W Raporcie przedstawiono ogólną charakterystykę zagrożeń występujących w polskich kopalniach węgla kamiennego i stan zagrożeń: gazowych, pyłowego, pożarowego, klimatycznego, sejsmicznego, tąpaniami, radiacyjnego, zawałem i obwałem skał oraz zagrożeń występujących w zakładach przeróbki mechanicznej węgla w roku 2021 na tle danych statystycznych z ostatnich 10 lat.

Monografia jest podsumowaniem działalności naukowej jej autora w zakresie badań kotew przy obciążeniu dynamicznym o charakterze impulsowym (udarowym), którą nieprzerwanie od dwudziestu lat prowadzi w Głównym Instytucie Górnictwa. Inspiracją do napisania monografii była chęć zebrania wyników badań odporności udarowej różnych typów kotew górniczych, których rola w polskim i światowym górnictwie ciągle rośnie. Tematyka odporności udarowej kotew jest szczególnie ważna dla bezpieczeństwa pracy w kopalniach głębinowych węgla kamiennego i rud metali, gdzie na skutek wzmożonych naprężeń w górotworze i działalności górniczej, występują wstrząsy górotworu i tąpania. W monografii przedstawiono nowe wyniki badań kotew obecnie stosowanych w kopalniach na całym świecie, jak również wyniki badań już opublikowane w polskich i zagranicznych czasopismach, rozszerzone o dodatkowe wykresy, obliczenia i analizy dotyczące energii pochłanianej przez kotwy oraz właściwości mechanicznych stali przy obciążeniu dynamicznym. Nowością w monografii są przedstawione analizy i wyznaczone zależności pozwalające na określenie różnic między statycznymi a dynamicznymi przebiegami obciążenia i energią pochłanianą przez kotwy oraz modele matematyczne siły tarcia wewnętrznego i wydłużenia żerdzi kotwy przy obciążeniu udarowym. W monografii przedstawiono różnice odporności udarowej konstrukcji różnych typów żerdzi i gatunków stali przy dużych prędkościach odkształcania żerdzi wykonanych w postaci: prętów gładkich i żebrowanych, prętów żebrowanych spiralnie z gwintem na całej długości, żerdzi wykonanych z profilów rurowych z gwintem falistym oraz kotew linowych i strunowych. Określono również energię pochłanianą przez kotwy do momentu ich zniszczenia przy wielokrotnym obciążeniu, co jest szczególnie istotne w przypadku, gdy kotwy pracują w warunkach znacznej aktywności sejsmicznej górotworu. Zaprezentowano wykorzystanie kamery termowizyjnej do lokalizacji miejsc niebezpiecznych w konstrukcji kotwy podczas badań i analizy rozkładu temperatury na długości badanej kotwy. Analizę wytrzymałościową wzbogacono ponadto o obserwacje z kamery cyfrowej, którą rejestrowano przebiegi prób. Pozwoliło to na określenie charakteru znisz-czenia elementów kotew i zjawisk dynamicznych zachodzących podczas prób, które ze względu na krótkotrwały charakter, nie były możliwe wcześniej do uchwycenia przez badaczy.

W monografii zawarto opis deformacji powierzchni spowodowanych eksploatacją pokładów węgla kamiennego prowadzoną w zlikwidowanym już Dolnośląskim Zagłębiu Węglowym (DZW), przez czynne kopalnie w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym (GZW) i przez kopalnię Bogdanka w nowym Lubelskim Zagłębiu Węglowym (LZW). Opisano także deformacje powierzchni, które powstały w wyniku zakończonej eksploatacji węgla kamiennego prowadzonej w Europie, na przykład w Wielkiej Brytanii i w Niemczech, jak i prowadzonej obecnie eksploatacji w Rosji, Ukrainie, Stanach Zjednoczonych czy Chinach. Tematyka kopalń Dolnośląskiego Zagłębia Węglowego, oprócz historycznych już wyników pomiarów deformacji w górotworze i na powierzchni, objęła także kwestie związane z likwidacją kopalń w aspekcie ochrony powierzchni. Jest to pierwsze w pełni zlikwidowane zagłębie węglowe w Polsce. Najwięcej doświadczeń i wyników pomiarów deformacji dotyczy GZW, w którym prowadzono eksploatację z podsadzką hydrauliczną pod śródmieściem Katowic i Bytomia.

