Sprawozdanie:
Temat ćwiczenia: Powietrze kopalniane.
Kierunek: GiG
Grupa: 1/1
Nr. Zespołu: 2
Data wykonania ćwiczenia: 11.01.2013r.
Wykonali:
Chwalczuk Rafał
Chojnacki Adam
Celarek Tomas
I Cel ćwiczenia:
Zbadanie:
- zawartości metanu w badanym powietrzu,
- zawartości CO2 w badanym powietrzu,
-zawartości CO w badanym powietrzu,
przy pomocy różnych narzędzi pomiarowych.
II Wiadomości teoretyczne
Metan (CH4), znany także jako gaz błotny i gaz kopalniany to najprostszy węglowodór nasycony (alkan). W temperaturze pokojowej jest bezwonnym i bezbarwnym gazem.
Metan powstaje w przyrodzie w wyniku beztlenowego rozkładu szczątek roślinnych (np. na bagnach). Stanowi też główny składnik gazu ziemnego. Jest stosowany jako gaz opałowy i surowiec do syntezy wielu innych związków organicznych.
Dwutlenek węgla (CO2, nazwa systematyczna: ditlenek węgla lub tlenek węgla(IV)) - nieorganiczny związek chemiczny, tlenek węgla na IV stopniu utlenienia.
W temperaturze pokojowej jest to bezbarwny, bezwonny i niepalny gaz, dobrze rozpuszczalny w wodzie i cięższy od powietrza (ok. 1,5 raza). Pod normalnym ciśnieniem przechodzi ze stanu stałego do gazowego (sublimuje) z pominięciem fazy ciekłej w temperaturze -78,5°C. Pod zwiększonym ciśnieniem (5,1 atm) można go jednak skroplić w temperaturze -57°C.
| Nazwa gazu wybuchowego | Granica wybuchowości % | Temperatura zapłonu oC |
|---|---|---|
| CO | 12,5 ÷ 74 | 609 |
| CH4 | 5 ÷ 15 | 650 |
| NDS | NDSCh |
|---|---|
| Gaz | mg/m3 |
| CO2 | - |
| CO | 30 |
Minimalne stężenie tlenu w powietrzu nie może być niższe niż 19%
Zawartość metanu nie może przekroczyć 2%
Zawartość metanu w powietrzu nie powinna przekraczać:
1) 1% — na wylocie z rejonowych prądów powietrza,
2) 0,75% — w szybie wydechowym, mierzona zgodnie
W razie stosowania metanometrii automatycznej, zawartość metanu na wylocie z rejonowych prądów powietrza może wynosić 1,5%.
III Narzędzia pomiarowe
- metanomierz interferencyjny (z filtrem i bez)
- metanomierz interferencyjny Riken (z filtrem i bez)
-metanomierz interferencyjny R7 (z filtrem i bez)
- metanomierz żarowy
-miernik tlenku węgla
-rurka wskaźnikowa
-pompka harmonijkowa WG-2M
Badania zostały przeprowadzone dla dwóch komór prawej i lewej.
IV Otrzymane wyniki
1. Metanomierz interferencyjny:
A – z filtrem komora lewa: 2% komora prawa:2% [CH4]
B – bez filtra komora lewa:3% komora prawa: 3% [CH4+CO2]
Zawartość CO2=1%
2. Metanomierz interferencyjny Riken:
A-z filtrem komora lewa: 2,5% komora prawa: 3% [CH4]
B-bez filtra komora lewa: 3% komora prawa: 3,5% [CH4+CO2]
Zawartość CO2=0,5%
3. Metanomierz żarowy:
Lewa komora: 1% prawa komora 1,6% [CH4]
4. Miernik tlenku węgla :
Lewa komora: 38ppm=0,0038% prawa komora:31ppm=0,0031% [CO]
5.Rórka wskaźnikowa :
Lewa strona: 1%=18,3mg/l=0,0183mg/m3 [CO2]
Prawa strona: 0,5%=9,2mg/l=0,0092mg/m3 [CO2]
6.Metanomierz interferencyjny R7:
A-z filtrem komora lewa:1% komora prawa:2% [CH4]
B-bez filtra komora lewa: 2,5% komora prawa: 3,5% [CH4+CO2]
Zawartość CO2=1%
V Wnioski:
Zawartość metanu w powietrza jest dopuszczalna dla pomiarów metanomierza żarowego oraz lewej komory metanomierza interferencyjnego R7,w pozostałych urządzeniach pomiarowych wskazana wartość przewyższa dozwolona ilość NDS.
Zawartość dwutlenku węgla jest dopuszczalna dla Metanomierza interferencyjnego Riken, oraz rurki wskaźnikowej z prawej strony, natomiast w pozostałych urządzeniach służących do wykrycia obecności CO2 została wykryta wartość najwyższej dopuszczalnej NDSCh.
Zawartość tlenku węgla nie jest dopuszczalna dla pomiaru ponieważ prawa strona rurki wskaźnikowej przewyższa dopuszczalny NDS a lewa strona rurki przekracza dopuszczalny NDSCh.
Zgodnie z przeprowadzonymi pomiarami żaden z wyników stężenia metanu oraz tlenków węgla nie mieści się w granicy wybuchowości. Można zatem uznać, że powietrze z badanego obszaru nie grozi wybuchem tlenkiem węgla ale wartość metanu wstrzymuje wszystkie prace.
Natomiast większość wyników wskazuje na znaczne przekroczenie dopuszczalnej ilość NDS dla tlenków węgla, dlatego niedopuszczalna jest praca ludzi w takim powietrzu.
V Profilaktyka:
Czynne metody profilaktyki:
-odpowiednio intensywna wentylacja wyrobisk
-stosowanie pomocniczych urządzeń wentylacyjnych dla likwidacji nagromadzeń metanu
-działania wentylacyjne polegające na sterowaniu przepływami powietrza (w tym metanu) w sieci wentylacyjnej z uwzględnieniem zrobów
-odmetanowanie górotworu
-zabezpieczenie wyrobisk przed pożarem oraz produkcją tlenków węgla
Bierne metody profilaktyki.
-prognozowanie metanowości wyrobisk
-stosowanie automatycznego monitoringu stężenia metanu oraz tlenków węgla
-szkolenie załogi i dozoru
-procedury dopuszczenia maszyn i urządzeń górniczych dla pracy w warunkach zagrożenia metanowego,
-działalność jednostek naukowo – badawczych
-działalność kontrolno – inspekcyjna państwowego nadzoru górniczego