Zagrożenie pyłowe

Zagrożenie pyłowe.. 1

I.        Wybuch pyłu węglowego. 1

1.        Warunki konieczne do powstania wybuchu pyłu węglowego. 1

2.        Miejsca możliwego zapoczątkowania wybuchu pyłu węglowego. 2

3.        Miejsca niezagrożone wybuchem pyłu węglowego. 2

4.        Klasy zagrożenia wybuchem pyłu węglowego. 2

5.        „Linie obrony”. 3

II.       Przeciwdziałanie rozwojowi wybuchu pyłu węglowego. 3

1.        Strefy zabezpieczające. 3

2.        Zabezpieczenia przed wybuchem podczas wykonywania robót strzałowych. 4

III.          Ograniczenie zasięgu wybuchu przez budowę zapór przeciwwybuchowych. 4

1.        Miejsca zabudowy zapór przeciwwybuchowych. 4

2.        Budowa zapór przeciwwybuchowych. 5

IV.           Zagrożenie wybuchem pyłu węglowego wg przepisów.. 8

V.       Bibliografia: 15

 

Wybuch pyłu węglowego

Warunki konieczne do powstania wybuchu pyłu węglowego.

Aby nastąpił wybuch mieszaniny pyłu węglowego z powietrzem musi być spełnionych kilka czynników:

·         Pył węglowy musi być wybuchowy to znaczy zawierać więcej niż 10% części lotnych[1] w przeliczeniu na bezwodną i bezpopiołową substancję węglową.

·         Musi być rozdrobniony – ziarna nie przechodząc przez sito o wymiarach oczka 1,0 x 1,0 mm nie są uważane za pyły.

·         Pył węglowy musi być wymieszany z powietrzem w granicach od 50 do 1000 g/m3

·         Gdy mamy mieszaninę, która spełnia powyższe warunki wystarczy tylko inicjał (temperatura), aby nastąpił wybuch.

Wybuch pyłu węglowego powstały w jednym miejscu może przenosić się, gdyż powoduje on powstanie nowych obłoków pyłu, które dalej wybuchają. W ten sposób wybuch może obejmować coraz to nowe grupy wyrobisk. Rozwijający się wybuch może objąć dużą część kopalni, a nawet całą kopalnię. Obecność metanu zwiększa zdolność wybuchową pyłu węglowego. Na przykład przy stężeniu metanu 2% wybuch pyłu węglowego jest już możliwy przy ilości pyłu 10 g/m3 powietrza. W historii górnictwa znane są wypadki, których skutki były wprost katastrofalne. W roku 1906 w kopalni Courrieres na skutek wybuchu pyłu węglowego zginęło 1099 górników.

 

Miejsca możliwego zapoczątkowania wybuchu pyłu węglowego.

Uwzględniając powyższe warunki, przepisy górnicze[2], jako miejsca możliwego zapoczątkowania wybuchu pyłu węglowego podają:

1) miejsca wykonywania robót strzałowych w wyrobiskach zagrożonych wybuchem pyłu węglowego,

2) miejsca urabiania węgla,

3) miejsca stwierdzonych nagromadzeń metanu w ilości, co najmniej 1,5%,

4) miejsca nagromadzenia pyłu węglowego niebezpiecznego w ilości, co najmniej 500 g/m3 wyrobiska w pyle kopalnianym niezabezpieczonym na długości większej niż 30 m, w wyrobisku, gdzie eksploatowane są maszyny lub urządzenia elektryczne,

5) pola pożarowe,

6) zbiorniki węgla,

7) składy materiałów wybuchowych,

8) strefy szczególnego zagrożenia tąpaniami w pokładach drugiej, trzeciej i czwartej kategorii zagrożenia metanowego,

9) wyrobiska o nachyleniu większym niż 10° z transportem linowym, kołowym lub kolejkami, w których zainstalowane są kable lub przewody elektryczne.

 

Miejsca niezagrożone wybuchem pyłu węglowego.

Przepisy[3] podają także, jakie wyrobisko nie jest zagrożone wybuchem pyłu węglowego. Wyrobiskiem takim jest wyrobisko, w którym:

a.       nie występuje niebezpieczny pył węglowy, lub

b.      pył kopalniany zawiera co najmniej 80 % części niepalnych stałych pochodzenia naturalnego, ilość niebezpiecznego pyłu węglowego jest mniejsza niż 10 g/m3 wyrobiska, a intensywność osiadania pyłu jest mniejsza niż 0,15 g/m3 na dobę, lub

c.       pył kopalniany zawiera co najmniej 50 % wody przemijającej, lub

d.      pył kopalniany zawiera co najmniej 80 % części niepalnych stałych, a zawartość wody przemijającej w tym pyle wynosi co najmniej 30 %,  a wyrobiska sąsiednie, mające z nim połączenie, są wyrobiskami niezagrożonymi wybuchem pyłu węglowego lub zostały zaliczone do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego.

 

Klasy zagrożenia wybuchem pyłu węglowego

Przepisy[4] podają dwie klasy zagrożenia wybuchem pyłu węglowego dla pokładów węgla lub ich części oraz dla wyrobisk lub ich części.

 

Klasy zagrożenia wybuchem pyłu węglowego dla pokładów węgla.

Do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się pokłady węgla lub ich części, wraz z wyrobiskami drążonymi w tych pokładach lub częściach, w których występuje pył węglowy zabezpieczony w sposób naturalny.

      Do klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się pokłady węgla lub ich części, wraz z wyrobiskami drążonymi w tych pokładach lub częściach, które nie spełniają wymagań dla klasy A.

 

Klasy zagrożenia wybuchem pyłu węglowego dla wyrobisk lub ich części.

Do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się wyrobiska lub ich części, w których występuje pył węglowy zabezpieczony w sposób naturalny lub nie ma odcinków z pyłem kopalnianym niezabezpieczonym w sposób naturalny, dłuższych niż 30 m, przy czym odległość między tymi odcinkami nie może być mniejsza niż 100 m.

