ZAGROŻENIA W GÓRNICTWIE WĘGLA.
1. PODZIAŁ ZAGROŻEŃ W GÓRNICTWIE.
STOPNIE
Zagrożenia tąpaniami - 3 stopnie.
Zagrożenie wodne - 3 stopnie.
Zagrożenia wybuchem, wyrobiska (pomieszczenia) w polach metanowych - 3 stopnie.
KATEGORIE
Zagrożenie metanowe - 4 kategorie.
Zagrożenie wyrzutami gazów i skał - 2 kategorie.
Zagrożenie działaniem pyłów szkodliwych dla zdrowia - 3 kategorie.
KLASY
Zagrożenie wybuchem pyłu węglowego - 2 klasy.
Zagrożenie radiacyjne substancjami promieniotwórczymi - 2 klasy.
2/ TĄPANIA.
WSTRZĄS GÓROTWORU - wyładowanie energii nagromadzonej w górotworze.
Objawy - drganie górotworu, zjawiska akustyczne.
Wyrobisko dalej jest funkcjonale i bezpieczne w użytkowaniu.
TĄPNIĘCIE - zjawisko dynamiczne spowodowane wstrząsem górotworu.
Skutek - wyrobisko lub odcinek uległo gwałtownemu zniszczeniu lub uszkodzeniu.
Całkowita lub częściowa utrata funkcjonalności, lub bezpieczeństwa użytkowania.
ZAGROŻENIE TĄPANIAMI - możliwość wystąpienia tąpnięcia z powodu niekorzystnych warunków górniczo-geologicznych w wyrobisku lub w jego otoczeniu.
SKŁONNOŚC DO TĄPAŃ - zdolność do gromadzenia energii w górotworze lub skałach
i nagłego jej wyzwolenia w momencie zmiany lub zniszczenia ich struktury.
Są 3- y stopnie:
1 stopień - po odprężeniu nie występują tąpnięcia.
dokonano odprężenia- tzn.
- wybrano pokład odprężający z zawałem stropu w odległości do 50m pod
pokładem odprężanym lub 20m nad tym pokładem,
- wybrano pokład odprężający z podsadzką hydrauliczną w odległości do 30m pod
pokładem odprężanym lub 15m nad tym pokładem,
- przy grubym pokładzie - przez czyste wybranie warstwy tego pokładu,
- nie zachowano warunków wymienionych powyżej lecz warunki geologiczno-górnicze,
własności geomechaniczne pokładu, wyniki badań i opinia rzeczoznawcy uzasadniają
zaliczenie do 1- go stopnia.
Częstotliwość badań ustala KRZG po opinii „kopalnianego zespołu do spraw tąpań”.
2 stopień- pokłady lub ich części skłonne,
w których nie odprężono pokład przez wybranie pokładu
sąsiedniego ale warunki geologiczno-górnicze, własności geomechaniczne pokładu,
wyniki badań i opinia rzeczoznawcy uzasadniają zaliczenie do 2- go stopnia.
3 stopień- pokłady lub ich części skłonne,
w których nie dokonano odprężenia przez wybranie pokładu sąsiedniego lub wystąpiło
tąpnięcie, pomimo wcześniejszego odprężenia.
3/ ZAGROŻENIE METANOWE.
Metanowość - ilość CH4 pochodzenia naturalnego w jednostce wagowej w caliźnie węglowej.
Izolinie metanowości - linie oddzielające obszary o zróżnicowanej metanowości.
Pola metanowe - wyrobiska w pokładzie metanowym, wraz odprowadzającymi powietrze.
Są 4- y kategorie.
(mpn - CH4 (metan) pochodzenia naturalnego,
csw - czystą substancję węglową,)
I KAT - stwierdzono mpn w ilości od 0,1 do 2,5 m3/Mg,
w przeliczeniu na csw,
II KAT - stwierdzono mpn w ilości powyżej 2,5 m3/Mg,
lecz nie większej niż 4,5 m3/Mg, w przeliczeniu na csw,
III KAT- stwierdzono mpn w ilości powyżej 4,5 m3/Mg, lecz nie większej niż 8 m3/Mg,
w przeliczeniu na csw.
