plik

- 2 -

Wiadomości Górnicze 8-9/83

Pożary w kopalniach silnie metanowych są szczególnie niebezpieczne ze

względu na możliwość wystąpienia wybuchu mieszaniny gazów pożarowych i
metanu dopływającego do pożaru.

W związku z tym aktywne gaszenie pożaru jest bardzo utrudnione i często

zasadniczym celem akcji pożarowej jest jak najszybsze otamowanie
za

ognionych i zagrożonych wyrobisk tamami pożarowymi przeciwwybuchowymi.

Powstaje  w  ten  sposób  pole  pożarowe.  W  okresie  powolnego  rozwoju  pożaru,
zwłaszcza  endogenicznego,  istnieje  możliwość  prowadzenia  akcji  aktywnego
gaszenia  pożaru  oraz  ewentualnie  likwidacji  urządzeń  i  sprzętu  z  rejonu
zagrożonego  przy  zachowaniu  szczególnych  rygorów  kontrolno-pomiarowych  i
organizacyjnych.

W niniejszym artykule przedstawiono przebieg akcji pożarowej w KWK

„Manifest Lipcowy” w warunkach silnego zagrożenia wybuchowego, w czasie
której prowadzono aktywne gaszenie pożaru i likwidację urządzeń.

1.

Miejsce pożaru

Pożar endogeniczny powstał w strefie zaburzeń stropowych likwidowanej

ściany D-5 w pokł. 403/1 na poz. 705m w dniu 1.09.1981r. Ściana
eksploatowana była systemem podłużnym z zawałem stropu w kierunku do pola
z obudową zmechanizowaną FAZOS 12/28 (96 sekcji) oraz z kombajnem KWB-3
RDU.

Parametry ściany były następujące:



grubość pokładu

–

2,71÷3,28m,



średnie nachylenie

–



długość ściany

–

130m,



zagrożenie metanowe

–

IV kat.,



zagrożenie pyłowe

–

klasa B,



samozapalność węgla

–

I grupa (Szb = 5÷60

C/min),



wskaźnik PS

–

C/min,



metanowość absolutna

–

1,0÷2,0m

/min,



ilość powietrza

–

ok. 600÷1000m

/min,



warunki geologiczne

–

w stropie łupki ilaste a laminami węgla o

grubości ok. 0,3m. oraz liczne uskoki.

Eksploatację ściany D-5 ze względu na występujące uskoki zakończono w

lipcu 1981r. W sierpniu prowadzono likwidację uzbrojenia ściany D-5, polegającą
na wytransportowaniu urządzeń i obudowy ze ściany D-5 do dowierzchni ściany
D-

7. Dla utrzymania ciągłości przewietrzania w ścianie D-5 w miejsce

zlikwidowanej obudowy zmechanizowanej budowano kaszty drewniane.
Lokalizację ścian oraz sposób ich przewietrzania pokazano na rys.1.

erwsze oznaki wzrostu zagrożenia pożarowego wystąpiły w ścianie D-5 w

dniu 19.08.1981r., kiedy stwierdzono 0,001% tlenku węgla w chodniku
nadścianowym w przekroju tam bezpieczeństwa i 0,01% tlenku węgla w zawale
likwidowanego chodnika nadścianowego.

- 3 -

Wiadomości Górnicze 8-9/83

Rys.1. Schemat przestrzenny przewietrzania ścian D-5 i D-7 w pokł.403/1,

stan na 1.09.1981r.

– powietrze zużyte, zadymione, 2 – stanowisko chromatografu z linią pomiarową doprowadzającą do

ogniska pożaru, 3 – baza ratownicza nr 1, 4 – świeży prąd powietrza, 5 – czujnik metanom. rejestr.-
wyłączony (2%), 6 – ognisko pożaru, 7 – obudowa FAZOS 12/28 - 42 sekcje, 8 - czujnik metanom.
rejestr.-

wyłączony (1%), 9 – baza ratownicza nr 2, 10 - obudowa FAZOS 12/28 - 54 sekcje, 11 - czujnik

metanom. rejestr.-

wyłączony (1%).

