Strona główna

Eksploatacja złóż

Maszyny
i
urządzenia górnicze

Miernictwo górnicze

Zajęcia praktyczne

Zmiany
w przepisach górniczych
 z dnia 01.07.2017

 

 

Zagrożenie wybuchem pyłu węglowego

. 1

I.        Wybuch pyłu węglowego. 1

1.        Warunki konieczne do powstania wybuchu pyłu węglowego. 1

2.        Miejsca możliwego zapoczątkowania wybuchu pyłu węglowego. 2

3.        Klasy zagrożenia wybuchem pyłu węglowego. 3

4.        „Linie obrony”. 4

II.       Przeciwdziałanie rozwojowi wybuchu pyłu węglowego. 5

1.        Strefy zabezpieczające. 5

2.        Zabezpieczenia wyrobiska korytarzowego przed wybuchem podczas drążenia za pomocą maszyn urabiających  7

3.        Zabezpieczenia przed wybuchem podczas wykonywania robót strzałowych. 7

III.          Ograniczenie zasięgu wybuchu przez budowę zapór przeciwwybuchowych. 8

1.        Miejsca zabudowy zapór przeciwwybuchowych. 8

2.        Budowa zapór przeciwwybuchowych. 9

IV.           Zagrożenie wybuchem pyłu węglowego wg przepisów.. 13

V.       Bibliografia: 27

 

I.     Wybuch pyłu węglowego

 

1.    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.

 

Siłę wybuchu pyłu węglowego oraz jego skutki obrazuje poniższy film.

 

Film 1. Źródło – You Tube

 

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.

Przepisy górnicze[2] dokładnie precyzują wymienione poniżej pojęcia, które będą niezbędne przy analizie zagadnień związanych z zagrożeniem wybuchu pyłu węglowego:

   niebezpieczny pył węglowy – jest to pył węglowy pochodzący z pokładu węgla zagrożonego wybuchem pyłu węglowego,

   pył kopalniany - jest to pył powstały podczas robót górniczych, z dodatkiem substancji zabezpieczających przed wybuchem,

   pył kopalniany zabezpieczony w sposób naturalny - jest to pył kopalniany, który zawiera wodę przemijającą pochodzenia naturalnego uniemożliwiającą przenoszenie wybuchu pyłu węglowego i całkowicie pozbawiającą pył kopalniany lotności lub zawiera co najmniej:

o   70% części niepalnych stałych pochodzenia naturalnego w polach niemetanowych lub

o   80% części niepalnych stałych pochodzenia naturalnego w polach metanowych,

   pył kopalnianym niezabezpieczonym w sposób naturalny – jest to pył kopalniany, który nie spełnia powyższych warunków,

    intensywność osiadania pyłu - jest to masa pyłu węglowego bez części niepalnych stałych, osiadająca na danej powierzchni w ustalonym czasie, wyrażona w g/m2 na dobę.

 

2.    Miejsca możliwego zapoczątkowania wybuchu pyłu węglowego.

Uwzględniając powyższe warunki, przepisy górnicze[3], 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,

9) wyrobiska lub ich części o nachyleniu większym niż 10° z transportem linowym, kołowym lub kolejkami, w których są zainstalowane kable lub przewody elektryczne, z wyjątkiem szybów lub szybików,

10) ściany podczas zbrojenia i likwidacji.

 

3.    Klasy zagrożenia wybuchem pyłu węglowego

W podziemnych zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny ustala się dwie klasy zagrożenia wybuchem pyłu węglowego. Zaliczeniu podlegają odrębnie:

a)      pokład węgla lub jego część, łącznie z wyrobiskami drążonymi w tym pokładzie lub jego części,

b)      wyrobisko o nachyleniu do 45° lub jego część, z wyjątkiem wyrobiska drążonego w pokładzie węgla lub jego części,

c)      wyrobisko o nachyleniu większym niż 45°, w tym szyb lub szybik, z wyjątkiem wyrobiska lub jego części drążonego w pokładzie węgla lub jego części.

 

Klasy zagrożenia wybuchem pyłu węglowego dla pokładów węgla lub jego części, łącznie z wyrobiskami drążonymi w tym pokładzie lub jego części

§  Do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się pokład węgla lub jego część, łącznie z wyrobiskami drążonymi w tym pokładzie lub jego części, w których występuje pył węglowy zabezpieczony w sposób naturalny.

§  Do klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się pokład węgla lub jego część, łącznie z wyrobiskami drążonymi w tym pokładzie lub jego części, które nie spełniają wymagań dla klasy A.

 

Klasy zagrożenia wybuchem pyłu węglowego dla wyrobisk o nachyleniu do 45° lub jego części, z wyjątkiem wyrobisk drążonych w pokładzie węgla lub jego części

§  Do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się (z wyjątkiem wyrobiska drążonego w pokładzie węgla lub jego części) wyrobisko o nachyleniu do 45° lub jego część, jeżeli w tym wyrobisku lub jego części:

o   znajduje się pył kopalniany zabezpieczony w sposób naturalny lub

o   nie występują odcinki z pyłem kopalnianym niezabezpieczonym w sposób naturalny dłuższe niż 30 m, a odległość między odcinkami z pyłem kopalnianym niezabezpieczonym w sposób naturalny nie jest mniejsza niż 100 m.

§  Do klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się (z wyjątkiem wyrobiska drążonego w pokładzie węgla lub jego części) wyrobisko o nachyleniu do 45° lub jego część, jeżeli nie spełnia wymagań dla klasy A.

Wyrobiskiem o nachyleniu do 45° niezagrożonym wybuchem pyłu węglowego jest wyrobisko lub jego część, w którym:

o   nie występuje niebezpieczny pył węglowy lub

o   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/m2 na dobę, lub

o   pył kopalniany zawiera co najmniej 50% wody przemijającej, lub

o   pył kopalniany zawiera co najmniej 80% części niepalnych stałych pochodzenia naturalnego oraz zawartość wody przemijającej pochodzenia naturalnego w tym pyle wynosi co najmniej 30%, a wyrobiska lub ich części mające bezpośrednie połączenie z tym wyrobiskiem są wyrobiskami niezagrożonymi wybuchem pyłu węglowego lub zostały zaliczone do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego.

 

Klasy zagrożenia wybuchem pyłu węglowego dla wyrobisk o nachyleniu większym niż 45°, w tym szyb lub szybik, z wyjątkiem wyrobisk lub ich części drążonych w pokładzie węgla lub jego części

§  Do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się (z wyjątkiem wyrobiska drążonego w pokładzie węgla lub jego części) wyrobisko o nachyleniu większym niż 45° lub jego część, w tym szyb lub szybik, jeżeli w tym wyrobisku lub jego części:

o   zalegający pył kopalniany zawiera co najmniej 70% części niepalnych stałych w polach niemetanowych lub 80% części niepalnych stałych w polach metanowych lub

o   zalegający pył kopalniany zawiera wodę przemijającą uniemożliwiającą przeniesienie wybuchu pyłu węglowego i całkowicie pozbawiającą pył kopalniany lotności, lub

o   średnia ilość zalegającego pyłu węglowego jest mniejsza niż 5 g/m3 szybu lub szybiku.

 

§  Do klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się (z wyjątkiem wyrobiska lub jego części, w tym szybu i szybiku, drążonego w pokładzie węgla lub jego części) wyrobisko o nachyleniu większym niż 45° lub jego część, w tym szyb lub szybik, jeżeli nie spełnia wymagań dla klasy A.

Wyrobiskiem o nachyleniu większym niż 45°, w tym szybem lub szybikiem, niezagrożonym wybuchem pyłu węglowego jest wyrobisko w którym jednocześnie:

o   zawartość części niepalnych stałych w pyle kopalnianym zalegającym w wyrobisku wynosi co najmniej 80%,

o   średnia ilość pyłu węglowego zalegającego w wyrobisku jest mniejsza niż 1 g/m3 wyrobiska,

o   intensywność osiadania pyłu w wyrobiskach połączonych z tym wyrobiskiem, w odległości do 5 m od tego wyrobiska, jest mniejsza niż 0,15 g/m2 na dobę,

o   wyrobiska mające bezpośrednie połączenie z tym wyrobiskiem są wyrobiskami niezagrożonymi wybuchem pyłu węglowego lub zostały zaliczone do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego.

