Wyższy Urząd Górniczy
Zagrożenie pożarowe
w drążonych
wyrobiskach
kamiennych
przecinajÄ…cych
pokłady węgla
Zagrożenie pożarowe
w drążonych
wyrobiskach
kamiennych
przecinajÄ…cych
pokłady węgla
Katowice 2011
© Copyright by Wyższy UrzÄ…d Górniczy, Katowice 2011
Opracowanie
Departament Górnictwa WUG
Opracowanie graficzne,
skład i łamanie
Anna Nowrot
Redakcja
Anna Swiniarska-Tadla
Druk broszury sfinansowano ze środków
Zakładu Ubezpieczeń Społecznych
Wyższy Urząd Górniczy
40-055 Katowice, ul. Poniatowskiego 31
www.wug.gov.pl
e-mail: [e-mail]
Wstęp
Prowadzenie robót górniczych w górotworze powoduje ujaw-
nianie się zagrożeń naturalnych oraz powstawanie zagrożeń tech-
nicznych.
Pomimo prowadzonych na szerokÄ… skalÄ™ prac profilaktycznych
dochodzi do niebezpiecznych zdarzeń, w wyniku których górnicy
ginęli lub ulegali wypadkom. W tabeli przedstawiono liczbę niebez-
piecznych zdarzeń zaistniałych w latach 2001-2010. Wykres kołowy
przedstawia liczbę wypadków śmiertelnych związanych z niebez-
piecznymi zdarzeniami.
Liczba niebezpiecznych zdarzeń zaistniałych w podziemnych zakładach górniczych
w latach 2001-2010
Zagrożenia górnicze: 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Razem
pożary endogeniczne 1 4 4 5 7 2 4 5 11 9 52
pożary egzo. (kwk) 0 3 1 4 2 1 2 4 0 0 17
pożary (rudy miedzi) 2 0 3 5 6 1 7 5 3 3 35
pożary (pozostałe zg) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
metanowe 0 3 4 1 3 2 4 2 2 1 22
wyrzuty gazów i skał 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 2
wybuchy pyłu
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
węglowego
wentylacyjne
0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 2
i klimatyczne
razem
3 12 12 15 21 6 17 16 16 13 131
(zagrożenia aerologiczne)
zawały skał (kwk) 2 1 1 1 1 1 1 2 3 1 14
zawały skał (rudy
0 1 0 2 2 1 0 0 2 1 9
miedzi)
tÄ…pania (kwk) 4 4 4 3 3 4 3 5 1 2 33
tÄ…pania (rudy miedzi) 5 8 9 8 3 2 3 2 4 6 50
wodne 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1
razem
11 14 14 14 9 8 9 9 10 10 106
(zagr. pozostałe)
Razem: 14 26 26 29 30 14 26 25 26 23 237
Z przedstawionych danych wynika, że pożary stanowią 44% nie-
bezpiecznych zdarzeń zaistniałych w podziemnych zakładach gór-
niczych. Niestety w ostatnich latach liczba takich zdarzeń wzrasta.
3
Liczba wypadków śmiertelnych zaistniałych w czasie
niebezpiecznych zdarzeń w latach 2001-2010
2%
7%
8%
46%
11%
7%
19%
zagrożenie metanowe 56 zawały 23
wentylacyjno-klimatyczne 9 tÄ…pania 13
wybuchy pyłu węgloego 10 pożary endogeniczne 8
wyrzuty skał i gazów 3
Zagrożenie pożarowe
W górnictwie węgla kamiennego zagrożeniami najczęściej
występującymi, wymagającymi prowadzenia niejednokrotnie dłu-
gotrwałych akcji ratowniczych, są pożary. Specyfika podziemnych
wyrobisk górniczych powoduje szybkie przekroczenie dopuszczal-
nych stężeń gazów szkodliwych dla zdrowia. W czasie podziemnego
pożaru może wystąpić, bardzo niebezpieczna dla ludzi, zmiana kie-
runków przepływu powietrza lub też ograniczenie swobody poru-
szania się pracowników w warunkach występującego zadymienia.
Podejmowane akcje przeciwpożarowe powodują wstrzymanie
robót górniczych w części kopalni oraz konieczność tamowania
wyrobisk w celu ich izolacji. Niejednokrotnie w otamowanym polu
pozostawiony zostaje znaczny majątek trwały oraz duże zasoby wę-
gla.
