bhp3.docx

Sonia Bazan 237838

Marta Binek 237842

Agnieszka Bogaczyk 237845

SPRAWOZDANIE NR. 3

WYBUCH PYŁU WĘGLOWEGO (z dnia 15.04.2013r.)

1.      Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było określenie: najmniejszego wybuchowego stężenia pyłu węglowego, ciśnienia wybuchu, zawartości CO w gazach powybuchowych oraz ilości pyłu kamiennego potrzebnego do zabezpieczenia pyłu węglowego (uniemożliwiającego wybuch).

2.      Przebieg ćwiczenia i wyniki pomiarów:

Ćwiczenie wykonano na stanowisku badawczym pod digestorium z instalacją wentylacyjną odciągową.  Na wyposażeniu stanowiska znajdowały się: waga analityczna, pojemniki zawierające pył węglowy oraz kamienny, komora do pomiaru najmniejszego stężenia wybuchowego o pojemności  2 dm3, komora do pomiaru ciśnienia wybuchowego o pojemności 2,3 dm3, komplet rurek wskaźnikowych, inflabar. Badanie składało się z 3 części:

I.                    Najpierw odważono odpowiednią ilość pyłu węglowego, a następnie umieszczono go w komorze do pomiaru najmniejszego stężenia wybuchowego i obserwowano czy nastąpił wybuch. Stopniowo zmniejszano ilość pyłu od 1,3- 0,5 g. Wyniki przedstawia poniższa tabela:

              Wybuch nie nastąpił przy próbce o masie 0,5 g. Na tej podstawie stwierdzono, że najmniejsze               wybuchowe stężenie dla tego pyłu wynosi 0,6g/2dm3.

II.                  Następnie odważono 1,5 g pyłu węglowego i umieszczono próbkę w komorze do pomiaru ciśnienia wybuchowego. Po wybuchu zmierzono ciśnienie w komorze, które wynosiło           4,94∙105kN/m2. Za pomocą rurki wskaźnikowej wyznaczono stężenie CO w gazach powybuchowych- po 1 zassaniu rurka całkowicie się zabarwiła, co oznacza, że stężenie CO jest większe od 6170 [mg/m3] (co w przeliczeniu na inne jednostki wynosi więcej niż 6,17 [mg/l] lub 0,5 [%obj.])
 

III.               Za pomocą inflabaru wykonano 5 pomiarów, następnie skreślono 2 skrajne- najmniejszy i największy, z pozostałych 3 wyliczono średnią arytmetyczną.

              Z krzywej cechowania inflabaru odczytano wartość  n0 charakterystyczną dla tej średniej.               Wynosi ona n0=12%.

              Na tej podstawie wyliczono współczynnik mieszania pyłu węglowego z kamiennym α przy               użyciu następującego wzoru:

α=nop-no100%-nop

              gdzie:

              nop - zawartość części niepalnych wymagana przepisami:

·         dla kopalni gazowych= 80%

·         dla kopalni niegazowych= 70%

              no - rzeczywista zawartość części niepalnych w pyle (wyznaczona za pomocą inflabaru)

α=1,93

Czyli stosunek ilości pyłu kamiennego do węglowego powinien wynosić 1,93 aby ich mieszanina była niewybuchowa.  Wynika z tego, że pył węglowy o masie mw=0,6 [g] należy zmieszać z pyłem kamiennym o masie mk=1,16 [g] aby ich mieszanina była niewybuchowa.

3.      Zapobieganie wybuchom pyłu węglowego:

Warunkiem powstania wybuchu pyłu węglowego jest równoczesne wystąpienie 3 czynników:

·         występowanie w wyrobisku zalegającego pyłu węglowego, którego zawartość kształtuje się z granicach jego wybuchowości

·         czynnik aerodynamiczny- inicjujący unoszenie w powietrze kolejnych warstw zalegającego pyłu i utworzenie palnego, wybuchowego obłoku pyłowo-powietrznego.

·         czynnik termiczny- źródło zapłonu obłoku pyłowo- powietrznego

Profilaktyka w przypadku wybuchu pyłu węglowego opiera się głównie na ograniczaniu powstawania pyłu węglowego podczas prac w kopalniach. W przypadku wystąpienia jego podwyższonego stężenia należy podjąć starania celem jego usunięcia lub zneutralizowania. Neutralizacja odbywa się poprzez zmniejszanie lotności pyłu (za pomocą wody, która go obciąża), co uniemożliwia powstanie układu wybuchowego oraz poprzez utrzymywanie stref opylanych pyłem kamiennym, aby w przypadku podmuchu inicjującego powstanie obłoku pyłu tworząca go mieszanina pyłów węglowego i kamiennego była niepalna.

Do sposobów zwalczania wybuchów pyłu węglowego zalicza się również: zwalczanie możliwości zapłonu pierwotnego obłoku pyłu węglowego, zwalczanie rozwoju wybuchu pyłu węglowego tj. przenoszenia wybuchu pyłu węglowego, ograniczenie zasięgu wybuchów pyłu węglowego przez hamowanie już rozwiniętych wybuchów.

Bardzo ważna jest kontrola zagrożeń wybuchem pyłu i monitoring stężenia pyłu w kopalniach, a także ciągłe ulepszanie przepisów zwalczania niebezpieczeństwa wybuchu pyłu węglowego oraz prace naukowo badawcze nad ulepszeniem metod zwalczania tych wybuchów.

Zgodnie z rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 28.06.2002 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczychktórym zwalczanie zagrożenia wybuchemu pyłu węglowego polega na:

·         Zorganizowaniu służby dla zwalczania zagrożenia wybuchem pyłu węglowego.

·         Stosowaniu środków zapobiegających powstawaniu pyłu węglowego i

neutralizowaniu gromadzącego się pyłu węglowego i systematycznym jego

usuwaniu po uprzednim pozbawieniu go lotności.

·         Utrzymywaniu stref zabezpieczających przed przeniesieniem wybuchu pyłu

węglowego w wyrobiskach zaliczonych do klasy A i B zagrożenia. W strefach

tych zmywa się wodą lub opyla pyłem kamiennym wyrobiska na całym ich

obwodzie, łącznie z obudową, na długości co najmniej 200m.

·         W wyrobiskach, gdzie nie jest możliwe utrzymywanie stref zabezpieczających

stosuje się zapory rozstawne.

·         Stosowaniu zapór przeciwwybuchowych pyłowych lub wodne w wyrobiskach

zaliczonych do klasy B zagrożenia, których zasady budowy określa załącznik nr

5 do cytowanego rozporządzenia.