DEPARTAMENTO DE CONTRARESTAR LAS AMENAZAS DE GAS 
calle Podleska 72, 43-190 Mikolow, Polonia
Gerente del Departamento
Ing.D.: Krystian Wierzbiński
correo: kwierzbinski@gig.eu
teléfono: +48 32 3246 510
LABORATORIO DE ANÁLISIS DE GASES
Gerente
Ing. Marcin Karbownik
correo: mkarbownik@gig.eu
teléfono: +48 32 3246 503
LABORATORIO DE ESTUDIOS E INVESTIGACIONES SUBTERRÁNEAS
Gerente
Ing.D. Henryk Koptoń
correo: hkopton@gig.eu
teléfono: +48 32 3246 508
LABORATORIO DE CONTRARESTAR LOS RIESGOS DE DESPRENDIMIENTOS INSTANTÁNEOS DE GAS Y PROYECCIÓN DE ROCA
Gerente
Ing.D.: Krystian Wierzbiński
correo: kwierzbinski@gig.eu
teléfono: +48 32 3246 510
Gama de actividades en el Departamento:
Cuestiones de amenaza de metano y desprendimientos instantáneos
- estudios en cuanto al contenido de gas con la denominación del contenido de metano en el lecho de carbón,
- preparación de prognósticos en cuanto a la extracción de metano en las exploataciones preparatorias y de comunicación,
- opiniones en cuanto a la clasificación de los lechos de carbón o su parte tanto como a los campos de metano a las categorías adecuadas de amenazas de metano y desprendimientos de gas y proyección de roca.,
- clasificación de las explotaciones (cámaras) según el riesgo de la explosión de metano,
- evaluación de la amenaza de metano para los frentes en proceso de excavación teniendo en cuenta las condiciones de ventilación y metan,o tanto como los medios de prevención aplicados (drenaje de metano),
- preparación de tecnología para obtener metano de los depósitos de carbón y su utilización,
- diseño de sistemas para el drenaje de metano en las minas y la trayectoria de las perforaciones direccionales,
- estudio acerca de las amenazas de desprendimientos instantáneos de gas y proyección de roca en los depósitos de carbón o su parte en cuanto a la clasificación y determinación de límites para asignar una categoría adecuada de amenaza de métano y proyección de roca tanto como contrarestar a este peligro,
- peritaje en cuanto a la manera de drenar el metano de las áreas de explotación,
- diseño de sistemas de ventilación separada para explotaciones en los depósitos con metano,
- evaluación compleja en cuanto a la amenaza de metano e incendios endógenos en las diseñadas áreas de explotación,
- cálculos numéricos junto con el análisis de redes de ventilación en las diseñadas áreas de explotación en las condiciones de amenazas: metano e incendios endógenos,
- cálculos numéricos y diseño de la explotación para áreas de explotación inferiores al nivel de acceso,
- estudios y evaluación del peligro de gas para siguientes etapas de cierre de las explotaciones, áreas, niveles, pozos en las minas liquidadas,
- análisis de hipótesis alternativas para simplificar el modelo de la red de ventilación en una mina de metano en liquidación,
- preparación de tecnología para isolar las explotaciones de la mina con metano en liquidación,
- preparación del balance de metano libre acumulado en las explotaciones de una mina liquidada en el periodo de tiempo convencional en relación con hydrogeología, tectónica y condiciones relacionadas con las minas colindantes,
- pronosticar las posibilidades de aparecer la amenaza de gas en la superficie de la mina con metano en liquidación,
- estudios de cinética y la intensidad de afluencia de gases de minería a la zona cerca de la superficie de la mina liquidada,
- preparación de métodos para contrarestar activamente la amenaza de gas en las zonas cercanas a la superficie de las minas liquidadas,
- pronóstico en cuanto a la obtención de metano de las perforaciones subterráneas (CBM), desde la superficie hacia depósitos vírgenes, es decir fuera del alcance para explotación (CBM) a base de los resultados del modelado numérico en el programa Petrel, Eclipse, AnSys CFX.
