ZagroĹĽenia went-klim, Górnictwo, wentylacja
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
ZAGROŻENIE WENTYLACYJNO – KLIMATYCZNE
1. CHARAKTERYSTYKA ZAGROŻENIA WENTYLACYJNEGO
Zagrożenia wentylacyjne w podziemnych zakładach górniczych związane są
z występowaniem atmosfery niezdatnej do oddychania i zależą głównie od głębokości, na
której prowadzone są roboty górnicze, budowy geologicznej górotworu, rodzaju
eksploatowanej kopaliny, występujących zagrożeń, stosowanego systemu przewietrzania.
Zagrożenie to występuje w sytuacji:

pojawienia się w wyrobiskach gazów o stężeniach przekraczających wartości
dopuszczalne,

niedostatecznej ilości tlenu w wyrobisku,

wystąpienia możliwości gwałtownego wyrzutu z górotworu gazów pochodzenia
naturalnego (metan, dwutlenek węgla), połączonego z wyrzutem rozdrobnionych skał,

możliwości wybuchu mieszaniny gazów palnych,

pożarów (endogenicznych lub egzogenicznych),

niedrożności wyrobisk wskutek np. tąpnięcia lub zawału skał,

wypływu wody bądź kurzawki do wyrobisk,

awarii maszyn i urządzeń mechanicznych wywołujących ruch powietrza.
Powietrze kopalniane jest mieszaniną powietrza atmosferycznego i gazów
wydzielających się do wyrobisk górniczych. Wszystkie dostępne wyrobiska górnicze i
pomieszczenia podziemne należy stale przewietrzać tak, aby zawartość tlenu w powietrzu
kopalnianym nie była mniejsza niż 19 % objętości, a zawartość szkodliwych lub
niebezpiecznych gazów nie przekraczała następujących wartości NDS [%] -) i NDSCH [%]
- najwyższe stężenie chwilowe.
NDS
[%] - najwyższe stężenie średnio ważone
NDSCH
[%]
-
najwyższe stężenie chwilowe
• dwutlenku węgla (C0
2
)
- l % ,
dwutlenku węgla (C0
2
) - l %,
• tlenku węgla (CO)
- 0.0026%, tlenku węgla (CO)
- 0.015%,
• siarkowodoru (F
2
S)
- 0.0007 %, siarkowodoru (F
2
S)
- 0.0014 %,
• tlenki azotu (NO
n
)
- 0.00026%, tlenku azotu (NO)
- 0.00052%,
• dwutlenku siarki (S0
2
)
- 0.000075% dwutlenku siarki(S0
2
)
-
0.0019%,
• metanu (CH
4
)
- 2%,
1.1. S
TATYSTYKA
ZAGROŻENIA
W związku z przebywaniem ludzi w atmosferze niezdatnej do oddychania w latach
1945-2005 zaistniały 383 wypadki śmiertelne (wykres 1.), w tym:

