наибольшая устойчивость штрека и наименьшие деформации крепи имели место, когда скорость движения лавы и штрека навстречу друг другу была наибольшая. Анализ влияния скорости горных работ на устойчивость выработок выполнен с точки зрения статистической и кинетической теории прочности. Показаны возможные изменения в структуре пород при увеличении скорости нагружения. Это дает возможность 33 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie прогнозировать как положительные, так и отрицательные проявления горного давления при увеличении темпов отработки в различных условиях. Выполненные исследования являются основой для разработки общей методики оценки геомеханических процессов при изменении скорости горных работ. Эта поможет минимизировать негативные статические и динамические проявления горного давления при проведении выработок и добыче полезного ископаемого. Wyznaczenie desorbowalnej zawartości metanu w węglu oraz efektywnego współczynnika dyfuzji metanu na węglu metodą analogową Norbert Skoczylas, Mateusz Kudasik, Tomasz Murzyn Instytut Mechaniki Górotworu Polskiej Akademii Nauk Opracowana została koncepcja nowej metody oraz urządzenia pomiarowego generującego dodatkowe parametry opisu układu węgiel-gaz. Dzięki prezentowanej metodzie możliwe jest określenie wartości desorbowalnej zawartości metanu w węglu oraz efektywnego współczynnika dyfuzji. Konstrukcja urządzenia pomiarowego pozwala na pracę w warunkach kopalnianych. Diametralne zmniejszenie klasy ziarnowej próbki węgla skutkuje skróceniem czasu obserwacji procesu emisji gazu do jednej doby. Artykuł zawiera opis konstrukcji przyrządu, prezentację prototypu oraz przykładowe wyniki testów laboratoryjnych. PGG poliestrowa geosiatka górnicza – łatwo, lekko i bezpiecznie Jarosław Sok, Tomasz Lankocz, Jakub Cieślik MAS Sp. z o.o. Zaprezentowano dystrybuowane przez MAS Sp. z o.o. poliestrowe geosiatki górnicze oraz wskazano miejsca ich zastosowania w podziemnych zakładach górniczych. PGG czyli poliestrowa geosiatka górnicza jest wykonana z włókien poliestru odpowiednio łączonych i mechanicznie zszywanych. Siatka pokrywana jest substancją niepalną, nietoksyczną i antystatyczną. Siatki serii PGG charakteryzują się bardzo dużą wytrzymałością na zrywanie w zakresie 30–1000 kN. Zaletą siatek PGG jest ich lekkość (1 m2 = 1 kg), łatwość transportu, ochrona przed korozją oraz działaniem kwasów i zasad. Siatki PGG można łatwo zabudować i połączyć ze sobą za pomocą tzw. grzebienia. Wykonanie siatek zabezpiecza górnika przed możliwością skaleczeń lub uszkodzeń ciała. Poliestrowe górnicze geosiatki mogą znaleźć zastosowanie w zabezpieczaniu podziemnych wyrobisk górniczych, jako zestawy naprawcze, zabezpieczenie rejonów eksploatacji górniczej oraz w innych miejscach. 34 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie Zastosowanie uniwersalnych otworowanych stropnic górniczych w kotwieniu wysokim dla utrzymania wyrobisk górniczych w warunkach KWK „Murcki-Staszic” Ruch „Boże Dary” Grzegorz Stacha, Sławomir Andrzejczak Katowicki Holding Węglowy SA KWK „Murcki-Staszic” W związku z zastosowaniem wysokowydajnych kompleksów ścianowych, a co za tym idzie, zwiększeniem postępów ścian oraz gabarytów maszyn i urządzeń, stało się jasne że bez unowocześnienia sposobu zabudowy skrzyżowań z wyrobiskami przyścianowymi, nie doprowadzi się do oczekiwanego wzrostu produkcji i wydajności pracy, a także poprawy stanu bezpieczeństwa. Zasadniczym czynnikiem i powodem postępu w zabudowie skrzyżowań był postęp w usprzętowieniu i opracowanie nowych