پایان نامه ایمنی در معادن زغال سنگ

تعداد صفحات: ۱۰۵ | قابل ویرایش

فهرست مطالب

فصل اول

مقدمه(تعریف زغال سنگ)

انواع زغال سنگ

آزمایشاتی برای سنجش استعداد خودسوزی زغال سنگ

فصل دوم

گاز متان ،خواص گاز متان –طرز تشکیل گاز متان – چگونگی تصاعد گاز متان

منابع گاز متان – عوامل مشتعل کننده گاز متان

روش‌های پیشگیری از اشتعال گاز متان

چگونگی انتشار شعله گاز متان

انباشته شدن گاز متان

مقدار مجاز گاز متان در قسمتهای مختلف معدن

اقدامات لازم در هنگام تراکم گاز متان

انتقال گاز متان از رگه زغال سنگ به خارج معدن

طریقه تشخیص و اندازه گیری مقدار گاز متان

چراغ اطمینان شعله‌ای

انترفرومتر معدنی

سیستم اپتیکی انترفرمتر

گاز سنج مقاومتی

فصل سوم

پیدایش و جابجایی گرد زغال در معدن

تفاوتهای گاز متان و گرد زغال

عوامل مؤثر در انفجار پذیری

ترکیب گرد زغال

مقدار گردزغال

چگونگی انفجار گرد زغال

علائم و آثار ناشی از انفجار گرد زغال

جلوگیری از تولید گرد زغال و تراکم آن در معدن

روش‌های ایمن سازی گرد زغال

جلوگیری از انتشار شعله و گسترش انفجار

فصل چهارم

انواع حریق در معادن

وسائل اطفاء حریق

مقدمه

­­زغال ماده ای غیر متجانس است که از تجزیه گیاهان در تحت شرایط مختلف از نظر رطوبت،حرارت و فشار بوجود می اید.بسته به نوع گیاه ،میزان تجزیه و شرایط محیط محصولی که تولید می شود یکسان نبوده بلکه از طیف گسترده ای برخوردار می باشد.

این محصولات می توانند شامل اسید هیومیک پیت لیگناتیک (زغال قهوه ای لیگنایت) ساب بیتومنوس بیتومنوس و زغال سنگ آنتراسیت (نیمه انتراسیت مافوق اننتراسیت و نهایتا گرافیت باشند.

در تحت شرایط یکسان از نظر رطوبت ، حرارت ،میزان تجزیه و نوع گیاهان اولیه ، زغال سنگی که تولید می شودقاعدتا بایستی از ترکیب و خواص مشابه برخوردار باشند.

اما غالبا در مراحل اولیه و به هنگام انباشت و شکل گیری گیاهان یا در مراحل بعدی که به مرور زمان تحت تاثیر حرارت و فشار قرار می گیرد عوامل دیگری مانند کسل ، درزه و شکاف ،سنگهای در بر گیرنده که معمولا به همراه زغال سنگ هستند موجب می شوند تا زغال از بخش های مختلف یک لایه از نظر بعضی از غواص عمدتا مقدار سلفور با یکدیگر متفاوت باشند.

آن قسمت از لایه زغال سنگ که بیرون زدگی آن در سطح قابل روئت است به دلیل هوازدگی دارای کیفیت متفاوت از آن بخشی است که در درون زمین قرار گرفته است.

خواص گاز متان

متان گازی است بی رنگ و بی بو  که وزن مخصوص آن نسبت به هوا ۵۴۴/۰ می‌باشد این گاز به علت سبکی به طرف بالا حرکت می‌کند و به همین سبب اغلب در زیر سقف کارگاهها و بلندترین قسمت گالری‌ها و دیگر کارهای معدنی جمع می‌شود.

متان اگر چه به تنهایی بویی ندارد ولی در بعضی معادن چون همراه ناخالصی‌هایی مانند هیدروکربورهای معطر ، هیدروژن سولفوره و انیدرید سولفوره متصاعد می‌شود.

گازهای مذکور خاصیت بوی سیب را به متان میدهند. گاز متا سمی نبوده و از نظر تنفس مانند نیتروژن است یعنی مستقیما اثر سویی ندارد ولی چون جانشین اکسیژن هوا میشود و مقدار آنرا در هوا نتفسی کاهش میدهد ممکن است از این نظر پدیدار می شود.

