Strona główna

Eksploatacja złóż

Maszyny
i
urządzenia górnicze

Miernictwo górnicze

Zajęcia praktyczne

Zmiany
w przepisach górniczych
 z dnia 01.07.2017

 

Pożary podziemne

Stan prawny na dzień 30.06.2017

1

I.        Przyczyny i podział pożarów podziemnych. 1

1.        Pożary podziemne - wprowadzenie. 1

2.        Pożary egzogeniczne. 2

3.        Pożary endogeniczne. 2

II.       Przebieg pożaru. 3

1.        Wprowadzenie. 3

2.        Zabezpieczenie ludzi przed zadymieniem... 4

3.        Ograniczenie strefy zadymienia. 5

4.        Zaburzenia wentylacyjne. 5

5.        Ogniska wtórne pożaru. 7

6.        Wybuch gazów pożarowych. 7

7.        Przykład prowadzenia akcji gaszenia pożaru. 7

III.          Zamykanie pól pożarowych. 8

1.        Tamy pożarowe. 9

2.        Kolejność zamykania tam pożarowych. 9

3.        Pole pożarowe. 10

IV.           Otwieranie pól pożarowych. 10

V.       Zwalczanie pożarów.. 10

1.        Grupy pożarów.. 10

1.        Środki gaśnicze i sprzęt gaśniczy. 11

2.        Rozmieszczenie sprzętu przeciwpożarowego. 11

3.        Prowadzenie akcji przeciwpożarowej 11

VI.           Zachowanie się pracowników w czasie pożaru. 12

VII.         Zapobieganie pożarom podziemnym... 12

1.        Techniczne środki zapobiegawcze. 13

2.        Technologiczne środki zapobiegawcze. 13

3.        Organizacyjne środki zapobiegawcze. 13

VIII.       Bibliografia: 14

 

I.   Przyczyny i podział pożarów podziemnych

1.    Pożary podziemne - wprowadzenie

Pożarami podziemnymi są pożary powstałe w wyrobiskach górniczych w podziemiach kopalń lub na ich powierzchni w bliskim sąsiedztwie szybów. Stwarzają one duże zagrożenie dla zatrudnionych pod ziemią ludzi nie tylko z powodu temperatury, ale głównie z powodu tworzenia się gazów trujących (tlenek węgla) i duszących (dwutlenek węgla). Obok zagrożenia zdrowia i życia ludzkiego pożary powodują bardzo duże straty ekonomiczne.

Przepisy górnicze[1] przez pożar podziemny rozumieją wystąpienie w wyrobisku podziemnym otwartego ognia - żarzącej lub palącej się płomieniem otwartym substancji oraz utrzymywanie się w powietrzu kopalnianym dymów lub utrzymywanie się w przepływowym prądzie powietrza stężenia tlenku węgla powyżej 0,0026%.

Pojawienie się w powietrzu kopalnianym dymów lub tlenku węgla w ilości powyżej 0,0026% w wyniku stosowania dopuszczalnych procesów technologicznych, w szczególności robót strzałowych, prac spawalniczych, pracy maszyn z napędem spalinowym lub wydzielania się tlenku węgla wskutek urabiania, nie podlega zgłoszeniu i rejestrowaniu jako pożar podziemny.

Do powstania pożaru konieczne jest ciało palne, temperatura i tlen.

Zapobieganie powstaniu lub gaszenie pożaru polega na usunięciu jednego z w/w czynników. Zgasimy pożar, jeżeli usuniemy ciało palne, odetniemy dopływ powietrza lub odbierzemy ciepło pożarowi.

Przyczyny powstania pożarów podziemnych mogą być: zewnętrzne (tzw. pożary egzogeniczne) i wewnętrzne (tzw. pożary endogeniczne).

2.    Pożary egzogeniczne.

Powstają one najczęściej wskutek wadliwej instalacji maszyn i urządzeń, braku ładu oraz porządku, a przede wszystkim nieprzestrzegania przepisów bezpieczeństwa ogólnego i bezpieczeństwa pożarowego w codziennej pracy górniczej. Przyczyny ich powstania to głównie:

   roboty spawania i cięcia metali,

   niewłaściwa instalacja i eksploatacja urządzeń maszynowych oraz elektrycznych, szczególnie przenośników taśmowych,

   nieprawidłowe obchodzenie się z płynami łatwopalnymi,

   palenie tytoniu i używanie otwartego ognia,

   niewłaściwe wykonywanie robót strzelniczych,

   wybuchy gazów i pyłów.

Pożary egzogeniczne mogą powstać w każdej kopalni i w zasadzie w każdym jej miejscu. Zazwyczaj pojawiają się niespodziewanie, bez ujawnienia wyraźnych oznak ostrzegawczych. Rozwijają się gwałtownie, wydzielając duże ilości dymów.

3.    Pożary endogeniczne.

Przyczyną powstawania pożarów endogenicznych jest samozapalenie węgla, czyli powstanie ognia bez zetknięcia się materiału palnego z płomieniem.

