Metan

Wybuch metanu na panelu w głównym wejściu do podawania w Unii, AG dla górnictwa, hutnictwa żelaza i stali

Jako gazowy , nawet gaz kopalniany , dawniej detonirende [ sic ], pogoda , dzikie ognia lub ognista słupa nazywa się w górnictwie podziemnym specjalnej mieszanki gazu metanu i powietrza , które w normalnych warunkach dołu przez źródło zapłonu można zapalić. Termin klapa ogniowa (ang. firedamp) pochodzi od tego, że eksplozja klapy ogniowej zawsze oscyluje, tj. najpierw z nagłym wzrostem ciśnienia, a następnie z odrzutem.

Występowanie i pochodzenie płomienia

Zapalenie spowodowane jest koncentracją metanu, który dopływa do wyrobisk kopalni z gór . Metan występuje głównie w pokładach węgla i przyległych skałach kopalń, ale także w innych formacjach górskich, m.in. B. w cechsztynie z Kaligruben. Tam jest zawarty pod pewnym nadciśnieniem. Gaz może teraz przedostawać się do wyrobisk kopalni na trzy różne sposoby. Poprzez regularne odpływy z węgla i otaczającej go skały, przez tzw. dmuchawy oraz przez erupcje gazów . Na ilość wypływającego gazu wpływa również depresja atmosferyczna. Wraz ze wzrostem ciśnienia powietrza wzrasta opór, a tym samym zmniejsza się ilość ulatniającego się gazu. Gdy ciśnienie powietrza spada, ilość uwalnianego gazu ponownie wzrasta. Metan wypływa ze skały bardzo cicho lub głośno. Może wypłynąć ze skały z cichym, ale charakterystycznym hałasem. Ponieważ hałas przypomina również skrobanie krabów , francuscy i belgijscy górnicy nazywają tę emisję metanu „rakiem”. Gaz nagromadzony we wnękach może nagle spłynąć do dołu z wnęki. Ulatniające się gazy są nieodwracalnie mieszane z powietrzem przez turbulencje. W związku z przeciągiem mieszanki te są rozprowadzane w częściach budynku kopalni . Jeśli te mieszaniny gazów osiągają ułamek objętościowy metanu między 5 a 14 procent, określa się je jako wilgoć ogniową.

W pewnych punktach może również gromadzić się lokalne składowisko, które górnik nazywa nagromadzeniem. Stężenia gazów nie są jednak takie same na całym przekroju kopalni. Akumulacje odbywają się w tzw. magazynach gazowych. Istnieją trzy rodzaje tego. Ze względu na to, że gaz jest lżejszy niż normalne powietrze, uderzająca pogoda gromadzi się głównie w wyższych punktach kopalni, m.in. B. w strefie przegrzania lub w strefie kalenicy z tras . Jeśli za poszerzeniem trasy znajdują się puste przestrzenie, mogą się tam tworzyć nagromadzenia wilgoci ogniowej. Górnik również nazywa takie nagromadzenia workiem gazowym. Poszerzenie trasy uniemożliwia zmycie takich nagromadzeń przez strumień świeżej pogody. Podobnie, w wyżej położonych i odrzuconych odcinkach i tunelach mogą tworzyć się nagromadzenie pary wodnej . Ogień może również gromadzić się w starym człowieku . Obszary te są uważane za najbardziej niebezpieczne magazyny gazu, ponieważ nie można do nich dotrzeć przez ciągłą wentylację. Ponadto, ze względu na wyższą temperaturę, może tu dojść do dalszego odgazowywania metanu w wyniku procesów destylacji z istniejących pozostałości węglowych. Ze względu na przestępstwa na ścianie wisi duże ilości gazu może zostać wypchnięta nagle z tych wnęk do trasy z dużą prędkością.

