Metodický postup pro stanovení emise metanu z uzavřených dolů.

Andrea Mokrošová

Doctoral thesis

The Methodology of Determing the Methane emission from Clossed Mines .

Abstract:

Disertační práce se zabývá metodickým postupem pro stanovení emise metanu z uzavřených dolů. K nekontrolovatelným výstupům důlních plynů na povrch ze starých důlních děl a z utlumovaných, likvidovaných a uzavřených plynujících dolů může docházet v chráněném ložiskovém území a dobývacích prostorech utlumovaných, likvidovaných a uzavřených plynujících dolů. Tato skutečnost je nebezpečná především v oblastech s povrchovou zástavbou při kontaktu stavby s podložím a v případě kanalizačních a inženýrských sítí, kde také může docházet k nahromadění výbušných nebo dusivých plynů v prostorách stavby a po iniciaci k jejich eventuální explozi nebo k vytěsnění kyslíku z ovzduší a vzniku nedýchatelné atmosféry. Základní výbušnou složkou důlních plynů je metan, jehož výbušnost ve směsi se vzduchem se pohybuje v rozmezí 5-14 % za přítomnosti kyslíku je to min. 12 %. Metan obsažený v důlních plynech vystupujících z uzavřených dolů většinou netvoří výbušnou směs a to v důsledku nedostatku kyslíku. Výbušnou směsí se ovšem může stát po jejím smísení se vzduchem, při průniku do uzavřených prostorů staveb. K výbuchu směsi plynů může dojít za předpokladu, že se v ní metan bude nacházet v koncentraci odpovídající výbušnému rozmezí a dále musí dojít k iniciaci, tj. dodání energie k nastartování chemické reakce – tedy k výbuchu. Tato iniciace v souvislosti se stavbami může být vyvolána především elektrickým zařízením, otevřeným ohněm nebo mechanickou jiskrou, případně jinými způsoby. Dalším rizikem plynoucím z výstupů důlních plynů do staveb je vznik ovzduší se sníženým obsahem kyslíku a to z důvodu jeho vytěsnění vystupujícími plyny. Existence nebezpečí vyplývajícího z nekontrolovatelných výstupů důlních plynů na povrch byla prokázána řadou mimořádných událostí v oblasti dobývacích prostorů utlumovaných, likvidovaných a uzavřených dolů a starých důlních děl v OKR.

Abstract:

The dissertation deals with the methodical procedure for the determination of methane emissions from closed mines. Uncontrolled exits of mining gases to the surface of old mining works and of damped, liquidated and closed gaseous mines may occur in the protected deposit area, and the mining areas of the damped, disposed and closed fluent mines. This is particularly dangerous in areas with a surface build-up in contact with the subsoil and in the case of sewerage and engineering networks, where explosive or suffocating gases may accumulate in the building site and after the initiation of their potential explosion, or the displacement of oxygen from the atmosphere and the formation of an unbreathable atmosphere. The basic explosive component of the mine gases is methane, whose explosiveness in the air mixes in the range of 5-14 %; in the presence of oxygen, it is min. 12 %. Methane contained in mine gases coming out of closed mines is generally not an explosive mixture due to oxygen deficiency. However, the explosive mixture can be mixed with the air when penetrated into enclosed building spaces. An explosion of a gas mixture may occur provided methane is in a concentration corresponding to the explosive range, and initiation, i.e. the supply of energy to initiate a chemical reaction – i.e. an explosion. This initiation in connection with buildings can be caused primarily by electrical equipment, open fire or mechanical spark, or by other means. Another risk arising from the exits of mining gases into buildings is the formation of air with reduced oxygen content due to its displacement with outgoing gases. The existence of a hazard resulting from uncontrollable exits of mine gases to the surface was demonstrated by a number of extraordinary events in the area of face working places of mines in the run-down phase, liquidated and closed mines, and old mining works in the OKR.

Keywords

Metan, zbytková plynodajnost, plynonosnost, zbytková desorpce

Keywords

Methane, residual plywood, gas permeability, residual desorption

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 6. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 17. 10. 2018
• Supervisor: Pavel Zapletal
• Reader: Pavel Prokop, Bronislav Šrámek, Lubomír Schellong

VŠB - Technical University of Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Doctoral programme / field:
Hornictví / Hornictví a hornická geomechanika