IV KAT- stwierdzono mpn w ilości powyżej 8 m3/Mg w przeliczeniu na csw
lub wystąpił nagły wypływ metanu albo wyrzut metanu i skał.
4/ STOPNIE WYROBISK(pomieszczeń) ZAGROŻONYCH WYBUCHEM CH4.
Są 3- y stopnie niebezpieczeństwa wybuchu.
Stopień "a"- nagromadzenie CH4 powyżej 0,5% - wykluczone.
Stopień "b"- w normalnych warunkach przewietrzania nagromadzenie CH4 powyżej 1%
jest wykluczone.
Stopień "c"- w normalnych warunkach przewietrzania nagromadzenie CH4 może
przekroczyć 1%.
5/ ZAGROŻENIA WYRZUTOWE.
Całkowita gazonośność- zawartość CO2 lub CH4, lub łączna ilość gazów pochodzenia naturalnego w górotworze.
Zagrożenie wyrzutowe- naturalna skłonność do występowania wyrzutów gazów i skał lub nagłego wypływu gazów z górotworu do wyrobiska,
Wyrzuty gazów i skał - przemieszczenie rozkruszonych skał lub węgla z calizny do wyrobisk powodujących efekty akustyczne, podmuch powietrza, uszkodzenie obudowy, urządzeń, powstanie kawerny, zaburzenie w przewietrzaniu wyrobisk, powstanie wybuchowego nagromadzenia metanu lub atmosfery niezdatnej do oddychania'
Nagły wypływ gazów - intensywne wydzielanie się gazów , które może spowodować w wyrobisku wybuchowe nagromadzenie metanu lub atmosfery niezdatnej do oddychania.
Kawerna powyrzutowa - pustka w stropie, spągu lub ociosie, po wyrzucie gazów i skał,
Objawy wskazujące na zwiększenie zagrożenia wyrzutowego to:
a) zwiększona ilość zwiercin, wydmuchy zwiercin, gazów, zakleszczanie lub wypychanie wiertła,
b) odpryskiwanie węgla z ociosów i czoła przodku oraz trzaski w głębi calizny,
c) zwiększone wydzielanie gazów po robotach strzałowych,
d) zwiększona ilość urobku i jego rozrzucenie na większą odległość przy tej samej technologii
wykonywania robót strzałowych,
e) zmniejszenie zwięzłości i zmiany struktury węgla,
Są 2- kategorie.
1) skłonne do występowania wyrzutów metanu i skał,
2) zagrożone wyrzutami metanu i skał.
Do skłonnych zalicza się pokłady węgla kamiennego lub ich części, w których:
a/ metanowość wynosi powyżej 8 m3/Mg, w przeliczeniu na CSW , a zwięzłość
węgla jest mniejsza niż 0,3, lub
b/ metanowość wynosi powyżej 8 m3/Mg, w przeliczeniu na CSW , a zwięzłość węgla wynosi
co najmniej 0,3, ale intensywność desorpcji metanu jest większa niż 1,2 kPa.
Do zagrożonych wyrzutami metanu i skał zalicza się pokłady węgla lub ich części, w których:
1) wystąpił wyrzut metanu i skał lub
2) wystąpił nagły wypływ metanu, lub
3) stwierdzono występowanie innych objawów wskazujących na wzrost
zagrożenia wyrzutami metanu i skał.
Do kategorii zagrożonych wyrzutami metanu i skał zalicza się również pokłady węgla lub części, skłonne do występowania wyrzutów metanu i skał, w których stwierdzono intensywność desorpcji metanu większa niż 1,2 kPa,
6/ ZAGROŻENIA WYBUCHEM PYŁU WĘGLOWEGO.