Pożary endogeniczne w kopalniach węgla są następstwem utleniania się węgla w sprzyjających warunkach. Węgiel utlenia się w temperaturze powietrza kopalnianego co w warunkach słabego chłodzenia powoduje wzrost temperatury. Powyżej temperatury 60°C szybkość utleniania znacznie wzrasta. W miarę dalszego wzrostu temperatury węgiel odgazowuje się, wydzielają się węglowodory o charakterystycznym zapachu nafty. Równocześnie pojawia się tlenek węgla. Gdy temperatura nagrzewającego się węgla przekroczy temperaturę zapłonu, wówczas następuje samozapłon. Temperatura zapłonu wynosi dla węgli brunatnych około 250°C, dla węgli kamiennych około 350°C, dla antracytów 440°C.

Samozapaleniu sprzyja rozkruszenie węgla, a więc ciśnienie, wilgotność, obecność pirytów oraz niewłaściwy system eksploatacji i wentylacji.

Pierwszym objawem rozwijającego się pożaru jest duszna atmosfera, zaparowanie powietrza, pocenie się ociosów i stropu oraz wyczuwanie ciepła przy dotknięciu calizny węglowej. W następnej fazie powstawania pożaru wyczuwa się zapach nafty. Dalszym objawem pożaru są dym, na końcu pojawia się płomień.

W kopalniach eksploatujących węgiel skłonny do samozapalenia prowadzi się wczesne wykrywanie pożarów, które polega na okresowym pobieraniu próbek powietrza w wybranych punktach zagrożonych rejonów. Analiza chemiczna próbek oraz obserwacja ubytku tlenu i wzrostu zawartości dwutlenku węgla sygnalizuje rozwijanie się procesu samozapalenia.

II. Przebieg pożaru

1.    Wprowadzenie

Z chwilą powstania pożaru może być różny jego przebieg jak i rozwój zagrożeń. W przypadku pożaru egzogenicznego powstałego w wyrobisku górniczym ognisko pożaru rozwija się szybko, zaczyna rozprzestrzeniać się i płomienie ognia obejmują swym zasięgiem coraz to nowe partie, przechodzą na ociosy węglowe wyrobiska, na palne elementy jego obudowy i wyposażenia. Rozprzestrzenianie się płomieni na ogół zachodzi w kierunku zgodnym z przepływem powietrza, jak również pod prąd powietrza. Pożar taki stwarza dwa główne zagrożenia: dymy pożarowe i ognisko pożaru.

Dymy pożarowe pojawiają się sie z chwilą powstania pożaru. Zadymiony prąd powietrza powoduje stopniowe zadymienie wyrobisk, od ogniska pożaru do wentylatora, które stanowią drogi jego przepływu. W powietrzu kopalnianym pojawiają się gazy powstałe na skutek utlenienia się węgla oraz będące produktami suchej destylacji węgla. Gazami tymi są: dwutlenek węgla, tlenek węgla, wodór, metan i inne węglowodory. Pojawia się również para wodna i inne gazy w niewielkich ilościach. Gazy pożarowe mają działanie duszące i trujące. Niektóre ich składniki, a mianowicie tlenek węgla, metan, węglowodory ciężkie oraz wodór, są palne i zmieszane w odpowiednim stosunku z powietrzem tworzą mieszaninę wybuchową. Zadymione powietrze powoduje także ograniczenie, a nawet zanik widoczności. Dlatego gazy pożarowe stanowią istotne zagrożenie dla załogi w czasie pożaru, które należy ograniczyć.

Osoba kierująca akcja przeciwpożarową musi tak pokierować prądami powietrza, aby: 

   nie dopuścić do zadymienia wyrobisk, w których znajdują się ludzie lub którymi będą się oni wycofywać, czyli zabezpieczyć ludzi przed zadymieniem.

   ograniczyć strefę zadymioną, kierując dymy najkrótszą drogą do szybu wydechowego,

   nie dopuścić do powstania zaburzeń wentylacyjnych,

   nie dopuścić do powstania ognisk wtórnych,

   nie dopuścić do wybuchu gazów pożarowych.

Wielkość strefy zagrożonej zależy od miejsca powstania ogniska pożaru, co przykładowo przedstawia rysunek 1.

 Zasięg zadymienia kopalni przez pożar

Rys. 1. Zasięg zadymienia kopalni przez pożar powstały a- w szybie wdechowym,  b - w grupowym prądzie świeżego powietrza, c - w rejonowym oddziałowym prądzie świeżego powietrza

Ogólna zasada przewietrzania kopalni podczas pożaru to pełne panowanie nad kierunkami przepływu powietrza w sieci przewietrzania, a wszelkie zmiany mają być celowe i z góry ustalone. Nie może być żadnych zmian nieprzewidzianych, które stworzyłyby zaskoczenie dla wycofującej się załogi będące tragiczne w skutkach. Zaburzenia wentylacyjne były już niejednokrotnie przyczyną katastrof pożarowych i śmierci ludzi zaskoczonych i nagle ogarniętych dymami na wyznaczonej drodze swego wycofywania, pozornie bezpiecznej.