 

4.     „Linie obrony”

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

1.      Zwalczanie pyłu węglowego w miejscu jego powstania poprzez:

   stosowanie środków zapobiegających powstawaniu pyłu węglowego np. stosowanie technik urabiania węgla powodujących jak najmniejsze zapylenie,

   usuwanie pyłu węglowego,

   pozbywanie pyłu lotności,

   właściwy dobór urządzeń zraszających.

2.      Zwalczanie zapoczątkowania wybuchu polegające na:

   skutecznej wentylacji i kontroli metanu,

   przestrzeganiu zasad bezpiecznego prowadzenia robót strzałowych w warunkach zagrożenia metanowego i pyłowego,

   przestrzeganiu zasad zwalczania zagrożenia zapłonu metanu od iskier mechanicznych podczas pracy kombajnu,

   przestrzeganiu zasady używania otwartego ognia,

   stosowaniu bezpiecznego sprzętu elektrycznego,

   przeprowadzanie szkoleń górników dotyczących zagrożenia wybuchem pyłu węglowego.

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

4.      Ograniczenie zasięgu wybuchu przez budowę zapór przeciwwybuchowych.

 

II.   Przeciwdziałanie rozwojowi wybuchu pyłu węglowego.

1.    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 albo zmywa się wodą i rozsypuje środki higroskopijne wyrobiska na całym ich obwodzie na:

   długości wyrobiska przewietrzanego za pomocą lutniociągu,

   długości wyrobiska w którym została wyznaczona strefa szczególnego zagrożenia tąpaniami,

   odcinku długości co najmniej 200 m od miejsca możliwego zapoczątkowania wybuchu pyłu węglowego,

   odcinku długości co najmniej 25 m od miejsc, w których znajdują się rozdzielnie, stacje transformatorowe, prostowniki i stycznikownie,

   odcinku długości ściany —w przypadku jej zbrojenia lub likwidacji,

   odcinku w którym są zainstalowane kable lub przewody elektroenergetyczne — w przypadku gdy wyrobisko jest zaliczone do stopnia „c” niebezpieczeństwa wybuchu metanu

Aby pył kopalniany zalęgający w strefie zabezpieczającej uniemożliwiał przeniesienie wybuchu pyłu węglowego w zależności od tego czy jest suchy czy mokry musi spełniać poniższe kryteria.

a.   Pył suchy

W przypadku gdy pył kopalniany zalegający w strefie zabezpieczającej jest suchy to zawartość części niepalnych stałych powinna wynosić nie mniej niż:

   70% w przypadku pól niemetanowych,

   80% w przypadku pól metanowych.

b.   Pył mokry

Zawartość wody przemijającej (W) lub całkowitej (W1) w pyle kopalnianym w strefie zabezpieczającej w polach niemetanowych wynosi nie mniej niż 0,9 W lub 0,9 W1.

Pył jest mokry – minimalna zawartość wody przemijającej oblicza się według wzoru:

gdzie:

W — zawartość wody przemijającej, uniemożliwiającą 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 węgla pochodzącego z różnych pokładów należy przyjąć do obliczeń najwyższą wartość Wpw [%].

Pył jest mokry w którym stosowane są środki higroskopijne - minimalną zawartość wody całkowitej oblicza się według wzoru:

 

gdzie:

W1 — zawartość wody całkowitej, uniemożliwiającą przeniesienie wybuchu pyłu węglowego [%],

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

Wcw— zawartość wilgoci całkowitej węgla, to jest części wilgoci całkowitej zawartej w węglu, którą traci on podczas suszenia aż do osiągnięcia przybliżonej równowagi z wilgocią powietrza
                         otaczającego — dla węgla pochodzącego z różnych pokładów należy przyjąć do obliczeń najwyższą wartość Wcw [%].

 

W wyrobiskach, w których nie jest możliwe utrzymywanie stref zabezpieczających, można je zastąpić rozstawnymi zaporami przeciwwybuchowymi pyłowymi. Ilość i wzajemna odległość półek powinna być tak dobrana, aby ilość pyłu kamiennego wynosiła 1 kg/m3 wyrobiska, a zapora była wykonana na całej długości strefy zabezpieczającej.

 

Przepisy górnicze wprowadzają dodatkowe rygory dotyczące pyłu kopalnianego dla wyrobisk korytarzowych znajdujących się w IV kategorii zagrożenia metanowego. I tak:

   poza strefami zabezpieczającymi zawartość części niepalnych stałych w pyle kopalnianym wynosi nie mniej niż 50% lub zawartość wody przemijającej (W) lub całkowitej (W1) wynosi nie mniej niż 60%,

   wewnątrz rejonów wentylacyjnych, w których są prowadzone roboty eksploatacyjne zawartość części niepalnych stałych w pyle kopalnianym wynosi nie mniej niż 80% lub zawartość wody przemijającej lub całkowitej wynosi nie mniej niż 0,9 W lub 0,9 W1.

 

Stref zabezpieczających nie stosuje się w wyrobisku:

   wybierkowym w którym pył kopalniany jest zabezpieczony przed wybuchem w sposób naturalny,

   korytarzowym, w którym nagromadzenie pyłu węglowego jest mniejsze niż 30 g/m3 wyrobiska,

   kamiennym, w którym nie występuje niezabezpieczony pył kopalniany, oraz

   w szybach, szybikach i podziemnych zbiornikach węgla.

2.   Zabezpieczenia wyrobiska korytarzowego przed wybuchem podczas drążenia za pomocą maszyn urabiających

W wyrobisku korytarzowym drążonym za pomocą maszyn urabiających, w którym występuje niebezpieczny pył węglowy, przodek oraz wyrobiska zmywa lub zrasza się wodą w strefie nie mniejszej niż 10 m od przodka przed rozpoczęciem wykonywania pracy na zmianie oraz w przypadku gromadzenia się pyłu węglowego w trakcie wykonywania pracy.

3.    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.

Wyrobiska korytarzowe

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,

3) przed rozpoczęciem wykonywania robót strzałowych.

Zraszanie wodą można stosować w wyrobiskach korytarzowych zamiast zmywania wodą. Zraszanie powinno być stosowane w strefie nie mniejszej niż 10 m i nie większej niż 60 m od przodka i powinno pozbawić pyłu lotności.

Opylanie pyłem kamiennym przodka i strefy przyprzodkowej o długości nie mniejszej niż 4 m, może odbywać się zamiast zmywania lub zraszania wodą za zezwoleniem kierownika ruchu zakładu górniczego w polach niemetanowych i w polach zaliczonych do I lub II kategorii zagrożenia metanowego:

1) w polach niemetanowych — 2 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.

W wyrobiskach wybierkowych, w warunkach zagrożenia wybuchem pyłu węglowego, stosuje się zmywanie wodą lub opylanie pyłem kamiennym przodka i strefy przodkowej przed wykonywaniem robót strzałowych:

   wymuszających zawał stropu w ścianach materiałami wybuchowymi węglowymi lub skalnymi,

   w chodnikach podsadzkowych;

   z zastosowaniem ładunków wolno przyłożonych;

   przy rozsadzaniu luźnych brył.

W przypadku rozsadzenia luźnej bryły ładunkiem wolno przyłożonym to należy usunąć pył węglowy w odległości 10 m od miejsca odpalania MW i zabezpieczyć oczyszczoną strefę przez zraszanie lub zmywanie wodą. Dozwolone jest także zabezpieczenie tej strefy przez opylenie pyłem kamiennym w ilości co najmniej 10 kg pyłu kamiennego na ładunek MW.

 

III.  Ograniczenie zasięgu wybuchu przez budowę zapór przeciwwybuchowych.

1.    Miejsca zabudowy zapór przeciwwybuchowych.

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. Przykład zabezpieczenie wyrobiska wybierkowego zaporami przeciwwybuchowymi przedstawiono na rysunku 1. 

