Gas prognosis: Unterschied zwischen den Versionen

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(→‎Anthropogene Anreicherung des Methans in einem gestörten Kohlegesteinmassiv)
(→‎Anthropogenic accumulation of methane in a disturbed coal rock massive)
 
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The determination of gas content and gas amount in the extraction areas is important for safe coal production.
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== Anthropogenic accumulation of methane in a disturbed coal rock massive ==
  
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The are different methods for forecasting of gas content and amount:
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Translation from:  
  
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* Methods for regions with high gas content and their determination of parameter
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"Техногенні скупчення метану у порушенному вуглепородному масиві. Методика прогнозування зон підвищеної газонасиченності та
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визначення їх параметрів"
  
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== Anthropogene Anreicherung des Methans in einem gestörten Kohlegesteinmassiv ==
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СОУ 10.1.05411357.007:2007
  
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Prognosemethode der Bereiche mit erhöhtem Gasgehalt und deren Parameterbestimmung
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Видання офіційне
  
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=== Anwendungsbereich ===
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Київ, Мінвуглепром України, 2007
  
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Diese Norm wird für die Prognose der Bereiche mit erhöhtem Gasgehalt und für die Parameterbestimmung, von den geologischen Abteilungen für Kohleschächte, die aufgrund des Gases gefährlich sind und auch von geologischen Abteilungen von Unternehmen, die sich mit der Förderung des Grubengases beschäftigen, benutzt.  
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Автори: А.Ф. Булат,  Д.П. Гуня, А.П. Клець, О.О.Кущ, Л.Д.Кузнєцова, В.В. Лукінов, О.В. Приходченко, М.Г. Тіркель
  
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Begriffsbestimmung
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Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України
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Anthropogene Anreicherungen des Methans (AAM) - Methananreicherung in der kluftigen Schicht des unterbauten Kohlegesteinmassivs
 
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verworfenes Kohlegesteinmassiv – das, durch Unterbau des Gebirgsmassivs, vom Bergdruck entlastete Gesteinmassiv, in dem sich Grubengas bildet
 
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Grubengasmenge AAM - Methanmenge, die sich in den Schichten des Kohlegesteins nach dem Unterbau gebildet hat.
 
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Isolinienkarte des AAM Volumenanteils - Isolinien gleicher Grubengasmenge, die auf dem Plan des Grubenraumes abgebildet sind
 
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Bereiche erhöhten Gasgehaltes (EG-Bereiche) - Bereiche in dem verworfenen Kohlegestein mit Gasgehalten, die höher sind als die, auf die gesamte Fläche bezogenen mittleren TCM-Dichten und die Abbildung auf der Isolinienkarte des AAM-Volumenanteils
 
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Parameter der EG-Bereiche - Größe der EG-Bereiche auf dem Plan und auf dem Vertikalschnitt und mittlere Grubengasmenge
 
  
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Prognosemethode und Methode der Parameterbestimmung der EG-Bereiche im verworfenen Kohlegestein
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[[Datei:CMM-forecast ukr.pdf]]
  
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1. Für die Prognose des Gasgehaltes und der Bewertung der Grubengasmenge sind folgende Daten notwendig:
 
  
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- Charakteristik der Kohlegewinnung und der vorhandenen Methanmenge im abgebauten Bereich oder in der geschlossenen Schacht;
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Gas prognosis or the parts with increased gas content and the determination of its parameters
  
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- Grubenbaupläne der abgebauten Kohleflöze auf dem Abbaugebiet oder der geschlossenen Schacht, die für die Methangewinnung gedacht sind;
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=== Area of application ===
  
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- Vertikalschnitt beim Streichen und quer zum Streichen;
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This norm is used for the parts with increased gas content and the determination of the parameters and is applied by geological departments for coal shafts (with increased gas hazards) that are dangerous because of the gas and geological departments of companies, that deal with coal mine methane extraction.
  