2.    Zabezpieczenie ludzi przed zadymieniem

Polega na skierowaniu dymów najkrótszą drogą bezpośrednio do wyrobisk wentylacyjnych, z pominięciem miejsc, w których znajdują się ludzie. Zadanie to można wykonać na kilka sposobów w zależności od sytuacji. Trzy takie sposoby zostały omówione poniżej.

- Pierwszy sposób polega na otwarciu drzwi w wybranych tamach wentylacyjnych zabudowanych w wyrobisku łączącym prąd powietrza świeżego i zużytego w wyniku, czego powietrze popłynie bezpośrednio do dróg powietrza zużytego. Powyższe pociągnięcie nazwano „krótkim spięciem wentylacyjnym”. Spięcie wentylacyjne należy zazwyczaj wykonać na początku rejonu (oddziału), który chce się zabezpieczyć przed zadymieniem tak, aby odcięło ono dopływ zadymionego powietrza do tych wyrobisk. Powyższe rozwiązanie zostało zobrazowane na przykładzie przedstawionym na rysunku 2.

Przykłady zabezpieczenia przed zadymieniem oddziału

czek.eu luty 2015

Rys.2. Przykłady zabezpieczenia przed zadymieniem oddziału za pomocą krótkiego spięcia wentylacyjnego, przy dwóch szybach     a — sytuacja przed pożarem,   b — zadymienie oddziału I przy nie zmienionej wentylacji,  c — zabezpieczenie oddziału I przez zastosowanie krótkiego spięcia

- W niektórych przypadkach zatrzymuje się przepływ powietrza w wyrobiskach (tzw. wentylacja zerowa) przez zatrzymanie wentylatora oraz zamknięcie połączeń szybów z atmosferą zewnętrzną (stosowanie zasuw). Ma to na celu opóźnienie przepływu dymów od ogniska do oddziałów, aby można było wycofać ludzi przed pojawieniem się dymów (rys. 3).

Zastosowanie wentylacji „zerowej” w celu niedopuszczenia do zadymienia kopalni 

czek.eu  luty 2015

Rys.3.  Zastosowanie wentylacji „zerowej” w celu niedopuszczenia do zadymienia kopalni do czasu wycofania ludzi.  a — sytuacja przed pożarem,  b — zadymienie kopalni przy nie zmienionej wentylacji,  e — zabezpieczenie kopalni za pomocą krótkiego spięcia

 

- Trzeci omawiany sposób to tzw. rewersja wentylacji. Polega na celowej zmianie kierunku przepływu powietrza w kopalni. Odwrócony i zadymiony prąd powietrza kierowany jest bezpośrednio na powierzchnię szybem wdechowym. Rewersję wentylacji przeprowadza się za pomocą urządzeń rewersyjnych, znajdujących się przy wentylatorze głównym.

Podczas wycofywania ludzi ze strefy zagrożonej pożarem zawsze należy liczyć się z tym, że na pewnych odcinkach będą musieli oni przejść w dymach. Przed gazami pożarowymi będą się zabezpieczać za pomocą pochłaniaczy ochronnych lub aparatów ucieczkowych.

3.    Ograniczenie strefy zadymienia.

Podstawowym warunkiem ograniczenia zasięgu zadymienia wyrobisk oraz nieprzewidzianych zmian w przepływie powietrza jest skierowanie zadymionego powietrza najkrótszą drogą do szybu wydechowego, zapewniając swobodny przepływ dymów na całej drodze. Uzyskuje się to przez otwarcie wszystkich tam regulacyjnych znajdujących się w wyrobiskach, którymi płyną dymy.

4.    Zaburzenia wentylacyjne

Z chwilą powstania pożaru otwartego powstaje w sieci przewietrzania źródło depresji cieplnej, będącej nowym i dodatkowym źródłem spiętrzenia w układzie potencjalnym sieci, które można obrazowo przedstawić, jako „wentylator cieplny” umiejscowiony w tej sieci. Odwracanie się prądów bocznych (zmiana ich kierunku przepływu) następuje, gdy wartość depresji cieplnej przekroczy wielkość spiętrzenia wentylatora przypadającego na ten prąd (rys.4 i 5).

Układ potencjalny sieci przewietrzania podczas pożaru powstałego w prądzie wznoszącym.

Rys. 4. Układ potencjalny sieci przewietrzania podczas pożaru powstałego w prądzie wznoszącym.