Zabezpieczenie wyrobiska ścianowego pomocniczymi zaporami przeciwwybuchowym

Rys. 1. Zabezpieczenie wyrobiska ścianowego pomocniczymi zaporami przeciwwybuchowymi

W uzasadnionych okolicznościach w/w odległość może być zmniejszona do 40 m lub zwiększona do ponad 200 m na warunkach określonych przez kierownika ruchu zakładu górniczego. 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. Pomocniczej zapory przeciwwybuchowej nie wykonuje się w wyrobisku między sąsiednimi przodkami wybierkowymi, jeżeli odległość między tymi przodkami jest mniejsza niż 150 m.

 Pomocniczymi zaporami przeciwwybuchowymi ponadto zabezpiecza się:

1) wyrobisko, w którym:

   pracują maszyny lub inne urządzenia powodujące powstawanie na długości nie mniej niż 30 m nagromadzenia pyłu węglowego niebezpiecznego w pyle kopalnianym niezabezpieczonym w ilości nie mniejszej niż 0,5 kg/m3 wyrobiska,

   stężenie metanu w powietrzu jest wyższe niż 1,5% lub występują przystropowe nagromadzenia metanu,

   została wyznaczona strefa szczególnego zagrożenia tąpaniami,

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

3) wyrobiska korytarzowe, w których występują miejsca znacznego nagromadzenia niebezpiecznego pyłu węglowego w pyle kopalnianym niezabezpieczonym, w
               szczególności w ilości większej niż 0,5 kg/m3 wyrobiska, w odległości nie większej niż 200 m od siebie,

W polach metanowych w wyrobiskach korytarzowych buduje się dodatkowo pomocnicze zapory przeciwwybuchowe w odległości nie większej od siebie niż 200 m przewietrzanych:

   za pomocą lutniociągów,

   prądem powietrza wytwarzanym przez wentylator główny, w których:

o   znajdują są kable elektroenergetyczne, a stężenie metanu w powietrzu jest większe niż 0,5%,

o   stężenie metanu w powietrzu jest większe niż 1,5%,

o   są wyznaczone strefy szczególnego zagrożenia tąpaniami.

Zapory przeciwwybuchowe wykonuje się w odległości większej niż 5 m od tam wentylacyjnych i 10 m od skrzyżowań chodników. Aby zapora mogła spełnić swoje zadanie nie należy jej budować w miejscach lokalnego zwiększenia poprzecznego przekroju wyrobiska. Zasłonięcie zapory przeciwwybuchowej przez elementy mogące osłabić działanie podmuchu na półki lub pojemniki zapory jest niedopuszczalne.

 

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.

2.    Budowa zapór przeciwwybuchowych

Zapory przeciwwybuchowe mogą być pyłowe lub wodne. Ilość wody lub pyłu kamiennego na zaporze przeciwwybuchowej w przeliczeniu na 1 m2 przekroju wyrobiska w świetle obudowy powinna wynosić co najmniej:

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

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

Ilość wody lub pyłu kamiennego na zaporze przeciwwybuchowej powiększa się o 10% w stosunku do ilości obliczonej zgodnie powyższymi zasadami. W przypadku zapory przeciwwybuchowej pyłowej bocznej jeszcze dodatkowo zwiększa się liczbę półek o 10%. Przy obliczeniach, gdy wyjdzie wartość ułamkowa to zawsze zaokrąglamy ja w górę.

 

Zapory przeciwwybuchowe pyłowe dzielą się w zależności od konstrukcji na:

   zapory zwykłe, gdy długość półki jest większa od 65% maksymalnej szerokości wyrobiska w miejscu zabudowy,

   zapory boczne, gdy długość półki zawarta jest w granicach od 40% do 65% maksymalnej szerokości wyrobiska w miejscu zabudowy,

   zapory rozstawne, gdy odległość półek jest tak dobrana, aby stężenie pyłu kamiennego wynosiło 1kg/m3 wyrobiska, a zapora była wykonana na całej długości stref zabezpieczającej..

Zapory przeciwwybuchowe wodne dzielą się w zależności od konstrukcji na:

    zapory wodne zwykłe, gdy długość zestawu jest większa od 65% maksymalnej szerokości wyrobiska w miejscu zabudowy,

    zapory boczne, gdy długość zestawu jest zawarta od 50 do 65% szerokości wyrobiska w miejscu zabudowy,

    zapory wodne schodkowo – boczne, gdy nie ma możliwości zabudowy ww. zapór ze względów ruchowych,

    zapory wodne szybkiej konstrukcji, można stosować wyłącznie podczas akcji pożarowych.

W zaporach przeciwwybuchowych wodnych wodę umieszcza się w pojemnikach typu otwartego lub zamkniętego.

 

 

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, a wierzchołka stożka pyłu od stropu nie mniej niż 0,25 m (rys. 2 i 3). W przypadku gdy warunki lokalne nie pozwalają na zabudowę półek na powyższych warunkach, to dopuszcza się wykonanie zapory w odległości od stropu większej niż 0,3 wysokości wyrobiska i nie większej niż 0,4 wysokości wyrobiska oraz w odległości wierzchołka stożka pyłu mniejszej niż 0,25 m i nie mniejszej niż 0,05 m od lokalnej przeszkody np. lutniociągu.

 

Odległość między poszczególnymi półkami zapory winna wynosić 2—3 m, a wyjątkowych przypadkach można ją zmniejszyć do 1 m. Przez odległość między półkami rozumie się odległość między osiami poszczególnych pomostów.

Na półkach 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).

 

Zapory przeciwwybuchowe pyłowe
czek.eu

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 zmywanie lub zalegający pył kopalniany jest całkowicie pozbawiony lotności. Budowę zapory wodnej zwykłej przedstawi rysunek 4 i 5. Zaporę wodną tworzą zestawy pojemników wodnych ustawionych na odpowiednich pomostach (drewnianych lub metalowych).

 

Rys. 4. Zapora wodna zwykła

 

Zapora wodna zabudowana w wyrobisku górniczym
czek.eu

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.

Zapora wodna zamknięta
czek.eu

Rys. 6. Zapora wodna zamknięta

 

Odległość dna pojemników od stropu nie może wynosić więcej niż 0,3 wysokości wyrobiska, a pojemników od obudowy lub innych przeszkód nie może wynosić mniej niż 0,05 m. Jeżeli warunki lokalne uniemożliwiają zabudowę zestawów pojemników na powyższych warunkach, to dopuszcza się umieszczenie ich w odległości od stropu do 0,4 wysokości wyrobiska.

Odległości między zestawami pojemników powinna wynosić 2-3 m, a w wyjątkowych przypadkach można ją zmniejszyć do 1 m. Mocowanie pojemników typu otwartego do pomostów jest niedopuszczalne i muszą być tak ustawione aby zapewniały swobodny zrzut.

Należy zwracać uwagę aby poziom wody w pojemnikach otwartych liczony od ich krawędzi nie był mniejszy niż 2 cm. W pojemnikach zamkniętych liczony od otworu wlewowego nie był mniejszy niż:

— 4 cm w przypadku pojemników o pojemności 40 dm3,

— 5 cm w przypadku pojemników o pojemności 80 dm3.

W przypadku, gdy w wyrobisku nie ma możliwości wykonanie zapory przeciwwybuchowej wodnej zwykłej lub bocznej to stosuje się zaporę przeciwwybuchową schodkowo-boczną. Wykonanie jej polega na umieszczeniu na obydwu ociosach w linii falistej pojemników, przy czym układ pojemników na jednym ociosie musi być odwrotnością układu na drugim ociosie. Pojemniki mogą być typu otwartego lub zamkniętego. Szczegóły budowy takiej zapory regulują przepisy.

