The calculation of methane concentration emitted from the coal face

The Paskov Mine belongs to the company OKD, a.s. with the production of hard coking coal from 1970. The applied mining method is the slabbing method in controlled caving, excavating the coal pillar by means of coal plough equipment loading mine run on rake conveyers and securing the excavation area with individual hydraulic or mechanical supports. The coal face is planned as one of the coal faces in continuous extraction of the seam by a shearer. Using the shearer at mines in the Paskov Mine is not a novelty. Shearer mining represents some problems. Besides the hazard of methane-air ignition, there is a mixture of coal dust - methane - air, which is more dangerous even in the case of lower concentrations of dust and methane than their individual lower limits of explosiveness. A decision was made then that shearers would gradually be replaced with coal ploughs in all coal faces. The article contains the calculation of the volume of methane emitted as a result of excavation, determining methane concentration during excavation, lowering the hazard of methane layers being formed, and finally evaluating the suitability of the proposed system of the coal face ventilation.

Kopalnia Paskov należy do zakładów OKD, gdzie od lat 70-tych trwa produkcja węgla koksowniczego. Stosowana metoda wydobycia to wybieranie ścianowe grubych pokładów z prowadzeniem stropu na zawał, eksploatacja filarów przy użyciu strugów węglowych z załadunkiem urobku na przenośniki, zabezpieczenie rejonu wydobycia z wykorzystaniem obudowy zmechanizowanej oraz podpór hydraulicznych. Wydobycie w rejonie przodka odbywa się metodą ciągłą, przy użyciu wrębiarek. Wykorzystywanie wrębiarek do wydobycia ścianowego nie jest nowością w kopalni Paskov, jednakże wykorzystywanie ich w kopalniach powoduje pewne problemy. Oprócz zagrożenia zapaleniem mieszanki metanu i powietrza, powstaje również mieszanina pyłu węglowego, metanu i powietrza, która okazuje się bardziej niebezpieczna nawet przy niskich stężeniach metanu i pyłu niż ich obecność w postaci pojedynczych składników w stężeniu odpowiadającym niskiej skłonności do wybuchu. Podjęto więc decyzję o stopniowym zastępowaniu wrębiarek przy eksploatacji przodków strugami węglowymi. W pracy dokonano obliczenia objętości metanu wydzielanego w wyniku prowadzenia wydobycia, określono stężenia metanu w trakcie prowadzenia prac, przeanalizowano możliwość zmniejszenia zagrożenia powstawania warstw metanu oraz efektywność promowanego systemy wentylacji przodka.