Przykład odwracania się prądu bocznego 2—7 i zasięg zadymienia po jego odwróceniu
a — sytuacja przed pożarem,
b — zadymienie kopalni przed odwróceniem prądu 2—7.
c — zadymienie po odwróceniu tego prądu;

Rys. 5. Przykład odwracania się prądu bocznego 2—7 i zasięg zadymienia po jego odwróceniu

a — sytuacja przed pożarem,

b — zadymienie kopalni przed odwróceniem prądu 2—7.

c — zadymienie po odwróceniu tego prądu;

 

Aby zlikwidować zaburzenia wentylacyjne wywołane odwróceniem prądów należy przeprowadzić tzw. stabilizację sieci przewietrzania.

Stabilizacja sieci przewietrzania polega na niedopuszczeniu do wzrostu depresji cieplnej pożaru poprzez aktywne gaszenie ogniska środkami gaśniczymi, chłodzenie gazów pożarowych wypływających z ogniska oraz postawienie tamy stabilizacyjnej zasadniczej oraz pomocniczych.

W omawianym przypadku w celu stabilizacji sieci (rys.5) tamę stabilizującą zasadniczą postawimy w prądzie 4 – 5 przed ogniskiem pożaru. W zależności od usytuowania sąsiednich wyrobisk (nachylenie, długość, przekrój itp.) postawienie w nich tam stabilizujących pomocniczych może wywołać różne skutki. Aby podjąć taką decyzję należy posiadać duże doświadczenie i znajomość sieci.

5.    Ogniska wtórne pożaru

Ogniska wtórne pożaru mogą powstać w miejscach zetknięcia się bardzo gorących dymów ze świeżym powietrzem, czyli na skrzyżowaniach prądu zadymionego z dopływami bocznymi prądów niezadymionych.

Jeżeli gorące gazy pożarowe zawierają składniki palne, a nie zawierają dostatecznej ilości tlenu do ich zapalenia, to po doprowadzeniu do nich świeżego powietrza następuje ponowne ich zapalenie. Od zapalonych gazów mogą się zapalić elementy palne wyrobiska jak również węgiel w ociosach. W przypadku, gdy gorące gazy pożarowe nie zawierają składników palnych to ogrzewają one materiały palne do temperatury wystarczającej, aby przy zetknięciu z tlenem mogły ulec zapaleniu.

Niedopuszczenie do powstania ognisk wtórnych uzyskuje się przez zamknięcie tamy zasadniczej przed ogniskiem pożaru oraz tamowanie prądów bocznych, aby ograniczyć dopływ tlenu do zadymionego powietrza.

6.    Wybuch gazów pożarowych

Niektóre składniki gazów pożarowych, takie jak tlenek węgla, metan, węglowodory ciężkie oraz wodór, są palne, a zmieszane w odpowiednim stosunku z powietrzem tworzą mieszaninę wybuchową. W czasie pożaru należy na bieżąco analizować skład gazów pożarowych w celu określenia stopnia wybuchowości. Do tego celu wykorzystuje się chromatografy oraz eksplozymetry.

W przypadku zagrożenia wybuchem gazów pożarowych należy zmienić ich skład przez dodanie gazów obojętnych do powietrza płynącego do ognia. Może być to, CO2 lub NO. O ile czas na to pozwoli może być do tego celu użyty GAG – Górniczy Agregat Gaśniczy. Działanie tego agregatu polega na zasysaniu powietrza z otoczenia, redukcji zawartego w nim tlenu przez spalanie paliwa naftowego. Powstałe gazy spalinowe chłodzi się wodą i tłoczy do ogniska pożaru. W efekcie następuje zmiana składu gazów pożarowych, które staję się mniej skłonne do wybuchu.

 

7.    Przykład prowadzenia akcji gaszenia pożaru[1]

W kopalni Z obserwator idący drogą 4-3 (rys. 6) o godzinie 1600 poczuł zapach węglowodorów, a po zejściu kilku metrów niżej punktu 3 zauważył w piętrze dowierzchni 2-3 około 30 m poniżej skrzyżowania 3 otwarty ogień P. Po zaalarmowaniu kierownictwa kopalni zjechały do akcji drużyny ratowników wraz z kierownikiem wentylacji i po dojściu do miejsca pożaru drogą 1-A-2-P rozpoczęły gaszenie pożaru gaśnicami. Ognisko pożaru znajdowało się w piętrze dowierzchni pierwszej warstwy pokładu 510, którego grubość w tym rejonie wynosi 15 do 18 m. Pokład wybierany był warstwami równoległymi do uławicenia z dołu do góry z podsadzką hydrauliczną. Ponieważ gaszenie ognia gaśnicami nie dawało pożądanych rezultatów i istniało niebezpieczeństwo zapalenia się gumowej taśmy, na którą spadały z piętra rozżarzone kawałki węgla, rozcięto taśmę i ściągnięto ją w dół. W związku z dalszym rozwojem pożaru i niemożliwością ugaszenia go gaśnicami przystąpiono o godz. 18°° do budowy tamy płóciennej TP w dowierzchni przed ogniskiem pożaru. Budowy tej tamy nie ukończono, ponieważ nastąpiło odwrócenie prądu w dowierzchni 5-6, wskutek przepływu gazów pożarowych przez niedokładnie podsadzoną ścianę BC będącą w likwidacji, najpierw na odcinku 5-B, a następnie B-6 i dymy kierowały się z powrotem do ognia, odwracając prąd 2-5. W krótkim czasie następuje odwrócenie prądu w bocznicy 1-4 nieszczelnie otamowanej tamami śluzowymi T1 i T2 i dymy płyną drogą P-3-4-1-A-2 z powrotem do ognia. Wskutek odwrócenia się prądów 2-5-B-6 i 1-4-3 cały oddział został zadymiony, a zaskoczone tym zastępy ratowników wycofywały się w dymach wraz z kierownikiem wentylacji drogą P-2-A-1.