 

Film 2. Źródło - You Tube

 

Powyższy film przedstawia katastrofę z 21 listopada 2006 roku w kopalni „Halemba”, w której na skutek zapalenia metanu i wybuchu pyłu węglowego życie straciły 23 osoby

 

IV.               Zagrożenie wybuchem pyłu węglowego wg przepisów

 

 

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA

z dnia 29 stycznia 2013 r.

w sprawie zagrożeń naturalnych w zakładach górniczych

 

…………………………………………

Rozdział 5

Zagrożenie wybuchem pyłu węglowego

§17. 1. Podstawowym kryterium oceny zagrożenia wybuchem pyłu węglowego rozumianego jako ziarna węgla przechodzące przez sito o wymiarach oczek równych 1x1 mm:

1) w pokładzie węgla oraz w wyrobisku drążonym w tym pokładzie lub jego części — jest stwierdzenie w tym pokładzie lub jego części lub wyrobisku lub jego części zawartości części lotnych w węglu większej niż 10% w bezwodnej i bezpopiołowej substancji węglowej;

2) w wyrobisku poziomym oraz wyrobisku pochyłym o nachyleniu do 450, z wyjątkiem wyrobiska drążonego w pokładzie węgla lub jego części — jest brak możliwości uznania tego wyrobiska lub jego części za niezagrożone wybuchem pyłu węglowego;

3) w wyrobisku pionowym oraz w wyrobisku pochyłym o nachyleniu większym niż 45°, w tym w szybie lub szybiku, z wyjątkiem wyrobiska, w tym szybu lub szybiku, drążonego w pokładzie węgla lub jego części —jest brak możliwości uznania tego wyrobiska lub jego części, w tym szybu lub szybiku, za niezagrożone wybuchem pyłu węglowego.

2. Miejscami, w których jest możliwe zapoczątkowanie wybuchu pyłu węglowego, są:

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

2) miejsca urabiania węgla;

3) miejsca nagromadzenia metanu w ilości co najmniej 1,5%;

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

5) pola pożarowe;

6) zbiorniki węgla;

7) składy materiałów wybuchowych;

8) strefy szczególnego zagrożenia tąpaniami;

9) wyrobiska lub ich części o nachyleniu większym niż 10° z transportem linowym, kołowym lub kolejkami, w których są zainstalowane kable lub przewody elektryczne, z wyjątkiem szybów lub szybików;

10) ściany podczas zbrojenia i likwidacji.

3. Niebezpiecznym pyłem węglowym jest pył węglowy pochodzący z pokładu węgla zagrożonego wybuchem pyłu węglowego.

4. Pyłem kopalnianym jest pył powstały podczas robót górniczych, z dodatkiem substancji zabezpieczających przed wybuchem.

5. Pyłem kopalnianym zabezpieczonym w sposób naturalny jest pył kopalniany, który spełnia następujące warunki:

1) zawiera wodę przemijającą pochodzenia naturalnego uniemożliwiającą przenoszenie wybuchu pyłu węglowego i całkowicie pozbawiającą pył kopalniany lotności lub

2) zawiera co najmniej:

a) 70% części niepalnych stałych pochodzenia naturalnego w polach niemetanowych lub

b) 80% części niepalnych stałych pochodzenia naturalnego w polach metanowych.

6. Pyłem kopalnianym niezabezpieczonym w sposób naturalny jest pył kopalniany, który nie spełnia warunków określonych w ust. 5.

§18. 1. W podziemnych zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny ustala się dwie klasy zagrożenia wybuchem pyłu węglowego.

2. Pokład węgla lub jego część oraz wyrobisko lub jego część są przestrzeniami, które w podziemnych zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny podlegają zaliczeniu do jednej z dwóch klas zagrożenia wybuchem pyłu węglowego.

3. Zaliczeniu podlegają odrębnie:

1) pokład węgla lub jego część, łącznie z wyrobiskami drążonymi w tym pokładzie lub jego części;

2) wyrobisko poziome lub jego część oraz wyrobisko pochyłe o nachyleniu do 45° lub jego część, z wyjątkiem wyrobiska drążonego w pokładzie węgla lub jego części;

3) wyrobisko pionowe oraz wyrobisko pochyłe o nachyleniu większym niż 45°, w tym szyb lub szybik, z wyjątkiem wyrobiska lub jego części, w tym szybu lub szybiku, drążonego w pokładzie węgla lub jego części.

4. Do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się pokład węgla lub jego część, łącznie z wyrobiskami drążonymi w tym pokładzie lub jego części, jeżeli w tym pokładzie lub jego części lub w wyrobiskach lub ich częściach znajduje się pył kopalniany zabezpieczony w sposób naturalny.

5. Do klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się pokład węgla lub jego część, łącznie z wyrobiskami drążonymi w tym pokładzie lub jego części, jeżeli w tym pokładzie lub jego części lub w wyrobiskach lub ich częściach nie występują okoliczności określone w ust. 4.

6. Do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się — z wyjątkiem wyrobiska drążonego w pokładzie węgla lub jego części — wyrobisko poziome lub jego część oraz wyrobisko pochyłe o nachyleniu do 45° lub jego część, jeżeli w tym wyrobisku lub jego części:

1) znajduje się pył kopalniany zabezpieczony w sposób naturalny lub

2) nie występują odcinki z pyłem kopalnianym niezabezpieczonym w sposób naturalny dłuższe niż 30 m, a odległość między odcinkami z pyłem kopalnianym niezabezpieczonym w sposób naturalny nie jest mniejsza niż 100 m.

7. Do klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się — z wyjątkiem wyrobiska drążonego w pokładzie węgla lub jego części — wyrobisko poziome lub jego część oraz wyrobisko pochyłe o nachyleniu do 45° lub jego część, jeżeli w tym wyrobisku nie występują okoliczności określone w ust. 6.

8. Wyrobiskiem poziomym oraz wyrobiskiem pochyłym o nachyleniu do 45° niezagrożonym wybuchem pyłu węglowego jest wyrobisko lub jego część, w którym:

1) nie występuje niebezpieczny pył węglowy lub

2) pył kopalniany zawiera, co najmniej 80% części niepalnych stałych pochodzenia naturalnego, ilość niebezpiecznego pyłu węglowego jest mniejsza niż 10 g/m3 wyrobiska, a masa pyłu węglowego bez części niepalnych stałych, osiadającego na danej powierzchni w ustalonym czasie, zwana dalej „intensywnością osiadania pyłu”, jest mniejsza niż 0,15 g/m2 na dobę, lub

3) pył kopalniany zawiera co najmniej 50% wody przemijającej, lub

4) pył kopalniany zawiera co najmniej 80% części niepalnych stałych pochodzenia naturalnego oraz zawartość wody przemijającej pochodzenia naturalnego w tym pyle wynosi co najmniej 30%

- a wyrobiska lub ich części mające bezpośrednie połączenie z tym wyrobiskiem są wyrobiskami niezagrożonymi wybuchem pyłu węglowego lub zostały zaliczone do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego.

9. Do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się - z wyjątkiem wyrobiska lub jego części, w tym szybu i szybiku, drążonego w pokładzie węgla lub jego części — wyrobisko pionowe lub jego część oraz wyrobisko pochyłe o nachyleniu większym niż 45° lub jego część, w tym szyb lub szybik, jeżeli w tym wyrobisku lub jego części, szybie lub szybiku:

1) zalegający pył kopalniany zawiera co najmniej 70% części niepalnych stałych w polach niemetanowych lub 80% części niepalnych stałych w polach metanowych lub

2) zalegający pył kopalniany zawiera wodę przemijającą uniemożliwiającą przeniesienie wybuchu pyłu węglowego i całkowicie pozbawiającą pył kopalniany lotności, lub

3) średnia ilość zalegającego pyłu węglowego jest mniejsza niż 5 g/m3 szybu lub szybiku.

10. Do klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się - z wyjątkiem wyrobiska lub jego części, w tym szybu i szybiku, drążonego w pokładzie węgla lub jego części - wyrobisko pionowe lub jego część oraz wyrobisko pochyłe o nachyleniu większym niż 45° lub jego część, w tym szyb lub szybik, jeżeli w tym wyrobisku lub jego części, szybie lub szybiku nie występują okoliczności określone w ust. 9.