Do klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się wyrobiska lub ich części, które nie spełniają wymagań dla klasy A.

„Linie obrony”

Niebezpieczeństwo wybuchu pyłu węglowego zwalcza się przez stosowanie czterech „linii obrony”:

1.      Zwalczanie pyłu węglowego w miejscu jego powstania poprzez:

     — stosowanie technik urabiania węgla powodujących jak najmniejsze zapylenie,

— usuwanie pyłu węglowego,

— poprawną technikę strzelniczą,

— właściwy dobór urządzeń zraszających,

— pozbywanie pyłu lotności.

2.      Zwalczanie zapoczątkowania wybuchu polegające na stosowaniu:

— skutecznej wentylacji i kontroli metanu,

— bezpiecznego sprzętu elektrycznego.

3.      Przeciwdziałanie rozwojowi wybuchu przez stosowanie strefy zabezpieczającej pyłem kamiennym lub wodą.

4.      Ograniczenie zasięgu wybuchu przez budowę zapór przeciwwybuchowych.

Przeciwdziałanie rozwojowi wybuchu pyłu węglowego.

Strefy zabezpieczające

W wyrobiskach zaliczanych do klasy A lub klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego należy utrzymywać strefy zabezpieczające przed przeniesieniem się wybuchu. W strefach zabezpieczających należy zmywać wodą lub opylać pyłem kamiennym wyrobiska na całym ich obwodzie na długości co najmniej 200 m od miejsca możliwego zapoczątkowania wybuchu.

W polu metanowym należy dodatkowo utrzymywać strefy zabezpieczające:

1) na całej długości wyrobiska przewietrzanego za pomocą lutniociągu,

2) w wyrobiskach zaliczanych do pomieszczeń ze stopniem „c” niebezpieczeństwa wybuchu metanu, na odcinku z zainstalowanymi kablami i przewodami elektrycznymi.

Także drążone wyrobiska korytarzowe, w których występuje niebezpieczny pył węglowy muszą być zmywane lub zraszane w strefie przyprzodkowej.

Zawartość części niepalnych w mieszaninie pyłu węglowego z pyłem kamiennym w strefie zabezpieczającej powinna wynosić co najmniej:

— w polach metanowych — 80%,

— w polach niemetanowych70%.

W wyrobiskach, w których nie jest możliwe utrzymywanie stref zabezpieczających, należy je zastąpić rozstawnymi zaporami przeciwwybuchowymi pyłowymi lub wodnymi.

Stref zabezpieczających nie stosuje się w:

  1)  drążonym wyrobisku kamiennym, w którym nie występuje niezabezpieczony pył kopalniany,

  2)  wyrobisku wybierkowym,

  3)  wyrobisku, w którym pył kopalniany jest zabezpieczony przed wybuchem w sposób naturalny,

  4)  wyrobisku korytarzowym, w którym nagromadzenie pyłu węglowego jest mniejsze niż 30 g/m3 wyrobiska.

Zabezpieczenia przed wybuchem podczas wykonywania robót strzałowych.

 Do obowiązków osoby wykonującej roboty strzałowe w miejscach występowania niebezpiecznego pyłu węglowego należy: zmywanie wodą pyłu węglowego, lub zraszanie wodą przed odpaleniem otworów strzałowych, lub opylanie pyłem kamiennym przodka i strefy przyprzodkowej.

Zmywanie wodą pyłu węglowego w drążonych wyrobiskach korytarzowych należy wykonywać w przodku i w strefie przyprzodkowej o długości co najmniej 10 m:

1) przed rozpoczęciem pracy na zmianie,

2) w czasie pracy, gdy wystąpi osad pyłu węglowego,

3) przed rozpoczęciem wykonywania robót strzałowych.

Zraszanie wodą można stosować w wyrobiskach korytarzowych zamiast zmywania wodą. Zraszanie powinno być stosowane w strefie od 20 do 60 m od przodka i powinno pozbawić pyłu lotności.

Opylanie pyłem kamiennym przodka i strefy przyprzodkowej może odbywać się zamiast zmywania lub zraszania wodą za zezwoleniem kierownika ruchu zakładu górniczego w polach niemetanowych i w pokładach zaliczonych do I lub II kategorii zagrożenia metanowego:

1) w polach niemetanowych2 kg na każdy otwór strzałowy,

2) w polach metanowych — 3 kg na otwór strzałowy,

3) przy pojedynczo odpalanych otworach strzałowych — 10 kg na każdy otwór strzałowy.

Ograniczenie zasięgu wybuchu przez budowę zapór przeciwwybuchowych.

Miejsca zabudowy zapór przeciwwybuchowych[5].

W wyrobiskach zaliczonych do klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego powinny być stosowane zapory przeciwwybuchowe:

1) główne zapory przeciwwybuchowe — budowane na wlocie i wylocie każdego rejonu wentylacyjnego oraz we wszystkich pozostałych wyrobiskach łączących rejony wentylacyjne,

2) pomocnicze zapory przeciwwybuchowe — budowane wewnątrz rejonów wentylacyjnych w odległości od 60 do 200 m od miejsc możliwego zapoczątkowania wybuchu pyłu węglowego. W uzasadnionych okolicznościach w/w odległość może być zmniejszona do 40 m lub zwiększona ponad 200 m. W przypadku gdy długość wyrobiska uniemożliwia zabudowanie w nim całej zapory przeciwwybuchowej, buduje się w tym wyrobisku co najmniej połowę zapory, a pozostałą część zapory - w każdym sąsiednim wyrobisku. 

