Materiały konferencyjne SEP 2022

Szkoła Eksploatacji Podziemnej 2022, Materiały Konferencyjne Ocena zagrożenia pożarowego w fazie zagrzewania i wychładzania węgla Marek Więckowski Główny Instytut Górnictwa STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono wyniki badań z prototypowego układu pomiaro- wego do monitorowania zmian rozkładu temperatur w złożu węgla dla fazy zagrzewania i wy- chładzania i korelację z analizą przebiegu stężeń gazów. Badania zmian temperatury i zmian stężeń gazów prowadzono od temperatury 35 do 300°C dla fazy zagrzewania oraz od 300 do 35°C dla fazy wychładzania. Obliczono udziały procentowe węgla dla poszczególnych tempe- ratur. Przeprowadzono analizę zmian stężeń gazów podczas zagrzewania i wychładzania oraz określono dynamikę zmian stężeń gazów dla badanych węgli. Przeprowadzono także analizę zmian wartości wskaźników pożarowych. Pomiędzy fazą zagrzewania i wychładzania zaob- serwowano duże różnice stężeń gazów oraz wartości wskaźników pożarowych. Zaproponowa- no stosowanie innych kryteriów do oceny zagrzewającego się i wychładzanego złoża węgla. SŁOWA KLUCZOWE: bezpieczeństwo, węgiel, samozagrzewanie, zagrożenie pożarowe 1. WSTĘP Skuteczna kontrola pożarów endogennych wymaga dostatecznie wczesnej i dokładnej identy- fikacji procesów prowadzących do ich powstania a także rozpoznania procesu wychładzania węgla. Procesom egzotermicznym towarzyszy uwalnianie się licznych gazów. Te gazy to prze- de wszystkim tlenek węgla, dwutlenek węgla, wodór i węglowodory [Adamus 2011]. Wśród węglowodorów nienasyconych, etylen, propylen i acetylen są najważniejsze dla oceny rozwoju zagrzewania węgla. Uwolnieniu wyżej wymienionych gazów towarzyszy spadek zawartości tlenu [Dai 2007, Beamish i Arisoy 2008]. Samozagrzanie węgla jest możliwe, gdy do węgla dopływa odpowiednia ilość tlenu i równo- cześnie węgiel ma możliwość kumulacji wydzielanego ciepła. Jeżeli w zrobach zachodzi taka równowaga postępuje proces samozagrzewania węgla a następnie samozapłonu węgla [Cygan- kiewicz 2000; Beamish 2001, Xia 2014]. Badania nad procesem samozagrzewania i samozapale- nia węgli prowadzone są od wielu lat [Beamish 2005; Taraba 2014, Dudzińska 2015]. Pomimo ciągłego monitoringu i stosowania profilaktyki przeciwpożarowej w kopalniach węgla wciąż notowane są nowe pożary [Raport roczny o stanie podstawowych zagrożeń naturalnych i tech-