Sprawozdanie - Bezpieczeństwo pracy i ergonomia

Temat ćwiczenia: Powietrze kopalniane

Data wykonania: 04.11.2014r.

Inżynieria Środowiska

Rok I, grupa laboratoryjna 1/1

Zespół 3:

Antas Magdalena

Biernat Ewa

Bidzińska Daria

Chłodnicka Kornelia

1. Krótki wstęp teoretyczny.

• Powietrze kopalniane - mieszanina gazów i par, która wypełnia podziemne wyrobiska górnicze. Składem zbliżone do powietrza atmosferycznego. Min. zawartość O₂ w powietrzu kopalnianym powinna wynosić 19%, a max. Zawartość CH₄ w pow. kopalnianym nie powinna przekraczać 2%.

• Tlenek węgla II (CO) - nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków węgla, w którym węgiel występuje na II stopniu utlenienia. Ma silne własności toksyczne. W temperaturze pokojowej jest to bezbarwny, bezwonny i niedrażniący gaz o nieco mniejszej gęstości od powietrza. Jest to gaz palny, na powietrzu pali się niebieskim płomieniem tworząc dwutlenek węgla. W naturze występuje w gazach kopalnianych. Ma zastosowanie w wielu procesach przemysłowych.

• Dwutlenek węgla (CO₂) - nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym węgiel występuje na IV stopniu utlenienia. W temperaturze pokojowej jest to bezbarwny, bezwonny i niepalny gaz, dobrze rozpuszczalny w wodzie i cięższy od powietrza. Dwutlenek węgla jest produktem spalania i oddychania. Jest wykorzystywany przez rośliny w procesie fotosyntezy. Tworzy się przy utlenianiu i fermentacji substancji organicznych. Występuje w kopalniach, cukrowniach, gorzelniach, wytwórniach win, silosach zbożowych, browarach i studzienkach kanalizacyjnych. W małych stężeniach nie jest trujący, w większych stężeniach dwutlenek węgla jest szkodliwy dla zdrowia a nawet zabójczy, a jego działanie powoduje powstawanie hiperkapni (stan podwyższonego ciśnienia parcjalnego dwutlenku węgla we krwi), a co za tym idzie kwasicy oddechowej i w następstwie obrzęku mózgu.

• Metan (CH₄) - organiczny związek chemiczny, najprostszy węglowodór nasycony (alkan). W temperaturze pokojowej jest bezwonnym i bezbarwnym gazem. Jest stosowany jako gaz opałowy i surowiec do syntezy wielu innych związków organicznych. Stanowi też główny składnik gazu ziemnego.

• Dopuszczalne wartości.

	NDS		NDSch
GAZ	Mg/m^3	%	Mg/m^3	%
CO2	__	1	__	1
CO	30	0,0026	180	0,015

2. Cel ćwiczenia oraz jego wykonanie :

Celem ćwiczenia było przeprowadzenie pomiarów zawartości gazów: CH₄, CO oraz CO₂.

Wykorzystano do tego następujące urządzenia:

• Metanomierze interferencyjne (Ricken i BM) - wykorzystujące zjawisko załamania światła. Służy do badania zawartości metanu i dwutlenku węgla.

Pomiar rozpoczęto od pięciokrotnego przedmuchania urządzenia, następnie dokonano przesunięcia obrazu prążków interferencyjnych na podziałce , prążek o najintensywniejszej barwie czerni ustawiono na 0. Podłączono metanomierz do 1 zaworu i przedmuchano ( zassano powietrze) 5 razy. Odczytano wynik i umieszczono go w tabeli pomiarów. Przedmuchano urządzenie 5 razy w celu jego oczyszczenia. Ponownie ustawiono prążek o najintensywniejszej barwie czerni na 0. Podłączono metanomierz do 2 zaworu i przedmuchano 5 razy. Odczytano wynik i umieszczono go w tabeli pomiarów. Pomiar na każdym urządzeniu wykonano z wykorzystaniem lub bez wykorzystania filtru CO2.

• Metanomierz żarowy - wykorzystujący zjawisko oporu przewodnika. Służy do badania zawartości metanu.