 Pomocniczymi zaporami przeciwwybuchowymi ponadto zabezpiecza się:

  1)  przodek wyrobiska wybierkowego (rys. 1),

  2)  przodek wyrobiska korytarzowego,

  3)  grupy przodków korytarzowych lub wybierkowych, których nie można zabezpieczyć oddzielnie zaporami,

  4)  wyrobiska, w których pracują maszyny lub inne urządzenia powodujące na długości co najmniej 30 m powstawanie nagromadzenia pyłu węglowego niebezpiecznego w pyle kopalnianym niezabezpieczonym w ilości 0,5 kg/m3 wyrobiska i powyżej,

  5)  pole pożarowe,

  6)  wyrobisko, w którym zawartość metanu w powietrzu jest wyższa od 1,5% lub występują przystropowe nagromadzenia metanu,

  7)  miejsca znacznego nagromadzenia pyłu węglowego niebezpiecznego w pyle kopalnianym niezabezpieczonym, w szczególności powyżej 0,5 kg/m3 wyrobiska, występujące w wyrobiskach korytarzowych, przy czym odległość między zaporami nie może być większa niż 200 m.

W polach metanowych w wyrobiskach korytarzowych, przewietrzanych za pomocą lutniociągów, buduje się pomocnicze zapory przeciwwybuchowe w odległości nie większej od siebie niż 200 m.

W miejscu zabudowania zapory przeciwwybuchowej wyrobisko powinno być: opylone do zawartości, co najmniej 70% części niepalnych stałych w polach niemetanowych lub co najmniej 80% w polach metanowych.

Zabezpieczenie wyrobiska ścianowego pomocniczymi zaporami przeciwwybuchowym

Rys. 1. Zabezpieczenie wyrobiska ścianowego pomocniczymi zaporami przeciwwybuchowym

Budowa zapór przeciwwybuchowych

Zapory przeciwwybuchowe mogą być pyłowe lub wodne.

Zapory przeciwwybuchowe pyłowe dzielą się w zależności od konstrukcji na:

— zapory zwykłe,

— zapory boczne,

— zapory rozstawne — odległość półek jest tak dobrana, aby stężenie pyłu kamiennego wynosiło 1 kg/m3 wyrobiska.

Zapory przeciwwybuchowe wodne dzielą się w zależności od konstrukcji na:

— zapory wodne zwykle,

— zapory wodne schodkowo—boczne,

— zapory wodne szybkiej konstrukcji.

Ilość wody lub pyłu kamiennego na zaporze przeciwwybuchowej w przeliczeniu na 1 m2 przekroju wyrobiska w świetle obudowy powinna wynosić co najmniej:

  1)  200 dm3 wody lub 200 kg pyłu kamiennego w polach niemetanowych,

  2)  400 dm3 wody lub 400 kg pyłu kamiennego w polach metanowych oraz w polach niemetanowych dla zabezpieczenia pól pożarowych.

 

Ogólne zasady budowy zapór przeciwwybuchowych.

 Zapory pyłowe zwykłe

Stosuje się półki o długości deseczek 0,35 m lub 0,50 m. Odległość obu końców pomostu od obudowy nie może być mniejsza niż 0,05 m. Odległość półki od stropu powinna wynosić nie więcej niż 0,3 wysokości wyrobiska, nie mniej jednak niż 0,25 m (rys. 2 i 3).

Odległość między poszczególnymi półkami zapory winna wynosić 2—3 m, a wyjątkowych przypadkach można ją zmniejszyć do 1 m. Na pólkach o długości deseczek 0,35m umieszcza się nie mniej niż 25 kg pyłu kamiennego na 1 m bieżący półki (wysokość stożka nasypanego pyłu kamiennego wynosi 10 cm), a przy długości deseczek 0,50 m — nie mniej niż 45 kg pyłu na 1 m bieżący półki (wysokość stożka nasypanego pyłu kamiennego wynosi 13cm).

Rys. 2. Zapory przeciwwybuchowe pyłowe

Rys. 3. Zapora przeciwwybuchowa pyłowa zabudowana w wyrobisku górniczym

 

Zapory wodne

Zapory wodne powinno się stosować w wyrobiskach, w których są strefy zabezpieczające, wykonane przez zraszanie lub opylanie pyłem wodoodpornym. Budowę zapory wodnej zwykłej przedstawi rysunek 4 i 5. Zaporę wodną tworzą zestawy pojemników wodnych ustawionych na odpowiednich pomostach (drewnianych lub metalowych). Pojemniki wodne należy ustawiać na pomostach.

 

Rys. 4. Zapora wodna zwykła

 

 

 

Rys. 5. Zapora wodna zabudowana w wyrobisku górniczym

 

Obecnie coraz częściej w kopalniach stosuje się zapory wodne zamknięte (rys. 6). Są to pojemniki zamknięte w postaci worków, wykonane z folii polietylenowej niepalnej i antystatycznej. Pojemniki owinięte wokół metalowego pręta nośnego, napełnione wodą zawieszone w przekroju wyrobiska stanowią zaporę wodną.

 

Rys. 6. Zapora wodna zamknięta

 

Zagrożenie wybuchem pyłu węglowego wg przepisów

 

Wg ROZPORZĄDZENIE MINISTRA SPRAW WEWNĘTRZNYCH I ADMINISTRACJI z dnia 14 czerwca 2002 r. w sprawie zagrożeń naturalnych w zakładach górniczych. (Dz. U. Nr 94, poz. 841)

Rozdział 1

Przepisy ogólne

§ 1. Rozporządzenie określa:

1) kryteria oceny występujących w zakładach górniczych zagrożeń naturalnych: tąpaniami, metanowego, wyrzutami gazów i skał, wybuchem pyłu węglowego, wodnego, erupcyjnego, siarkowodorowego, radiacyjnego naturalnymi substancjami promieniotwórczymi, a także działaniem pyłów szkodliwych dla zdrowia,

2) szczegółowe zasady zaliczania zagrożeń, o których mowa w pkt 1,

3) sposób zaliczania złóż (pokładów), ich części lub wyrobisk do poszczególnych stopni (kategorii, klas) zagrożeń,

4) przypadki, w których zaliczeń może dokonywać kierownik ruchu zakładu górniczego.