W związku z tym rozpoczęto akcję profilaktyczną, w trakcie której:



ograniczono przepływ powietrza przez ścianę D-5 z ok.1000m

/min do

ok.400m

/min,



odwrócono kierunek powietrza w chodniku podścianowym D-5 od dowierzchni
ściany D-7 w stronę pochylni D-1,



wzmocniono obłożenie robót likwidacyjnych,



zwiększono zakres i częstotliwość kontroli zagrożenia pożarowego.

Pomimo

zastosowania

wymienionych

przedsięwzięć

proces

samozagrzewania  węgla  w  dalszym  ciągu  się  rozwijał  i  w  dniu  1.09.1981r.  na
zmianie I w ścianie D-5, w odległości ok.30m od jej wylotu, stwierdzono żarzenie
się  węgla  w  wyrwie  stropowej,  a  w  prądzie  wylotowym  ze  ściany  zawartości
tlenku węgla wzrosły do ok.0,002%. W związku z tym  została rozpoczęta akcja
pożarowa. W  dolnym  odcinku  ściany  D-5  pozostało  jeszcze  45  sekcji  obudowy
zmechanizowanej FAZOS 12/28 do wytransportowania.

- 4 -

Wiadomości Górnicze 8-9/83

Akcja pożarowa

Próba aktywnego ugaszenia wodą pożaru nie powiodła się z powodu tego,

że ognisko było zlokalizowane w strefie zaburzenia stropowego kontaktującego
się bezpośrednio z zawałem. W związku z tym opracowany w dniu 1.09.1981r.
plan akcji pożarowej zakładał jak najszybsze otamowanie zagrożonego rejonu i
obejmował:



prace wewnątrz pola pożarowego polegające na wzmocnieniu obudowy ścian
D-5 i D-7, z

ainstalowaniu w ścianie D-5 wzdłuż kasztów drewnianych

prądownic wytwarzających zasłony wodne, zabudowaniu w chodniku
nadścianowym D-5 na odcinku od pochylni F-2 do rejonu ogniska wężowej
linii pomiarowej,



prace  zmierzające  do  zamknięcia  pola  pożarowego  w  chodniku
nadścianowym  D-5  przez  wykonanie  korka  podsadzkowego  z  pyłu
dymnicowego  z  otwartym  przełazem  o  średnicy  800mm  (TP-1),  chodniku
podścianowym D-5 przez wykonanie tamy gipsowej z otwartym przełazem o
średnicy  600mm  (TP-2),  chodniku  podścianowym  D-7  przez  jego  zatopienie
na odcinku ok.200m tworząc korek wodny oraz dodatkowo przez wykonanie
tamy murowej z dwoma przełazami lutniowymi o średnicach 800mm (TP-3),



kontrolę stanu pożaru na podstawie analizy składu chemicznego gazów
pożarowych przeprowadzonej przez zainstalowany w pochylni F-2
chromatograf. Próbki gazów pożarowych pobierano zdalnie wężowymi liniami
pomiarowymi

rejonu

ogniska

(wyrwy

stropowe)

oraz

chodnika

nadścianowego D-5 (z przekroju tamy bezpieczeństwa) cyklicznie co 1
godzinę,



kontrolę stabilności przewietrzania rejonu ściany D-5 przez pomiary ilości
powietrza co 1 godzinę i sporządzanie schematów potencjalnych 1 raz na
dobę,



zabezpieczenie posterunkami zagrożonego rejonu.

W ciągu następnej doby, na podstawie pomiarów wentylacyjnych i

opracowanego schematu potencjalnego, ustabilizowano stan przewietrzania
ściany D-5, ograniczając ilość powietrza przepływającego przez ścianę D-5 do
200m

/min. Pomimo tych działań nie nastąpił wzrost zawartości gazów

pożarowych  w  ścianie  D-5,  co  świadczyło  o  ustaleniu  się  stanu  pożaru.  W
związku  z  tym  kierownik  akcji  po  konsultacji  ze  specjalistami  z  GIG-u,  MgiE,
CSRG,  RZPW  i  OUG  zmodyfikował  plan  akcji  pożarowej.  Plan  został
rozszerzony  o  wznowienie  wycofywania  obudowy  zmechanizowanej  FAZOS
12/28 ze ściany D-5 przy uwzględnieniu następujących warunków:



kontynuowania prac umożliwiających ewentualne zamknięcie pola
pożarowego zgodnie z pierwotnym planem,



cyklicznej kontroli składu gazów pożarowych z wykorzystaniem systemu
zdalnego pobierania próbek powietrza i analizy chromatograficznej,



kontroli ilości przepływu powietrza w otwartym przełazie lutniowym tamy TP-1
– jeden raz na godzinę i utrzymania stabilnego przepływu powietrza przez
ścianę D-5 w ilości ok. 3,5m