 

Odwrócenie prądu w czasie pożaru w kopalni „Z” a- schemat przestrzenny  b – schemat kanoniczny.

 

Rys. 6.  Odwrócenie prądu w czasie pożaru w kopalni „Z” a- schemat przestrzenny  b – schemat kanoniczny.

 

W czasie wycofywania ginie kierownik wentylacji nie posiadający aparatu ratowniczego ani pochłaniacza ucieczkowego w odległości około 30 m od prądu powietrza świeżego w punkcie 1 (rys. 6). Przyczyną odwrócenia się prądów powietrza była wysoka depresja wentylacji wewnętrznej części systemu hw w bocznicy 2-3, mały opór R tejże części systemu, spowodowany brakiem tamy zasadniczej przed ogniskiem pożaru w bocznicy 2-3, oraz duży opór zewnętrznej części systemu RZ (długa droga do szybu wydechowego, częściowo wyrobiska zaciśnięte).

Przytoczony powyżej przykład wskazuje, że niedopuszczalne jest prowadzenie akcji aktywnego gaszenia pożaru w prądzie wznoszącym się w pełnym prądzie powietrza świeżego (bez uprzedniego otamowania bocznicy chociażby przez zawieszenie płótna wentylacyjnego w całym przekroju wyrobiska) oraz że opór prądu bocznego Rb nie ma wpływu na jego odwrócenie. W tym przypadku odwrócił się nieszczelnie otamowany prąd boczny 1-4 o dużym oporze.

III.  Zamykanie pól pożarowych

Gdy nie ma możliwości aktywnego ugaszenia pożaru, wówczas należy przystąpić do otamowania pożaru. Otamowanie pożaru ma na celu odcięcie dopływu powietrza tamami pożarowymi.

Po otamowaniu pożaru w izolowanej przestrzeni pozostaje pewna ilość tlenu i ognisko pożaru pali się nadal. W miarę wyczerpywania się tlenu ogień przygasa i w końcu ulega stłumieniu. Stłumienie takie jest złudne, gdyż wystarczy większy dopływ tlenu i w krótkim okresie ogień może rozpalić się od nowa.

Podczas tamowania pożaru należy przede wszystkim otamować jak najmniejszą przestrzeń wokół ogniska pożaru i jak najprędzej postawić tamy. W pierwszej kolejności stawia się tamy tymczasowe, a następnie ostateczne. Do kierowania przepływu powietrza i dymów pożarowych służą także tamy bezpieczeństwa.

1.    Tamy pożarowe

Tymczasowe tamy pożarowe – wykonane są tak, aby można je zabudować szybko w trudnych warunkach pożaru. Mogą być to tamy:

   płócienne – płótno rozpięte w poprzek chodnika,

   deskowe - wykonuje się je podobnie jak tamy wentylacyjne deskowe,

   pneumatyczne – wykonane z worków z gumowanego płótna, które napełnia się z rurociągu sprężonego powietrza,

   z worków z piaskiem,

   z elementów betonowych – mogą być to np. bloczki betonowe układane jeden na drugi uszczelnione gliną.

Tamy bezpieczeństwa – w ramach profilaktyki przeciwpożarowej oraz w myśl obowiązujących przepisów w wyrobiskach górniczych zabudowane są tamy bezpieczeństwa. W tamach tych w normalnych warunkach drzwi są otwarte, a wykorzystuje się je w czasie pożaru. Drzwi w tamach bezpieczeństwa znajdujących się w świeżym powietrzu są przywiązane łańcuchem do obudowy wyrobiska, aby zostały pomyłkowo zamknięte, zatrzymując przepływ powietrza do rejonów. Natomiast drzwi w tamach w zużytym powietrzu są wyjęte zawiasów i oparte o ocios wyrobiska, aby nie zostały w żadnym przypadku zamknięte pochopnie. Wynika to z podstawowej zasady, aby przez nieporozumienie nie zahamować swobodnego odpływu dymów do szybu wydechowego. Tamy bezpieczeństwa stawia się:

   przy szybach wdechowych i wydechowych na każdym poziomie, w rejonie wszystkich podszybi, dróg głównych i rejonowych przed i za każdym skrzyżowaniem, w świeżym i zużytym prądzie powietrza,

   na początku i końcu każdego rejonu.