§ 2. Ilekroć w rozporządzeniu jest mowa o:

 

………………………………………………………………………………………………………………..

16) pyle węglowym - rozumie się przez to ziarna węgla przechodzące przez sito o wymiarach oczek równych 1x1 mm,

17) pokładzie węgla zagrożonym wybuchem pyłu węglowego - rozumie się przez to pokład węgla, w którym stwierdzono zawartość części lotnych w węglu większą niż 10% w bezwodnej i bezpopiołowej substancji węglowej,

18) pokładzie węgla niezagrożonym wybuchem pyłu węglowego - rozumie się przez to pokład węgla, w którym stwierdzono zawartość części lotnych w węglu mniejszą lub równą 10% w bezwodnej i bezpopiołowej substancji węglowej,

19) pyle kopalnianym - rozumie się przez to pył powstały podczas robót górniczych oraz w trakcie przeróbki, wraz z dodatkiem substancji zabezpieczających przed wybuchem,

20) pyle węglowym bezpiecznym - rozumie się przez to pył węglowy pochodzący z pokładu węgla niezagrożonego wybuchem pyłu węglowego,

21) pyle węglowym niebezpiecznym - rozumie się przez to pył węglowy pochodzący z pokładu węgla zagrożonego wybuchem pyłu węglowego,

22) intensywności osiadania pyłu - rozumie się przez to masę pyłu węglowego bez części niepalnych stałych, osiadającego na danej powierzchni w ustalonym czasie, wyrażoną w g/m2 na dobę,

23) pyle kopalnianym zabezpieczonym - rozumie się przez to pył kopalniany zawierający:

a) co najmniej 70% części niepalnych stałych w polach niemetanowych,

b) co najmniej 80% części niepalnych stałych w polach metanowych,

c) wodę przemijającą uniemożliwiającą przenoszenie wybuchu pyłu węglowego i całkowicie pozbawiającą ten pył kopalniany lotności,

24) pyle kopalnianym niezabezpieczonym - rozumie się przez to pył kopalniany, który nie spełnia wymagań podanych w pkt 23,

25) wyrobisku niezagrożonym wybuchem pyłu węglowego - rozumie się przez to wyrobisko, w którym:

a) nie występuje niebezpieczny pył węglowy, lub

b) pył kopalniany zawiera co najmniej 90% części niepalnych stałych pochodzenia naturalnego, ilość niebezpiecznego pyłu węglowego jest mniejsza niż 10 g/m3 wyrobiska, a intensywność osiadania pyłu jest mniejsza niż 0,15 g/m2 na dobę, lub

c) pył kopalniany zawiera co najmniej 50% wody przemijającej pochodzenia naturalnego, a wyrobiska sąsiednie, mające z nim połączenie, są wyrobiskami niezagrożonymi wybuchem pyłu węglowego lub zostały zaliczone do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego,

26) wyrobisku zagrożonym wybuchem pyłu węglowego - rozumie się przez to wyrobisko, które nie spełnia wymagań podanych w pkt 25,

………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………..

 

Wg ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI z dnia 28 czerwca 2002 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych. (Dz. U. z dnia 2 września 2002 r.)

 

Rozdział 3

 

Zagrożenie wybuchem pyłu węglowego

 

§ 309. W zakładzie górniczym wydobywającym węgiel kamienny, a także w zakładzie górniczym wydobywającym węgiel brunatny posiadającym wyrobiska podziemne powinna być zorganizowana służba dla zwalczania zagrożenia wybuchem pyłu węglowego.

 

§ 310. 1. W zakładach górniczych, o których mowa w § 309:

  1)  rzeczoznawcy przeprowadzają badania zabezpieczenia pyłu kopalnianego w celu zaliczenia pokładów lub wyrobisk do klas zagrożenia wybuchem pyłu węglowego,

  2)  stosuje się środki zapobiegające powstawaniu pyłu węglowego, a gromadzący się pył węglowy neutralizuje i systematycznie usuwa po uprzednim pozbawieniu go lotności.

2. Stan i skuteczność stosowanych środków ochrony przed niebezpieczeństwem wybuchu pyłu węglowego systematycznie kontroluje się.

 

§ 311. Rozprzestrzenianie się pyłu węglowego ogranicza się poprzez stosowanie środków dla pozbawienia lotności pyłu węglowego, w miejscach jego powstawania i osiadania.

 

§ 312. 1. W drążonym wyrobisku korytarzowym, w którym występuje niebezpieczny pył węglowy, przodek oraz wyrobiska w strefie przyprzodkowej zmywa się lub zrasza wodą. Przepisy § 148 stosuje się odpowiednio.

2. W wyrobiskach zaliczonych, na podstawie odrębnych przepisów, do klasy A lub B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego utrzymuje się strefy zabezpieczające przed przeniesieniem się wybuchu.

3. W strefach zabezpieczających zmywa się wodą lub opyla pyłem kamiennym wyrobiska na całym ich obwodzie, łącznie z obudową, na długości co najmniej 200 m od miejsc możliwego zapoczątkowania wybuchu pyłu węglowego określonych odrębnymi przepisami.

4. Pył kopalniany usuwa się z maszyn i urządzeń znajdujących się w wyrobisku w strefie zabezpieczającej.

5. W polach metanowych oprócz stref zabezpieczających, o których mowa w ust. 2, dodatkowo utrzymuje się strefy zabezpieczające:

  1)  na całej długości wyrobiska przewietrzanego za pomocą lutniociągu,

  2)  w wyrobiskach zaliczonych do pomieszczeń ze stopniem "c" niebezpieczeństwa wybuchu metanu na odcinkach z zainstalowanymi kablami lub przewodami elektroenergetycznymi.