زمانی که هوا شامل ۴۳ درصد گاز متان باشد عیار اکسیژن به ۱۲ درصد می‌رسد و زمانی که هوا شامل ۵۷ درصد متان می‌شود تنها ۹ درصد اکسیژن درهوا وجود خواهد داشت که حد خطرناکی برای زندگی انسان است.

مواردی نیز مشاهده گردیده که معدنکارارن در سینه کارها و کارگاههای بن بست و کارگاههای شیب‌دار بالارو و در معدن بر اثر خفگی با گاز متان جان سپرده‌اند.

طرز تشکیل و پیدایش گاز متان

مواد گیاهی در هنگام تجزیه شدن و تبدیل به انواع مختلف زغال سنگ مقداری گاز متان تولید می‌کنند قسمت عمده این گاز در لایه های زغالی محبوس شده و مقداری از آن نیز در سنگهای درون‌گیر لایه‌های زغال جمع می‌شود به همین دلیل است که هنگام حفر کارهای معدنی در سنگها اطراف زغال بایستی هوای معدن را از لحاظ میزان گاز کنترل مداوم کرد.

متان عموما به دو صورت در داخل لایه‌های زغال محبوس می‌شود : قسمتی از آن خلل و فرج و شکافهای موجود در لایه‌های زغال را پر کرده و بخش دیگر بصورت سطحی به توده زغال چسبیده و به اصلاح جذب سطحی می‌شود میزان گازی که بصورت جذب سطحی در زغال باقی مانده معمولا بیشتر از حالت اول است مقدار گاز موجود در لایه‌های زغال علاوه بر جنس و سن زمین شناسی به مشخصات سنگهای پوشاننده نیز بستگی دارد.

اگر گازهای تشکیل شده در دوره تورب زایی بقایای نباتی هنگام تجزیه فرضا با لایه‌ای مثل ماسه سیلت یا انواع دیگر پوشیده شوند گازهای حاصله در همان مکان تشکیل در میان بقایای گیاهی جامد یا سنگهای اطراف باقی می‌مانند.

چگونگی تصاعد گاز متان

بطور کلی از منابع اصلی گاز متان در زیر زمین یعنی رگه زغال یا سنگهای مجاور به سه طریق مختلف گاز متصاعد می‌شود:

الف: طریقه معمولی: در این طریقه هم چنانکه زغال استخراج و حمل می‌شود ، مقداری از گازهای موجود در خلل و فرج و گازهای سطحی آن آزاد گردیده به هوای معدن می‌پیوندد تصاعد گاز بسیار آرام و تقریبا بدون هر گونه صدایی صورت می‌گیرد. مدت انتشار گاز نیز طولانی است.

ب: طریقه وزشی: در برخی مواقع مقداری گاز در حفره یا شکافی متراکم می‌شود که در اثر یافتن راهی به بیرون با فشار زیاد و صدای فش فش مخصوص خارج می‌شود هرگاه این عمل در زیر آب صورت بگیرد توأم با صدای غلغل شدیدی خواهد بود که در محیط ساکت معدن از فواصل دور قابل شنیدن است.

این طریقه تصاعد گاز غالبأ در محلهایی صورت می‌گیرد که چین خوردگی یا گسلی در آنها وجود داشته باشد و از نظر مدت دوام پدیده و حجم گاز نیز معمولا تفاوتهایی ملاحظه می شود مثلا گازدهی تعدادی از آنها تنها چند ساعت برخی چند روز یا چند ماه و بعضی دیگر چند سال یا حتی دهها سال بطول می‌انجامد.

حجم گاز خروجی نیز از چند متر مکعب تا چندین هزار متر مکعب در روز تغییر میکند. اما قاعدتأ راندمان تصاعد گاز در ابتدا حداکثر بوده و سپس به تدریج از مقدار آن کاسته می‌شود تا زمانی که بکلی از گاز تخلیه گردد.

منابع

۱-مهندسی زغال سنگ (دکتر مرتضی اصانلو)

۲- شرکت فولاد (زغالسنگ)

۳- پروژه علل خوسوزی زغال سنگ معدن باب نیزوی کرمان (دانشگاه امیر کبیر)