Karta předmětu prezenční studium Název předmětu: Číslo předmětu: 542-0386 Garantující institut: Garant předmětu: Plynodajnost a degazace (PD) Institut hornického inženýrství a bezpečnosti prof. Ing. Pavel Prokop, CSc. Kredity: 5 Povinnost: povinně volitelný Úroveň studia: graduální Jazyk výuky: čeština Ročník: 1 Semestr: 1 Odkaz na web: Určeno pro fakulty: HGF Určeno pro typ studia: Způsob zakončení: zápočet a zkouška Rozsah výuky: 2 + 2 Prerekvizity: Korekvizity: Vyskytuje se v prerekvizitách: nemá nemá není Výstupy z učení - student prokazuje znalosti: Navazující magisterské významu a úlohy zajištění důlních pracovišť proti zaplynování bezpečnostní faktor základních prognostických metod plynodajnosti dolu základních kategorií odsávání metanu z podzemí - student umí: popsat základní tendence výskytu důlních plynů aplikovat jednodušší prognostické metody plynodajnosti v praxi zajistit základní bezpečnostní opatření proti výskytu metanu na pracovištích - student je schopen: zajistit a provést kontrolu důlního ovzduší učinit základní opatření pro bezpečnost pracoviště z hlediska výskytu nebezpečných, jedovatých a výbušných plynů provést opatření proti výstupu metanu na povrchu Metody výuky (zastoupení jednotlivých metod je třeba kvantifikovat v %) přednášky 35 %
cvičení 35 % samostatná práce 30 % Anotace Předmět seznamuje s úlohou předvídání plynových poměrů z vystupujícího metanu v podzemí při dobývání uhlí a s významem prognózování plynodajnosti jednotlivých geologických ker i celých dolů. Uvádí základní pojmy z větrání, důlní degazace, prognostické činnosti plynodajnosti, seznamuje se základními metodami prognostických metod. Uvádí výsledky plynových prognóz výstupu metanu na jednotlivých důlních podnicích, jednotlivé metody důlní degazace,zařízení pro odsávání metanu z podzemí,včetně hodnot metanové produkce na jednotlivých dolech a využití této energetické suroviny. Povinná literatura Prokop, P.: Plynodajnost a degazace.skripta VŠB TU Ostrava, 1998 Prokop, P.: Plynodajnost dolů. Skripta VŠB, Ostrava, 1985 Bilan, J.: Důlní degazace.skripta VŠB, Ostrava, 1986 Doporučená literatura Marle, C. M.: Les éconlements polyphasiques en milieu poreux de l echalle des pores á l echalle macroscopique, Paris, 1994 Arjuni, A. T.: Prognozirovanije i predotovraščenije gazodinamičeskich javljenij v ugolnych šachtach, Nauka, Moskva, 1987 Nároky na zabezpečení výuky Počítač, dataprojektor. Laboratoř větrání na přednášky a cvičení. Metody průběžné kontroly znalostí během semestru Znalostí v průběhu semestru jsou kontrolovány pomocí vypracování samostatných úkolů na cvičeních. Osnova přednášek 1) Složení důlního ovzduší, škodliviny v důlním ovzduší, povolené koncentrace 2) Plynodajnost důlních pracovišť 3) Plynonosnost uhelné hmoty 4) Plynodajnost důlní oblasti, geologické kry, plynodajnost dolu 5) Základní pojmy prognozování plynodajnosti metody prognózy, časový horizont prognózy, verifikace prognózy, prognózování plynodajnosti:porubu, dlouhého důlního díla, oblasti 6) Důlní degazace, základní pojmy, zavádění důlní degazace a historie 7) Zařízení důlní degazace, DS, plynovody, čerpadla plynové směsi 8) Degazační metody při otvírce, přípravě, dobývání 9) Technické degazační metody při různých dobývacích postupech, degazace stařin, 10) Degazace z povrchu 11) Degazační vrty, degazační systém, degazační potrubí, měření základních parametrů,
12) Struktura horninového masívu 13) Využití degazovaného plynu 14) Odsávání důlního plynu po ukončení hornické činnosti, kogenerace, MPE Osnova cvičení 1) Indikace důlního ovzduší 2) Faktory ovlivňující plynonosnost a plynodajnost 3) Báňsko-statistická metoda prognózy plynodajnosti 4) Metoda ovlivňujících faktorů prognózy plynodajnosti 5) Prognóza plynodajnosti porubu dle Příkazu ŘP OKD č.30/99 6) Prognóza plynodajnosti přípravných děl 7) Měření průtočného množství plynové směsi na centrickou clonou 8) Výpočet základních parametrů degazačního systému a degaz. stanice Otázky ke zkoušce 1. Důlní větrání, složení důlních větrů, důlní větry, přístroje na měření složení důlního ovzduší (interferometr, detektor, anemometr). 