Pył węglowy - ziarna węgla przechodzące przez sito o wymiarach oczek równych 1x1 mm,
Pokład węgla zagrożony wybuchem pyłu węglowego - pokład , w którym zawartość części lotnych w węglu jest większa niż 10% w bezwodnej i bezpopiołowej substancji węglowej,
Pokład węgla niezagrożony - pokład, w którym zawartość części lotnych w węglu mniejsza lub równa 10% w bezwodnej i bezpopiołowej substancji węglowej,
Pył kopalniany - pył powstały podczas robót górniczych oraz przeróbki, wraz z substancją zabezpieczającą przed wybuchem,
Pył węglowy bezpieczny - pył pochodzący z pokładu niezagrożonego wybuchem pyłu węglowego,
Pył węglowy niebezpieczny - pył pochodzący z pokładu zagrożonego wybuchem pyłu,
Intensywność osiadania pyłu - masa pyłu węglowego bez części niepalnych stałych, osiadająca na danej powierzchni, wyrażona w g/m2 na dobę,
Pył kopalniany zabezpieczony - pył kopalniany zawierający:
a) co najmniej 70% części niepalnych stałych w polach niemetanowych,
b) co najmniej 80% części niepalnych stałych w polach metanowych,
c) wodę przemijającą uniemożliwiającą przenoszenie wybuchu pyłu węglowego i całkowicie
pozbawiającą pył kopalniany lotności.
Wyrobisko niezagrożone wybuchem pyłu węglowego - wyrobisko, w którym:
a) nie występuje niebezpieczny pył węglowy, lub
b) pył kopalniany zawiera co najmniej 90% części niepalnych stałych pochodzenia naturalnego, ilość niebezpiecznego pyłu węglowego jest mniejsza niż 10 g/m3 wyrobiska, a intensywność osiadania jest mniejsza niż 0,15 g/m2 na dobę, lub
c) pył kopalniany zawiera co najmniej 50% wody przemijającej pochodzenia naturalnego,
a wyrobiska sąsiednie są niezagrożone wybuchem pyłu lub są w klasie A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego,
Są 2- e klasy.
„KLASA A”- zalicza się pokłady węgla lub ich części, wraz z wyrobiskami tam
drążonymi, w których pył zabezpieczony jest w sposób naturalny
lub nie ma odcinków z niebezpiecznym pyłem kopalnianym dłuższych
niż 30 m a odległość między tymi odcinkami jest ≥ niż 100m.
„KLASA B”- zalicza się pokłady węgla lub ich części, wraz z wyrobiskami tam
drążonymi, w których pył nie jest zabezpieczony sposób naturalny
lub są odcinki z niebezpiecznym pyłem kopalnianym dłuższe
niż 30 m , lub odległość między tymi odcinkami jest < niż 100m.
MIEJSCA MOŻLIWEGO ZAPOCZĄTKOWANIA WYBUCHU PYŁU WĘGLOWEGO.
1/ roboty strzałowe
2/ urabiania węgla
3/ gdzie jest CH4 w ilości co najmniej 1,5%
4/ pył węglowy w ilości 500g/ m3
5/ pola pożarowe
6/ zbiorniki węgla
7/ składy MW
8/ pokłady zagrożone tąpaniami , III i IV kat. Zagrożenia metanowego.
Strefy zabezpieczające. ( zraszanie, zmywanie, opylanie).
W wyrobiskach zaliczonych klasy A lub B utrzymuje się strefy zabezpieczające przed
przeniesieniem się wybuchu.
W strefach zabezpieczających zmywa się woda lub opyla pyłem kamiennym
wyrobiska na całym ich obwodzie, łącznie z obudową ,na długości co najmniej 200m
od miejsc możliwego zapoczątkowania wybuchu pyłu węglowego .
Gzie się buduje zapory przeciwwybuchowe.
W wyrobiskach, w których nie jest możliwe utrzymywanie stref zabezpieczających,
zastępuje się je rozstawnymi zaporami przeciwwybuchowymi.
W wyrobiskach zaliczonych do klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego stosuje się
zapory przeciwwybuchowe.
Są główne i pomocnicze.
Główne zapory przeciwwybuchowe buduje się na wlocie i wylocie każdego rejonu wentylacyjnego oraz we wszystkich pozostałych wyrobiskach łączących rejony wentylacyjne.
Pomocnicze zapory przeciwwybuchowe buduje się wewnątrz rejonów wentylacyjnych, w odległości od 60 m do 200 m od miejsc możliwego zapoczątkowania wybuchu pyłu węglowego.
Odległość może być zmniejszona do 40m lub zwiększona ponad 200m, na warunkach ustalonych przez KRZG- wówczas strefę przez opylanie pyłem kamiennym lub zmywanie wodą przedłuża się do miejsca zabudowania zapory.