Rozmieszczenie tam bezpieczeństwa pozwala na izolację dowolnej części sieci przewietrzania w zależności od warunków potrzeb.

Ostateczne tamy pożarowe – mogą być to tamy murowe wykonane podobnie jak tamy izolacyjne lub korki podsadzkowe wykonane z piasku lub pyłu dymnicowego. Tamy te powinna charakteryzować duża szczelność. W przypadku, gdy tamy te budowane są w polach metanowych wykonuje się je, jako przeciwwybuchowe tamy pożarowe. Charakteryzują się zwiększoną grubością. Najlepsze rozwiązanie, to wykonanie tamy przeciwwybuchowej, jako korka podsadzkowego. 

2.    Kolejność zamykania tam pożarowych

W pierwszej kolejności zamyka się tamy zamykające dopływ świeżego powietrza do ogniska pożaru. W następnej kolejności zamyka się tamy na wylocie. Przy zamykaniu tam w polach metanowych istnieje możliwość powstania wybuchowych stężeń metanu i gazów pożarowych. Dlatego należy cały czas kontrolować stężenie gazów pożarowych. W przypadku, gdy istnieje zagrożenie wybuchem metanu lub gazów pożarowych wówczas należy zastosować gazy obojętne dla obniżenia zawartości tlenu poniżej 10%. Przy takiej ilości tlenu wybuch jest niemożliwy. Do wytworzenia gazów obojętnych stosowany jest agregat GAG. Wytworzone przez niego gazy obojętne tłoczy się do ogniska pożaru. W efekcie następuje zmiana składu gazów pożarowych, które staję się mniej skłonne do wybuchu. Przy dalszym stosowaniu agregatu obniżamy zawartość tlenu w otamowanej przestrzeni, a w efekcie przerwanie procesu palenia.

3.    Pole pożarowe

Polem pożarowym nazywamy otamowaną przestrzeń wokół miejsca pożaru. Wskutek odcięcia dopływu tlenu następuje powolne tłumienie pożaru. Tamy pożarowe jak i przyległy do nich ocios bieli się w celu łatwiejszego dostrzeżenia ewentualnych pęknięć, które należy natychmiast likwidować. Szczelność tam jest warunkiem szybkiego wygaszenia pożaru.

W celu określenia przebiegu procesu gaszenia pożaru za tamami, okresowo pobiera się próby gazów spoza tam za pośrednictwem specjalnych rurek zabudowanych w tamach ostatecznych. Wzrost ilości dwutlenku węgla świadczy o wygasaniu pożaru. Natomiast nawet minimalna zawartość tlenku węgla dowodzi, że pożar utrzymuje się nadal. 

Pole pożarowe powinno być zabezpieczone zaporami pyłowymi oraz 200 metrowymi strefami zabezpieczającymi, które zabezpieczają sąsiadujące wyrobiska przed ewentualnym wybuchem pyłu węglowego. Wybuch ten może być spowodowany wybuchem gazów pożarowych.       

 

IV.               Otwieranie pól pożarowych

Gdy definitywnie stwierdzimy, że pożar został ugaszony, to można przystąpić do otwarcia pola pożarowego. Całą operacje wykonujemy podczas zniżki barometrycznej i podczas dni wolnych od pracy. Podczas otwierania tam zawsze należy się liczyć z możliwością ponownego powstania pożaru lub wybuch gazów pożarowych.

W pierwszej kolejności otwiera się tamę wylotową, a następnie otwiera się tamę wlotową, po czym przewietrza się pole przez około jedną godzinę, kontrolując stale skład powietrza wylotowego. Gdy stwierdzimy pojawienie się tlenku węgla i zaobserwujemy jego stały wzrost to pole pożarowe trzeba ponownie zamknąć. Jeżeli tlenek węgla się nie pojawi to po określonym czasie można wejść do pola. Wchodzą ratownicy w aparatach i dokładnie kontrolują miejsce pożaru. Po zlaniu wodą miejsca pożaru i upewnieniu się, że pożar został ostatecznie ugaszony można otworzyć pozostałe tamy.

 

V.  Zwalczanie pożarów

1.    Grupy pożarów

Zależnie od stanu skupienia spalających się w czasie pożaru materiałów i charakteru ich spalania pożary zalicza się do jednej z pięciu podstawowych grup:

grupa A — pożary ciał stałych pochodzenia organicznego,

grupa B — pożary cieczy,

grupa C — pożary gazów palnych,

grupa D — pożary metali lekkich, np. magnez, sód,

grupa E — pożary kwalifikujące się do wymienionych uprzednio (A, B, C, D), występujące w obrębie urządzeń elektrycznych znajdujących się pod napięciem.

Podział ten znajduje swoje odbicie w oznakowaniu środków gaśniczych. Trzeba, bowiem pamiętać, że nie wszystkie pożary można gasić wodą. Gaszenie wodą pożarów zaliczonych do grupy B, C, D oraz E jest wzbronione i może skończyć się poparzeniem lub porażeniem gaszących. W związku z tym środki gaśnicze mają odpowiednie oznakowanie.