W latach 1947 1960 liczba pożarów endo i egzogenicznych
w podziemnych zakładach węgla kamiennego była bardzo duża. W
latach pięćdziesiątych dochodziło nawet do ponad 600 pożarów
rocznie. W kolejnych latach można było zaobserwować sukcesywny
4
spadek tej liczby z ok. 300 pożarów w roku 1960 do ok. 30 w roku
1970. W ostatnich dziesięciu latach liczba ta nie przekroczyła 11,
osiągając wartość minimalną w roku 2001  jeden pożar. Na spadek
liczby pożarów egzogenicznych znacząco wpłynął zakaz stosowania
otwartego ognia. Pożary endogeniczne ograniczono dzięki rozwo-
jowi metod wczesnego wykrywania, stosowania w coraz większym
zakresie gazów inertnych oraz zastosowania w szerokim zakresie
izolowania zrobów nowoczesnymi środkami chemicznymi i mine-
ralnymi.
Mimo tak znacznego ograniczenia występowania pożarów en-
dogenicznych w dalszym ciągu stanowią one duże zagrożenie dla
ruchu zakładów górniczych. Przyczynami powstawania zagrożenia
mogą być (oprócz powszechnie znanych przyczyn, takich jak: zabu-
rzenia geologiczne i pozostawianie resztek węgla) niewłaściwie sto-
sowane metody wczesnego wykrywania pożarów lub zbyt póz
ne
podejmowanie decyzji o izolowaniu rejonu, w którym zagrożenie
wzrosło.
Pożary w drążonych wyrobiskach
korytarzowych
Szczególnie niebezpieczne są pożary w wyrobiskach przewie-
trzanych wentylacją odrębną, ponieważ zaskoczeni pożarem górni-
cy mają tylko jedną drogę ewakuacji, która może być odcięta przez
ogień. Podczas takiego pożaru bardzo szybko uszkodzeniu ulegają
lutniociągi i następuje zanik przewietrzania wyrobiska, co w polach
metanowych może doprowadzić do powstania mieszaniny wybu-
chowej (metan wybucha przy stężeniu od 5 do 15%). W ostatnich
latach obserwuje się wzrost liczby tego typu pożarów.
Podobnie jak w wyrobiskach z wentylacją opływową, pożary w
wyrobiskach z wentylacją odrębną można gasić aktywnie, z wyko-
rzystaniem środków gaśniczych lub pasywnie, przez otamowanie.
Szczególnie niebezpieczne jest aktywne gaszenie pożarów w po-
5
lach metanowych. Przed przystÄ…pieniem do gaszenia aktywnego lub
pasywnego należy dokładnie określić stężenie metanu w rejonie,
ponieważ od jego wielkości zależy sposób prowadzenia akcji. Przy
zawartości metanu do 5%, w celu niedopuszczenia do powstania
mieszaniny wybuchowej, wyrobiska należy intensywnie przewie-
trzać. Natomiast, gdy stężenie metanu przekracza 15% (górna gra-
nica wybuchowości metanu), należy ograniczyć dopływ powietrza
do ogniska pożaru.
Gasząc aktywnie trzeba mieć na uwadze możliwość gromadze-
nia siÄ™ metanu w stropie wyrobiska i jego okresowego wypalania
się długimi językami. Czasem może dochodzić do małych, niebez-
piecznych dla ratowników, wybuchów. Gdy aktywne gaszenie poża-
ru (trwające 6-8 godzin) nie przynosi efektów, należy przystąpić do
izolowania pożaru tamą o konstrukcji przeciwwybuchowej.
Podczas gaszenia pożarów w wyrobiskach przewietrzanych
wentylacją odrębną szczególnie niebezpieczne jest zjawisko tzw.
pułapki wodnej.
Podczas pożaru przestrzenią o najwyższej temperaturze jest
strefa spalania. Temperatura w tej strefie dochodzi do kilkuset stop-
ni Celcjusza. Przy stropie gromadzą się gorące gazy, których tempe-
ratura wprawdzie jest niższa od temperatury płomieni, lecz wynosi
kilkaset stopni Celcjusza. Czym bliżej spągu, tym temperatura jest
niższa. Podczas spalania następuje ciągłe wydzielanie się gazów po-
żarowych, co powoduje obniżanie się gorącej strefy przystropowej.
Woda podawana do ogniska pożaru zamienia się w parę (z jednego
litra wody może powstać nawet około 1700 litrów pary) i unosi
się do strefy podstropowej powodując, że gazy i dymy pożarowe
błyskawicznie obniżają się do poziomu spągu, stając sie śmiertelnym
zagrożeniem dla ratowników gaszących pożar. W takiej sytuacji, na-
wet niegroz
ny z pozoru pożar, może doprowadzić do wypadków
śmiertelnych.
