نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه یزد- دانشکده مهندسی معدن و متالور ژی

2 دانشجوی کارشناسی ارشد استخراج معدن دانشگاه یزد

چکیده

زهکشی متان که گاززدایی از لایه زغال‌سنگ نیز نامیده می‌شود به عمل انتقال و بیرون کشیدن گاز موجود در لایه‌های زغال‌سنگ و لایه‌های دربرگیرنده از طریق چاه، گمانه و خطوط لوله اطلاق می‌شود. گاززدایی از لایه‌های زغال‌سنگ پیش از استخراج و در حین عملیات استخراج انجام می‌پذیرد. این عملیات با حفر گمانه‌های قایم از سطح زمین به داخل لایه، گمانه‌های قایم به داخل منطقه تخریب، گمانه‌های افقی، گمانه‌های جهت‌دار و نیز گمانه‌های تقاطعی به داخل طبقات دربرگیرنده قابل انجام است. عواملی زیادی بر انتخاب نوع سیستم‌های گاززدایی، اثر گذار هستند که به دو دسته عوامل عملیاتی و خصوصیات لایه زغال‌سنگ تقسیم می‌شوند. این عوامل باعث می‌شوند در یک معدن یک روش یا ترکیبی از روش‌های گاززدایی استفاده شود. هدف اصلی این تحقیق بررسی تأثیر پارامترهای عملیاتی و خصوصیات زغال‌سنگ بر سیستم گاززدایی در معدن زغال‌سنگ طبس است. برای این منظور تغییرات ضخامت لایه زغال‌سنگ، ارتفاع برش، عمق روباره، میزان استخراج زغال‌سنگ و مقدار متان استحصال شده با تهویه به بیرون معدن بر انتخاب سیستم گاززدایی بررسی شده است. بررسی‌های انجام شده با استفاده از نرم‌افزار کنترل و پیش بینی متان (MCP) نشان داده است که پارامتر ضخامت لایه و نیز میزان متان تهویه شده دوپارامتر مهمی هستند که بر تغییر نوع روش گاززدایی اثر دارند. علاوه بر این نتایج، بررسی‌های انجام شده نشان داده است که سیستم گاززدایی ترکیبی (HG یا VHG) از گمانه‌های قایم منطقه تخریب (G)،گمانه‌های افقی (H) و گمانه‌های عمودی (v) به بررسی تغییرات پارامتر مقدار متان تهویه شده حساسیت زیادی دارد و با تغییر این پارامتر احتمال انتخاب سیستم گاززداییHG کاهش و VHG افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluating Effective Factors on Degasification System Selection in Tabas Coal Mine

نویسندگان [English]

  • Mehdi Najafi 1
  • Mohammadreza Shakeri 2

1 Assistant Professor, Department of Mining and Metallurgical Eng., Yazd University, Yazd, Iran.

2 MCs Student in Mining Exploitation, Department of Mining and Metallurgical Eng., Yazd University, Yazd, Iran.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Coalbed methane (CBM)
  • Operational Factor
  • Seam Thicknesses
  • Methane Control Prediction (MCP) Software

- منابع

[1] Sereshki, F. (2005). Improving coal mine safety by identifying factors that influence the sudden release of gases in outburst prone zones (Doctoral dissertation, University of Wollongong).

 [2]Hamawand, I., Yusaf, T., & Hamawand, S. G. (2013). Coal seam gas and associated water: a review paper. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 22, 550-560.

 [3] Wilson, D. R., Lively, P., Sandarusi, J. A., Bowser, P., & Stanley, M. (1995). U.S. Patent No. 5,402,847. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.

[4] Thakur, P. (2014). Coal seam degasification. Coal Bed Methane: From Prospect to Pipeline, 155.

 [5] Dougherty, H. N., & Karacan, C. Ö. (2011). A new methane control and prediction software suite for longwall mines. Computers & geosciences37(9), 1490-1500.

[6] William P. D., 1994. Methane Control for Underground Coal Mines. United state Department of the interior Bruce Babbitt, Secretary, and Bureau of mines.