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- Datenblätter der Bauabschnitte mit Ausgasungsaktivitäten;
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Some definitions
  
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- Vertikalschnitte der Erkundungsbohrungen, der Schächte und anderer Abbauräume;
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•Anthropogenic Accumulation of Methane (AAM) - methane accumulation in fractured zones of an undermined coal rock massive
  
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- Charakteristik der Kohleflöze und der Gesteine in überbauten Kohleschichtenfolge;
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•Disturbed coal rock massive – the rock massive that was released from the rock pressure as a result of undermining and where therefore coal mine methane arises
  
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- Auskunft über das Gasvorkommen in dem Grubenbau und der Bohrungen auf der Prognosefläche
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•Coal mine methane amount AAM - the amount of methane that arises in the layers of the coal rock after undermining.
  
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•Contour map of AAM - contour lines with constant amount of coal mine methane that are shown on the mining map
  
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2. Ablauf der Prognosedurchführung
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•Areas with increased gas content (AIG) - areas in the disturbed coal rock with gas content that is higher than the average concentration in the whole massive and the depiction on the contour map
  
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2.1 Auf dem Grubenbauplan des abgebauten Kohleflözes wird die Grenze und das Gitternetz der Fläche für die Prognose ermittelt.
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•Parameter of the AIG - size of the AIG on the map and on the vertical section and the average amount of coal mine methane
  
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2.2 Auf dieser Fläche werden der Bestand und die Menge der erkundeten und der technologischen Bohrungen mit der Information des Vertikalschnitts der Gesteinsfolge, Lithologie und der Gesteinsbeschaffenheit des natürlichen Gasgehaltes, Porösität, Gas- und Wassergehalt und Gasdruck ermittelt.
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Forecasting methods and methods for the parameter specification of the AIG
  
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2.3 Die Lage der Bohrlochmündung wird gemäß des Gitternetzes, welches für die Prognose gewählt wurde, bestimmt.
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1. For the prognosis of the gas content and the estimation of the coal mine methane amount following data are necessary:
  
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2.4 Für jedes Bohrloch wird einzeln die Grubengasmenge in Sandsteinen, Kohleflözen und Zwischenschichten bewertet.
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- caracteristics of the coal extraction and the available methane amount in the goaf or the closed mine;
  
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2.5 Auf den Grubenbauplänen wird in dem Prognosebereich die Isolinienkarte der Grubengasmenge erstellt, werden die EG-Bereiche kenntlich gemacht und deren Parameter bestimmt.
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- mine working maps of the mined coal seams on the mining area or in the closed mine, that are considered for methane extraction;
  
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- vertical cross section at strike and dip;
  
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3. Die Abschätzung der Methanmenge in unterbauten Sandsteinen für die Schichtenfolge der unterbauten Gesteine vom Hängendem des abgebauten Kohleflözes in Richtung (auf der Normalen) des Hangendgesteins, wird nach einer entsprechenden Formel berechnet.
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- data sheets of the working area with degasification activities;
  
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• Für jedes Bohrloch wird einzeln die Menge der Sandsteine, die im stratigraphischen Intervall anlagern, ermittelt.
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- vertical cross section of the explatory borehole of the shafts and other mining areas;
  
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• Für jeden Sandstein wird die Mächtigkeit, Teufe, natürliche Porosität und der Gasgehalt bestimmt.
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- caracteristics of the coal seams and rocks in the strata above layer;
  
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• Für jeden Sandstein neben jeder Bohrung wird der anthropogene Gasgehalt qni in m³ Gas bezogen auf m³ des Gesteins berechnet.
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- information about gas deposit in the mine working area and about the boreholes of the prognosis area.
  
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2. Prognosis procedure
  
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4. Die Abschätzung der Grubengasmenge in unterbauten Kohleflözen für die Schichtenfolge der unterbauten Gesteine mit dem Normalenabstand zum Hangenden des abgebauten Kohleflözes in Richtung des Gesteinhangenden, wird berechnet.
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2.1 The borders and the grid of the prognosis area are identified on the mine working map of the mined coal seam.
  