technologii górniczych. Takim przykładem było wprowadzenie kotwienia wysokiego realizowanego poprzez przykotwianie obudowy wyrobisk kotwami strunowymi za pomocą górniczych uniwersalnych stropnic otworowanych. Przedstawiono genezę oraz przykłady zastosowania uniwersalnych otworowanych stropnic górniczych w kotwieniu wysokim dla utrzymania wyrobisk górniczych w warunkach KWK „Murcki-Staszic” Ruch „Boże Dary”. Kotwienie górotworu i cementacja: zastosowanie kotew linowych SUMO w Western U.S. Longwall Recovery John C. Stankus (President), Xiaoting Li (Senior Ground Control Engineer) Keystone Mining Services, LLC (KMS) (Engineering affiliate of Jennmar Corporation) Damian Giza (Managing Director), Marek Rutyna Jennmar Europe – Jennmar Merol Sp. z o.o. Przedstawiono sposób zastosowania kotew linowych Sumo i ich dane techniczne w kopalni Mammoth w zachodniej części Stanów Zjednoczonych, która prowadzi eksploatację pokładu węgla o miąższości około 3 m (10 stóp). W trakcie likwidacji pierwszej ściany kopalnia stosowała tradycyjne metody wykonania przecinki likwidacyjnej w celu wytransportowania wyposażenia ściany. W drugiej ścianie wykorzystano wcześniej wydrążoną przecinkę likwidacyjną o szerokości około 9 m (30 stóp), która została całkowicie podsadzona łatwo urabialnym spoiwem mineralnym. W obu ww. przypadkach występowały spore utrudnienia bezpiecznego i wydajnego prowadzenia robót, objawiające się takimi zjawiskami, jak opady skał stropowych, odspajanie się ociosu węglowego, nadmierne obciążenie (zaciskanie) obudowy zmechanizowanej. Utrudnienia te są odzwierciedleniem lokalnych warunków geologicznogórniczych panujących w tej kopalni, takich jak: niski nadkład [ok. 60 m (200 stóp)], częste występowanie zaburzeń geologicznych, które dochodzą aż do powierzchni oraz cienki pokład węgla, który zalega powyżej głównego pokładu. Doświadczenia zdoby35 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie te w pierwszych dwóch ścianach pozwoliły kierownictwu i firmie Keystone Mining Services (KMS) na opracowanie skutecznego planu wsparcia dla trzeciej ściany. Opisano sposób, w jaki wstępnie wydrążono, zakotwiono oraz zatamowano i podsadzono łatwo urabialnym spoiwem mineralnym przecinkę likwidacyjną o szerokości około 12 m (42 stóp). Obudowa przecinki zaprojektowana została z wykorzystaniem kotew linowych Jennmar SUMO o wysokiej wytrzymałości. Przygotowano cztery przecinki likwidacyjne dla zlikwidowania ścian, które zostały pomyślnie wykonane bez żadnych przeszkód, pozwalając wytransportować wszystkie sekcje obudowy zmechanizowanej w ciągu 13 dni, zapewniając w tym czasie bezpieczeństwo i komfort zatrudnionym górnikom. Przedstawiono kotwy linowe SUMO jako element wzmacniający, cechujący się wysoką odpornością na trudne warunki. Dzięki lepszej stabilności stopu w podziemnych kopalniach znajdą coraz więcej zastosowań w celu poprawy bezpieczeństwa. Zastosowanie sprzężonej obudowy betonowej nowej generacji w budownictwie podziemnym na przykładzie zbiornika retencyjnego Mariusz Stawinoga Mekano4 Sp. z o.o. Mariusz Szot, Jan Szymała Główny Instytut Górnictwa Tomasz Trzcinka Mekano4 Sp. z o.o. Obecnie stosowane w budownictwie podziemnym obudowy monolityczne wykonuje się jako murowe z cegły lub betonitów, z betonu lub żelbetu. W polskim górnictwie najczęściej stosowana jest obudowa betonowa. W praktyce materiał obudowy przygotowywany jest podczas jej wznoszenia, a więc w warunkach niekorzystnych dla prawidłowego dojrzewania betonu. Jest to zasadniczy powód niższej trwałości obudowy betonowej na