Jeżeli na gaśnicy są litery B, C, E, to można nią gasić pożary tych grup. Pożary grupy A można gasić wszelkimi środkami gaśniczymi.

2.    Środki gaśnicze i sprzęt gaśniczy

Środki gaśnicze i sprzęt gaśniczy stosowany w górnictwie pod ziemią to: gaśnice proszkowe, pianowe i śniegowe oraz woda

Środki gaśnicze są to materiały stałe, ciekłe lub gazowe utrudniające proces palenia i w efekcie swojego działania gaszące pożar. Utrudnienie to następuje przez odcięcie dostępu tlenu do palącego się ciała oraz obniżenie jego temperatury.

Środkami gaśniczymi mogą być: woda, piany gaśnicze, dwutlenek węgla, azot, proszki gaśnicze, piasek, podsadzka hydrauliczna i itp.

Sprzętem gaśniczym nazywa się sprzęt używany do wytwarzania i doprowadzenia środków gaśniczych do ognisk pożarowych. Do sprzętu gaśniczego zalicza się pompy pożarnicze, węże, gaśnice, hydronetki, agregaty gaśnicze, rurociągi przeciwpożarowe itp.

Najpopularniejszym sprzętem przeciwpożarowym pod ziemią kopalń są gaśnice proszkowe, śniegowe oraz pianowe oraz hydranty wodne.

3.    Rozmieszczenie sprzętu przeciwpożarowego

Przepisy dokładnie określają rozmieszczenie sprzętu przeciwpożarowego w wyrobiskach i obiektach kopalni. I tak np. ściany oraz przodki wyrobisk korytarzowych w pokładach trzeciej i czwartej kategorii zagrożenia metanowego powinny być wyposażone w 2 gaśnice proszkowe 6 kg 2 gaśnice proszkowe 12 kg, które należy umieścić 10-15 m od wlotu do ściany lub od czoła przodka korytarzowego. Dodatkowo wyrobiska te powinny być wyposażone w sieć hydrantów.

Dokładne rozmieszczenie sprzętu ppoż. określa 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.).

4.    Prowadzenie akcji przeciwpożarowej

Dyspozytor kopalni po otrzymaniu meldunku o pożarze powiadamia niezwłocznie kierownika ruchu zakładu i Okręgową Stację Ratownictwa Górniczego. Akcją przeciwpożarową kieruje kierownik ruchu zakładu górniczego, a do czasu objęcia przez niego kierownictwa, najstarsza służbowo osoba kierownictwa lub dozoru górniczego obecna w zakładzie. Akcja przeciwpożarowa powinna być prowadzona przede wszystkim w celu ratowania zagrożonych ludzi przy równoczesnym gaszeniu pożaru.

Jeżeli nie nastąpiły jakieś zaburzenia wentylacyjne (np. odwrócenie prądów powietrza), to dymy z miejsca pożaru kierują się prądami wydechowymi do szybu wydechowego. Przebywanie w prądach wydechowych jest wtedy niebezpieczne. Dlatego też strefę, w której istnieje pożar wraz ze wszystkimi wyrobiskami, którymi płyną prądy wydechowe z pożaru, oraz szyb wydechowy określa się, jako strefę zagrożoną.

W pierwszym etapie pożar gasi się z wykorzystaniem dostępnego sprzętu przeciwpożarowego. Gdy to się nam nie uda to wtedy otamowujemy strefę zagrożoną, zamykając dostęp tlenu. W ten sposób po pewnym czasie doprowadzamy do wygaszenia pożaru.

VI. Zachowanie się pracowników w czasie pożaru

Każdy zatrudniony w kopalni powinien nie dopuszczać do powstania pożaru, a w razie jego zauważenia powinien natychmiast:

  1)  zaalarmować:

a)    pracowników zatrudnionych w rejonie pożaru,

b)    dyspozytora ruchu zakładu górniczego,

  2)  przystąpić do akcji ratowniczo-gaśniczej, polegającej na:

a)    ratowaniu życia zagrożonych osób,

b)    gaszeniu pożaru za pomocą urządzeń i sprzętu gaśniczego,

c)    wykonywaniu poleceń kierującego akcją ratowniczą.

W meldunku telefonicznym do dyspozytora kopalni należy podać:

   kto zgłasza pożar,

   gdzie się pali,

   co się pali,

   czy są ludzie w niebezpieczeństwie,

   skąd podawany jest meldunek.

Jeżeli jest na miejscu więcej ludzi, to trzeba rozdzielić czynności, jedni powiadamiają dyspozytora, inni zagrożoną załogę, dozór itd. Jeżeli dymy kierują się tam, gdzie pracują ludzie (np. do ściany), to najważniejszą czynnością jest ostrzec ich o grożącym niebezpieczeństwie.

W górnictwie obowiązują umówione sygnały. Uderzając szybko, raz po raz w rury ogłasza się wszystkim — alarm.