Actividades en el ámbito de amenaza climática:
- preparación de pronósticos en cuanto al estado de amenaza climática para explotaciones diseñadas con el sistema de ventilación de tubos separados,
- preparación de pronósticos en cuanto al estado de amenaza climática para explotaciones diseñadas con ventilación circular,
- preparación de diseños conceptuales de aire acondicionado en grupo,
- preparar opiniones especializadas en cuanto a la operación de mina perteneciente al grupo XX (amenaza climática) acerca de la prevención, para garantizar el mantenimiento de una temperatura adecuada de sustitución en las explotaciones hechos en el macizo cuya temperatura primaria sobrepasa 40 oC,
- preparación de mapas con el pronosticado transcurso de izolinia de temperatura primaria de las rocas para los depósitos o niveles de explotación,
- mediciones y análisis de la eficacia con la que funcionan los equipos refrigenerantes a base de las mediciones in ‘situ’,
- mediciones de temperatura primaria de rocas a base de la norma PN-G-04038 del marzo 1998.
Permisos del Departamento:
El Departamento de Contrarestar Las Amenazas De Gas en la Mina Experimental ´Barbara´en Mikolow del Instituto Central de la Minería en Katowice dispone de los permisos del experto en los siguientes grupos:
- XV (amenaza de metano y polvo) en cuanto a:
- ejercer investigaciones y dar opiniones para los fines relacionados con cualifiaciones de un depósito, lecho o su parte a una categoría adecuada en cuanto a la amenaza de metano en las minas subteráneas (§ 11 número 4 del decreto del Ministro de Medioambiente el 29 de enero de 2013 en cuanto a los peligros naturales en las minas; Diario de Legislación de 2015 pos. 1702, con modificaciones posteriores, llamado ´decreto sobre las amenazas´),
- opiniones sobre diseños técnicos, los cuales se menciona en § 38 decreto del Ministro de la Energía el 23 de noviembre 2016 en cuanto a los requisitos particulares sobre operación de las minas subteráneas (D. L. De 2017 pos. 1118, llamado posteriormente como ´decreto sobre seguridad y salud en el trabajo´, para áreas de ventilacion de la faz, en las que capacidad absoluta de metano se anticipa por encima de 40 m3/min ; § 244 del decreto),
- investigaciones en cuanto a la amenaza de metano en el caso de encontrar en las áreas sin metano en las muestras de aire para análisis del laboratorio una concentración de metano 0,5% o más, tanto como en las minas con explotación de carbón en el lecho de carbón con contenido de metano por encima de niż 0,1 m3/Mg por una sustancia pura de carbón (§ 272 número 3 del decreto sobre seguridad y salud en el trabajo),
- investigaciones para determinar el contenido de metano en el lecho de carbón
(§ 277 apartado 2 del decreto sobre seguridad y salud en el trabajo), - preparación de pronósticos en cuanto al contenido absoluto de metano de las explotaciones tipo faz y túnel en las partes no desarrolladas del depósito,
- opiniones sobre proyectos técnicos, mencionados en § 38 del reglamento sobre seguridad y salud en el trabajo en cuanto a la explotación de lechos de carbón calificados a las categorías II- IV de la amenaza de metano en las áreas fronterizas de la mina sin dejar al pilar límite (§ 284 del decreto sobre seguridad y salud en el trabajo),
- preparación de las reglas para operar en la faz en las condiciones de amenaza de metano, para aplicar equipos de ventilación adicionales (§ 298 número 4 del decreto sobre seguridad y salud en el trabajo),
- determinar el contenido de metano de origen natural en el carbón a base del método directo (número 2.1.1. del apéndice 3 para el decreto sobre seguridad y salud en el trabajo),
- conducir investigaciones adicionales si el contenido de metano en el carbón marcado con el método desorbométrico muestra un aumento significante del contenido de metano (número 2.1.3. del apéndice 3 para el decreto sobre seguridad y salud en el trabajo),
- conducir investigaciones y determinaciones de metano de origen natural en carbón en el caso de que el contenido de metano u otros gases flamables en la perforación analizada sobrepase 1% (número 2.1.5. del apéndice 3 para el decreto sobre seguridad y salud en el trabajo),