6. W wyrobisku korytarzowym, we wszystkich kierunkach od miejsc zabudowy rozdzielni, stacji transformatorowych, prostowników i stycznikowni utrzymuje się strefy zabezpieczające na długości co najmniej 25 m, a od miejsc połączeń kabli wykonanych za pomocą muf skorupowych metalowych w sieciach o napięciu powyżej 230 V prądu przemiennego - na długości co najmniej 5 m we wszystkich kierunkach od tych połączeń.

 

§ 313. Stref zabezpieczających nie stosuje się w:

  1)  drążonym wyrobisku kamiennym, w którym nie występuje niezabezpieczony pył kopalniany,

  2)  wyrobisku wybierkowym,

  3)  wyrobisku, w którym pył kopalniany jest zabezpieczony przed wybuchem w sposób naturalny,

  4)  wyrobisku korytarzowym, w którym nagromadzenie pyłu węglowego jest mniejsze niż 30 g/m3 wyrobiska.

 

§ 314. 1. Zawartość części niepalnych stałych w pyle kopalnianym w strefie zabezpieczającej, oznaczona zgodnie z Polskimi Normami, powinna wynosić co najmniej:

  1)  70% w polach niemetanowych,

  2)  80% w polach metanowych.

2. W przypadku niespełnienia wymagań, o których mowa w ust. 1, zawartość wody przemijającej w pyle kopalnianym, uniemożliwiająca przeniesienie wybuchu pyłu węglowego, w strefie zabezpieczającej oblicza się, z zastrzeżeniem ust. 3, według wzoru:

 

                100 - n

      W = 50 + --------- Wpw - 0,625 x n [%]

                  100

 

gdzie poszczególne symbole oznaczają:

W -    zawartość wody przemijającej uniemożliwiającej przeniesienie wybuchu pyłu węglowego [%],

n -    zawartość części niepalnych stałych w pyle kopalnianym [%],

Wpw -  zawartość wilgoci przemijającej węgla, to jest części wilgoci całkowitej zawartej w węglu, którą traci on podczas suszenia aż do osiągnięcia przybliżonej równowagi z wilgocią powietrza otaczającego (dla węgli pochodzących z różnych pokładów należy do obliczeń przyjąć najwyższą wartość Wpw) [%].

3. Zawartość wody przemijającej w pyle kopalnianym w strefie zabezpieczającej w polach niemetanowych może wynosić 0,9 W.

4. W wyrobiskach korytarzowych, w pokładzie zaliczonym do IV kategorii zagrożenia metanowego, zawartość części niepalnych stałych w pyle kopalnianym poza strefami zabezpieczającymi powinna wynosić co najmniej 50% lub zawartość wody przemijającej powinna wynosić co najmniej 60% wartości wymaganej w strefie zabezpieczającej, określonej wzorem, o którym mowa w ust. 2.

5. Częstotliwość kontroli zawartości części niepalnych stałych lub wody przemijającej w pyle kopalnianym, o których mowa w ust. 1-4, w strefie zabezpieczającej, dokonywanych przez służby dla zwalczania zagrożenia wybuchem pyłu węglowego, ustala kierownik ruchu zakładu górniczego w zależności od intensywności osiadania pyłu. Kontrole te powinny być przeprowadzane nie rzadziej niż co 30 dni.

 

§ 315. W wyrobiskach, w których nie jest możliwe utrzymywanie stref zabezpieczających, zastępuje się je rozstawnymi zaporami przeciwwybuchowymi.

 

§ 316. 1. W wyrobiskach zaliczonych do klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego stosuje się zapory przeciwwybuchowe, w sposób określony w załączniku nr 5 do rozporządzenia.

2. Służby dla zwalczania zagrożenia wybuchem pyłu węglowego kontrolują stan zapór przeciwwybuchowych nie rzadziej niż co 30 dni.

 

§ 317. Główne zapory przeciwwybuchowe buduje się na wlocie i wylocie każdego rejonu wentylacyjnego oraz we wszystkich pozostałych wyrobiskach łączących rejony wentylacyjne.

 

§ 318. 1. Pomocnicze zapory przeciwwybuchowe buduje się wewnątrz rejonów wentylacyjnych, w odległości od 60 m do 200 m od miejsc możliwego zapoczątkowania wybuchu pyłu węglowego.

2. W uzasadnionych okolicznościach odległość, o której mowa w ust. 1, może być zmniejszona do 40 m lub zwiększona ponad 200 m, na warunkach ustalonych przez kierownika ruchu zakładu górniczego, z tym że strefę zabezpieczającą wykonaną przez opylanie pyłem kamiennym lub zmywanie wodą przedłuża się do miejsca zabudowania zapory.

3. W przypadku gdy długość wyrobiska uniemożliwia zabudowanie w nim całej zapory przeciwwybuchowej, buduje się w tym wyrobisku co najmniej połowę zapory, a pozostałą część zapory - w każdym sąsiednim wyrobisku.

4. W przypadku gdy wzajemna odległość między sąsiednimi przodkami wybierkowymi jest mniejsza niż 150 m, budowanie zapory przeciwwybuchowej w wyrobisku między tymi przodkami nie jest wymagane.

 

§ 319. 1. Pomocniczymi zaporami przeciwwybuchowymi ponadto zabezpiecza się:

  1)  przodek wyrobiska wybierkowego,

  2)  przodek wyrobiska korytarzowego,

  3)  grupy przodków korytarzowych lub wybierkowych, których nie można zabezpieczyć oddzielnie zaporami,

  4)  wyrobiska, w których pracują maszyny lub inne urządzenia powodujące na długości co najmniej 30 m powstawanie nagromadzenia pyłu węglowego niebezpiecznego w pyle kopalnianym niezabezpieczonym w ilości 0,5 kg/m3 wyrobiska i powyżej,

  5)  pole pożarowe,

  6)  wyrobisko, w którym zawartość metanu w powietrzu jest wyższa od 1,5% lub występują przystropowe nagromadzenia metanu,

  7)  miejsca znacznego nagromadzenia pyłu węglowego niebezpiecznego w pyle kopalnianym niezabezpieczonym, w szczególności powyżej 0,5 kg/m3 wyrobiska, występujące w wyrobiskach korytarzowych, przy czym odległość między zaporami nie może być większa niż 200 m.

