Żory 12.03.2006 r.
Praca seminaryjna z „Aerologii Górniczej”
Zagadnienie IV: Analiza akcji przeciwpożarowej w kopalniach
Temat 1: MANEWRY URZĄDZENIAMI WENTYLACYJNYMI W CZASIE POŻARU W KOPALNI
Wykonali:
Martis Damian
Palarczyk Katarzyna
Bibliografia:
Swiderski J., Kurzydym J.:
Taktyka prowadzenia akcji pożarowej w kopalni metanowej na przykładzie pożaru w kopalni „Jastrzębie”.
Wiadomości Górnicze nr 1, 1988.
Sąsiadek K.:
Pożar w kopalni „Zabrze - Bieloszowice”.
Bezpieczeństwo Pracy w Górnictwie nr 2, 1989.
Kajdasz Z., Plata A.:
Wentylacyjne metody zabezpieczania ludzi przed skutkami podziemnych pożarów.
Ratownictwo Górnicze nr 1 (13), 1999.
Rduch J., Środoń M.:
Akcja pożarowa w KWK „Rydułtowy”.
Ratownictwo Górnicze nr 3 (15), 1999.
Strzemiński J.:
Rewersja wentylacji głównej w kopalniach węgla kamiennego (cz.I i cz.II)
Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa nr 1 (329) i nr 2 (330), 1996.
Wstęp.
Zaistnienie pożaru w kopalni niesie zawsze za sobą duże niebezpieczeństwo dla pracującej załogi. Produkty spalania zawarte w gazach pożarowych stanowią poważne zagrożenie dla ludzi pracujących na dole w kopalni i to nawet w znacznej odległości od miejsca pożaru. W kopalniach metanowych dodatkowym niebezpieczeństwem jest możliwość wybuchu w przypadku zetknięcia się metanu z ogniskiem pożaru lub gorącymi gazami pożarowymi. Stosowane zabezpieczenia w postaci metanometrii automatycznej, wyposażenie załogi w środki ochrony dróg oddechowych, jak również system szkoleń załogi i osób prowadzących akcje pożarowe zmierzają do ograniczenia do minimum możliwości tragicznych zdarzeń powodowanych pożarami.
Pożary podziemne stanowią ponadto poważne zakłócenie w procesie produkcyjnym zakładu górniczego oraz niosą za sobą straty w urządzeniach, a często także w złożu.
Szybkie opanowanie ognia i sprawne kierowanie przepływem powietrza i dymów pożarowych minimalizuje negatywne skutki pożaru i wydatnie podnoszą bezpieczeństwo zagrożonej załogi.
Uważa się, że zastosowanie rewersji wentylacji głównej jako wentylacyjnej metody zabezpieczenia ludzi przed skutkami pożaru jest zasadne , w przypadku powstania pożaru w szybie wdechowym lub innym wyrobisku z głównym prądem świeżego powietrza. Wtedy jedynym sposobem oddymienia wyrobisk może okazać się wykonanie rewersji wentylacji głównej.
Jednak wykonanie skutecznej rewersji może okazać się niemożliwe z uwagi na konieczność wykonania jednoczesnej rewersji na wszystkich szybach wentylacyjnych. Jednak z doświadczeń wynik, że zasięg rewersji oraz jej skutki nie są do końca znane i nie jest możliwe ich pełne rozeznanie bez wykonania określonych badań. Najbardziej skomplikowaną jest sytuacja, gdzie mamy do czynienia z systemem wentylacyjnym złożonym z kilku podsieci oraz gdy występuje duże zagrożenie metanowe. W kopalniach metanowych z uwagi na zagrożenie wybuchem metany nie jest możliwe wykonanie prób rewersji wentylacji, stąd nie jest znany zasięg rewersji poszczególnych wentylatorów, jak również nie są znane charakterystyki wentylatorów w układzie rewersyjnym. Oprócz tego inne urządzenia wentylacyjne takie jak tamy wentylacyjne zwykle przystosowane są do ssącego działania wentylatorów głównych , w przypadku zmiany na wentylację tłoczącą samoczynnie otwierałyby się co dodatkowo spowodowałoby zaburzenia w rozpływie powietrza, a w konsekwencji nie panowanie nad siecią wentylacyjną.
Dlatego uważa się, że skuteczniejszą i bezpieczniejszą metodą jest wykonanie rewersji lokalnej. Można się do niej przygotować poprzez wcześniejsze wykonanie urządzeń wentylacyjnych w postaci tam wentylacyjnych, mostów wentylacyjnych, specjalnych wyrobisk tzw. rewersyjnych. Aby mówić o skutecznej trzeba oczywiście wykonać rewersję w czasie krótszym od czasu ochronnego działania indywidualnych środków ochrony dróg oddechowych.
RYS 1 i RYS 2
Przedstawiony przykład ilustruje sytuacje ściany eksploatowanej z zawałem stropu, do której powietrze doprowadzano chodnikiem wlotowym wzdłuż zrobów wcześniej wyeksploatowanej ściany. W zrobach tych rozwijał się pożar, co uwidoczniło się powolnym wzrostem tlenku węgla w próbach powietrza pobieranych z rur próbobiorczych do analizy chemicznej.
W związku z narastaniem zagrożenia pożarowego prowadzono prace polegające na uszczelnianiu osiosu chodnika wlotowego na styku ze zrobami oraz wykonano analizę wentylacyjno-pożarową, która umożliwiła usytuowanie śluz wentylacyjnych w sieci wentylacyjnej tak, aby zatrzymać niekorzystną tendencję przepływu powietrza w kierunku do chodnika wlotowego.