11. Wyrobiskiem pionowym oraz wyrobiskiem pochyłym o nachyleniu większym niż 45°, w tym szybem lub szybikiem, niezagrożonym wybuchem pyłu węglowego jest wyrobisko, w tym szyb lub szybik, w którym jednocześnie:

1) zawartość części niepalnych stałych w pyle kopalnianym zalegającym w wyrobisku wynosi co najmniej 80%;

2) średnia ilość pyłu węglowego zalegającego w wyrobisku jest mniejsza niż 1 g/m3 wyrobiska;

3) intensywność osiadania pyłu w wyrobiskach połączonych z tym wyrobiskiem, w odległości do 5 m od tego wyrobiska, jest mniejsza niż 0,15 g/m2 na dobę;

4) wyrobiska mające bezpośrednie połączenie z tym wyrobiskiem są wyrobiskami niezagrożonymi wybuchem pyłu węglowego lub zostały zaliczone do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego;

5) w budynku nadszybia nie zostały wyznaczone, zgodnie z przepisami wydanymi na podstawie art. 13 ust. 1 ustawy z dnia 24 sierpnia 1991 r. o ochronie przeciwpożarowej (Dz. U. z 2009 r. Nr 178, poz. 1380, z 2010 r. Nr 57, poz. 353 oraz z 2012 r. poz. 908), strefy zagrożenia wybuchem pyłów.

§19. 1. W odkrywkowych zakładach górniczych wydobywających węgiel brunatny ustala się dwie klasy zagrożenia wybuchem pyłu węglowego.

2. Wyrobisko podziemne lub jego część jest przestrzenią, która w odkrywkowych zakładach górniczych wydobywających węgiel brunatny podlega zaliczeniu do jednej z dwóch klas zagrożenia wybuchem pyłu węglowego.

3. Do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się wyrobisko podziemne lub jego część, jeżeli w tym wyrobisku lub jego części znajduje się pył kopalniany zabezpieczony w sposób naturalny.

4. Do klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się wyrobisko podziemne lub jego część, jeżeli w tym wyrobisku lub jego części me występują okoliczności określone w ust. 3.

§20. Dokumentacja, w oparciu o którą dokonuje się zaliczenia przestrzeni, o których mowa w §18 ust. 2 albo §19 ust. 2, do odpowiedniej klasy zagrożenia wybuchem pyłu węglowego, zawiera:

1) charakterystykę miejsc, o których mowa w §17 ust. 2;

2) charakterystykę przestrzeni, o których mowa w §18 ust. 2 oraz 19 ust. 2, z uwzględnieniem występujących tam innych zagrożeń;

3) opis okoliczności mających wpływ na powstanie zagrożenia wybuchem pyłu węglowego;

4) propozycję zaliczenia przestrzeni, o których mowa w §18 ust. 2 oraz §19 ust. 2, do odpowiedniej klasy zagrożenia wybuchem pyłu węglowego, z uzasadnieniem;

5) mapę w skali nie mniejszej niż 1:5000 — dla:

a) pokładu lub jego części,

b) wyrobiska lub jego części, innego niż wyrobisko pionowe oraz wyrobisko pochyłe o nachyleniu większym niż 450, w tym szyb lub szybik;

6) przekrój geologiczny — dla wyrobiska pionowego oraz wyrobiska pochyłego o nachyleniu większym niż 45°, w tym szybu lub szybiku;

7) wyniki badań przeprowadzonych przez rzeczoznawcę oraz opinię rzeczoznawcy, jeżeli dokonuje się zaliczenia do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego.

……………………

 

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ENERGI

z dnia 23 listopada 2016r.

w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących prowadzenia ruchu podziemnych zakładów górniczych

……………………..

Rozdział 5

Zagrożenie wybuchem pyłu węglowego

 

§408. W zakładach górniczych mających podziemne wyrobiska górnicze wykonane w pokładach węgla kamiennego lub brunatnego organizuje się służbę do zwalczania zagrożenia wybuchem pyłu węglowego.

§409. 1. Badania pokładu węgla lub jego części pod względem zagrożenia wybuchem pyłu węglowego wykonuje się niezwłocznie po wykonaniu w pokładzie węgla:

1) 300 m wyrobisk w przestrzeniach nieobjętych granicami pola metanowego;

2) 500 m wyrobisk w polach metanowych.

2. Badania wyrobisk lub ich części poza pokładami węgla pod względem zagrożenia wybuchem pyłu węglowego wykonuje się w trakcie:

1) ich drążenia;

2) przy zmianie warunków, które mogą mieć wpływ na ilość gromadzącego się w nich pyłu kopalnianego.

3. Uznanie pokładu za niezagrożony wybuchem pyłu węglowego wymaga wykonania badań i uzyskania opinii rzeczoznawcy.

4. Kierownik ruchu zakładu górniczego może zaliczyć pokłady węgla lub ich części albo wyrobiska lub ich części poza pokładami węgla do klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego bez konieczności wykonywania badań, o których mowa w ust 1 i 2.

§410. 1. W zakładzie górniczym, o którym mowa w §408:

1) badania zagrożenia wybuchem pyłu węglowego w celu klasyfikacji pokładów węgla oraz określenia zagrożenia w wyrobiskach górniczych, w tym szybach lub szybikach, są wykonywane przez rzeczoznawcę;

2) stosuje się środki zapobiegające powstawaniu pyłu węglowego;

3) gromadzący się pył węglowy:

a) neutralizuje się,

b) usuwa się po uprzednim pozbawieniu go lotności.

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

§411. 1. Rozprzestrzenianie się pyłu węglowego ogranicza się poprzez stosowanie w miejscach jego powstawania i osiadania środków umożliwiających pozbawienie go lotności.

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

§412. 1. W wyrobisku korytarzowym drążonym za pomocą maszyn urabiających, w którym występuje niebezpieczny pył węglowy, przodek oraz wyrobiska zmywa lub zrasza się wodą.

2. Zmywanie lub zraszanie, o którym mowa w ust. 1, stosuje się:

1) w strefie nie mniejszej niż 10 m od przodka

2) przed rozpoczęciem wykonywania pracy na zmianie;

3) w trakcie wykonywania pracy — w przypadku gromadzenia się pyłu węglowego.

§413. 1. Strefy zabezpieczające przed przeniesieniem się wybuchu pyłu węglowego utrzymuje się w wyrobiskach zaliczonych zgodnie z przepisami wydanymi na podstawie art. 118 ust 4 ustawy do klasy A lub B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego:

1) na długości wyrobiska:

a) przewietrzanego za pomocą lutniociągu,

b) w którym została wyznaczona strefa szczególnego zagrożenia tąpaniami

2) na odcinku wyrobiska:

a) w którym są zainstalowane kable lub przewody elektroenergetyczne — w przypadku wyrobiska zaliczonego do stopnia „c” niebezpieczeństwa wybuchu metanu,

b) o długości nie mniejszej niż:

— 200 m od miejsc możliwego zapoczątkowania wybuchu pyłu węglowego, określonych zgodnie z tymi przepisami.

— 25 m od miejsc, w których znajdują się rozdzielnie, stacje transformatorowe, prostowniki i stycznikownie

3) na długości ściany —w przypadku jej zbrojenia lub likwidacji.

2. Strefy zabezpieczające na całym obwodzie wyrobiska:

1) zmywa się wodą albo

2) opyla pyłem kamiennym albo

3) zmywa wodą i opyla pyłem kamiennym albo

4) zmywa wodą i rozsypuje środki higroskopijne.

§414. Stref zabezpieczających nie stosuje się w:

1) wyrobisku:

a) wybierkowym,

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

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

d) kamiennym, w którym nie występuje niezabezpieczony pył kopalniany

2) szybach lub szybikach

3) podziemnych zbiornikach węgla

§415. Jeżeli pył kopalniany zalegający w strefie zabezpieczającej jest suchy — lotny, zawartość części niepalnych stałych w pyle kopalnianym w strefie zabezpieczającej, oznaczona zgodnie z Polską Normą dotyczącą oznaczania zawartości części niepalnych w pyle kopalnianym lub oznaczona przy użyciu przeznaczonych do tego celu przyrządów o dokładności pomiarowej nie mniejszej niż 3%, wynosi nie mniej niż:

1) 70%—w przypadku pól niemetanowych;

2) 80%—w przypadku pól metanowych.