efekty

Uderzająca pogoda jest nietoksyczna dla ludzi, ale utrudnia oddychanie górnikom. Ponadto ogień może prowadzić do ucisku w klatce piersiowej u ludzi. Przy udziale objętościowym od 5 do 14 procent wilgoć jest wybuchowa. Te mieszaniny gazów ulegają zapłonowi, gdy wejdą w kontakt z odpowiednim źródłem zapłonu. W zależności od ułamka objętościowego metanu dochodzi do płomienia, deflagracji lub wybuchu. Najbardziej efektywna mieszanka gazów zawiera 9,5% metanu. Jeżeli udział objętościowy metanu jest większy niż 9,5 procent, brakuje tlenu wymaganego do całkowitej konwersji. Jeśli udział objętościowy metanu jest mniejszy niż 9,5 procent, nie ma wystarczającej ilości dostępnego paliwa. Pogoda z udziałem objętościowym ponad 14 procent metanu nie jest już zapalna w normalnych warunkach kopalnianych. W tej mieszaninie gazowej gaśnie otwarty płomień. Dlatego błędem jest nazywanie czystego metanu pustką ogniową. Jednak te limity, zawartość metanu od 5 do 14 procent, dotyczą tylko powietrza atmosferycznego i normalnego ciśnienia powietrza . Mieszaniny powyżej i poniżej podanych stężeń są również niebezpieczne w pewnych warunkach. Poprzez wzrost ciśnienia, np. B. przez falę uderzeniową podczas wybuchu lub przez poprzedni wybuch, górna granica wybuchu może być wyższa. Podobnie bardziej stężona mieszanina gazów może być z powrotem domieszana do obszaru wybuchowego poprzez zawirowanie przy świeżej pogodzie. Dodatek węglowodorów nienasyconych może spowodować, że mieszaniny gazów o zawartości metanu powyżej 14% staną się ponownie wybuchowe. Wirujący pył węglowy lub fala uderzeniowa mogą obniżyć granicę wybuchowości poniżej 5% metanu. Wybuchowość dymu ogniowego może być również osłabiona przez dodanie innych gazów, takich jak dwutlenek węgla lub azot lub związany z tym brak tlenu .

Środki zaradcze

Do drugiej połowy XIX wieku powszechną praktyką było podpalanie nagromadzeń w wyrobiskach kopalni od złej pogody. W tym celu górnik musiał podjechać przed rozpoczęciem zmiany i odpalić nagromadzone gazy z jak największej odległości. Aby móc spalić nagromadzony w dachu dym, górnik doczołgał się do miejsca, w którym doszło do nagromadzenia się tamy. Niósł długi kij z przymocowanym do jednego końca otwartym światłem. Inną możliwością, zwłaszcza dla kopalń znajdujących się powyżej, było zastosowanie specjalnej konstrukcji: do pręta przymocowano mały wałek, po którym przeciągano sznur. Na tym sznurku była mała tablica, do której przymocowano zapaloną otwartą lampkę. Z bezpiecznego miejsca górnik przeniósł światło do akumulacji gazu. Wszelkimi metodami użył otwartego światła, aby rozpalić bijącą pogodę. Zwykle skutkowało to niewielką eksplozją. Po wypaleniu się gazu pracownicy mogli odjechać. Jednak ta procedura nie była pozbawiona ryzyka, więc poważne oparzenia, a nawet wybuchy z wilgotnym powietrzem zdarzały się raz po raz. Bezpieczniejszą metodą rozpalania było rozpalanie tzw. dzikim ogniem. Były też urządzenia, za pomocą których gaz był zapalany w określonych odstępach czasu. Istniała również możliwość zainstalowania otwartego oświetlenia w miejscach, w których regularnie gromadziła się wilgoć, a tym samym wypalania nagromadzonej mieszanki gazowej.

Inną możliwością jest poprawa wentylacji za pomocą sztucznie generowanych przeciągów atmosferycznych. Aby uzyskać lepszą wentylację, w podziemnych wyrobiskach wymagane są dwa szyby , jeden wciągający i jeden wysuwający. W Anglii dwa wały były już ustawowo przepisane w 1862 r., w Prusach jednolita regulacja trwała do końca XIX wieku. Tutaj układ drugiego szybu był każdorazowo regulowany przez władze górnicze do 1887 roku . Obecnie prawo stanowi, że zawartość metanu w pogodzie kopalnianej w wyrobiskach górniczych nie może nigdzie przekraczać 1% metanu. Ponadto w XIX wieku wprowadzono innowacje mające na celu zapobieganie wybuchom dymu. Na przykład, gdy pojawiły się pierwsze oznaki nagromadzenia się wilgoci z powodu trudności w oddychaniu, zaplanowano zwiększone środki bezpieczeństwa. W tym przypadku używanie otwartych świateł było zabronione, a światła bezpieczeństwa były obowiązkowe. Zastosowanie pieców pogodowych również przerwać te zostały następnie zastąpione przez fanów odkrywkowych . Od początku XX wieku stosowano żaroodporne elektryczne lampy górnicze. Ilość wypływającego gazu można zmniejszyć poprzez celowe odsysanie gazu . Innym środkiem jest kontrola pogody poprzez pomiary pogody . Każdy kierownik zmiany podczas zmiany ma przy sobie urządzenie do pomiaru pogody, aby sprawdzić pogodę na obecność metanu w określonych z góry punktach. Odpowiednie pomiary pogodowe są wprowadzane do tablicy pogodowej.