2. W polach metanowych w wyrobiskach korytarzowych, przewietrzanych za pomocą lutniociągów, buduje się pomocnicze zapory przeciwwybuchowe w odległości nie większej od siebie niż 200 m.

3. W polach II-IV kategorii zagrożenia metanowego buduje się dodatkowe pomocnicze zapory przeciwwybuchowe w odległości nie większej od siebie niż 200 m w wyrobiskach korytarzowych przewietrzanych prądem powietrza wytwarzanym wentylatorem głównym, w których:

  1)  zawartość metanu w powietrzu jest większa od 0,5% - zabudowane są kable lub przewody elektroenergetyczne.

  2)  zawartość metanu w powietrzu jest większa od 1,5% - występują przystropowe nagromadzenia metanu,

  3)  wyznaczone są strefy szczególnego zagrożenia tąpaniami.

 

§ 320. Podczas akcji przeciwpożarowej zakres zabezpieczeń przed wybuchem pyłu węglowego ustala się w planie akcji.

 

§ 321. W miejscu zabudowania zapory przeciwwybuchowej wyrobisko powinno być:

  1)  opylone do zawartości co najmniej 70% części niepalnych stałych w polach niemetanowych lub co najmniej 80% w polach metanowych - w przypadku stosowania zapory pyłowej, lub

  2)  zmyte wodą, z zastosowaniem warunku określonego w § 314 ust. 2, a przy braku możliwości utrzymania tych warunków - opylone pyłem kamiennym do zawartości części niepalnych stałych, o których mowa w pkt 1, w przypadku stosowania zapory wodnej.

 

§ 322. Ilość wody lub pyłu kamiennego na zaporze przeciwwybuchowej w przeliczeniu na 1 m2 przekroju wyrobiska w świetle obudowy powinna wynosić co najmniej:

  1)  200 dm3 wody lub 200 kg pyłu kamiennego w polach niemetanowych,

  2)  400 dm3 wody lub 400 kg pyłu kamiennego w polach metanowych oraz w polach niemetanowych dla zabezpieczenia pól pożarowych.

 

§ 323. 1. W wyrobiskach niezagrożonych wybuchem pyłu węglowego częstotliwość kontroli zawartości części niepalnych stałych lub wody przemijającej w pyle kopalnianym, pomiarów intensywności osiadania pyłu oraz ilości zalegającego pyłu węglowego ustala kierownik ruchu zakładu górniczego.

2. Kontrolę zawartości części niepalnych stałych lub wody przemijającej w pyle kopalnianym oraz ilości zalegającego pyłu węglowego wykonuje się nie rzadziej niż co 30 dni, natomiast pomiary intensywności osiadania pyłu wykonuje się nie rzadziej niż co 180 dni.

 

§ 324. Przy zwalczaniu zagrożenia wybuchem pyłu węglowego w pomieszczeniach obiektów i urządzeń przeróbki mechanicznej węgla stosuje się wymagania określone w odrębnych przepisach.

……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….

Wg załącznika 5 do ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI z dnia 28 czerwca 2002 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych. (Dz. U. z dnia 2 września 2002 r.)

 3.  Zapory przeciwwybuchowe.

……………

3.1.        W zaporach przeciwwybuchowych pyłowych jako środek gaszący zastosowany jest pył kamienny przeciwwybuchowy umieszczony na półkach.

3.1.1.       Zapory przeciwwybuchowe pyłowe dzielą się w zależności od konstrukcji na:

1)              zapory zwykłe - gdy długość półki jest większa od 65% maksymalnej szerokości wyrobiska w miejscu jej zabudowania,

2)              zapory boczne - gdy długość półki jest zawarta w granicach od 50% do 65% maksymalnej szerokości wyrobiska w miejscu jej zabudowania,

3)              zapory o skróconej długości półek - gdy długość półki jest zawarta w granicach od 40% do 50% maksymalnej szerokości wyrobiska w miejscu jej zabudowania,

4)              zapory rozstawne - gdy odległość półek jest tak dobrana, aby ilość pyłu kamiennego wynosiła 1 kg/m3 wyrobiska.

3.2.        W zaporach przeciwwybuchowych wodnych jako środek gaszący zastosowana jest woda, która umieszczona jest w pojemnikach typu otwartego lub zamkniętego.

3.2.1.       Zapory przeciwwybuchowe wodne dzielą się w zależności od konstrukcji na:

1)              zapory zwykłe - gdy długość zestawu pojemników umieszczonych na pomoście lub zawieszonych na zestawie nośnym jest większa od 65% maksymalnej szerokości wyrobiska w miejscu jego zabudowania,

2)              zapory boczne - gdy długość zestawu pojemników umieszczonych na pomoście lub zawieszonych na zestawie nośnym jest zawarta w granicach od 50% do 65% maksymalnej szerokości wyrobiska w miejscu jego zabudowania,

3)              zapory schodkowo-boczne - gdy nie ma możliwości zabudowania zapór wodnych zwykłych lub bocznych ze względów ruchowych,

4)              zapory szybkiej konstrukcji,

5)              zapory rozstawne - gdy odległość zestawu pojemników umieszczonych na pomoście lub zawieszonych na zestawie nośnym półek jest tak dobrana, aby ilość wody wynosiła 1 dm3/m3 wyrobiska.

3.3.        Zapory przeciwwybuchowej nie buduje się w miejscach lokalnego zwiększenia poprzecznego przekroju wyrobiska, a w szczególności w miejscach przybierania stropu.