W przypadku gdy długość wyrobiska uniemożliwia zabudowanie w nim całej zapory przeciwwybuchowej, buduje się w tym wyrobisku co najmniej połowę zapory, a pozostała część w każdym sąsiednim wyrobisku.
Ilość wody lub pyłu na zaporach.
Ilość wody lub pyłu kamiennego na zaporze przeciwwybuchowej w przeliczeniu na 1 m2 przekroju wyrobiska w świetle obudowy powinna wynosić co najmniej:
1) 200 dm3 wody lub 200 kg pyłu kamiennego w polach niemetanowych,
2) 400 dm3 wody lub 400 kg pyłu kamiennego w polach metanowych
oraz w polach niemetanowych dla zabezpieczenia pól pożarowych.
Rodzaje zapór.
RODZAJE ZAPÓR- pyłowe, wodne.
PYŁOWE:
(a - szerokość wyrobiska w miejscu zabudowy), ( L - długość półki )
1/ zwykła - L > 65%* a , czyli L >0.65*a , bo 65% = 0,65,
2/ boczna - L = (od 50 do 65 %)*a,
3/ skrócona długość półki - L = (od 40 do 50%)* a,
4/ rozstawna gdy odległość półek jest tak dobrana, aby ilość pyłu wnosiła
1kg/m3 wyrobiska, SZEROKOŚĆ PÓŁEK 35 lub 50cm.
WODNE:
(a - szerokość wyrobiska w miejscu zabudowy), ( L - długość zestawu pojemników )
1/ zwykła - L > 65%* a,
2/ boczna - L = (od 50 do 65 %)*a,
3/ schodowo - boczna, gdy nie można zabudować zwykłej lub bocznej,
4/ szybkiej konstrukcji,
5/ rozstawna - ilość wody wynosi 1 dm3/ m3 wyrobiska, 1 dm3 = 1 litr.
7/ ZAGROŻENIE WODNE.
Zagrożenie wodne - możliwość wdarcia lub niekontrolowanego dopływu wody, solanki, ługów albo wody z luźnym materiałem do wyrobisk, stwarzająca niebezpieczeństwo dla ruchu ZG lub pracowników.
Są 3- y stopnie.
1- y stopień,
- zbiorniki, cieki wodne na powierzchni izoluje warstwa skał nieprzepuszczalnych od
wykonanych i planowanych wyrobisk, lub
- poziomy wodonośne izoluje warstwa skał o wystarczającej miąższości, ciągłości,
- z poziomów wodonośnych odprowadzono zasoby statyczne wód,
- zasoby dynamiczne mają są na bieżąco odwadnianie lub
- zbiorniki wodne w nieczynnych wyrobiskach są izolowane od wyrobisk warstwą skał o
wystarczającej miąższości i ciągłości lub zostały odwodnione.
2- i stopień,
-zbiorniki, cieki wodne powierzchniowe i dołowe podziemne zbiorniki wodne mogą przeciekać
do wyrobisk lub
- w stropie, spągu złoża lub części górotworu istnieją wody typu porowego, nie oddzielone
warstwą izolującą lub
- występują uskoki wodonośne rozpoznane pod względem zawodnienia i lokalizacji, lub
- występują otwory wiertnicze nie zlikwidowane prawidłowo, brak danych o sposobie ich
likwidacji, mogące być przyczyną przepływu wód powierzchniowych lub dołowych.
3- i stopień,
- zbiorniki, cieki wodne na powierzchni mogą bezpośrednio dostać się do wyrobisk lub
- w stropie, spągu istnieje poziom wodonośny typu szczelinowego, nieoddzielony
wystarczającą warstwą izolującą, lub
- występują zbiorniki wodne zawierające wodę pod ciśnieniem, lub
- występują słabo rozpoznane uskoki wodonośne , lub
- jest możliwość wdarcia się wody, kurzawki z innych źródeł.
8/ ZAGROŻENIA RADIACYJNE.
Zagrożenie radiacyjne naturalnymi substancjami promieniotwórczymi - narażenie wynikające z możliwości:
a) wchłonięcia krótko życiowych produktów rozpadu radonu lub izotopów radu,
b) narażenia na promieniowanie gamma emitowane przez osady dołowe i skały.