§416. Jeżeli pył kopalniany zalegający w strefie zabezpieczającej jest mokry — pozbawiony lotności, minimalną zawartość wody przemijającej w pyle kopalnianym w strefie zabezpieczającej, uniemożliwiającą przeniesienie wybuchu pyłu węglowego, oblicza się według wzoru:

gdzie poszczególne symbole oznaczają:

W — zawartość wody przemijającej, uniemożliwiającą 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 węgla pochodzącego z różnych pokładów należy przyjąć do obliczeń najwyższą wartość Wpw [%].

§417. Jeżeli pył kopalniany zalegający w strefie zabezpieczającej jest mokry, całkowicie pozbawiony lotności i stosowane są środki higroskopijne, minimalną zawartość wody całkowitej w pyle kopalnianym w strefie zabezpieczającej, uniemożliwiającą przeniesienie wybuchu pyłu węglowego, oblicza się według wzoru:

 

gdzie poszczególne symbole oznaczają:

W1 — zawartość wody całkowitej, uniemożliwiającą przeniesienie wybuchu pyłu węglowego [%],

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

Wcw— zawartość wilgoci całkowitej węgla, to jest części wilgoci całkowitej zawartej w węglu, którą traci on podczas suszenia aż do osiągnięcia przybliżonej równowagi z wilgocią powietrza otaczającego — dla węgla pochodzącego z różnych pokładów należy przyjąć do obliczeń najwyższą wartość Wcw [%].

§418. Zawartość wody przemijającej lub całkowitej w pyle kopalnianym w strefie zabezpieczającej w polach niemetanowych wynosi nie mniej niż 0,9 W lub 0,9 W1.

§419. W wyrobiskach korytarzowych, w polach metanowych zaliczonych do IV kategorii zagrożenia metanowego:

1) poza strefami zabezpieczającymi:

a) zawartość części niepalnych stałych w pyle kopalnianym wynosi nie mniej niż 50% lub

b) zawartość wody przemijającej lub całkowitej wynosi nie mniej niż 60% wartości wymaganej w strefie zabezpieczającej, określonej za pomocą wzoru, o którym mowa w §416 lub w §417, w przypadku stosowania środków higroskopijnych;

2) wewnątrz rejonów wentylacyjnych, w których są prowadzone roboty eksploatacyjne:

a) zawartość części niepalnych stałych w pyle kopalnianym wynosi nie mniej niż 80°/o lub

b) zawartość wody przemijającej lub całkowitej spełnia wymagania określone w §416 lub w §417 w przypadku stosowania środków higroskopijnych.

§420. 1. W strefie zabezpieczającej kontrole zawartości w pyle kopalnianym, o których mowa w §415—§418:

1) części niepalnych stałych,

2) wody przemijającej albo całkowitej

— są przeprowadzane przez służbę do zwalczania zagrożenia wybuchem pyłu węglowego.

2. Kontrole, o których mowa w ust. 1, przeprowadza się nie rzadziej niż co:

1) 30 dni — w przypadku stref zabezpieczających utrzymywanych na długości wyrobiska lub długości 200 m od strefy zabezpieczającej;

2) 90 dni

3. Częstotliwość przeprowadzania kontroli, o której mowa w ust. 1, jest określana przez kierownika ruchu zakładu górniczego w zależności od ł kopalniany jest węglowego.

§421. W wyrobiskach, w których nie jest możliwe utrzymywanie stref zabezpieczających, stosuje się rozstawne pyłowe zapory przeciwwybuchowe.

§422. W wyrobiskach zaliczonych do klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego stosuje się zapory przeciwwybuchowe.

§423. Stan techniczny zapór przeciwwybuchowych pyłowych jest kontrolowany przez służby do zwalczania zagrożenia wybuchem pyłu węglowego nie rzadziej niż co 30 dni.

§424. W zaporze przeciwwybuchowej pyłowej jako środek gaszący stosuje się pył kamienny przeciwwybuchowy umieszczony na półkach.

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

1) zwykłe — w przypadku gdy długość półki jest większa niż 65% maksymalnej szerokości wyrobiska w miejscu jej wykonania:

2) boczne — w przypadku gdy długość półki jest większa niż 40% i mniejsza niż 65% maksymalnej szerokości wyrobiska w miejscu jej wykonania;

3) rozstawne — w przypadku gdy ilość i wzajemna odległość półek jest tak dobrana, aby ilość pyłu kamiennego wynosiła

1 kg/m3 wyrobiska, a zapora była wykonana na całej długości stref zabezpieczającej.

§426. 1. W zaporach przeciwwybuchowych wodnych wodę umieszcza się w pojemnikach typu otwartego lub zamkniętego.

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

1) zwykłe — w przypadku gdy długość zestawu pojemników umieszczonych na pomoście lub zawieszonych na zestawie nośnym jest większa niż 65% maksymalnej szerokości wyrobiska w miejscu jego wykonania:

2) boczne — w przypadku gdy długość zestawu pojemników umieszczonych na pomoście lub zawieszonych na zestawie nośnym jest większa niż 50% i mniejsza niż 65% maksymalnej szerokości wyrobiska w miejscu jego wykonania:

3) schodkowo-boczne — w przypadku gdy nie ma możliwości wykonania zapór wodnych zwykłych lub bocznych ze względów ruchowych;

4) szybkiej konstrukcji.

§427. 1. Zapory przeciwwybuchowe wykonuje się w odległości większej niż:

1) 5 m — od tam wentylacyjnych;

2) 10 m — od skrzyżowań chodników.

2. Wykonanie zapory przeciwwybuchowej w miejscach lokalnego zwiększenia poprzecznego przekroju wyrobiska, w szczególności w miejscach przybierania stropu, jest niedopuszczalne.

3. Zasłonięcie zapory przeciwwybuchowej przez elementy mogące osłabić działanie podmuchu na półki lub pojemniki zapory jest niedopuszczalne.

4. W przypadku trudności w wykonaniu zapór przeciwwybuchowych w dużym przekroju wyrobiska stosuje się w środku wzmacniające zawieszenie półki lub zestaw pojemników.

5. Pył kamienny znajdujący się na półkach zapory przeciwwybuchowej jest lotny.

6. Ilość wody lub pyłu kamiennego na zaporze przeciwwybuchowej powiększa się o 10% w stosunku do ilości obliczonej zgodnie z wymogami, o których mowa w §440.

§428. 1. Zaporę przeciwwybuchową pyłową wykonuje się z zachowaniem następujących wymogów:

1) do przeciwległych elementów obudowy przymocowuje się podpórki, które mają stabilną konstrukcję zapewniającą łatwy zrzut półek;

2) na podpórkę kładzie się kantówkę, a na przeciwlegle kantówki kładzie się pomost;

3) pomost wykonuje się z dwóch desek, postawionych pionowo i połączonych sztywno ze sobą w kilku miejscach żebrami;

4) zewnętrzny odstęp desek pomostu wynosi około 0,2 m, a wysokość deski wynosi nie mniej niż 0,15 m;

5) na pomost kładzie się deseczki jedna przy drugiej, tworząc półkę, na którą wysypuje się pył kamienny, tworząc stożek;

6) poszczególne deseczki półki układa się luźno obok siebie;

7) stosuje się półki o długości deseczki wynoszącej 0,35 m lub 0,50 m;

8) odległość:

a) końców pomostu od obudowy wynosi nie mniej niż 0,05 m,

b) półki od stropu wynosi nie więcej niż 0,3 wysokości wyrobiska,

c) wierzchołka stożka pyłu od stropu wynosi nie mniej niż 0,25 m,

d) między poszczególnymi półkami wynosi nie mniej niż 2 m i nie więcej niż 3 m, a w wyjątkowych przypadkach nie mniej niż 1 m,

e) w zaporach rozstawnych między poszczególnymi półkami wynika ze spełnienia warunku określonego w §425 pkt 3;

9) na półkach, których długość deseczek wynosi:

a) 0,35m:

— umieszcza się nie mniej niż 25 kg pyłu kamiennego na 1 mb półki,

— wysokość stożka nasypowego pyłu kamiennego wynosi nie mniej niż 0,1 m,

 b) 0,50 m:

— umieszcza się nie mniej niż 45 kg pyłu na 1 mb półki,

— wysokość stożka nasypowego pyłu kamiennego wynosi nie mniej niż 0,13 m.