/s,



prowadzenia pomiarów CO i CO

indykatorami i CH

metanomierzami jeden

raz na godzinę: w ścianie D-5 20m powyżej ostatniej sekcji, w miejscu
rabowania sekcji, w chodniku podścianowym D-5,

- 5 -

Wiadomości Górnicze 8-9/83



pobieranie prób pipetowych powietrza w w/w miejscach jeden raz na zmianę,



bieżącej kontroli wybuchowości mieszaniny gazów pożarowych metodą
Le Chateliera i w przypadku stwierdzenia wskaźnika L ≥ 0,4 bezzwłocznego
wycofania zatrudnionych wewnątrz pola ludzi poza strefę zagrożenia,



prowadzenia systematycznej kontroli wyrabowanego odcinka ściany D-5 i
zlewan

ia wodą zrobów i kasztów ściany D-5 w miejscach uzgodnionych z

kierownictwem akcji,



rabowanie sekcji obudowy FAZOS 12/28 przy pomocy doświadczonej załogi
pracującej pod stałym nadzorem dozoru górniczego.

W początkowej fazie akcji skład gazów pożarowych nie ulegał zmianie.

Zmianę składu gazów pożarowych oraz wskaźnika Le Chateliera w czasie
przedstawiono na wykresie (rys.2).

Rys.2. Zmiany stężeń gazów pożarowych w chodniku nadścianowym D-5

w pokł.403/1 w okresie od 1.09. do 9.09.1981r.

Jedn

akże w dniu 6.09.1981r. nastąpiło zapalenie się kasztów drewnianych

wskutek czego gwałtownie wzrosły zawartości gazów pożarowych osiągając
maksymalne wartości: CO

= 10,8%, CO = 3,25%, H = 4,0%, CH

= 1,5%,

stwarzając poważne zagrożenie wybuchowe. W związku z gwałtownym

- 6 -

Wiadomości Górnicze 8-9/83

rozwojem pożaru podjęto decyzję o izolacji ogniska pożaru i zamykaniu pola
pożarowego w następującej kolejności:
ETAP I

– zamknięcie przełazu lutniowego w tamie TP-1 przy utrzymaniu

niezmiennego przepływu powietrza przez ścianę D-5.

ETAP II

– po zatopieniu zalegającego poniżej poziomu przekopu chodnika

podścianowego  D-7  do  wysokości  ok.  0,5m  od  strzałki  wyrobiska,
równoczesne  zamknięcie  przełazów  lutniowych  w  tamach  TP-1
i TP-3.

Zamknięcie przełazów lutniowych w tamach TP-1, TP-2 i TP-3 nastąpiło w

dniu 7.09.1981r. Po zamknięciu pola pożarowego nie wystąpiły wybuchy gazów
pożarowych. W następnym dniu przeprowadzono pomiary wentylacyjne i
sporządzono schemat potencjalny przedmiotowego rejonu, w oparciu o który
wyrównano pole potencjału aerodynamicznego za pomocą tam gaszących: TG-1
zlokalizowanej w pochylni F-2 i TG-2 zlokalizowanej w pochylni D-

1 stwarzając w

ten sposób warunki do pasywnego gaszenia pożaru.

Sposób zamknięcia pola pożarowego przedstawiono na rys.3.

Rys.3. Schema

t przestrzenny przewietrzania ścian D-5 i D-7 w pokł.408/1,

stan na 9.09.1981r.

– tama TP-1 (korek z pyłu dymnicowego), 2 – obudowa FAZOS 12/28-13 sekcji, 3 – obudowa FAZOS

12/28-63 sekcje, 4

– korek wodny, 5 – tama TP-3 (korek gipsowy), 6 – tama TP-3 (murowa)

- 7 -

Wiadomości Górnicze 8-9/83

3. Stwierdzenia i wnioski

Analizując przebieg akcji pożarowej w KWK „Manifest Lipcowy” można

sformułować następujące stwierdzenia i wnioski:
1)

Przyczyną  powstania  pożaru  endogenicznego  w  ścianie  D-5  było  jej
zatrzymanie  w  rejonie  uskoków  i  zaburzeń  geologicznych,  występowanie  w
stropie  ściany  wyrzuconego  uskokiem  pokładu  węgla  oraz  stosunkowo  długi
okres jej likwidacji (ok. 2 miesięcy).