2. Plynonost, plynodajnost a jejich prognóza, celková plynodajnost porubu, přípr. děl a celk. dolu. 3. Nejdůležitější metody prognózy plynodajnosti dolů důlních děl metoda báňsko-statistická. 4. Prognóza plynodajnosti porubu.metodika ovlivň. faktorů příkaz ŘP OKD č.30/99. 5. Prognóza plynodajnosti přípravných děl. 6. Regionální prognóza plynodajnosti-metoda ovlivňujících faktorů-porub, čelba,důl. 7. Důlní degazace. Rozdělení-druhy. Důvody pro zavedení degazace, degazace z povrchu. 8. Důlní degazace, centrální důlní degazace, lokální degazační stanice, pojízdné důlní degazační stanice -dočasné, pojízdné povrchové degazační stanice. 9. Vybavení degazační stanice, dozorna, kuličkové uzávěry, vývěvy, vodokružná vývěva řady RLP- 01, vývěvy-typy, vodokružná vývěva řady SZO-00. Vlhkost degazovaného plynu, oběh provozní vody. 10. Plynovod, rozdělení, zkoušení plynovodního potrubí v dole, odvodňování plynovodu, odlučovač vody, odvodňovač. 11. Degazační vrty, úvodní kolona, zkoušky úvodní kolony. Těsnící uzávěr vrtného soutyčí, plochý preventr, válcový preventr. 12. Měření průtočného množství plynné směsi centrickými clonami, měřicí sonda ANR. 13. Výpočet základních parametrů degazačního systému, kapacita degazační stanice, průměry plynovodů, depresní ztráty. 14. Typy degazace v podzemí, degaz. dlouhých důlních děl, děl svislých a horizontálních. Degazace hloubených jam, degazace hloubených šibíků. 15. Degazační metody v dole. degazace pomocí poklopů, degazace manžety, podtlaková mikrozóna, likvidace metanových vrstev v dlouhých důlních dílech. 16. Degazace porubů, degazace porubů dobývaných z pole, degazace porubů z pole při dobývání mocných slojí na zával.
17. Metoda ztraceného plynovodu, metoda degazačních násosek a odsávacích hřibů. 18. Metoda ztracených vrtů, metoda vějířovitých vrtů. 19. Degazace porubů vedených do pole, degazace plynosběrnou chodbou v podloží, degazace plynosběrnou chodbou v nadloží. 20. Degazace z mimoslojových důlních děl, degazace uzavřených stařin. Degazace jednostranně uzavřené stařiny. 21. Struktura horninového masivu, pórovitost, pórovitost celková, pórovitost otevřená, pórovitost účinná. 22. Pórovitost druhy, dělení pórů podle původu, dělení pórů podle velikosti, drobná tektonika. 23. Vrstevnatost, pukliny a trhliny, lineárně drobné tektonické prvky. 24. Pukliny a trhliny v DP. Rozložení trhlin a puklin v dobývacím prostoru, stlačitelnost pórů. Výška závalu. 25. Využití plynu odsátého z podzemí, kogenerace, Malé plyn. elektrárny, plynové kotelny. 26. Dosažené parametry degazace v OKR. Historický vývoj, výsledky. Podmínky absolvování předmětu Název úlohy Typ úlohy Max. počet bodů (akt. za podúlohy) Min. počet bodů Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51 Zápočet Zápočet 33 (33) 17 Zkouška Zkouška 67 (67) 34 Písemná zkouška Písemná zkouška 37 19 Ústní zkouška Ústní zkouška 30 15 Údaje o předmětu v cizím jazyce Annotation The course introduces the task of forecasting gas ratios of outgoing methane in the underground in the coal mining and the importance of forecasting of gas generation by various geological blocks and whole mines. It introduces basic concepts of ventilation, mine degassing, gas generation forecasting activity; it informs about the basic methods of forecasting methods. It presents the results of gas forecasts of the outgoing methane in individual mining enterprises, the various methods of mining degassing, equipment for the extraction of methane from the underground, including the values of methane production at individual mines and using this energy commodity. Outline of lectures 1) The composition of the mine environments, air pollutants in mine air, permissible concentrations 2) Gas generation by mine works 3) Gas generation by the coal mass