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• Für jedes Bohrloch wird einzeln die Menge der gashaltigen Kohleflöze und der Zwischenflöze mit der Mächtigkeit, die größer ist als 0,2m bestimmt. Ihre Mächtigkeit, Kennzahlen der Flözdichte und der natürliche Methangehalt werden ermittelt.
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2.2 On this area the stock and the number of boreholes with the information of the vertical cross section of the layers, lithology, rock characteristics of the gas content, porosity, water content and gas pressure are determined.
  
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• Für jeden Kohleflöz oder jede Gesteinschicht neben jedem Bohrloch wird die anthropogene Gassättigung berechnet.
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2.3 The location of the borehole open end is determined according to the chosen grid for the prognosis.
  
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• Grubengasmenge in unterbauten Kohleflözen und Zwischenflözen für jedes einzelne Bohrloch wird bestimmt.
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2.4 For each borehole the coal mine methane amount in sandstones, caol seams and interlayers is estimated.
  
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2.5 The contour map of the coal mine methane amount, the AIG are intergrated in the prognosis area in the mine working map and the parameters are determined.
  
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5. Die Abschätzung der Grubengasmenge in unterbauten Kohlemassiv ist die Summe aus der Grubengasmenge in Sandsteinen und in Kohleflözen und Zwischenflözen für jedes Bohrloch einzeln.
 
  
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3. Estimation of the coal mine methane amount in sandstone eaves for the strata of undermined rock layers from the hanging wall in direction (along the normal) of the hanging wall is calculated using an appropriate formula.
  
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6. Nach den Daten der Bohrlochmündung und den Kennzahlen der Grubengasmenge für jedes einzelne Bohrloch wird auf dem Grubenbauplan mit der Interpolationsmethode (oder anderer Methoden) die Karte mit den Isolinien der Grubengasmenge in dem unterbauten Kohlemassiv  der Prognosefläche erstellt. Auf diese Karte mit den Isolinien der Grubengasmenge wird ein freies Koordinatensystem aufgetragen. Die Intervalle entsprechen dem mittleren Abstand zwischen den Bohrlöchern auf der Prognosefläche. Auf der Karte der Isolinien der Grubengasmenge werden Isolinien der mittleren Größe der Grubengasmenge aufgetragen, die EG-Bereiche werden markiert und deren Parameter ermittelt.
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• For each borehole the amount of sandstones is determined.
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• For each sandstone the thickness, the depth, natural porosity and the gas content are determined.
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• For each sandstone besides each borehole the anthopogenic gas content in m³ gas referred to m³ of the rock is calculated.
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4. Estimation of the coal mine methane amount in undermined coal seams for the strata of the undermined rocks with a distance of the normal to the hanging wall of teh extracted coal seam in the direction of the rock hanging wall
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• For each borehole the number of the coal seams containing gas and interlayers with a thickness > 0,2m is determined. The thickness, layer density and teh natural methane content are determined.
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• For each coal seam or each rock strata besides each borehole the anthropogenic gas saturation is calculated.
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• Coal mine methane amount in undermined coal seams and interlayers for each borehole is determined.
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5. Estimation of the coal mine methane amount in the undermined coal massive is the sum of coal mine methane amount in sandstones, coal seams and interlayers for each borehole.
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6. Based on the data of the openend of the borehole and the coal mine methane amount for each borehole the contour map of the coal mine methane amount in undermined coal massive of the prognosis area is constructed (with the help of the interpolation method or other methods). A coordinate system is plotted on the contour map. The intervals correspond to the mid-distances between the boreholes on the prognosis area. Contour lines of the average coal mine methane amount are aligned on the contour map. The AIG are marked and their parameters are determined.

