Materiały konferencyjne SEP 2020

ploatacyjnych. Ostatni obszar C jest strefą odprężoną w wyniku eksploatacji pokładu. Prze- puszczalność węgla dla gazu jest znacznie podwyższona w wyniku odprężenia. Oprócz zmniej- szenia oporów calizny węglowej w strefie C występuje również ułatwiony przepływ gazu do wyrobiska w wyniku powstania szeregu spękań i szczelin stanowiących najdogodniejsze drogi migracji gazu. Przedstawiony rysunek 4 uwidacznia wpływ czasu (trwania) odprężania poszczególnych warstw (pokładów węgla) na stopień ich odgazowania. Pomiędzy dwoma punktami gazoprze- puszczalnego złoża o różnych ciśnieniach złożowych gazu, będzie trwał przepływ gazu, aż do czasu wyrównania się ciśnień. Stopień odgazowania złoża będzie zależny od długości czasu odprężenia, a wielkość dopływającego gazu do wyrobiska zależeć będzie od oporów przepły- wu. Warstwy złoża położone najbliżej eksploatowanego pokładu oraz częściowo jego zroby są objęte ze wszystkich stron strefą wzmożonych ciśnień eksploatacyjnych B. Strefa ta przesuwa z prędkością równą postępowi eksploatacji. W wyniku tego pokłady zalegające dalej od eks- ploatowanego pokładu (jak np. pokład l w porównaniu z pokładem 2) znajdują się krócej w strefie odprężonej C (odcinek l' - l" jest krótszy od odcinka 2' - 2"). Większe opory przepływu, dłuższa droga przepływu gazu jak i krótszy czas oddawania gazu powodują mniejszy stopień odgazowania warstw bardziej oddalonych od eksploatowanego pokładu. Na długości wybiegu wyrobiska ścianowego zwiększone wydzielanie metanu obserwuje się od chwili przyjścia pierwszego zawału. Obejmuje ono coraz większy obszar w miarę powięk- szania się strefy odprężonej. W nowo uruchamianych wyrobiskach ścianowych w początkowej fazie eksploatacji metanowość ścian w pierwszych dniach eksploatacji jest na ogół mała i jest wynikiem wydzielania się metanu tylko z pokładu eksploatowanego. Powstanie pierwszego zawału spowodować może początkowo nagły wzrost metanowości i jej dalsze narastanie na początkowym odcinku wybiegu wyrobiska ścianowego w miarę powiększania się strefy odprę- żonej. Następnie przy regularnym zaleganiu pokładów warunki metanowe stabilizują się. W przypadku, gdy metan wydzielający się w wyrobisku ścianowym pochodzi w większości z pokładu eksploatowanego, to ilość metanu jest proporcjonalna do wydobycia. Natomiast przy wydzielaniu metanu z pokładów wyżej i niżej leżących, ilość metanu będzie opisana zależno- ścią ekspotencjalną. Kształt przestrzeni wpływu eksploatacji na odgazowanie warstw sąsiednich w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku eksploatacji posiada ogromny wpływ na wielkość wydzielania gazu. W opracowanych metodach prognozowania wydzielania metanu, autorzy przyjmują różny kształt przestrzeni wpływu na odgazowanie warstw w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku wybierania. Tym samym przyjmowany jest różny zasięg i stopień odgazowania poszczegól- nych warstw (rysunek 5). W warunkach rzeczywistych złoże posiada charakterystyczne pole ciśnień gazu i gazono- śności. W wyniku prowadzenia określonej metody eksploatacji powstaje charakterystyczny za- sięg zniszczenia górotworu, oraz związane z tym zaburzenia pola gazonośności. Wyeksploatowanie pokładu węgla i odgazowanie pokładów naruszonych eksploatacją po- woduje, że powstanie nowe pole ciśnień w górotworze i inny będzie stopień odgazowania po- kładów węgla przy podjęciu nowej eksploatacji w następnym wyrobisku ścianowym. Przyj- mowanie w założeniach stałego stopnia odgazowania pokładów wyżej i niżej leżących prowa- dzi do błędów w prognozowaniu wydzielania metanu do wyrobiska ścianowego. Cechą filtracji jest to, że ruch gazów odbywa się w kanałach o bardzo małych przekrojach poprzecznych oraz o bardzo skomplikowanych kształtach podłużnych w systemie połączonych ze sobą kanałów. Skały, w których zachodzi filtracja mogą mieć budowę: zwartą, jednolitą, najczęściej jednak zawierają rysy, spękania, szczeliny. W skałach spękanych szczeliny wpły- wają na przepuszczalność. Gaz jako medium ściśliwe zajmuje objętość zależną od ciśnienia