Vermeidung von Gaszutritten aus stillgelegten Grubenfeldern

Abstract

Many mines were abandoned in the Ruhr district during the past decade. Methane is still released from abandoned mines, although the termination of forced ventilation and backfilling of shafts have largely prevented it, so that only barometric gas release will take place. This project started by identifying the relevant influencing factors of gas release from abandoned mines. Knowledge of residual gas volumes and cavity volumes is of prime importance. For an exemplary coal mine in the central Ruhr district, the remaining coal and gas volumes were estimated in order to calculate residual gas emissions. Gas flow underground and to the surface is governed by available flow paths and obstacles. For this reason, the flow resistance of dams, backfilled shafts and ventilation lines was measured, and fundamental studies on permeability of the top rock were carried out. The influence of technical pressure sinks (blowers, gas removal) on underground gas flow was investigated. Finally, gas flow in different conditions was simulated by model calculations. (orig.)Der aktive Steinkohlenbergbau im Ruhrrevier hat sich sowohl durch Zusammenfuehrung von einzelnen Bergwerken zu Verbundbergwerken als auch durch Anschlussbergwerke flaechenmaessig in noerdlicher Richtung weiter ausgedehnt. Zwangslaeufig folgte eine Zunahme stillgelegter Feldesteile, in denen auch nach Beendigung des Abbaus weiterhin eine Methanabgabe des Gebirges stattfindet. Durch das Beenden der technischen Zwangsbelueftung (=Bewetterung) und Verfuellen der Schaechte wird das kontrollierte Abstroemen des Gases zur Tagesoberflaeche allerdings weitgehend unterbunden. Zu Beginn des Vorhabens stand die Erkundung und Untersuchung der fuer die Ausgasung aus stillgelegten Bereichen relevanten Einflussgroessen im Mittelpunkt. Da nach der Schliessung von Bergwerken nur noch eine barometrische Ausgasung vorhanden ist, ist die Kenntis von Restgasmengen und Hohlraumvolumina von vorrangiger Bedeutung. Daher wurden beispielhaft fuer ein Bergwerk des mittleren Ruhrreviers die verbliebenen Kohlenmengen und Restgasinhalte abgeschaetzte und damit Restgasmengen berechnet. Fuer die Gasstroemung unter Tage und zur Tagesoberflaeche sind die vorhandenen Stroemungswege und -widerstaende von massgebender Bedeutung. Es wurden daher die Stroemungswiderstaende von Daemmen, verfuellten Schaechten und Entgasungsleitungen messtechnisch erfasst sowie grundlegende Betrachtungen zur Durchlaessigkeit des ueberlagernden Gebirges angestellt. Weiterhin wurde der Einfluss von technischen Drucksenken (Luefter, Gasabsaugung) auf die untertaegige Gasstroemung betrachtet. Schliesslich wurde versucht, mit Hilfe von Modellrechnungen fuer unterschiedliche Bedingungen die Gasstroeme zu simulieren. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RR 1344(147) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekMinisterium fuer Wirtschaft und Mittelstand, Technologie und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen, Duesseldorf (Germany)DEGerman