Aktuelle Version vom 19. Februar 2013, 13:27 Uhr

Anthropogenic accumulation of methane in a disturbed coal rock massive

Translation from:

"Техногенні скупчення метану у порушенному вуглепородному масиві. Методика прогнозування зон підвищеної газонасиченності та визначення їх параметрів"

СОУ 10.1.05411357.007:2007

Видання офіційне

Київ, Мінвуглепром України, 2007

Автори: А.Ф. Булат, Д.П. Гуня, А.П. Клець, О.О.Кущ, Л.Д.Кузнєцова, В.В. Лукінов, О.В. Приходченко, М.Г. Тіркель

Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України

CMM-forecast ukr.pdf


Gas prognosis or the parts with increased gas content and the determination of its parameters

Area of application

This norm is used for the parts with increased gas content and the determination of the parameters and is applied by geological departments for coal shafts (with increased gas hazards) that are dangerous because of the gas and geological departments of companies, that deal with coal mine methane extraction.

Some definitions

•Anthropogenic Accumulation of Methane (AAM) - methane accumulation in fractured zones of an undermined coal rock massive

•Disturbed coal rock massive – the rock massive that was released from the rock pressure as a result of undermining and where therefore coal mine methane arises

•Coal mine methane amount AAM - the amount of methane that arises in the layers of the coal rock after undermining.

•Contour map of AAM - contour lines with constant amount of coal mine methane that are shown on the mining map

•Areas with increased gas content (AIG) - areas in the disturbed coal rock with gas content that is higher than the average concentration in the whole massive and the depiction on the contour map

•Parameter of the AIG - size of the AIG on the map and on the vertical section and the average amount of coal mine methane

Forecasting methods and methods for the parameter specification of the AIG

1. For the prognosis of the gas content and the estimation of the coal mine methane amount following data are necessary:

- caracteristics of the coal extraction and the available methane amount in the goaf or the closed mine;

- mine working maps of the mined coal seams on the mining area or in the closed mine, that are considered for methane extraction;

- vertical cross section at strike and dip;

- data sheets of the working area with degasification activities;

- vertical cross section of the explatory borehole of the shafts and other mining areas;

- caracteristics of the coal seams and rocks in the strata above layer;

- information about gas deposit in the mine working area and about the boreholes of the prognosis area.

2. Prognosis procedure

2.1 The borders and the grid of the prognosis area are identified on the mine working map of the mined coal seam.

2.2 On this area the stock and the number of boreholes with the information of the vertical cross section of the layers, lithology, rock characteristics of the gas content, porosity, water content and gas pressure are determined.

2.3 The location of the borehole open end is determined according to the chosen grid for the prognosis.

2.4 For each borehole the coal mine methane amount in sandstones, caol seams and interlayers is estimated.

2.5 The contour map of the coal mine methane amount, the AIG are intergrated in the prognosis area in the mine working map and the parameters are determined.


3. Estimation of the coal mine methane amount in sandstone eaves for the strata of undermined rock layers from the hanging wall in direction (along the normal) of the hanging wall is calculated using an appropriate formula.

• For each borehole the amount of sandstones is determined.

• For each sandstone the thickness, the depth, natural porosity and the gas content are determined.

• For each sandstone besides each borehole the anthopogenic gas content in m³ gas referred to m³ of the rock is calculated.


4. Estimation of the coal mine methane amount in undermined coal seams for the strata of the undermined rocks with a distance of the normal to the hanging wall of teh extracted coal seam in the direction of the rock hanging wall

• For each borehole the number of the coal seams containing gas and interlayers with a thickness > 0,2m is determined. The thickness, layer density and teh natural methane content are determined.

• For each coal seam or each rock strata besides each borehole the anthropogenic gas saturation is calculated.

• Coal mine methane amount in undermined coal seams and interlayers for each borehole is determined.


5. Estimation of the coal mine methane amount in the undermined coal massive is the sum of coal mine methane amount in sandstones, coal seams and interlayers for each borehole.

6. Based on the data of the openend of the borehole and the coal mine methane amount for each borehole the contour map of the coal mine methane amount in undermined coal massive of the prognosis area is constructed (with the help of the interpolation method or other methods). A coordinate system is plotted on the contour map. The intervals correspond to the mid-distances between the boreholes on the prognosis area. Contour lines of the average coal mine methane amount are aligned on the contour map. The AIG are marked and their parameters are determined.

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