- conducir investigaciones de contenido de metano en el depósito cuando en las muestras de gas tomado de las perforaciones examinadas el contenido de metano o suma de gases flamables sobrepase 1% en el depósito hasta entonces considerado como libre de metano (número 2.3.12. del apéndice 3 para el decreto sobre seguridad y salud en el trabajo),
- XVI (amenaza de incendio) en cuanto a:
- dar opiniones sobre las reglas de introducir aire hacia abajo en las explotaciones o apartadero de ventilación con la inclinación más grande que 10o,
- conducir investigaciones sobre autorización de cámaras fijas para llenar con petróleo tanques de máquinas, cámaras de combustibles y cámaras de lubricantes, que esten equipadas con un sistema de extinción de incendios fijo y encendido automáticamente (§ 488 apartado 2 del decreto del Ministro de la Energía de 23 de noviembre 2016 r. en cuanto a los requisitos particulares sobre operación de las minas subteráneas D. L. del 2017 pos. 1118, llamado posteriormente como ‘decreto sobre seguridad y salud en el trabajo’),
- preparación de la instrucción que determine la temperatura y masa del carbón calentado, que se menciona en puntos 7.17.2 i 7.17.3 del apéndice 3 para el decreto sobre seguridad y salud en el trabajo (número 7.17.4 del apéndice 3 para el decreto sobre seguridad y salud en el trabajo),
- XVIII (riesgos de desprendimientos instantáneos de gas y proyección de roca) en cuanto a:
- conducir investigaciones y dar opiniones para fines relacionados con calificación de lecho, depósito o su parte a la categoría adecuada de riesgo de desprendimientos instantáneos de gas y proyección de roca en las minas subterráneas (§ 16 número 5 del decreto sobre amenazas.),
- determinar criterios para la evaluación de riesgo de desprendimientos instantáneos de gas y proyección de roca a base de las propiedades de sorción y el contenido de artículas volátiles en el carbón (§ 380 apartado 3 del decreto sobre seguridad y salud en el trabajo),
- preparar pronósticos de los riesgos de desprendimiento para nuevas partes del depósito en las minas que explotan lechos de carbón con el reisgo de desprendimientos instantáneos de gas y de roca, cuando el contenido de gas es superior de 4,5 m3CH4/Mg por substancia de carbón pura (§ 397 apartado 3 del decreto sobre seguridad y salud en el trabajo),
- dar opiniones sobre apéndices a las directrices para identificar riesgo de gas y potenciales fenómenos de gas y fenómenos geodinámicos tanto como llevar a cabo trabajos de minería en las condiciones donde estos riesgos puedan aparecer en las minas de cobre, para que un emprendedor pueda identificar y controlar el estado de menaza de desprendimiento instantáneo de gas y de rocas y llevar los trabajos mineros de manera segura (número 3.5.1. de apéndice 3 para el decreto sobre seguridad y salud en el trabajo).
- XX (amenaza climática) en cuanto a:
- dar opiniones sobre prevención para garantizar el mantenimiento de una temperatura de sustitución adecuada en las explotaciones hechos en el macizo cuya temperatura primaria sobrepase 40 oC conforme con el § 445 apartado 2 Decreto del Ministro de la Energía el 23 de noviembre 2016 en cuanto a los requisitos particulares sobre operación de las minas subteráneas.
- determinación del contenido de metano a base del método directo- degasificación monofásica al vacío,
- pruebas de desorción con el método de United States Bureau of Mines (USBM):
- determinar la cantidad de gas perdido, desorbido, residual,
- marcar la composición de gas desorbido y residual con el método de cromatografía de gas,
- indicar la cantidad de metano final,
Puesto para pruebas de desorción (USBM) - marcar parámetros fisicos y químicos de los combustibles sólidos:
- contenido de ceniza (A),
- humedad de expiración (Wex),
- humedad higroscópica (Wh),
- humedad de una muestra analítica (Wa),
- humedad total (Wc),
- contenido de materia volátil (Vdaf),
- densidad a base de picnometría de helio (dr). - investigaciones sobre la desorción de metano del carbón en condiciones de variable presión hidrostátca.