Konsekwentna realizacja zmodyfikowanego planu akcji pożarowej bazującego
na szczegółowej kontroli stanu pożaru i wentylacji w przedmiotowym rejonie
umożliwiła w warunkach silnego zagrożenia metanowego i wybuchowego:



prowadzenie aktywnego gaszenia pożaru,



zlikwidowanie 31 sekcji obudowy zmechanizowanej FAZOS 12/28 w ścianie
D-

5 i zabudowanie ich w ścianie D-7,



ezpieczne zamknięcie pola pożarowego.

W kopalniach po wybuchu pożaru można wyróżnić dwie fazy jego rozwoju:

Faza pierwsza,

w której jest słabo rozwinięty i w przewietrzanych
wyrobiskach nie występują mieszaniny wybuchowe
gazów pożarowych i metanu,

Faza druga,

w której pożar jest bardzo rozwinięty i w
przewietrzanych wyrobiskach występują mieszaniny
wybuchowe gazów pożarowych i metanu.

Okresy trwania poszczególnych faz mogą być różne, uzależnione od

rodzaju węgla, metanowości złoża, skuteczności aktywnego gaszenia pożaru
oraz struktury sieci wentylacyjnej i zastosowanych metod stabilizacji
wentylacyjnej pożaru.
4)

Podczas pożaru w kopalniach silnie metanowych możliwe jest prowadzenie
akcji ratowniczej zmierzającej do aktywnego zlikwidowania ogniska pożaru,
zabezpieczenia urządzeń, sprzętu i złoża pod warunkiem, że:



ognisko pożaru lub jego rejon są dokładnie zlokalizowane,



stabilność przepływu powietrza przez rejon pożaru jest duża,



kontrola składu gazów pożarowych z najbliższego rejonu ogniska pożaru jest
realizowana cyklicznie, w jak najkrótszych interwałach czasowych przy
wykorzystaniu systemu

zdalnego pobierania próbek powietrza i

chromatograficznej ich analizy (chromatograf jest zainstalowany na dole
kopalni),



skład gazów we wszystkich prądach wylotowych, zza tam izolacyjnych i w
miejscach pracy jest cyklicznie kontrolowany przyrządami pomiarowymi
przenośnymi przez pobieranie gazów do pipet i ich analizę chemiczną,



rejon pożaru jest zabezpieczony zaporami pyłowymi,



przeprowadzona jest kontrola

nagromadzenia metanu i lontów metanowych w

wyrobiskach mających bezpośredni kontakt z ogniskiem pożaru,



od początku akcji jest prowadzona budowa przeciwwybuchowych tam
pożarowych dla ewentualnego szybkiego zamknięcia pola,



w akcji ratowniczej w strefie za

grożenia jest zaangażowana jak najmniejsza

liczba zastępów,



w wyrobiskach nie występują wybuchowe mieszaniny gazów pożarowych i
metanu,

- 8 -

Wiadomości Górnicze 8-9/83



akcja ratownicza wewnątrz pola zostanie przerwana, jeżeli wskaźnik
Le Chateliera L ≥ 0,4 lub wystąpią zapalania i wybuchy lokalne metanu,



jest zapewniona stała łączność telefoniczna,



działają urządzenia automatycznej metanometrii i anemometrii zwłaszcza od
strony dopływu powietrza do ogniska.

W czasie prowadzenia akcji pożarowej należy brać pod uwagę możliwość
gw

ałtownego rozwoju pożaru i wystąpienia wybuchowych mieszanin gazów

pożarowych. W związku z tym należy priorytetowo traktować budowę
przeciwwybuchowych tam pożarowych dla ewentualnego jak najszybszego
zamknięcia pola pożarowego.

Uzyskanie doświadczenia w KWK „Manifest Lipcowy” mogą być przydatne
przy prowadzeniu akcji pożarowych w innych kopalniach, przy czym każdy
przypadek wymaga odrębnego i indywidualnego rozwiązania.