przykład w stosunku do betonowych elementów prefabrykowanych, przygotowywanych w znacznie korzystniejszych warunkach. Przedstawiono rozwiązanie pozwalające na ograniczenie wad i niedogodności znanych rozwiązań, a także zwiększenie nośności obudowy i jej odporności na nierównomierny rozkład naprężeń. Wymagania te spełnia obudowa nowej generacji wykonana w sposób modułowy, z zastosowaniem dodatkowego sprężenia między poszczególnymi modułami zarówno w osi pionowej, jak i poziomej. Proponowana obudowa może być wykorzystana m.in. w podziemnych zbiornikach retencyjnych, np. węgla. Przedstawiono także przykład zastosowania obudowy modułowej na podstawie projektu technicznego zbiornika retencyjnego w kopalni węgla kamiennego. 36 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie Analiza przypadków ewakuacji załóg górniczych na drogach ucieczkowych w kopalniach węgla kamiennego Jan Szlązak, Dariusz Musioł, Henryk Badura Politechnika Śląska Dokonano analizy przypadków ewakuacji załóg górniczych w kopalniach węgla kamiennego w latach 1990–2013. Analiza została przeprowadzona na podstawie archiwalnej dokumentacji powypadkowej, będącej w dyspozycji Wyższego Urzędu Górniczego w Katowicach. Analiza została dokonana pod kątem występującego zagrożenia, w szczególności zagrożenia pożarowego i metanowego oraz wykorzystania indywidualnego sprzętu ucieczkowego, będącego na wyposażeniu górników. Ocena efektywności odmetanowania górotworu przy eksploatacji pokładu ścianą z podwójnym chodnikiem wentylacyjnym Nikodem Szlązak, Marek Borowski, Justyna Swolkień AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie Odmetanowanie w polskich kopalniach węgla kamiennego jest prowadzone w celu zmniejszenia wydzielania się metanu do wyrobisk górniczych, co pozwala na utrzymanie dopuszczalnego stężenia w przepływającym powietrzu przez wyrobiska górnicze. W ten sposób zapewniane jest bezpieczeństwo pracującej załodze. Przedstawiono sposób odmetanowania w ścianie 2 w pokładzie 506, która jest eksploatowana w warunkach wysokiego zagrożenia metanowego. W przypadku analizowanego wyrobiska ścianowego, wydzielający się metan z frontu ściany jest odprowadzany równoległym chodnikiem wentylacyjnym. Przedstawiono wpływ systemu przewietrzania wyrobiska ścianowego na efektywność odmetanowania w ścianie 2 w pokładzie 506. W celu oceny wielkości zagrożenia metanowego wykonano pomiary stężenia metanu, prędkości powietrza, ciśnienia absolutnego powietrza oraz stężenia i ilości metanu ujmowanego przez system odmetanowania. Wyniki uzyskane z badań zostały wykorzystane do określenia zmian metanowości bezwzględnej, wentylacyjnej oraz ilości ujmowanego metanu wraz z efektywnością odmetanowania. Zapalenia i wybuchy metanu w kontekście inicjałów związanych z zagrożeniami technicznymi i naturalnymi Stanisław Trenczek Instytut Technik Innowacyjnych EMAG Przypomniano uwarunkowania towarzyszące zapaleniom i wybuchom metanu w kopalniach podziemnych. Scharakteryzowano dotychczasową klasyfikację inicjałów zapaleń metanu pod kątem możliwości ich kontroli oraz zapobiegania ich wystą37 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie pieniu. Przedstawiono podział zagrożeń technicznych oraz naturalnych. Omówiono zdarzenia związane z zapaleniami i wybuchami metanu w polskich kopalniach w okresie ostatnich 12 lat pod kątem inicjałów. Dokonano identyfikacji inicjałów pod kątem zagrożeń technicznych i naturalnych. Wskazano kierunki działań mogących zapobiec powstawaniu inicjałów technicznych. Nowe rozwiązania w zakresie wentylacji odrębnej