Dodatkowo dla poprawy bezpieczeństwa załogi przed ewentualnymi skutkami pożaru, które mogły objąć chodnik wlotowy, ścianę i wyrobiska wylotowe postanowiono wykonać zabezpieczenie w postaci tam wentylacyjnych tzw. rewersyjnych (Tr-1; Tr-2; Tr-3) umożliwiających w razie potrzeby wykonanie lokalnej rewersji przewietrzania ściany. W normalnym stanie przewietrzania rejonu tamy były otwarte (rys.1), w przypadku konieczności wykonania rewersji przewietrzania trzy tamy rewersyjne zostałyby zamknięte, a tamy Tw-2 i Tw-4 otwarte (rys.2). Przewietrzanie w układzie rewersyjnym umożliwiło kontynuowanie eksploatacji.
Rozważając problem rewersji przewietrzania należy mieć na uwadze co najmniej dwa aspekty zagadnienia:
cel wykonania rewersji przewietrzania;
konieczność wykonania rewersji dla zabezpieczenia ludzi przed skutkami pożaru w świetle możliwości wyeliminowania źródeł pożaru w wyrobiskach z prądem głównym i prądami grupowymi.
Podstawowym celem rewersji przewietrzania jest oddymienie określonych wyrobisk w celu skrócenia dróg ucieczkowych prowadzących zadymionymi wyrobiskami i umożliwienia ludziom znajdującym się w nich, bezpieczne wycofanie się.
Drugi aspekt zagadnienia, to możliwość zapewnienia bezpieczeństwa pożarowego na drogach z prądem głównym i prądami rejonowymi poprzez wyeliminowanie potencjalnych źródeł pożaru w wyniku zastosowania określonych środków technicznych.
Rewersja przewietrzania nie jest i nie może być zasadniczym kierunkiem działań w zabezpieczeniu załóg przed skutkami pożaru, lecz zabezpieczeniem uzupełniającym, niemniej bardzo ważnym.
Dlatego też zabezpieczeniem zasadniczym jest eliminowanie zagrożeń pożarowych na drogach z głównym, czy grupowym prądem świeżego powietrza.
Urządzenia do rewersji mieszczą się natomiast w pojęciu „środków wentylacyjnych” wspomagających ratowanie załogi w przypadku powstania pożaru i zadymienia wyrobisk, czyli w przypadku nieskuteczności podjętych działań zabezpieczających przed powstaniem pożaru.
Podsumowując należy stwierdzić, że zasadniczym zabezpieczeniem załogi przed pożarem jest niedopuszczenie do jego powstania. Dlatego też należy w dalszym ciągu rozwijać środki i metody profilaktyki pożarowej pozwalające na eliminację zagrożenia pożarowego w zarodku.
Wnioski
Każda kopalnia węgla kamiennego powinna być przygotowana do właściwego przeprowadzenia rewersji . Powinien być znany zasięg rewersji, a kopalnia powinna posiadać charakterystyki wentylatorów wykonane w układzie rewersyjnym. Tamy oddzielające prądy powietrza powinny być tamami dwustronnego działania, tak aby w przypadku wykonania rewersji nie nastąpiło ich samoczynne otwieranie. Stan urządzeń rewersyjnych powinien umożliwiać dokonanie rewersji w wymaganym czasie.
Nawet w przypadku właściwego przygotowania się kopalń do wykonania rewersji, rozwiązania techniczne niektórych typów urzadzeń do jej wykonywania nie pozwalają na ich skuteczne działanie w niesprzyjających warunkach np. atmosferycznych.
Rewersja wentylatorów głównych w kopalniach eksploatujących pokłady II, II i IV kategorii zagrożenia metanowego nie powinna być wykonywana z uwagi na występujące zagrożenie wybuchem metanu. Zmiany w rozpływie powietrza zarówno co do jego ilości jak i kierunku mogą być wykonywane pod warunkiem szczegółowego rozeznania skutków, a także zabezpieczeń metanometrycznych oraz ciągłego pomiaru koncentracji gazów.
Rewersja wentylacji w sieciach bardzo złożonych jest przedsięwzięciem bardzo trudnym i obarczonym dużym ryzykiem; w praktyce nie jest możliwe jej dokonanie w ciągu 20 min.
Rewersja wentylatorów głównych w kopalniach niemetanowych może stanowić skuteczny środek przy prowadzeniu akcji pożarowej pod warunkiem, że struktura sieci wentylacyjnej należy do struktury prostej (grupa I) lub w przypadku sieci złożonych (grupa II) znany jest zasięg rewersji poszczególnych szybów, a w sieci wentylacyjnej zabudowane są tamy umożliwiające wyodrębnienie podsieci wentylacyjnej w taki sposób, aby możliwe było uzyskanie odwrócenia głównego prądu powietrza wraz z szybem wdechowym, przy równoczesnym ograniczeniu do minimum strefy wyrobisk zadymionych. Istotny jest przy tym czas podejmowania decyzji o rewersji.
Jeżeli rewersja wentylacji głównej nie może być w większości polskich kopalń stosowana jako środek do walki z pożarami egzogenicznymi i jeżeli nie jest możliwe spełnienie wymogu „Przepisów Górniczych” dotyczących czasu rewersji, należy rozpocząć prace nad opracowaniem nowej taktyki do walki z tymi pożarami oraz do określenia roli rewersji głównej w walce z pożarami.
4