3.4.        Zapora przeciwwybuchowa nie może być nawet częściowo przesłonięta przez elementy, mogące osłabić działanie podmuchu na półki lub pojemniki zapory.

3.5.        Zapory przeciwwybuchowe buduje się w odległości większej niż 5 m od tam wentylacyjnych i 10 m od skrzyżowań chodników.

3.6.        Przez odległość między półkami zapory rozumie się odległość między osiami poszczególnych pomostów zapory lub zestawów nośnych.

3.7.        W przypadku trudności w wykonaniu zapór, w dużym przekroju wyrobiska można stosować w środku wzmacniające zawieszenie półki lub zestawu pojemników.

3.8.        Ilość (wody lub pyłu kamiennego) na zaporze powinna być powiększona o 10% rezerwy w stosunku do ilości obliczonej, zgodnie z wymogami odrębnych przepisów.

3.9.        Pył kamienny, znajdujący się na półkach zapory przeciwwybuchowej, powinien być lotny.

3.10.        Zapora pyłowa zwykła. W wyrobiskach korytarzowych do przeciwległych elementów obudowy przymocowuje się podpórki (konsole). Konstrukcja podpórki może być dowolna, ale sztywna, i powinna zapewniać łatwy zrzut półek. Na każdą podpórkę kładzie się kantówkę, a na przeciwległe kantówki kładzie się pomost. Pomost (drabinka) powinien być wykonany z dwóch desek, postawionych pionowo i sztywno połączonych ze sobą w kilku miejscach żebrami. Zewnętrzny odstęp desek pomostu powinien wynosić około 0,2 m, a wysokość deski powinna wynosić co najmniej 0,15 m. Na pomost kładzie się deseczki jedna przy drugiej, tworząc półkę, na którą wysypuje się pył kamienny. Poszczególne deseczki półki ułożone są luźno obok siebie. Stosuje się półki o długości deseczek 0,35 m lub 0,50 m. Odległość obu końców pomostu od obudowy nie może być mniejsza niż 0,05 m. Odległość półki od stropu powinna wynosić nie więcej niż 0,3 wysokości wyrobiska, nie mniej jednak niż 0,25 m.

3.10.1.       Jeżeli warunki lokalne nie pozwalają na zabudowanie półek w sposób ustalony w pkt 3.10, kierownik ruchu zakładu górniczego może w wyjątkowych przypadkach wyrazić zgodę na zabudowanie kilku pomostów lub całej zapory w odległości od stropu:

1)                większej niż 0,3 wysokości wyrobiska, lecz nie większej niż 0,4,

2)                mniejszej niż 0,25 m, jednak nie mniejszej niż 0,05 m od lokalnej przeszkody, takiej jak lutniociąg, rurociąg.

Zaporę, o której mowa w pkt 3.10.1, traktuje się jako zaporę boczną, odpowiadającą warunkom określonym w pkt 3.10.2.

3.10.2.       Odległość między poszczególnymi półkami zapory powinna wynosić 2-3 m, a w wyjątkowych przypadkach można ją zmniejszyć do 1 m. Na półkach o długości deseczek 0,35 m umieszcza się nie mniej niż 25 kg pyłu kamiennego na 1 m bieżący półki (wysokość stożka nasypowego pyłu kamiennego wynosi minimum 10 cm), a przy długości deseczek 0,50 m - nie mniej niż 45 kg pyłu na 1 m bieżący półki (wysokość stożka nasypowego pyłu kamiennego wynosi minimum 13 cm).

3.11.        Zapora pyłowa boczna. Zapora boczna wymaga zwiększonej liczby półek o 10% w stosunku do liczby wynikającej z pkt 3.8.

3.12.        Zapora pyłowa o skróconej długości półek. Zaporę tę można stosować w wyrobiskach niskich o wysokości mniejszej niż 1,8 m i szerokości powyżej 4 m. Zapora ta wymaga zwiększonej ilości pyłu kamiennego o 10% w stosunku do ilości wynikającej z pkt 3.8.

3.13.       Zapora pyłowa rozstawna. Zapory rozstawne stosuje się zamiast strefy opylanej pyłem kamiennym.

3.13.1.       Liczba półek i ich wzajemna odległość powinny być tak dobrane, aby w całej strefie zabezpieczającej ilość pyłu kamiennego wynosiła co najmniej 1 kg/m3 wyrobiska.

3.14.        Zapory wodne powinno się stosować w wyrobiskach, w których są strefy zabezpieczające wykonane przez zmywanie lub opylanie.

3.15.        Zapora wodna zwykła. Zaporę wodną tworzą zestawy pojemników typu otwartego, ustawionych na odpowiednich pomostach (drewnianych lub metalowych), lub zestawy pojemników typu zamkniętego, zawieszonych na zestawach nośnych.

3.15.1.       Zapora wodna powinna być zawieszona w górnej części wyrobiska. Zestawy pojemników powinny mieć możliwie największą długość w przekroju poprzecznym wyrobiska. Pojemniki umieszcza się w zestawie tak, aby dłuższy bok pojemnika był prostopadły do osi wyrobiska. Stosując pojemniki typu otwartego, można jeden z pojemników w zestawie umieścić równolegle do osi wyrobiska. Odległość dolnych krawędzi dna pojemników od stropu powinna wynosić nie więcej niż 0,3 wysokości wyrobiska, a górnych krawędzi nie mniej niż 0,25 m. Odległość skrajnych pojemników w zestawie od obudowy nie może być mniejsza niż 0,05 m.