Pomiar rozpoczęto od pięciokrotnego przedmuchania urządzenia (zassano powietrze w celu oczyszczenia urządzenia ), następnie przytrzymano przycisk aż do pojawienia się 0,0. Podłączono urządzenie do 1 zaworu, zassano 5 razy powietrze i odczytano wynik. Analogicznie postąpiono w przypadku 2 zaworu.

• Mernik CO Dräger - zasada jego działania polega na podłączeniu go do komory i odczytaniu stężenia CO w powietrzu.

• Rurki wskaźnikowe - szklane rurki zatopione na końcach wypełnione masą wskaźnikową. Służą do szybkiego oznaczenia stężenia CO₂ w miejscach pracy w których istnieje ryzyko występowania tego gazu. Rurki te są jednorazowego użytku.

Pomiar rozpoczęto od odłamania końców rurki ( wykonano to w bezpiecznej odległości od stanowiska i osób znajdujących się w jego pobliżu) , następnie umieszczono jedną końcówkę rurki w pompce harmonijkowej a drugą w przewodzie komory i jednokrotnie przepompowano powietrze. Wynik otrzymano poprzez obserwacje wielkości zmiany zabarwienia masy wskaźnikowej z podziałki na rurce oraz odczytaniu z tablic odpowiadających tym wartościom %.

3. Wyniki pomiarów i obliczeń.

Lewa komora			Przyrząd	Prawa komora
0,5% CH4		1,5% CH4+CO2	METANOMIERZ INTERFERENCYJNY Ricken	2% CH4	2,3% CH4+CO2
Zaw. CO2 1%					Zaw. CO2 0,3%
1,1%CH4	1,4%CH4+CO2			METANOMIERZ INTERFERENCYJNY BM	2,1% CH4		2,4%CH4+CO2
Zaw. CO2 0,3%					Zaw. CO2 0,3%
0,4% CH4			METANOMIERZ ŻAROWY	0,76% CH4
20 ppm CO = 0,002%			MIERNIK TLENKU WĘGLA DRÄGER	21 ppm CO = 0,0021%
Barwa: fioletowa Odczyt: 1/3 % Zawartość CO2: 18,3:3=6,1mg/l			RURKA WSKAŹNIKOWA
Z filtrem	Bez filtra			Z filtrem		Bez filtra

Średnie stężenia poszczególnych gazów w powietrzu:

• CH₄ :

• Komora lewa:
  
  

• Komora prawa:
  
  

• Obie komory:
  
  

• CO₂:

• Komora lewa:
  
  

• Komora prawa:
  
  

• Obie komory:
  
  

• CO (obie komory):
  
  

• CH₄ i CO_2:

• Komora lewa:
  
  

• Komora prawa:
  
  

• Obie komory:
  
  

• Wnioski i komentarze.

• CO: Granica wybuchowości tlenku węgla wynosi od 12,5% do 74%. Zawartość tego trującego gazu nie została przekroczona w żadnej z komór.

• CO₂: W powietrzu kopalnianym zawartości tego duszącego gazu nie powinny przekraczać 1%. W przypadku obu komór zawartość CO₂ nie jest wyższa od ustalonych norm.

• CH₄: Maksymalna dopuszczalna zawartość metanu w powietrzu kopalnianym wynosi 2%. Poziom ten nie został przekroczony w żadnej z komór.

Profilaktyka.
Zdaniem profilaktyki metanowej jest wyeliminowanie możliwości wybuchu i zapalenia metanu. Obejmuje ona metody kontroli i rozpoznania oraz środki i sposoby zwalczania wybuchowych nagromadzeń metanu w wyrobiskach górniczych.
Do metod profilaktyki zaliczamy mi.:

• Wentylację wyrobisk,

• Stosowanie urządzeń wentylacyjnych służących do likwidacji metanu,

• Odmetanowanie,

• Kontrole zawartości metanu w powietrzu przeprowadzane za pomocą metanomierzy,

• Automatyczny monitoring CH₄,

• Prognozowanie metanowości,

• Szkolenia dozoru oraz załogi w dziedzinie występujących zagrożeń,

• Selektywną eksploatację złoża,

• Itp.

6

---