W przypadku wycofania się obowiązują sygnały:

   szereg uderzeń szybko po sobie, a potem cztery w odstępach oznacza nakaz wycofania się pod prąd powietrza,

   szereg uderzeń szybko po sobie, a potem sześć w odstępach oznacza nakaz wycofania się z prądem powietrza.

Należy wycofywać się znaną drogą ucieczkową, w przypadku wystąpienia dymów należy używać pochłaniaczy ochronnych lub tlenowych aparatów ucieczkowych.

 

VII.       Zapobieganie pożarom podziemnym

Zapobieganie pożarom podziemnym jest związane zawsze z pewnymi rygorami i kosztami.

Ogólnie środki zapobiegawcze przeciwpożarowe można podzielić na środki techniczne, technologiczne i organizacyjne.

5.    Techniczne środki zapobiegawcze

Dotyczą one stosowania zasad zgodnych z przepisami górniczymi obowiązujących przy stosowaniu odpowiednich maszyn i urządzeń do prowadzenia eksploatacji złoża.

Na przykład kopalnie węgla zobowiązane są do stosowania obudowy niepalnej, komory podziemne należy wykonywać w kopalinie niepalnej, w prądach grupowych powietrza należy budować stalowe tamy bezpieczeństwa, taśmy przenośników powinny być trudnopalne. Wyrobiska muszą być wyposażone w przeciwpożarowe rurociągi wodne oraz inny sprzęt gaśniczy.

6.    Technologiczne środki zapobiegawcze

W kopalniach węgla istotne jest stosowanie właściwego systemu wybierania. Jest to szczególnie ważne w przypadku wybierania pokładów samozapalnych i pokładów grubych.

Stosowany system powinien zapewniać:

   czyste wybieranie pokładu,

   szybki postęp frontu wybierania,

   prawidłową likwidację wybranej przestrzeni,

   niedopuszczenie powietrza do zrobów.

Duże znaczenie w profilaktyce przeciwpożarowej ma niedopuszczenie powietrza do zrobów, a więc szczelne tamowanie zrobów. W przypadku spękania calizny węglowej w celu niedopuszczenia do przepływu powietrza przez szczeliny, wskazane jest uszczelnienie calizny węglowej przez wtłaczanie mleka wapiennego lub mleka cementowego.

7.    Organizacyjne środki zapobiegawcze

Każdy zakład górniczy powinien mieć odpowiednio zorganizowaną i wyposażoną służbę przeciwpożarową. W kopalniach węgla w skład służby przeciwpożarowej wchodzą:

   kierownik ruchu zakładu i wyznaczone przez niego osoby dozoru ruchu,

   służba wentylacyjna,

   służba ratownictwa górniczego,

   oddział ochrony przeciwpożarowej dołu kopalni,

   służba pożarnicza powierzchni kopalni.

Do najważniejszych zadań służby przeciwpożarowej należy zapobieganie pożarom, utrzymywanie w należytej gotowości sprzętu i urządzeń gaśniczych oraz szkolenie załogi w zakresie posługiwania się sprzętem gaśniczym i zachowania się w razie zaistnienia pożaru. Przynajmniej raz w roku powinno się wyprowadzić załogę drogami ucieczkowymi. Każda osoba zjeżdżająca na dół powinna być wyposażona w sprawny pochłaniacz ochronny lub tlenowy aparat ucieczkowy, z wyjątkiem osób wyposażonych w tlenowe aparaty ratownicze.

Wszyscy pracownicy zatrudnieni w podziemnych wyrobiskach górniczych powinni być zaznajomieni

   z zagrożeniem pożarowym występującym w tych wyrobiskach oraz ze sposobem zapobiegania pożarom,

   z zasadami zachowania się w czasie pożaru,

   ze sposobami gaszenia pożaru i posługiwania się sprzętem gaśniczym,

   z obowiązującymi przepisami ppoż. oraz brać udział w szkoleniach,

   z użyciem sprzętu ochrony osobistej, tj. pochłaniaczy ucieczkowych lub tlenowych aparatów ucieczkowych.

Każdy zakład górniczy powinien mieć aktualny plan akcji na wypadek pożaru. Plan ten powinien być na bieżąco aktualizowany.

 

Zebrał i opracował: Czesław Zając

Marzec 2008,  Maj 2009

 

VIII.     Bibliografia:

- T. Bielewicz, B. Prus, J. Honysz: Górnictwo Część I, Wydawnictwo Śląsk 1993r.

- Z.Maciejasz, F. Kruk: Pożary podziemne w kopalniach część I, Wydawnictwo Śląsk 1977r.

- J. Czechowicz, M. Mastaliński, M. Surowiec,: Górnictwo część III, Wydawnictwo Śląsk 1984r

- 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.)

 

 



[1] Maciejasz Z., Kruk F., Pożary podziemne w kopalniach część I;  Katowice 1977 r.



[1] 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.)