Puesto de investigación sobre la desorción en condiciones
de variable presión hidrostática.
- determinar el índice de compactación de rocas en la escala de Protodiakov (fz)
- análisis cromatográfico del aire de la mina: O2, N2, H2, CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4.
- análisis cromatográfico de gases: O2, N2, H2, CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4, C2H2, C3H8, C3H6, n- C4H10.
- detectar concentraciones peligrosas de gases flamables y tóxicos: O2, CO2, CO, CH4, H2S, SO2, NO2, NO, NH3.
- determinar los siguientes parámetros de sorción:
- coeficiente de difusión eficaz (De),
- capacidad de sorción (a),
- capacidad de sorción por sustancia pura de carbón (acsw),
- medio tiempo de la sorción (t0,5),
- coeficientes de izotermas de sorción basado en el modelo de Langmuir
Investigaciones sobre cambios de sorción y desorción de metano
basadas en el sistema gravimétrico GA-001 para determinar parámetros de la sorción de carbón
- estudios de contenido de gas incluyendo determinación de contenido de gas en los lechos de carbón,
- simulaciones y análisis de la distribución en cuanto al contenido de metano en los lechos de carbón
Ejemplos de modelado en cuanto a la distribución del contenido
de metano en el lecho de carbón en colaboración con el Departamento
de Geología i Geofísica (PETREL)
- preparación de pronósticos sobre emisiones de metano en las explotaciones operativas, preparatorias y de acceso,
- opiniones sobre clasificación de lechos de carbón o su parte y campos de metano a una categoría adecuada de amenaza de metano y desprendimiento instantáneo de gases y rocas,
- clasificación de explotaciones (cámaras) a unos grados adecuados de peligro de explosion de metano,
- evaluación de riesgo de metano para faces explotadas teniendo en cuenta las condiciones de ventilación y metano tanto como ámbito de la prevención aplicada, drenaje de metano incluido,
- preparación de una tecnología que permita obtener metano de los depósitos de carbón y grantizar su utilización,
- estudios sobre el método adecuado de drenaje de metano en las áreas de explotación,
- diseño de sistemas de ventilación separada para las explotaciones hechas en lechos con metano,
- evaluación compleja de amenaza de metano e incendios endogénos en diseñadas áreas de explotacion,
- sacar fotos de las potenciales redes de ventilación en la mina,
- característica digital de la red de ventilación en el programa Ventgraph,
Esquema tridimencional de la red de ventilación en la mina
´S´ hecho en el programa Ventgraph.
- cálculos numéricos (3D) del flujo de aire pronosticado en las explotaciones subterráneas y el contenido de metano y polvos en el aire de ventilación.
Pronóstico de la distribución de las concentraciones de metano
en la salida de la faz (el sistema de U), en el cual se instaló una
estructura de ventilación (a base de cálculos CFD en el programa AnSys CFX)
Pronóstico de la distribución de las concentraciones de metano
en la salida de la faz (el sistema de U), en el cual no se instaló
una estructura de ventilación (cálculos CFD en el programa AnSys CFX)
Pronóstico de la distribución de las concentraciones de metano
en la salida de la faz (el sistema de U), en el cual se instaló
un ventilador adicional (a base de cálculos CFD en el programa AnSys CFX)
Pronóstico de la distribución de la zona de metano con 3% v/v
de concentración en una cuenca de retardo usando un roadheader
(a base de cálculos CFD en el programa AnSys CFX)
- cálculos numéricos con análisis de redes de ventilación en las áreas diseñadas de explotación en condiciones de peligro: metano, incendios endógenos,
- cálculos numéricos y proyecto de explotación para áreas debajo del nivel de acceso.
