Akademia 

Górniczo – Hutnicza 

im. Stanisława Staszica w 

Krakowie 

 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

Temat: 

Oznaczanie skłonności do samozapalenia węgla. 

 
 
 

GiG Kraków EZSM 

Rok 4, Grupa 2 

Sławomir Jastrzębski 

 

 

 

 

 

 

Bartosz Grzesiak

 

 
 
 
 

 

W

stęp: 

 

Pożar podziemny – wystąpienie otwartego ognia, żarzącej się substancji lub 

utrzymywanie się w powietrzu kopalnianym dymów, lub stężenia tlenku węgla (CO) 
powyżej 0,0026%. Aby w kopalni głębinowej mógł zaistnieć pożar, musi występować 
tam materiał palny, odpowiednia ilość tlenu oraz wysoka temperatura. 

 
Podział pożarów: 
-endogeniczne  
-egzogeniczne

 

 
Pożary endogeniczne, czyli pożary w skutek samozapalenia węgla, powstają 

w kopalniach w których prowadzi się roboty górnicze w pokładach skłonnych do 
samozapalenia. Przyczyną większości tego rodzaju pożarów jest samozapalenie się 
węgla w zrobach ścian zawałowych przy przechodzeniu stref uskokowych, 
pozostawienie warstwy (łaty) węgla w stropie z powodu pogorszonych warunków 
stropowych, względnie występowanie nadległych, w bliskości położonych pokładów 
pozabilansowych. Istotnym źródłem jest także migracja powietrza przez warstwy 
spękanego węgla w rejonach występowania tąpań lub wstrząsów górotworu oraz w 
miejscach prowadzonej profilaktyki tąpaniowej. 

 
Pożary egzogeniczne mogą powstać w każdym miejscu wyrobiska 

podziemnego i na powierzchni zakładu, mają charakter nagły, bez oznak 
wcześniejszych. Rozwijają się gwałtownie, stanowiąc duże niebezpieczeństwo dla 
zatrudnionej załogi i ruchu zakładu górniczego. Podstawowe przyczyny: 

-

niewłaściwe wykonianie robót spawalniczych 

-

wadliwe działanie urządzeń energomechanicznych 

-

niewłaściwe prowadzenie robót strzałowych 

-

wybuchy gazów i pyłu węglowego 

-czynnik ludziki 
 

Profilaktyka przeciwpożarowa: 
-  

usunięcie wszystkich zbędnych materiałów łatwopalnych,  

-  

zabezpieczenie w podręczne środki gaśnicze i w podręczny sprzęt gaśniczy  

-  

utrzymanie w odpowiednim stanie punktów czerpania wody .  

-  kontrolowanie instalacji elektrycznej i  wentylacyjnej  
-  

rozmieszczenie zapór i tam przeciwpożarowych 

-  

przeszkolenie załogi z zasadami alarmowania na wypadek pożaru oraz ze 

sposobami likwid

acji pożarów w zarodku 

 

Na proces samozapalenia i samonagrzewania 

się węgla wpływają: 

-

obecność rozdrobnionego węgla skłonnego do niskotemperaturowego utleniania 

-

dopływ powietrza do miejsca nagromadzenia się tego węgla 

-

możliwość akumulacji ciepła wydzielającego się w czasie reakcji utleniania węgla. 

 
 
 

 

 
 

Metody oznaczania skłonności węgla do samozapalenia można podzielić na dwie 
grupy: 
 

1) 

metody oznaczające skłonności do utleniania w podwyższonej temperaturze, 

2) 

metody ustalające skłonność do samozapalenia węgla w niskiej temperaturze 
(metody Orleańskiej, Wesołowskiego, perhydrolowa Maciejasza). 

 

Jako związki utleniające stosuje się tlen gazowy lub powietrze, kwas azotowy, 
nadmanganian potasu i dwuchromian potasu oraz nadtlenek wodoru (perhydrol 
H

2

O

2

). 

 

Ćwiczenie: 

 

Mamy do dyspozycji próbkę: 
-

3g węgla 

-1,5 

  

 

wody destylowanej 

-9 

  

 

 perhydrolu 

 
Metoda Maciejasza. 
 

W ćwiczeniu wykorzystaliśmy metodę perhydrolową Maciejasza. Polega ona 

na badaniu szybkości wzrostu temperatury w układzie węgiel kamienny – wodny 
roztwór H

2

O

2

 (perhydrolu) 

,które wykazały, że reakcja w tym układzie ma 

charakterystyczny przebieg, inny dla węgli skłonnych do samozapalenia niż dla węgli 
nieskłonnych do samozapalenia. Próbka węgla  wykazuje w czasie reakcji 
początkowo nieznaczne podniesienie temperatury. Po osiągnięciu przez układ 
temperatury około 50 



C następuje szybki wzrost temperatury układu dochodzący do 

90-97 



C.  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Na podstawie pomiarów otrzymaliśmy następujące wartości temperatur próbek: 
 

Czas trwania 

reakcji 

 

 t[min] 

Temperatura próbki  

 

T[˚C] 

0 

21,0 

1 

22,0 

2 

23,5 

3 

23,5 

4 

24,5 

5 

24,5 

6 

25,5 

7 

25,5 

8 

26,5 

9 

27,5 

10 

28,5 

11 

30,0 

12 

32,0 

13 

35,0 

14 

38,0 

15 

45,0 

16 

50,0 

17 

57,0 

18 

74,0 

19 

98,0 

          
 

 

 
 
 

Na podstawie 

wykresu zależności temperatury roztworu od czasu reakcji 

możemy określić skłonność węgla do samozapalenia. Im krótszy odcinek poziomy 
krzywej wzrostu temperatury, odpowiadający okresowi przygotowawczemu ,tym 
węgiel bardziej skłonny do samozapalenia. 
 
 
Wska

źniki skłonności węgla do samozapalenia metodą perhydrolową Maciejasza. 

 
 

 
 

Wyszczególnienie 

Grupa 

I 

II 

III 

Węgle bardzo 

skłonne do 

samozapalenia 

Węgle mało  

skłonne do 

samozapalenia 

Węgle nieskłonne 

 do samozapalenia 

Najwyższa temperatura 
układu węgiel 
kamienny 

–wodny 

roztwór perhydrolu. 
 
 
Czas osiągnięcia 
maksymalnej 
temperatury T

max

 

 
 
Czas przyrostu 
temperatury między 50 
-90



C. 

T

max

 

≥  

90



C 

 
 
 
 
 

T

max

 

≤  

40 min 

 
 

 
 

T

50-90

 

≤  

2,5 min

 

T

max

 

≤  

90



C 

 
 
 
 
 

40 min ≤

 

T

max

 

≤  

75 min 

 
 
 
 

2,5 min< T

50-90

 < 6 min

 

T

max

 

< 

90



C 

 
 
 
 
 

T

max

 

≥  

75 min 

 
 
 
 

T

50-90

 

> 

6 min

 

 
 
 
 
 

0

20

40

60

80

100

120

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

T[˚C] 

T[… 

Wnioski: 
 

Z ana

lizy powyższego wykresu wynika , że nasz węgiel należy do grupy węgla 

bardzo skłonnego do samozapalenia. Pożar próbki nastąpił szybko, a dymy 
wydzielały się ok 10min.