3.15.2.       Ustawienie pojemników typu otwartego powinno zapewnić ich swobodny zrzut. Stosowanie mocowania pojemników typu otwartego do pomostów, na których są ustawione, jest niedozwolone. Minimalny odstęp między pojemnikami a obudową lub inną przeszkodą powinien wynosić co najmniej 0,05 m. Odległość między zestawami pojemników powinna wynosić 2-3 m, a w wyjątkowych przypadkach 1 m. Pojemniki powinny być stale napełnione wodą tak, aby jej poziom w pojemnikach typu otwartego sięgał maksymalnie 2 cm poniżej krawędzi pojemników, a w pojemnikach typu zamkniętego poziom wody sięgał nie niżej niż 4 cm od otworu wlewowego dla pojemników o pojemności 40 l, a 5 cm dla pojemników o pojemności 80 l.

3.15.3.       Jeżeli warunki lokalne nie pozwalają na zabudowanie zestawów pojemników w sposób ustalony w pkt 3.15.1, kierownik ruchu zakładu górniczego może w wyjątkowych przypadkach zezwolić na zabudowanie kilku zestawów pojemników w zaporze lub całej zapory w odległości od stropu:

1)                większej niż 0,3, lecz nie większej niż 0,4 wysokości wyrobiska,

2)                mniejszej niż 0,25 m, jednak nie mniejszej niż 0,05 m od lokalnej przeszkody, takiej jak lutniociąg, rurociąg.

3.15.4.       Zaporę, o której mowa w pkt 3.15.3, traktuje się jako zaporę boczną, odpowiadającą warunkom określonym w pkt 3.16.

3.16.        Zapora wodna boczna.

3.16.1.       Zapora boczna wymaga uzupełnienia zestawami pojemników umieszczonych na ociosach wyrobiska. Zestawy pojemników przyociosowych należy zabudować wzdłuż obydwu ociosów na całej długości zapory. Najniższy pojemnik przyociosowy powinien być zabudowany na wysokości większej niż 0,3 wysokości wyrobiska. Ilości wody znajdującej się w pojemnikach umieszczonych na ociosach wyrobiska nie wlicza się do ilości, która powinna się znajdować na zaporze wodnej bocznej. Zamiast pojemników umieszczonych na ociosach wyrobiska można ilość wody zwiększyć o 10% w stosunku do ilości wynikającej z pkt 3.8.

3.17.        Zapora wodna schodkowo-boczna składa się z pojedynczych pojemników typu otwartego napełnionych wodą, ustawionych na wspornikach przymocowanych do elementów obudowy, lub z pojedynczych pojemników typu zamkniętego napełnionych wodą, zawieszonych na zestawach nośnych, które mocuje się do obudowy tak, aby niemożliwe było ich przemieszczanie.

3.17.1.       Zapory te stosuje się w wyrobiskach, w których nie ma możliwości zabudowania zapór przeciwwybuchowych wodnych zwykłych lub bocznych. Pojemniki umieszcza się na obydwu ociosach w linii falistej, przy czym układ pojemników na jednym ociosie powinien być odwrotnością układu na drugim ociosie.

3.17.2.       Zestawy pojemników przyociosowych zabudowuje się wzdłuż obydwu ociosów na całej długości zapory. Pojemniki zapory powinny się mieścić pomiędzy 0,3-0,7 wysokości wyrobiska.

3.17.3.       Odstęp pomiędzy pojemnikami zabudowanymi w osi podłużnej wyrobiska powinien wynosić 0,5-1,1 m w zależności od odstępów obudowy.

3.18.        Zapora wodna szybkiej konstrukcji.

3.18.1.       Zaporę wodną szybkiej konstrukcji można stosować wyłącznie podczas akcji pożarowych.

3.18.2.       Kierownik akcji może zezwolić na stosowanie mniejszej ilości wody na zaporze przeciwwybuchowej wodnej szybkiej konstrukcji, jednak nie mniejszej niż 200 dm3/m2 poprzecznego przekroju wyrobiska.

3.19.        Zapora wodna rozstawna.

3.19.1.       Zapory wodne rozstawne stosuje się zamiast strefy zabezpieczającej wykonywanej przez zmywanie wodą. Liczba pomostów lub zestawów nośnych i ich wzajemna odległość powinny być tak dobrane, aby w całej strefie zabezpieczającej ilość wody wynosiła co najmniej 1dm3/m3 wyrobiska.

 

Opracował: Czesław Zając

 

 

 

Bibliografia:

- T. Bielewicz, B. Prus, J. HonyszGórnictwo Część I” Wydawnictwo ŚLĄSK 1993r.

- Praca zbiorowa „Technologia kierunek górniczy” Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne 1977r.

- W. Roszczynialski, S. Nawrat, J. Szlązak, J. Tomczyk „Bezpieczna kopalnia” Kraków 1999

- Kozłowski B.: Zwalczanie zagrożeń metanowych, pyłowych i wyrzutowych w górnictwie. Skryptu uczelniane - Politechnika Śląska, Gliwice 1982r.

 

 

 



[1] Procentowa ilość gazu, jaka wydzieli się podczas prażenia suchej próbki węgla w określonej temperaturze i czasie.

[2] ROZPORZĄDZENIE MINISTRA SPRAW WEWNĘTRZNYCH I ADMINISTRACJI z dnia 14 czerwca 2002 r. w sprawie zagrożeń naturalnych w zakładach górniczych (Dz. U. Nr 94, poz. 841)

 

[3] ROZPORZĄDZENIE MINISTRA SPRAW WEWNĘTRZNYCH I ADMINISTRACJI  z dnia 20 września 2004 r.

 

[4] ROZPORZĄDZENIE MINISTRA SPRAW WEWNĘTRZNYCH I ADMINISTRACJI z dnia 14 czerwca 2002 r. w sprawie zagrożeń naturalnych w zakładach górniczych (Dz. U. Nr 94, poz. 841)

 

 

[5] Wg ROZPORZĄDZENIE MINISTRA SPRAW WEWNĘTRZNYCH I ADMINISTRACJI z dnia 14 czerwca 2002 r. w sprawie zagrożeń naturalnych w zakładach górniczych. (Dz. U. Nr 94, poz. 841)