literatura

  • Karl Behrens: Składki na pytanie o ogień . Baedeker, Essen 1896 ( wersja cyfrowa ).
  • Michael Farrenkopf (red.): Wilgoć i pył węglowy. Ryzyko wybuchu w przemysłowym górnictwie Ruhry (1850–1914). Verlag Deutsches Bergbau-Museum, Bochum 2003, ISBN 3-937203-04-4 .
  • Evelyn Kroker, Michael Farrenkopf: Wypadki górnicze w krajach niemieckojęzycznych - katalog kopalń, ofiary, przyczyny i źródła. Wydanie własne przez Niemieckie Muzeum Górnictwa Bochum, Bochum 1999, wydanie 2 poprawione i rozszerzone, ISBN 3-921533-68-6

Indywidualne dowody

  1. ^ B c d Walter Bischoff Heinz Bramann, Westfälische Berggewerkschaftskasse Bochum: The słowniczek górniczego. Wydanie 7, Verlag Glückauf GmbH, Essen 1988, ISBN 3-7739-0501-7 .
  2. ↑ a b c Słownik terminów technicznych i wyrazów obcych występujących w górnictwie, hutnictwie i warzelniach soli oraz wyrażeń technicznych występujących w warzelniach soli. Wydawnictwo Falkenberg'schen Buchhandlung, Burgsteinfurt 1869.
  3. ↑ a b c d e Carl von Schauroth: Die Grubenwetter. w JCB Mohr, Heidelberg 1840.
  4. ^ Tilo Cramm, Joachim Huske: Język górników w Zagłębiu Ruhry. 5. wydanie poprawione i przeprojektowane, Regio-Verlag, Werne 2002, ISBN 3-929158-14-0 .
  5. ↑ a b c d e f g h i Ernst-Ulrich Reuther: Podręcznik do nauki górnictwa. Pierwszy tom, wydanie 12, VGE Verlag GmbH, Essen 2010, ISBN 978-3-86797-076-1 .
  6. ↑ a b c d Fritz Heise, Fritz Herbst: Podręcznik nauk o górnictwie ze szczególnym uwzględnieniem górnictwa węgla kamiennego. Pierwszy tom, piąte wydanie poprawione, wydane przez Juliusa Springera, Berlin 1923.
  7. ↑ a b c d e Franz Ritter von Rziha: Schlagende Wetter . Wykład z 10 lutego 1886 r.
  8. ↑ A. von Wurstemberger: Eksplozje przeciwpożarowe i nagłe depresje barometryczne. W: Glückauf, czasopismo Berg- und Hüttenmännische. Stowarzyszenie Interesów Górniczych w Górnym Okręgu Górniczym Dortmund (red.), nr 4, 16 rok, Essen 12 stycznia 1895.
  9. ↑ a b c d e f Carl Hellmut Fritzsche: Podręcznik do nauki górnictwa. Pierwszy tom, wydanie 10., Springer Verlag, Berlin / Getynga / Heidelberg 1961.
  10. ↑ a b R. Vandeloise: Występowanie i uwalnianie gazu kopalnianego . W: Komisja Wspólnot Europejskich (red.): Badania naukowe księgi węgla. Wydanie nr 35, Luksemburg 1971.
  11. ^ B c d Carl von Scheuchenstuel : IDIOTICON austriackiego góry i hut języka. kk księgarz sądowy Wilhelm Braumüller, Wiedeń 1856.
  12. ↑ Friedrich Alexander von Humboldt: O podziemnych rodzajach gazu i sposobach zmniejszenia ich wad. Bey Friedrich Vieweg, Brunszwik 1799.
  13. ↑ Aloys Wehrle: Pogoda w boksie. Wydawnictwo Franza Tendlera, Wiedeń 1835.
  14. ^ B Walter Buschmann: kopalnie i koksownie w branży górnictwa węgla kamiennego reńskiego, powiat Aachen i zachodniego Zagłębia Ruhry. Gebr. Mann Verlag, Berlin 1998, ISBN 3-7861-1963-5 .
  15. ^ B Heinrich Otto Buja: inżynierii Podręcznik technologii górnictwie, osady i technologii ekstrakcji. 1. wydanie, Beuth Verlag GmbH Berlin-Wiedeń-Zurych, Berlin 2013, ISBN 978-3-410-22618-5 .
  16. ↑ Dirk Proske: Katalog zagrożeń – zagrożenia i ich prezentacja. Wydanie pierwsze, publikacja własna, Drezno 2004, ISBN 3-00-014396-3 .

Zobacz też

linki internetowe

Wikiźródła: uderzająca pogoda w Burgk. (Artykuł w Dzienniku, 1869)  - Źródła i pełne teksty
Wikiźródła: W grobie pochowanych. (Artykuł w Dzienniku, 1869)  - Źródła i pełne teksty