244 przez zatrucie,

139 przez uduszenie.
Na przestrzeni lat 1989 – 2005 wypadki i zdarzenia związane z zagrożeniem
wentylacyjnym nastąpiły na skutek wejścia pracowników do atmosfery beztlenowej lub
wypływu gazów zza tam izolacyjnych do płynącego w wyrobisku niestabilnego lub o małej
prędkości prądu powietrza (tabela 1.). Najwyższą ilość wypadków związanych z tym
zagrożeniem odnotowano w roku 1998 – 6 wypadków śmiertelnych i 11 wypadków lekkich
oraz w roku 1996 i 2005 – po 3 wypadki śmiertelne. Wypadki te spowodowane były
nieprzemyślanym wejściem pracowników do nieprzewietrzanych wyrobisk. Po zaistnieniu
tych wypadków ustalono, że wszystkie wejścia do nieprzewietrzanych wyrobisk oraz
wykonywanych połączeń drążonych wyrobisk z otamowanymi wyrobiskami będą
wykonywane na zasadzie akcji ratowniczych. W roku 2000 odnotowano ponowny wzrost
wypadków - 2 śmiertelne oraz 4 lekkie. Wypadki występujące w 2000 r. w większości
spowodowane były wypłynięciem gazów kopalnianych poprzez szczeliny występujące w
górotworze podczas długotrwałych zniżek barometrycznych oraz poprzez źle lub
niedokładnie wykonane tamy izolacyjne w likwidowanych rejonach wentylacyjnych, bez
uwzględnienia analizy sieci wentylacyjnej w likwidowanych części kopalń. Jeden wypadek
związany był z samobójstwem pracownika.
Najwięcej wypadków zdarzyło w 1998 r.
Wykres 1. Liczba wypadków śmiertelnych związanych z przebywaniem
poszkodowanych w atmosferze niezdatnej do oddychania w kopalniach węgla
kamiennego w latach 1941 - 2005
180
160
169
140
120
100
80
89
75
60
40
26
20
10
14
0
1945-55 1956-65 1966-75 1976-85 1986-95 1995-2005
ZATRUCIA
UDUSZENIE
RAZEM
Tabela 1. Opis wypadków śmiertelnych i ciężkich zaistniałych w związku z zagrożeniem
wentylacyjnym w kopalniach węgla kamiennego w latach 1989 – 2005
(stan na 31.12.2005r.)
Kopalnia
Data
Wypadki
ciężkie/lekkie śmiertelne
Miejsce i przyczyna wypadku
Bobrek
2.02.1989
10
-
przekop na poz. 726m na granicy z KWK
„Miechowice) po wykonaniu regulacji tamami –
wypływ gazu CO ze zrobów
Wałbrzych
1.08.1989
-
1
otamowane wyrobisko – wejście do
nieprzewietrzanej części chodnika
Sosnowiec
15.09.1989
1
-
przy tamie izolacyjnej w czasie wykonywania
pomiaru CO
2
Niwka
Modrzejów
13.11.1989
3
- rząpie szybu K-1 - słabe przewietrzanie
Powstańców
Śląskich
23.07.1990
1
-
przebicia chodnika wodnego do pochylni
transportowej – słabe przewietrzanie
Szczygłowice 22.07.1993
5
- górna wnęka ściany (słabe przewietrzanie)
Rydułtowy
29.11.1993
-
1
wyrobisko z wentylacją odrębną – podczas
kontroli metanu
Janina
22.02.1994
1
- wejście do nieprzewietrzanej upadowej
Miechowice 17.08.1995
-
1 tama izolacyjna - wykonywanie pomiaru CO
2
Jan Kanty
16.02.1996
-
1 otamowany chodnik - wejście za tamę
Zabrze-
Bielszowice
12.12.1996
-
2 chodnik po tąpnięciu - brak przepływu powietrza
Niwka
Modrzejów
24.02.1998
2
6
otamowane wyrobisko – penetracja (zła
organizacja pracy),
Budryk
24.04.1998
9
-
chodnik podścianowy - przebicie do wyrobiska
nieprzewietrzanego,
Bielszowice 3.01.2000
1
1
słabo przewietrzane wyrobisko - wypływ gazów
CO zza tamy izolacyjnej,
Piast
17.01.2000
3
-
komora narzędziowa - wypływ gazów CO ze
zrobów,
ZG „Piekary 20.08.2000
-
1
otamowane wyrobisko - wejście za tamę
izolacyjną,
Piast II
(Czeczott)
03.06.2002
3
-
niewłaściwie przewietrzane wyrobisko, wypływ
gazów pożarowych zza źle wykonanej tamy
izolacyjnej,
„CZOK” R-IV
„Siemianowice”
30.10.2003
-
1
przyczyna zgonu pracownika obsługi komory
pomp w zlikwidowanej kopalni nie została
wyjaśniona, przyjęto jako prawdopodobną
wypływ powietrza niezdatnego do oddychania zza
rozbitej tamy izolacyjnej,
„Makoszowy” 28.04.2005
-
1
wejście pracownika do nieprzewietrzanego
wyrobiska z atmosferą beztlenową,
„Pokój”
17.06.2005
-
2
wejście dwóch pracowników do otamowanego
rejonu ścian zagrożonych pożarowo.
W przypadku kopalni „Niwka-Modrzejów” w 1998 r. niezależnie od wypadku
spowodowanego brakiem wentylacji w wyrobisku, obrażenia śmiertelne odniosło 3
ratowników na skutek obciążenia wysiłkowego w trudnych warunkach mikroklimatu
w nieprzewietrzanym wyrobisku.
Wykres 2. Wypadki związane z zagrożeniem wentylacyjnym
w kopalniach węgla kamiennego
15
14
11
10
6
5
5
4
4
3
3
3
3
2
2 2
2
2
1
1
1
1
1 1
1
1 1
1
0
0
0 0
0
0
0 0
0 0 0
0
0
0
1989199019931994199519961998200020012002200320042005
lata
zdarzenia wypad. ciężkie i lekkie wypadki śmiertelne
1.3. O
RGANY
OPINIODAWCZE
Kierownik ruchu zakładu górniczego powołuje specjalistyczne zespoły w tym ds.
zagrożeń wentylacyjno-pożarowych. Do zadań ww. należy analiza i ocena stanu zagrożenia
wentylacyjno-pożarowego w kopalni na podstawie:

rozeznania pokładów węgla badaniami dla określenia skłonności do samozapalenia,

rozeznania warunków naturalnych zalegania, warunków górniczych w istniejących
i projektowanych partiach złoża,

wyników pomiarów zawartości wydzielającego się tlenku węgla,

doświadczeń z dotychczasowej eksploatacji.
W celu kompleksowego opiniowania stanu zagrożenia i zwalczania zagrożenia
wentylacyjnego Prezes Wyższego Urzędu Górniczego powołał Komisję do spraw Zagrożeń
Atmosfery Kopalnianej i Klimatyzacji w Podziemnych Zakładach Górniczych oraz Komisję
do spraw Zagrożenia Metanowego oraz Wyrzutami Gazów i Skał w Podziemnych
Zakładach Górniczych.
1.4. P
RZYRZĄDY
POMIAROWE
Pomiary stężeń gazów występujących w powietrzu kopalnianym, poza urządzeniami
indywidualnymi typu rurki wskaźnikowe w ostatnich latach wykonuje się poprzez
wdrożenie urządzeń indywidualnych ciągłego pomiaru oraz centrale dyspozytorskiego
1
wspomagania zwalczania zagrożenia z wykorzystaniem automatycznych zdalnych
czujników ciągłego pomiaru. Czujniki ciągłego pomiaru z wykorzystaniem
dyspozytorskiego wspomagania danych to: czujniki tlenku węgla, metanu, tlenu, prędkości
powietrza, temperatury, dymów.
1.5. Z
ATRUDNIENIE
W
WARUNKACH
ZAGROŻENIA
KLIMATYCZNEGO
Sytuację w zakresie zatrudnienia pracowników w skróconym czasie pracy z uwagi na
warunki klimatyczne obrazuje poniższa tabela.
ZATRUDNIENIE W SKRÓCONYM CZASIE PRACY
Z UWAGI NA WARUNKI KLIMATYCZNE
Rok
Kopalnie Węgla Kamiennego
Kopalnie Rud
Miedzi
RAZEM
Zakłady Górnicze
Liczba
kopalń
Liczba
wyrobisk
Liczba
zatrudn.
Liczba
kopalń
Liczba
wyrobisk
Liczba
zatrudn.
Liczba
kopalń
Liczba
wyrobisk
Liczba
zatrudn.
1997 26
131
3114 3
34
2046
29
165
5160
1998 22
119
3208 3
50
1721
25
169
4929
1999 15
96
2586 3
53
1593
18
149
4179
2000 20
92
2666 3
54
2149
23
146
4815
2001 20
98
3620 3
58
2056
23
156
5676
2002 21
97
4230 3
57
2134
24
154
6364
2003 21
143
4059 3
67
1960
24
210
6019
2004 27
152
3879 3
98
2830
30
250
6709
2005 22
173
4202 3
78
2609
25
251
6811
1.5. M
ETODY
PROFILAKTYKI
WENTYLACYJNEJ
Wprowadzono m. in. zasadę, że wszystkie wejścia do wyrobisk nieprzewietrzanych oraz
wykonywanych połączeń drążonych wyrobisk z otamowanymi wyrobiskami będą
wykonywane na zasadach akcji ratowniczej.
2. ZAGROŻENIE KLIMATYCZNE
2.1 W
YBRANE
DEFINICJE
zagrożenie klimatyczne –
ujemny
wpływ temperatury i wilgotności powietrza na
organizm ludzki,
klimat dołowy –
warunki panujące w wyrobiskach górniczych pod względem wilgotności,
temperatury, szybkości przepływu powietrza oraz promieniowania cieplnego górotworu
(„Leksykon górniczy” Wydawnictwo „Śląsk” Katowice 1989).
mikroklimat kopalniany
–
sztuczny klimat wytworzony w kopalni przez klimatyzację
podziemną dający tzw. komfort pracy,
katastopień –
jednostka ilość ciepła, która jest odbierana z powierzchni 1 cm
2
w jednej
sekundzie przy temperaturze 36,5 °C, służy do określana intensywność chłodzenia,
[ Pobierz całość w formacie PDF ]