6
Przykłady pożarów endogenicznych
zaistniałych w wyrobiskach korytarzowych
przewietrzanych wentylacją odrębną
1. KW S.A. Oddział KWK  Knurów-Szczygłowice Ruch
 Knurów w Knurowie
Pożar zaistniał w dniu 14.12.2010 r., w miejscu przecięcia pokła-
dów 502/2 i 504 przez drążony przekop, po upływie dwóch i pół
miesiąca od odsłonięcia pierwszego pokładu. Przecięte pokłady
nie były izolowane, a w przekopie nie wyznaczono stacji wcze-
snego wykrywania pożarów endogenicznych.
2. Lubelski Węgiel  Bogdanka w Bogdance
Pożar zaistniał w dniu 15.08.2010 r., w chodniku wykonanym
równolegle, w odległości ok. 2,5 m do wyrobiska przyściano-
wego wyeksploatowanej ściany. Drążenie chodnika zakończo-
no w styczniu 2010 r. Z konieczności wykonania w nim robót
utrzymywano wentylację lutniową tłoczącą. Mimo wykonywania
w nim badań wczesnego wykrywania pożarów oraz pomiarów
temperatury ociosów oraz prowadzenia prac profilaktycznych
w dniu 15.08.2010 r. stwierdzono przekroczenie dopuszczalne-
go stężenia tlenku węgla wynoszące 50 ppm (0,0050%) i podję-
to akcję ratowniczą przeciwpożarową.
3. JSW S.A KWK  Zofiówka w Jastrzębiu-Zdroju.
Pożar zaistniał w dniu 23.04.2010 r., w upadowej (wyrobisko
kamienne) o długości 1642 m, w rejonie przecięcia pokładu 510
o miąższości 16,3 m i pokładu 505/1 o miąższości 4,6 m. Prze-
ciętych pokładów nie odizolowano. W dniu 23.04.2010 r. czujnik
ceometrii automatycznej, zabudowany w upadowej w odległości
ok. 15 m od wlotu, zarejestrował stężenie tlenku węgla powyżej
26 ppm. W związku z powyższym rozpoczęto akcję ratowni-
czą przeciwpożarową. Po nieskutecznej próbie gaszenia, przez
bezpośrednie lanie wody na ognisko pożaru, upadowa została
zalana wodÄ….
7
4. KW S.A. Oddział KWK  Bielszowice
Pożar zaistniał w dniu 16.02.2011 r. w upadowej wykonanej w
pokładzie 504 zaliczonym do IV kategorii zagrożenia metano-
wego. Drążenie upadowej zakończono 23.09.2010 r. Następnie
była ona przewietrzana wentylacją odrębną. W dniu 16.02.2011
r., po pojawieniu się w prądzie powietrza wypływającym ze śle-
pej części wyrobiska tlenku węgla o stężeniu powyżej 0,0026%
(26 ppm) oraz dymów, rozpoczęto akcję ratowniczą przeciw-
pożarową.
Wnioski końcowe
1. Pożary są dominującym, niebezpiecznym zdarzeniem w pod-
ziemnych zakładach górniczych. Rejestrujemy najwięcej poża-
rów endogenicznych.
2. Przyczynami pożarów endogenicznych, zaistniałych w wyrobi-
skach korytarzowych, przewietrzanych wentylacją odrębną było:
" przewietrzanie wydrążonych i czasowo nieużywanych wyro-
bisk korytarzowych oraz nie wyłączenie ich z sieci wentyla-
cyjnej zakładu górniczego przez wykonanie tam izolacyjnych i
np. inertyzacjÄ™,
" niewykonanie izolacji pokładów węgla po przecięciu ich drą-
żonymi wyrobiskami korytarzowymi kamiennymi,
" niewłaściwe wykonywanie badań wczesnego wykrywania po-
żarów endogenicznych, co skutkowało póz
nym podjęciem
działań profilaktycznych,
" mało skuteczna profilaktyka przeciwpożarowa po stwierdze-
niu wzrostu temperatury ociosów i stężeń tlenku węgla (zja-
wiska te w pierwszej fazie rozwoju były bagatelizowane).
3. W ostatnich latach wzrasta liczba zdarzeń związanych z zagro-
żeniami aerologicznymi. W wyniku występowania pożarów en-
dogenicznych w polach metanowych dochodziło do zapaleń i
wybuchów, w wyniku których dochodziło do licznych wypad-
ków śmiertelnych.
8
Wyższy Urząd Górniczy
Poniatowskiego 31
40-055 Katowice
32 736 17 00
www.wug.gov.pl