Projektowanie eksploatacji pokładów węgla kamiennego w warunkach skojarzonego zagrożenia metanowo-pożarowego

Poszczególne rozdziały książki zostały poświęcone: funkcjonowaniu przedsiębiorstw górniczych w warunkach zagrożenia epidemicznego, charakterystyce wirusa SARS-CoV-2, wpływowi czynników środowiskowych na trwałość wirusa SARS-CoV-2, sposobom przenoszenia się wirusa SARS-CoV-2 i możliwym drogom zakażenia się nim, pracy załóg górniczych w aspekcie zasad bezpieczeństwa obowiązujących w czasie pandemii, charakterystyce warunków aerologicznych w kwk, badaniom rozprzestrzeniania się aerozoli w podziemnych wyrobiskach górniczych, badaniom modelowym rozprzestrzeniania się aerozoli w wyrobiskach podziemnych z wykorzystaniem metod CFD, modelowaniu rozprzestrzeniania się określonych dawek aerozoli w typowych wyrobiskach górniczych, analizie wpływu sposobów przewietrzania wyrobisk na rozprzestrzenianie się aerozoli, ocenie narażenia pracownika na zakażenie wirusem SARS-CoV-2 w podziemnych wyrobiskach górniczych, ocenie ryzyka zawodowego związanego z zagrożeniem SARS-CoV-2 w polskich kwk. W rozdziałach 14-22 przedstawiono działania podejmowane w różnych spółkach górniczych związane z przeciwdziałaniem rozprzestrzenianiu się wirusa.

Komisja ds. Ochrony Powierzchni przy Wyższym Urzędzie Górniczym w Katowicach na posiedzeniu w dniu 19 stycznia 2018 roku podjęła Uchwałę nr 1/2018, w której pozytywnie zaopiniowała "Zasady stosowania Górniczej Skali Intensywności Sejsmicznej GSIS-2017 do prognozy i oceny skutków oddziaływania wstrząsów indukowanych eksploatacją na obiekty budowlane oraz klasyfikacji ich odporności dynamicznej" i zaleciła ich stosowanie w kopalniach węgla kamiennego.

brak opisu

Monografia przedstawia istotne problemy związane z występowaniem zagrożenia metanowego w polskich kopalniach węgla kamiennego. Rosnące nasycenie metanem pokładów wraz z głębokością, przy jednoczesnej zmianie właściwości gazowych i zwiększającej się koncentracji wydobycia, są przyczyną wydzielania się większej ilości metanu do środowiska ścian.

W monografii przedstawiono ocenę bazy zasobowej dla podziemnego zgazowania węgla (PZW) złóż węgla kamiennego w Górnośląskim, Lubelskim i Dolnośląskim Zagłębiu Węglowym. Na podstawie dotychczasowego stanu wiedzy o PZW dokonano analizy możliwości stosowania tej metody w złożach zagospodarowanych (z zastosowaniem metody szybowej), w złożach zaniechanych i niezagospodarowanych. Ze względu na możliwość dalekiej migracji toksycznych gazów (głównie CO) i produktów pirolizy węgla stosowanie PZW w złożach zaniechanych nie jest możliwe z uwagi na poeksploatacyjne naruszenie górotworu.

Komisja ds. Ochrony Powierzchni przy Wyższym Urzędzie Górniczym w Katowicach na posiedzeniu w dniu 19 stycznia 2018 roku podjęła Uchwałę nr 1/2018, w której pozytywnie zaopiniowała "Zasady stosowania Górniczej Skali Intensywności Sejsmicznej GSIS-2017 do prognozy i oceny skutków oddziaływania wstrząsów indukowanych eksploatacją na obiekty budowlane oraz klasyfikacji ich odporności dynamicznej" i zaleciła ich stosowanie w kopalniach węgla kamiennego.

