Prosta metoda określania przepuszczalności pokładów węgla w warunkach kopalnianych

Abstract

Prosta metoda określania przepuszczalności pokładów węgla w warunkach kopalnianych W artykule zaproponowano sposób określania przepuszczalności węgli w warunkach kopalnianych przy pomocy urządzenia o konstrukcji zbliżonej do konstrukcji sondy areometrycznej. Wyprowadzono wzory użytkowe, podano ograniczenia modelu oraz przyjęte warunki początkowe i brzegowe. Zaprezentowano przykład obliczeniowy.Słowa kluczowe: przepuszczalność, skin efekt, pokład węgla, test hydrodynamiczny, poziomy odwiert drenażowy.A simple method for the evaluation of "in situ" coal permeability in underground mine conditionsThe paper presents a simple procedure for the evaluation of permeability of hard coals in underground mine conditions using equipment presented in Fig. 1. A mathematical model is presented, the initial and boundary conditions are formulated and equations which can be used for the calculation of permeability based on pressure vs. time relation recorded during water injection into a horizontal well are derived. Exemplary calculations are provided.Key words: permeability, skin effect, coal seam, water injection test, horizontal drainage well.Znajomość przepuszczalności pokładów węgla ma zasadnicze znaczenie przy ocenie możliwości odprowadzania metanu. Obecny w węglu metan, który początkowo stanowił jedno z głównych zagrożeń bezpieczeństwa w kopalniach węgla, odpowiednio ujęty i odprowadzony na powierzchnię, może stać się cennym źródłem energii. W niektórych rejonach (np. Rybnickim Okręgu Węglowym) eksploatowane są pokłady węgla o wysokim nasyceniu metanem. Wydobycie bez zastosowania specjalnych środków ostroż-ności w postaci drenażowego odmetanowywania jest bardzo niebezpieczne lub niemożliwe. Polski przemysł energetyczny, oparty nadal głównie na węglu, wymaga eksploatacji pokładów zalegających coraz głębiej, charakteryzujących się coraz większą zawartością metanu, powodują-cą dalszy wzrost zagrożenia metanowego. Przy prowadzeniu eksploatacji węgli na dużych głębokościach należy spodziewać się dodatkowego wydzielania metanu uwięzione-go, pod ciśnieniem skał nadkładu, w szczelinach i spęka-niach urabianego pokładu. Do stosowanych w Polsce technik odmetanowywania węgli należą:

Methods for evaluation of “in situ” coal permeability in underground coal mines using hydrodynamic test data

“…As shown, Eq. (11) the p inj vs. Int data should plot along the straight line with slope m (13) giving the value of permeability K. If the straight line is extended to t = 1 min and corresponding p is recorded (p inj lim (t = 1 min) then S is given by:…”

“…Below you will find an example of the interpretation of the water injection test for a horizontal well using the presented method above [13] and data given in [14]. The plot of p vs. log t is shown in Figure 5 Evaluation of in situ permeability of coal using aerometric probe and compressed air…”