- investigaciones y evaluación de la amenaza de gas para siguientes etapas de cierre de las explotaciones, áreas y pozos de la mina en proceso de liquidación,
- análisis de hipótesis alternativas para simplificar el modelo de la red de ventilación en una mina de metano en liquidación,
- preparación de tecnología para isolar las explotaciones de la mina con metano en liquidación,
- preparación del balance de metano libre acumulado en las explotaciones de una mina liquidada en el periodo de tiempo convencional en relación con hydrogeología, tectónica y condiciones relacionadas con las minas colindantes,
- pronosticar las posibilidades de aparecer la amenaza de gas en la superficie de la mina con metano en liquidación,
- estudios de cinética y la intensidad de afluencia de gases de minería a la zona cerca de la superficie de la mina liquidada,
- preparación de métodos para contrarestar activamente la amenaza de gas en las zonas cercanas a la superficie de las minas liquidadas,
- preprar una tecnología de estimular lechos de carbón para aumentar su permabilidad y permitir drenaje de metano antes de la explotación de los lechos de carbón (hydroslotting), para apoyar CBM.
Hydroslotting en el lecho de carbón- en colaboración con el Departamento de Fracturación
de Roca y Mecánica del Macizo tanto como con el Departamento de
las Investigaciones Subterráneas (proyecto GasDrain)
- preparación del pronóstico en cuanto a la amenaza de proyección de rocas para áreas nuevas y poco desarolladas del depósito/ lecho,
- realizar mediciones in situ de los índices básicos en cuanto a la amenaza de proyección de roca aplicados en las minas de carbón, es decir intensidad de la desorción de metano, contenido de metano, capacidad de la roca extraída desde la perforación y su condensación para evaluar la amenaza de proyección de rocas actual o preparar un pronóstico actual,
- investigaciones de la amenaza de desprendiemiento instantáneo de metano y proyección de roca en los lechos de carbón o su parte en cuanto a la clasificación y establecimiento de límites para calificar a la categoría adecuada de amenaza de desprendimiento y contrarestar este peligro,
- realizar investigaciones complejas de lecho de carbón (rocas) para determinar su predisposición para desprendimiento, con mediciones más extensas, incluyendo sus propiedades de sorción- la cinética de la sorción y el coeficiente eficaz de difusión,
Investigaciones de las propiedades en cuanto a la sorción del carbón
- opinar sobre proyectos técnicos relacionados con trabajos mineros realizados en condiciones de amenaza de desprendimiento y diseños de cortes del depósito (lecho) tanto como del sistema de ventilación y proteciones en las condiciones de anteriormente mencionada amenaza,
- establecer límites para calificar lecho a una categoría adecuada en cuanto a la amenaza de desprendimiento y opinar sobre la posibilidad de excluir a una parte de lecho anteriormente clasificado e incluirlo a una nueva categoría de amenaza de desprendimiento de roca,
- evaluación de efectividad de la prevención en cuanto al desprendimiento de roca aplicada en la mina y prepración de un profilaxis (reglamento) para realizar ciertos trabajos mineros en las zonas de amenaza alta,
- estudios de izotermas de la sorción para determinar presiones combinadas y predispociciones de lecho en cuanto al desprendimiento (ocurrecia de fenómenos dinámicos de gas),
Estudios de izotermas de la sorción en el sistema gravimétrico IGA-001 - establecer limites de zonas con drenaje de metano de explotación en el lecho analizado y preparar simulación de la distribución de contenido de metano secundario en cuanto a la evaluación y pronósticos sobre la amenaza de desprendimiento de rocas,
Simulación ejemplar de la distribución del contenido de metano en el lecho de carbón.
Ejemplo de simulación en cuanto a la distribución de presiones de gas en el lecho de carbón
- análisis de cambios en cuanto a los índices básicos de la amenaza de desprendimiento de roca, es decir desorción de metano, condensidad del carbón y evaluación de la influencia de trastornos geológicos (zonas de falla) en las propiedades geotécnicas del lecho,
Análisis de la influencia que tienen los trastornos geológicos (fallas)
a los índices de intensidad en cuanto a la desorción de metano (∆p)
Analisis de la influencia que tienen los trastornos geologicos (fallas)
al índice de condensidad de carbón (f) determinado con el método de Prodiakonov.