W książce Metoda projektowania portalowo-szkieletowej obudowy połączeń wyrobisk korytarzowych omówiono szereg zagadnień związanych z projektowaniem, wykonywaniem i weryfikacją wytrzymałościową konstrukcji przedmiotowej obudowy. Przedstawiono proces projektowania i kwestie związane ze stosowaniem tego typu obudowy, dokonano także przeglądu metod doboru obudowy połączeń wyrobisk i poruszono problematykę z zakresu wykonawstwa tej obudowy, a także jej weryfikacji wytrzymałościowej. Przedstawiono programy komputerowe wspomagające proces projektowania. Dokonano przeglądu ciekawszych konstrukcji zaprojektowanych w ostatnim ćwierćwieczu w Głównym Instytucie Górnictwa. Książka jest przeznaczona przede wszystkim dla kopalń, w szczególności dla ich służb zajmujących się gospodarką materiałową, przygotowaniem produkcji oraz wykonywaniem obudowy. Daje pogląd na możliwości produkcyjne i wykonawcze różnych typów portalowo-szkieletowej obudowy połączeń wyrobisk korytarzowych.

Książka jest poświęcona zagadnieniom związanym z prognozowaniem i oceną rozwoju procesu samozagrzewania węgla w podziemiach kopalń. Dokonano w niej analizy obecnego stanu badań samozapalania się węgla i prognozowania tego zagrożenia, a także oceny rozwoju tego procesu w kopalniach, stwierdzając brak skutecznych zweryfikowanych metod w tym zakresie. Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych procesu samozapalania węgla, a także opartą na modelu emisji gazów, metodę wczesnego wykrywania pożarów endogenicznych, która może znaleźć zastosowanie w różnych kopalnianych warunkach geologicznych, w których stosowane są różne techniki prewencji pożarowej. Metoda ta polega na wyznaczaniu w próbkach powietrza, pobranych w wybranych miejscach kopalni, stężeń: tlenków węgla, acetylenu, etylenu, propylenu i wodoru, a następnie na obliczaniu wartości wybranych wskaźników pożarowych, w których zmiennymi są stężenia tych gazów. Obliczone wartości wskaźników pożarowych porównywane są z wartościami wzorcowymi, uzyskanymi z badań laboratoryjnych i obliczeń numerycznych. Zaprezentowane w pracy rozwiązania zilustrowano przykładami.

W książce omówiono istotną dla górnictwa węgla kamiennego problematykę zmechanizowanych obudów ścianowych dla warunków zagrożenia wstrząsami górotworu. Składa się ona z dziesięciu rozdziałów, w których opisano zagadnienia ważne dla konstruowania sekcji i jej elementów, a także dla ich produkcji, badań, doboru do warunków górniczych oraz eksploatacji. W książce przedstawiono również doświadczenia eksploatacyjne, które potwierdzają wiarygodność opracowanych metod obliczeniowych i konstrukcji, a także ich rolę w zapewnianiu bezpieczeństwa wyrobiska. Zwrócono również uwagę na konieczność poprawy gospodarki obudowami, głównie w zakresie ograniczenia ilości stosowanych rozwiązań konstrukcyjnych.

Spis treści 1. Wprowadzenie 2. Pojęcia i definicja 3. Zagrożenia a bezpieczeństwo 4.ogólna charakterystyka górniczych zagrożeń naturalnych 5. Rozwój wiedzy o zagrożeniach górniczych 6. Skutki współwystępowania zagrożeń Spis fotografii Spis tabel

Spis treści 

Wykaz symboli i oznaczeń 

5. Ocena śladów środowiskowych biokompozytów

Podsumowanie

Literatura

Spis rysunków

Spis tabel