i klimatyzacji Tomasz Wikiera Korporacja Aerologii Górniczej Sp. z o.o. Firma ELMECH-KAZETEN Sp. z o.o. to wiodący producent wentylatorów lutniowych w Polsce z kilkudziesięcioletnią tradycją. Firma ELMECH-KAZETEN jest jedną z firm tworzących Korporację Aerologii Górniczej. Przedstawiono rozwój firmy od daty jej powstania do chwili obecnej, władze spółki, potencjał produkcyjno-usługowy oraz głównych kontrahentów. Ponadto przedstawiono gamę podstawowych produktów firmy związanych z odwadnianiem wyrobisk dołowych i przewietrzaniem ślepych wyrobisk korytarzowych w dowolnej konfiguracji. Podczas prezentacji produktów omówiono nowe rozwiązania zastosowane w praktyce, które zostały nagrodzone dyplomami, medalami i wyróżnieniami na Międzynarodowych Targach Górnictwa i Energetyki i nie tylko. Zaakcentowano również nowe rozwiązania z zakresu klimatyzacji, wynikające ze ścisłej współpracy firmy ELMECH-KAZETEN z firmą IMKiUS Sp. z o.o. Nie da się bowiem zrobić dobrej klimatyzacji bez właściwie sparowanego zestawu urządzeń: chłodnica i wentylator. Przedstawiono ponadto nowe rozwiązania w zakresie wentylacji i równoczesnej klimatyzacji ślepych wyrobisk korytarzowych o wybiegach do 5000 m, obecnie stosowane w wyrobiskach dołowych kopalni Lubelski Węgiel Bogdanka SA. Próba określenia procesów odpowiedzialnych za występowanie wysokoenergetycznych wstrząsów górotworu podczas eksploatacji ścianowej pokładu 408 w rejonie filarów ochronnych dla obiektów powierzchniowych i podziemnych w KWK „Bielszowice” Łukasz Wojtecki Kompania Węglowa SA Oddział KWK „Bielszowice” Analiza mechanizmu ogniska wstrząsu pozwala odtworzyć sposób destrukcji górotworu w strefie ogniskowej. Najbardziej prawdopodobne mechanizmy powstawania zjawisk sejsmicznych można określić dzięki metodzie inwersji tensora momentu sejsmicznego. Poznanie procesów zachodzących w ogniskach wysokoenergetycznych wstrząsów towarzyszących eksploatacji górniczej umożliwia lepszą ocenę zagrożenia tąpaniami metodą sejsmologiczną. Przedstawiono wyniki analizy mechanizmów 38 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie ognisk wysokoenergetycznych wstrząsów, powstałych podczas eksploatacji ścianowej pokładu 408, w rejonie filarów ochronnych dla obiektów powierzchniowych i wyrobisk podziemnych w KWK „Bielszowice”. Wyznaczone mechanizmy ognisk tych wstrząsów wyraźnie korelowały z warunkami geologiczno-górniczymi. Początkowo dominowało ścinanie, spowodowane oddziaływaniem krawędzi eksploatacyjnych w pokładach 405/2wg i 405/2wd. W większości ognisk wstrząsów dominowało jednoosiowe rozciąganie oraz eksplozja. Eksploatacja ścianowa w pokładzie 408 powodowała zmianę równowagi naprężeniowej w rejonie wspomnianych wyżej filarów i przekroczenie wytrzymałości skał na ściskanie. Znając przyczynę występowania wysokoenergetycznych wstrząsów, zostały podjęte adekwatne środki zabezpieczające. Wykorzystanie odpadów poflotacyjnych do doszczelniania wyrobisk oraz ścian zawałowych w KWK „Bielszowice” Grzegorz Żukowski, Michał Piecha, Tadeusz Jagła Kompania Węglowa SA Oddział KWK „Bielszowice” Pożary endogeniczne powstają stopniowo, w sprzyjających warunkach. Reakcja taka zachodzi w miejscach, w których występuje nagromadzony rozkruszony węgiel o odpowiednich rozmiarach oraz kształcie umożliwiającym akumulację energii cieplnej. Procesowi musi towarzyszyć dopływ tlenu przez odpowiednio długi okres. Opisano sposoby wykorzystania odpadów poflotacyjnych jako mieszaniny doszczelniającej zroby ścian zawałowych oraz zaizolowane wyrobiska w KWK „Bielszowice”. 39