4) Gas generation of a mining area, geological blocks, gas generation by the mine 5) Basic concepts of gas generation forecasting - forecasting methods, the time horizon of the forecast, verification of the forecasts, predicting gas generation of: coalface long mining work area 6) Degassing mining area, basic concepts, implementation of coal-mining area and history 7) Equipment of mining degassing, DS, gas pipelines, gas mixture pumps 8) Degassing methods at opening, preparation and extraction 9) Technical degassing methods with various mining methods, degassing self-fills, 10) Degassing from the surface 11) Degassing wells, degassing system, degassing piping, measuring basic parameters, 12) The structure of the rock mass 13) Use of degassed gas 14) Extraction of mine gas after the termination of mining activities, cogeneration, MPE Outline of exercises 1) Indication of mine air 2) Factors affecting the gas generation 3) Mining statistical method of gas generation forecast 4) Method of factors affecting prognosis of gas generation 5) Forecast of gas generation of coal face according to the "Command ŘP OKD no.30 / 99 6) Forecast of gas generation of preparatory works 7) Measurement of flow rate of the gas mixture to the centric curtain 8) Calculation of basic parameters of the degassing system and degassing station Outline of exercises 1) Mine ventilation, mine air composition, mine winds, apparatus for measuring the composition of the mine air (interferometer detector, anemometer). 2) Gas generation and their prognosis, total gas generation of coalface, prep. works and tot. mine.
3) The most important methods of forecasting gas generation of mines - mining and statistical methods. 4) The forecast of gas generation of coalface; methodology of affect. factors -order ŘP OKD No.30 / 99. 5) The gas generation forecast of preparatory works. 6) Regional prognosis of gas generation -Method-influencing factors of coalfaces, mine. 7) Mine degassing. Distribution of-sorts. The reasons for introducing degassing, degassing from the surface. 8) Mine degassing, central mining degassing, local degassing stations, mobile mine degassing stations temporary, mobile surface degassing station. 9) The equipment of degassing station, control room, ball caps, pumps, water ring vacuum pump series RLP-01, vacuum pumps - types, water ring vacuum pump series of SZO-00. Moisture of degassed gas, process water circulation. 10) Gas pipeline, distribution, testing of gas pipelines in the mine, drainage pipeline, water separator, dehydrator. 11) Degassing wells, the initial column, initial column tests. Sealing cap of drill pipes, flat preventers, cylindrical preventers. 12) Measurement of flow rate of gaseous mixture by centric orifice plates, measuring probe ANR. 13) Calculation of basic parameters of degassing system, capacity of degassing station, pipeline diameters, depression losses. 14) Types of degassing in the underground, degassing long mining works, vertical and horizontal works. Degasification of excavated pits, degassing excavated underground shafts. 15) Degassing methods in the mine. Degasification through hatches, degasification cuffs, vacuum micro-zoning, destruction of the methane layers in long mine workings. 16) Degassing of coalfaces, degassing of coalfaces mined from the field, degassing coalfaces from the field during mining mighty seams for caving. 17) A method of lost gas piping, method of degassing siphons and of extraction mushrooms. 18) A method of lost wells, method of slabbing boreholes.
19) Degassing of coalfaces leading into the field, degassing by the gas collecting corridor in the subsoil, degassing by the gas collecting corridor in the overburden. 20) Degassing from the out-of-seam mine works, degasification of closed self-fills. Degassing of unilaterally closed self-fill. 21) The structure of the rock mass, porosity, total porosity, open porosity, effective porosity. 22) Porosity species division of pores by origin, division of pores by size, petite tectonics. 23) Layering, fissures and cracks, linearly minor tectonic elements. 24) Fissures and cracks in the DP. Distribution of cracks and fissures in the mining area, pore compressibility. The height of the cave-in. 25) Utilization of the gas exhausted from the underground, cogeneration. Small gas. Power stations. Gas boiler rooms. 26) Achieved degassing parameters in OKR. Historical development; results.