Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Mining Ventilation
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
GIGR-2-206-ME-s
Wydział:
Górnictwa i Geoinżynierii
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Mining Engineering
Kierunek:
Inżynieria Górnicza
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
prof. nadzw. dr hab. inż. Obracaj Dariusz (obracaj@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

The principles of airflows in mine subsurface excavations.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student knows the principles of air flow in subsurface excavations and how to design a mine ventilation system. IGR2A_U06, IGR2A_U05, IGR2A_U03 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaangażowanie w pracę zespołu,
Prezentacja,
Wynik testu zaliczeniowego
M_W002 Student knows the principles of ventilatin planning in subsurface excavations. IGR2A_W03, IGR2A_W02, IGR2A_W05 Egzamin,
Kolokwium,
Projekt,
Referat,
Wykonanie projektu
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student can plan mine ventilation taking into consideration gases and dust emission, thermal conditions, mining methods and operation equipment at workplaces. IGR2A_U04, IGR2A_U02, IGR2A_U05, IGR2A_U03, IGR2A_U01 Aktywność na zajęciach,
Studium przypadków ,
Wykonanie ćwiczeń,
Zaangażowanie w pracę zespołu,
Udział w dyskusji,
Prezentacja,
Wynik testu zaliczeniowego
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student can both on his own and in a team analyse a problem concerning subsurface excavation ventillation, find a solution, write an essay and present his research results in public. IGR2A_U05, IGR2A_U03, IGR2A_U01 Aktywność na zajęciach,
Prezentacja,
Referat,
Zaliczenie laboratorium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaangażowanie w pracę zespołu,
Udział w dyskusji,
Esej
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
60 15 15 15 15 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student knows the principles of air flow in subsurface excavations and how to design a mine ventilation system. + + + + - - - - - - -
M_W002 Student knows the principles of ventilatin planning in subsurface excavations. + + - + - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student can plan mine ventilation taking into consideration gases and dust emission, thermal conditions, mining methods and operation equipment at workplaces. + + + + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student can both on his own and in a team analyse a problem concerning subsurface excavation ventillation, find a solution, write an essay and present his research results in public. + + + + - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 133 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 28 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 28 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 14 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 1 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):

Fundamentals of mine atmosphere (physical properties, subsurface surveys), Thermodynamic of mine air (velocity, humidity, density, pressure, enthalpy, subsurface surveys). Airflow requirements in excavations.
Gases in subsurface excavations. Gas detection and monitoring systems.
Theory of airflow in airways (system of airflow equations, Bernoulli equation for incompressible and compressible fluids). Concept of airway resistance (frictional pressure drop and Atkinson’s resistance of the airway, units of airway resistance, equivalent resistance of airway). Measurement of frictional pressure drop in airways.
Mine ventilation thermodynamics (mine thermodynamic cycle, natural ventilating energy, natural ventilation pressure) ,
Layouts of ventilation for different mining methods. Ventilation of blind headings. Fundamentals of ventilation network analysis (solving of ventilation network, airflow regulation in network). Numerical methods of ventilation network simulations. Mine fans and configuration of their parameters to the ventilation network.

Ćwiczenia audytoryjne (15h):

Calculation of air parameters (humidity, moisture content, density, specific enthalpy).
Calculation of friction factors, shock loss factors, airway resistances, equivalent resistances . Calculation of frictional pressure drop.
Determination of airflow requirements.
Solution of ventilation network. Airflow regulation in ventilation network.
Determination of operation points of mine fans.
Numerical modelling of ventilation network.

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):

Getting acquainted with safety regulations in lab room.
Instruments and devices in mine ventilation.
Air quantity surveys.
Determination of frictional factor .
Determination of shock loss factor.
Pressure drop survey.
Fan testing and determination of characteristic curves.
Determination of leakage coefficient in a duct.
Airflow regulation in network with diagonal branch.
Execution of laboratory classes.

Ćwiczenia projektowe (15h):

Preparation of mine ventilation layouts.
Determination of air flow rates in working areas and driven headings.
Determination of airway resistances.
Prediction of methane gas release from coal seams to longwall faces and headings.
Solution of ventilation network.
Selection of main fans to ventilation network.
Airflow regulation in a network.
Usage ventilation applications for airflow simulation.
Preparation of potential layout of ventilation networks.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
  • Ćwiczenia projektowe: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

The final grade is a weighted average of grades obtained from tests (60%) and grades from individual assignments (40%). The final grade may be increased for active participation in lectures.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Sposób obliczania oceny końcowej:

0.6 x lectures + 0.4 x (0,5 x aud. classes+0,5 x lab. classes)

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Arrears in the absence of auditorium and design exercises can be compensated for in consultations. Arrears that arise as a result of absences from laboratory exercises should be done with another group or agreed with the teacher. Credits take place, depending on the nature of the abandoned classes, in the form of an answer or an additional project.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Student can miss one class only and one more class can be missed with a doctor’s note per semester.
To pass it is necessary to perform all the exercises (auditory and lab classes).
Attendance at classes is mandatory.
Attendance at lectures is recommended.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Hartman, H.L., Mutmansky, J.M., Ramani R.J., and Wang, Y.J. 1997. Mine Ventilation and Air Conditioning. New York, New York: John Wiley & Sons.
Mc Pherson M. J., 1993. Subsurfaces Ventilation and Environmental Engineering. Chapman & Hall Inc.
Ramani, R.V. 1992.. Mine Ventilation. SME Mining Engineering Handbook. Littleton, Colorado: SME.
Vutukuri, V. S., Lama, R. D., 1986. Environmental Engineering in Mines. Cambridge University Press, Cambridge.
Szlazak N., Borowski M., Obracaj D., Swolkień J., Korzec M., 2014. Selected issues related to methane hazard in hard coal mines. Edited by Nikodem Szlązak. AGH University of Science and Technology Press, Kraków.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

SZLĄZAK N., BOROWSKI M., OBRACAJ D., SWOLKIEŃ J., KORZEC M., 2014: Selected issues related to methane hazard in hard coal mines. Ed. by Nikodem SZLĄZAK. AGH University of Science and Technology Press, Krakow, s 148.
Szlązak N., Obracaj D., Swolkień J., Methane drainage from roof strata using an overlying drainage gallery. International Journal of Coal Geology 10/2014.
SZLĄZAK N., BOROWSKI M., OBRACAJ D., SWOLKIEŃ J., KORZEC M., 2014: Comparison of methane drainage methods used in polish coal mines. Archives of Mining Sciences 59(30):655-675.
Szlązak N., Obracaj D., Swolkień J., 2014: Possibilities of Increasing the Effectiveness of Mining Methane Drainage in Conditions of Low Permeability of Coal Seams. Journal of Power and Energy Engineering 8(7):1167-1176.
SZLĄZAK N., BOROWSKI M., OBRACAJ D., 2008: Directions of changes in ventilation system of longwalls with attention on reduction ventilating hazards. Gospodarka Surowcami Mineralnymi. Polska Akademia Nauk. Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi; Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią. ISSN 0860-0953. 2008, t. 24, z. 1/2, s. 201-214.

Informacje dodatkowe:

x