Są 2- e klasy.
Klasa A - możliwość otrzymania przez pracownika rocznej dawki skutecznej przekraczającej
6 mSv,
Klasa B - możliwość otrzymania rocznej dawki skutecznej większej niż 1 mSv,
lecz nie przekraczającej 6 mSv.
9/ ZAGROŻENIE PYŁAMI SZKODLIWYMI DLA ZDROWIA.
Pył wdychany - łączna ilość pyłu wdychana przez nos i usta,
Pył respirabilny - zbiór cząstek przechodzących przez selektor wstępny o charakterystyce przepuszczalności według wymiarów cząstek opisanej logarytmiczno-normalną funkcją
prawdopodobieństwa ze średnią wartością średnicy aerodynamicznej 3,5 a 0,3 mm i z geometrycznym odchyleniem standardowym 1,5 a 0,1,
Zagrożenie pyłami szkodliwymi dla zdrowia - występowanie na stanowisku pracy pyłu wdychanego lub respirabilnego o stężeniu przekraczającym najwyższą dopuszczalną wartość.
Są 3- y kategorie
Kategoria A
- zalicza się stanowiska pracy w wyrobiskach, gdzie występują stężenia pyłu o wartościach
wymagających stosowania masek KLASY P1.
Kategoria B
- zalicza się stanowiska pracy w wyrobiskach, gdzie występują stężenia pyłu o wartościach
wymagających stosowania masek KLASY P2 lub P3 .
Kategoria C
- zalicza się stanowiska pracy w wyrobiskach, gdzie stosowanie masek KLASY P1, P2 lub P3
nie zapewnia skutecznej ochrony pracowników.
Norma dla pyłu 2 mg/m3 krzemionki SiO2 .
P1 - do 4 NDS,
P2- od 4 do 10 NDS,
P3- od 10 do 20 NDS.
10/ HAŁAS.
- równoważny poziom hałasu - nie może przekraczać na 8h dobowego
i tygodniowego czasu pracy 85db,
- maksymalny poziom hałasu - 115db,
- szczytowy poziom hałasu - 136db.
Po przekroczeniu stosować ochronniki słuchu zależnie do wielkości hałasu.
11/ POSTĘPOWANIE W RAZIE ZGROŻEŃ.
a/ po przekroczeniu NDS gazów.
- natychmiast wycofać ludzi.
- wyłączyć sieć elektryczna .
- unieruchomić maszyny i urządzenia.
- zagrodzić wejście do tych wyrobisk.
- powiadomić DOZÓR.
b/ gdy zawartość metanu przekroczy 2%,
- wycofać ludzi,
- wyłączyć sieć,
- unieruchomić maszyny,
- zagrodzić wejście,
- zawiadomić osobę dozoru.
c/ gdy wystąpi pożar :
Każda osoba, która zauważyła pożar, natychmiast:
1) alarmuje:
- pracowników zatrudnionych w rejonie pożaru,
- dyspozytora ruchu zakładu górniczego,
2) przystępuje do akcji ratowniczo-gaśniczej, polegającej na:
- ratowaniu życia zagrożonych osób,
- gaszeniu pożaru za pomocą urządzeń i sprzętu gaśniczego,
- wykonywaniu poleceń kierującego akcją ratowniczą.
d/ gdy zostanie przekroczona temperatura 33oC.
- usuwanie zagrożenia na zasadzie akcji ratowniczej.
e/ przy awaryjnej przerwie wentylatora głównego trwającej co najmniej 20 minut:
1) wstrzymuje się wykonywanie robót,
2) wyłącza uradzenia spod napięcia w polach metanowych II-IV kategorii zagrożenia
metanowego,
3) wyprowadza załogę w kierunku szybów wdechowych lub na powierzchnie.
f/ gdy wystąpi inne zagrożenie:
- powiadomienie dyspozytora,
- usuwanie zagrożenia wyłącznie przez wyspecjalizowanych pracowników pod kontrolą
osoby dozoru - sztygara,
Normalna praca - gdy sztygar stwierdzi, że zagrożenie zostało usunięte.
1