[7] Karacan, C. Ö., Ruiz, F. A., Cotè, M., & Phipps, S. (2011). Coal mine methane: a review of capture and utilization practices with benefits to mining safety and to greenhouse gas reduction. International Journal of Coal Geology,86(2), 121-156.

[8] Karacan, C. Ö., Ulery, J. P., & Goodman, G. V. R. (2008). A numerical evaluation on the effects of impermeable faults on degasification efficiency and methane emissions during underground coal mining. International Journal of Coal Geology75(4), 195-203.

[9] Karacan, C.O, 2008. Modeling and prediction of ventilation methane emissions of U.S. longwall mines using supervised artificial neural networks, International Journal of Coal Geology, 73 (2008), pp. 371-387.

[10] Karacan, C. Ö. (2009). Degasification system selection for US longwall mines using an expert classification system. Computers & Geosciences, 35(3), 515-526.

[11]  Black, D. J. (2011). Factors affecting the drainage of gas from coal and methods to improve drainage effectiveness.PhD thesis, University of Wollongong.

[12] Dai, L. C., Wen, G. C., Liu, Z., Yang, H. M., & Wang, B. (2013). Analysis of Geological Factors Affecting Coal Seam Gas Content and Prediction. In Advanced Materials Research (Vol. 634, pp. 3645-3649). Trans Tech Publications.

[13] Liu, B., Ao, W. H., Huang, W. H., Xu, Q. L., & Teng, J. (2014). Comprehensive Analysis of Factors Affecting Coalbed Methane Productivity: A Case Study of Southern Qinshui Basin. In Advanced Materials Research(Vol. 962, pp. 21-28). Trans Tech Publications.

[14] Wang, K and Xue .S, (2008). Gas Drainage Practices and Challenges in Coal Mines of China. Conference, University of Wollongong & the Australasian Institute of Mining and Metallurgy, 178-185.

[15] USEPA (U.S. Environmental Protection Agency), (1999). Guidebook on Coalbed Methane Drainage for Underground Coal Mines. Cooperative Agreement No. CX824467-01-0 with The Pennsylvania State University by Jan M. Mutmansky.

[16] ECE ENERGY SERIES, (2010). Best Practice Guidance for Effective Methane Drainage and Use in Coal Mines. UNITED NATIONS PUBLICATION, ISBN 978‐92‐1‐117018‐4

[17] Peng, S. S. (2006). Longwall mining. second edition, Morgantown, WV.621 pp.

[18] Moore, T. A. (2012). Coalbed methane: a review. International Journal of Coal Geology101, 36-81.

[19] Paul, S., & Chatterjee, R. (2011). Determination of in-situ stress direction from cleat orientation mapping for coal bed methane exploration in south-eastern part of Jharia coalfield, India. International Journal of Coal Geology87(2), 87-96.

[20] Aminian, K., (2005). Evaluation of Coalbed Methane Reservoirs. Petroleum & Natural Gas Engineering Department West Virginia University.

]21[ محمد یزدی، "زغال‌سنگ (از منشاء تا اثرات زیست محیطی)"، انتشارات جهاد دانشگاهی واحد صنعتی امیرکبیر، 1382.

[22] Laxminarayana, C., & Crosdale, P. J. (1999). Role of coal type and rank on methane sorption characteristics of Bowen Basin, Australia coals. International Journal of Coal Geology40(4), 309-325.

[23] Hemza, P., Sivek, M., & Jirásek, J. (2009). Factors influencing the methane content of coal beds of the Czech part of the Upper Silesian Coal Basin, Czech Republic. International Journal of Coal Geology79(1), 29-39.

[24] www.slb.com, 2003.

[25] Karacan, C. Ö., Diamond, W. P., Esterhuizen, G. S., & Schatzel, S. J. (2005). Numerical analysis of the impact of longwall panel width on methane emissions and performance of gob gas ventholes. In Proceedings of the 2005 International Coalbed Methane Symposium, Paper (Vol. 505).

[26] Anon, 2005. Basic Design of  Tabas Coal Mine Project, Report-Mining. Vol 1 of 5.