2. W przypadku gdy warunki lokalne nie pozwalają na wykonanie półek w sposób, o którym mowa w ust. 1, za zgodą kierownika ruchu zakładu górniczego dopuszcza się wykonanie kilku pomostów lub całej zapory od stropu w odległości:

1) większej niż 0,3 wysokości wyrobiska i nie większej niż 0,4 wysokości wyrobiska;

2) mniejszej niż 0,25 m i nie mniejszej niż 0,05 m od wierzchołka stożka pyłu do lokalnej przeszkody, w szczególności lutniociągu lub rurociągu.

3. Przez odległość między pólkami zapory przeciwwybuchowej rozumie się odległość między osiami poszczególnych pomostów tej zapory lub zestawów nośnych.

§429. W przypadku zapory przeciwwybuchowej pyłowej bocznej liczbę półek zwiększa się o 10% w stosunku do wielkości wynikającej z §427 ust. 6.

§430. Zapory przeciwwybuchowe wodne stosuje się w wyrobiskach lub w ich częściach, w których:

1) są utrzymywane strefy zabezpieczające wykonywane przez zmywanie lub

2) zalegający pył kopalniany jest całkowicie pozbawiony lotności.

§431. 1. Zaporę przeciwwybuchową wodną zwykłą tworzą zestawy pojemników typu:

1) otwartego, które ustawia się na odpowiednich pomostach drewnianych lub metalowych, lub

2) zamkniętego, które zawiesza się na zestawach nośnych.

2. Zaporę przeciwwybuchową wodną wykonuje się z zachowaniem następujących wymogów:

1) zaporę zawiesza się w górnej części wyrobiska;

2) zestawy pojemników mają możliwie największą długość w przekroju poprzecznym wyrobiska;

3) pojemniki umieszcza się w sposób zapewniający umiejscowienie dłuższego boku pojemnika prostopadle do osi wyrobiska;

4) w przypadku zastosowania pojemników typu otwartego dopuszcza się umieszczenie jednego z pojemników w zestawie równolegle do osi wyrobiska;

5) odległość:

a) dolnych krawędzi dna pojemników od stropu nie może wynosić więcej niż 0,3 wysokości wyrobiska,

b) górnych krawędzi dna pojemników od stropu nie może wynosić mniej niż 0,25 m,

c) skrajnych pojemników w zestawie od obudowy nie może wynosić mniej niż 0,05 m,

d) między pojemnikami a obudową lub inną przeszkodą nie może wynosić mniej niż 0,05 m,

e) między zestawami pojemników nie może wynosić mniej niż 2 m i więcej niż 3 m, a w przypadkach uzasadnionych względami bezpieczeństwa oraz gabarytami wyrobiska nie może wynosić mniej niż 1 m,

6) pojemniki typu otwartego ustawia się w sposób zapewniający ich swobodny zrzut;

7) mocowanie pojemników typu otwartego do pomostów, na których są ustawione, jest niedopuszczalne;

8) poziom wody w pojemnikach typu:

a) otwartego — liczony od krawędzi pojemników nie może wynosić mniej niż 0,02 m,

b) zamkniętego — liczony od otworu wlewowego nie może wynosić mniej niż:

— 0,04 m —w przypadku pojemników o pojemności 40 dm3,

— 0,05 m — w przypadku pojemników o pojemności 80 dm3.

3. Jeżeli warunki lokalne uniemożliwiają umieszczenie zestawów pojemników w sposób, o którym mowa w ust. 2, za zgodą kierownika ruchu zakładu górniczego dopuszcza się umieszczenie kilku zestawów pojemników w zaporze lub całej zapory od stropu w odległości:

1) większej niż 0,3 wysokości wyrobiska i nie większej niż 0,4 wysokości wyrobiska;

2) mniejszej niż 0,25 m i nie niniejszej niż 0,05 m od lokalnej przeszkody, w szczególności lutniociągu lub rurociągu.

§432. 1. W przypadku zapory przeciwwybuchowej wodnej bocznej na ociosach wyrobiska umieszcza się dodatkowe zestawy pojemników, przy czym:

1) zestawy te umieszcza się wzdłuż obydwu ociosów na długości zapory;

2) najniższy pojemnik umieszcza się na wysokości większej niż 0,3 wysokości wyrobiska;

3) znajdującej się w nich wody nie wlicza się do ilości wody, która jest wymagana w zaporze przeciwwybuchowej wodnej bocznej.

2. W przypadku zwiększenia ilości wody o 10% w stosunku do wielkości wynikającej z przepisów §427 ust. 6, przepisu ust. 1 nie stosuje się.

§433. 1. W wyrobisku, w którym wykonanie zapory przeciwwybuchowej wodnej zwykłej lub bocznej nie jest możliwe, stosuje się zaporę przeciwwybuchową schodkowo-boczną.

2. Zaporę przeciwwybuchową schodkowo-boczną wykonuje się z zachowaniem następujących wymagań:

1) pojemniki umieszcza się na obydwu ociosach w linii falistej, przy czym układ pojemników na jednym ociosie musi być odwrotnością układu na drugim ociosie;

2) stosuje się pojedyncze pojemniki typu:

a) otwartego napełnione wodą, które ustawia się na wspornikach przymocowanych do elementów obudowy, lub

b) zamkniętego napełnione wodą, które zawiesza się na zestawach nośnych, mocowanych do obudowy w sposób uniemożliwiający ich przemieszczanie;

3) zestawy pojemników znajdujących się na ociosach umieszcza się wzdłuż obydwu ociosów na długości zapory;

4) pojemniki umieszcza się między 0,3—0,7 wysokości wyrobiska;

5) odstęp między pojemnikami umieszczonymi w osi podłużnej wyrobiska nie może wynosić mniej niż 0,5 m i więcej niż 1,1 m — w zależności od odstępów obudowy.

§434. 1. Zaporę przeciwwybuchową wodną szybkiej konstrukcji stosuje się wyłącznie w trakcie akcji pożarowej.

2. Ilość wody w zaporze przeciwwybuchowej wodnej szybkiej konstrukcji wynosi nie mniej niż 200 dm3/m2 poprzecznego przekroju wyrobiska.

§435. Główne zapory przeciwwybuchowe wykonuje się na wlocie i wylocie rejonu wentylacyjnego oraz w wyrobiskach łączących rejony wentylacyjne.

§436. 1. Pomocnicze zapory przeciwwybuchowe wykonuje się wewnątrz rejonów wentylacyjnych w odległości nie mniejszej niż 60 m i nie większej niż 200 m od miejsc możliwego zapoczątkowania wybuchu pyłu węglowego.

2. Pomocniczymi zaporami przeciwwybuchowymi zabezpiecza się:

1) wyrobisko, w którym:

a) pracują maszyny lub inne urządzenia powodujące powstawanie na długości nie mniej niż 30 m nagromadzenia pyłu węglowego niebezpiecznego w pyle kopalnianym niezabezpieczonym w ilości nie mniejszej niż 0,5 kg/m3 wyrobiska,

b) stężenie metanu w powietrzu jest wyższe niż 1,5% lub występują przystropowe nagromadzenia metanu,

c) została wyznaczona strefa szczególnego zagrożenia tąpaniami;

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

3) wyrobiska korytarzowe, w których występują miejsca znacznego nagromadzenia niebezpiecznego pyłu węglowego w pyle kopalnianym niezabezpieczonym, w szczególności w ilości większej niż 0,5 kg/m3 wyrobiska, w odległości nie większej niż 200 m od siebie.

3. Dopuszcza się wykonanie pomocniczej zapory przeciwwybuchowej w odległości nie mniejszej niż 40 m i większej niż 200 m od miejsc możliwego zapoczątkowania wybuchu pyłu węglowego na warunkach określonych przez kierownika ruchu zakładu górniczego.

4. W przypadku, o którym mowa w ust. 3, strefę zabezpieczającą wykonaną przez opylanie pyłem kamiennym lub zmywanie wodą przedłuża się do miejsca wykonania pomocniczej zapory przeciwwybuchowej.

5. Jeżeli długość wyrobiska uniemożliwia wykonanie w nim całej pomocniczej zapory przeciwwybuchowej, w wyrobisku wykonuje się nie mniej niż połowę zapory, a pozostałą część zapory wykonuje się w sąsiednich wyrobiskach.

6. Pomocniczej zapory przeciwwybuchowej nie wykonuje się w wyrobisku między sąsiednimi przodkami wybierkowymi, jeżeli odległość między tymi przodkami jest mniejsza niż 150 m.

§437. W polach metanowych wykonuje się dodatkowo pomocnicze zapory przeciwwybuchowe w odległości nie większej niż 200 m od siebie w wyrobiskach korytarzowych przewietrzanych:

1) za pomocą lutniociągów;

2) prądem powietrza wytwarzanym przez wentylator główny, w których:

a) znajdują są kable lub przewody elektroenergetyczne, a stężenie metanu w powietrzu jest większe niż 0,5%,

b) stężenie metanu w powietrzu jest większe niż 1,5%,

c) są wyznaczone strefy szczególnego zagrożenia tąpaniami.

§438. Zaporę przeciwwybuchową pyłową zwykłą lub boczną wykonuje się w miejscu, w którym zalegający pył kopalniany zawiera nie mniej niż:

1) 70% części niepalnych stałych —w polach niemetanowych:

2) 80% części niepalnych stałych —w polach metanowych.

§439. Zaporę przeciwwybuchową wodną wykonuje się w miejscu, w którym zalegający mokry pył kopalniany został pozbawiony lotności, z zastosowaniem warunków, o których mowa w §416 lub §417.

§440. W przeliczeniu na 1 m2 przekroju wyrobiska w świetle obudowy w zaporze przeciwwybuchowej umieszcza się nie mniej niż:

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 w celu zabezpieczenia pól pożarowych.

§441. 1. W wyrobiskach niezagrożonych wybuchem pyłu węglowego nie rzadziej niż co:

1) 30 dni:

a) przeprowadza się kontrolę zawartości części niepalnych stałych lub wody przemijającej w pyle kopalnianym,

b) dokonuje się pomiarów ilości zalegającego pyłu węglowego;

2) 180 dni dokonuje się pomiarów intensywności osiadania pyłu węglowego.

2. Częstotliwość przeprowadzania kontroli oraz dokonywania pomiarów, o których mowa w ust. 1, jest określana przez kierownika ruchu zakładu górniczego.

§442. 1. W pomieszczeniach obiektów i urządzeń służących do przygotowania kopaliny do sprzedaży w miejscu, w którym powstaje pył węglowy, stosuje się urządzenia do jego neutralizacji lub usuwania.

2. Pył węglowy, który gromadzi się w miejscach pracy maszyn i urządzeń, usuwa się w trakcie postoju tych maszyn i urządzeń.

§443. 1. W miejscach, w których może wystąpić atmosfera wybuchowa, dokonuje się okresowej oceny ryzyka i identyfikacji zagrożeń.

2. Ocena, o której mowa w ust. 1, jest dokonywana przez kierownika ruchu zakładu górniczego z częstotliwością określoną w dokumencie zabezpieczenia miejsca pracy przed wybuchem.

 

ROZPORZĄDZENIE  MINISTRA ENERGII z dnia 9 listopada 2016 r.

w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących przechowywania i używania środków strzałowych i sprzętu strzałowego w ruchu zakładu górniczego

……………………………………………….

§133. 1. W warunkach zagrożenia wybuchem pyłu węglowego przodek i strefę przyprzodkową:

1) zmywa się wodą albo

2) zrasza się wodą przed odpaleniem ładunku materiału wybuchowego, albo

3) opyla się pyłem kamiennym.

2. Czynności, o których mowa w ust. 1, są wykonywane przez osobę wykonującą roboty strzałowe.

§134. 1. Zmywanie wodą pyłu węglowego w wyrobiskach korytarzowych drążonych w warunkach zagrożenia wybuchem pyłu węglowego wykonuje się w przodku i w strefie przyprzodkowej o długości nie mniejszej niż 10 m:

1) przed rozpoczęciem pracy na zmianie;

2) w trakcie pracy

3) przed rozpoczęciem wykonywania robót strzałowych.

2. W wyrobiskach korytarzowych, o których mowa w ust. 1, zamiast zmywania pyłu węglowego wodą dozwolone jest stosowanie zraszania wodą.

3. Zraszanie wodą w celu pozbawienia pyłu lotności stosuje się w strefie nie mniejszej niż 10 m i nie większej niż 60 m od przodka.

§135. 1. W polach niemetanowych i w polach zaliczonych do I lub II kategorii zagrożenia metanowego, przy robotach strzałowych wykonywanych w warunkach zagrożenia wybuchem pyłu węglowego, zamiast zmywania lub zraszania wodą pyłu węglowego w drążonych wyrobiskach korytarzowych dozwolone jest zastosowanie, za zgodą kierownika ruchu, opylania pyłem kamiennym przodka i strefy przyprzodkowej o długości nie mniejszej niż 4 m.

2. W przypadku, o którym mowa w ust. 1, ilość pyłu zużytego do opylania na otwór strzałowy wynosi:

1) 2 kg — w polach niemetanowych;

2) 3 kg — w polach metanowych;

3) 10 kg — przy pojedynczo odpalanych ładunkach materiału wybuchowego.

§136. W wyrobiskach wybierkowych, w warunkach zagrożenia wybuchem pyłu węglowego, stosuje się zmywanie wodą pyłu węglowego lub opylanie pyłem kamiennym przodka i strefy przodkowej przed wykonywaniem robót strzałowych:

1) wymuszających zawał stropu w ścianach materiałami wybuchowymi węglowymi lub skalnymi;

2) w chodnikach podsadzkowych;

3) z zastosowaniem ładunków wolno przyłożonych;

4) przy rozsadzaniu luźnych brył.

§137. 1. Przed wykonywaniem robót strzałowych w luźnych bryłach ładunkami wolno przyłożonymi, w warunkach zagrożenia wybuchem pyłu węglowego:

1) usuwa się pył węglowy w odległości 10 m od miejsca odpalania ładunków materiałów wybuchowych;

2) strefę, o której mowa w pkt 1, zabezpiecza się przez zraszanie lub zmywanie wodą.

2. Dozwolone jest zabezpieczenie strefy, o której mowa w ust. I pkt 1, przez opylenie pyłem kamiennym; na ładunek materiału wybuchowego stosuje się co najmniej 10 kg pyłu kamiennego.

§138. Wykonując roboty strzałowe w luźnych bryłach, w warunkach zagrożenia wybuchem pyłu węglowego, ładunkami materiału wybuchowego umieszczonego w otworach strzałowych, w przybierkach stropu i spągu oraz w ściekach, pył węglowy zabezpiecza się przed możliwością wybuchu.

…………………………………….

 

Opracował: Czesław Zając                kwiecień 2006,  kwiecień 2014, styczeń 2017,  grudzień 2018

 

 

 

V. Bibliografia:

- T. Bielewicz, B. Prus, J. Honysz „Górnictwo 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 ŚRODOWISKA z dnia 29 stycznia 2013 r. w sprawie zagrożeń naturalnych w zakładach górniczych

[3] ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA z dnia 29 stycznia 2013 r. w sprawie zagrożeń naturalnych w zakładach górniczych