Výbuchy plynů a uhelného prachu v dole

Vznik výbuchu uhelného prachu

Výbuchy plynů a uhelného prachu v dole je okamžitá a rychle probíhající přeměna látek, při které dojde k vývinu velkého množství tepla a plynů. To je dále spojeno s vývojem velkého tlaku a síly, k němuž dojde počátečním popudem.[1] Jedná se o prudkou oxidaci směsi hořlavého plynu se vzduchem (výbuch plynu) nebo zvířeného uhelného prachu (výbuch uhelného prachu), jejichž koncentrace je v mezích výbušnosti způsobena vnější příčinou a doprovázena prudkým uvolněním energie.[2]

Základní parametry výbuchu

Aby mohlo dojít k výbuchu, musí být splněny tři předpoklady, a to je vhodná koncentrace hořlavin v mezích výbušnosti, zápalná teplota a dostatečná energie. V zóně nahromadění výbušné směsi dochází k fyzikálně chemickým přeměnám, pro které existuje řada teorií, které popisují průběh intenzity reaktivní vlny od explozivního hoření až po detonaci.[1]

Podmínky výbušnosti jsou:

  • přítomnost výbušné směsi (meze výbušnosti)
  • dostatek kyslíku (limitní koncentrace kyslíku)
  • zápalná teplota (iniciace výbušné směsi)[3][4]

Iniciace výbuchu (zdroj, který může způsobit výbuch plynu) může být:

  • otevřený plamen[5]
  • elektrická jiskra[5]
  • frikční jiskra (mechanické tření padajících nebo řezných orgánů razicích a dobývacích strojů[5]
  • trhací práce[5]
  • vysoké zahřátí pohybujících se části strojů[5]

Některé základní parametry hořlavosti a výbušnosti plynů

PlynChemická značkaDolní mez výbušnostiHorní mez výbušnostiZápalná teplota směsi se vzduchemZdroj
AcetylenC2H22,3 %80 %405 °C[1]
EtanC2H63,1 %12,5 %515 °C[1]
EtylénC2H42,8 %28,6 %435 °C[1]
MetanCH44,4 %15 %595 °C[1]
Oxid UhelnatýCO12,5 %74 %605 °C[1]
SirovodíkH2S4,6 %46 %246 °C[1]
VodíkH24,0 %74 %560 °C[1]

Z hlediska ohrožení dolu a pro záchranářskou praxi musí být věnována pozornost zejména k[1]

  • určit základní parametry výbuchu
  • jak může být člověk (záchranář) ohrožen výbuchem
  • musíme stanovit výbušnost ovzduší
  • jak můžeme chránit důlní prostředí proti přenosu výbuchu
  • jak se můžeme chránit proti působení tlakové vlny

Záchranáře ohrožují při výbuchu zejména:[1]

  • nedýchatelné a toxické zplodiny výbuchu a hlavně dojde k úbytku kyslíku v dulním ovzduší
  • zvýšená teplota zplodin výbuchu
  • následky působení vzdušné rázové vlny na důlní prostory
  • přímý účinek vzdušné rázové vlny na záchranáře

Hornické názvosloví k tématu

Mez výbušnosti - tato mezní hodnota je koncentrace, při níž je možný výbuch daného systému. Hodnota má dolní a horní mez.[2] Například u důlního plynu metanu CH4 je dolní mez výbušnosti 4,4 % a horní mez výbušnosti je 15 % (nejvýbušnější je hodnota 9 %).

Výbušné větry (nevhodné označení jsou třaskavé větry) - jsou to důlní větry, které obsahují příměsi výbušných plynů v rozmezí výbušných koncentrací.[2]

Výbušnost uhelného prachu - je vlastnost uhelného prachu reagovat v rozvířeném stavu při dostatečném iniciačním zdroji se vzdušným kyslíkem O2 při současném prudkém uvolnění energie. Určuje se příslušnými zkušebními metodami.[2]

Výbušnost hořlavých plynů - je vlastnost hořlavých plynů, které mohou reagovat ve směsi se vzdušným kyslíkem při dostatečném iniciačním zdroji (například, při přibírce kamene řezným orgánem) za současného prudkého uvolnění energie.[2]

Výbušná směs - je to směs látek, která je schopná výbuchu, může být plynná, kapalná, tuhá nebo dispersní.[2]

Zplodiny výbuchu - jsou látky,které vznikají výbuchem výbušiny, nebo výbuchem výbušných směsí.[2]

Hořlavina - pro výbuch v podzemí jsou plyny, jejichž výskyt souvisí s hornickou činnosti (v četně havarijních stavů), jednak i uhelný prach. Vybuchuje jen jedna hořlavina nebo jejich směsi.[1]

Třaskaviny - je výbušina s nízkou stabilitou stadia explozivního hoření, které prakticky okamžitě po aktivaci přechází v detonaci. Využívá se zpravidla k vyvolání detonace jiné výbušniny.[2]

Uhelný prach - je prach vznikající drcením uhelné substance.[2]

Příklady tragických výbuchů

Výbuch metanu a uhelného prachu na Dole Honkejko

Dne 26. dubna roku 1942 došlo k výbuchu metanu a uhelného prachu na Dole Honkejko v černouhelném revíru Pehn - Sih v tehdejším státě Mandžukuo. během výbuchu zahynulo 1 550 horníků a 224 bylo těžce zraněno. Byla to největší důlní katastrofa světového hornictví co do počtu obětí.[5]

Výbuch v Courrières

V sobotu dne 10. března 1906 došlo na černouhelném dole courrièrské důlní společnosti ráno mezi 6:30 až 6:45 k mohutné explozi, která si vyžádala 1 086 obětí na lidských životech.[5]

Výbuch na dole Nelson III

Katastrofa, ke které došlo 3. ledna 1934 v dole Nelson III v katastru města Osek v severních Čechách.

Výbuch v Dole Handlová

V hnědouhelném Dole Handlová na Slovensku vybuchl 10. srpna 2009 důlní plyn, při explozi zahynulo 11 záchranářů a 9 horníků.

Odkazy

Reference

  1. ↑ a b c d e f g h i j k l FASTER, PETR; MAKARIUS, ROMAN. BÁŃSKÉ ZÁCHRANÁŘSTVÍ II. Kompendium pro vedoucí likvidace havárie. MONTANEX. vyd. Ostrava: OKD,HBZS, a.s., Ostrava Radvanice, 2004. 384 s. ISBN 8072251325. S. 115. 
  2. ↑ a b c d e f g h i Hornické názvosloví a značky. PRAHA 10 - HOSTIVAŘ. vyd. Moravské tiskařské závody, n.p., závod 19 Opava: VYDAVATELSTVÍ ÚNM, 1977. 504 s. S. V - 55. 
  3. ↑ Sucharevskij, V.,M.: Izoljacia podzemnych požarov s primeneniem inertnych gazov. Ugljetechnizdat, Moskva 1952.
  4. ↑ Bilan, J.: Vybrané kapitoly z techniky bezpečnosti. Skripta VŠB Ostrava, 1989.
  5. ↑ a b c d e f g FASTER, PETR. Báňské záchranářství I : kompendium pro báňské záchranáře. Ostrava: Montanex 485 s. Dostupné online. ISBN 80-7225-043-4, ISBN 978-80-7225-043-1. OCLC 320285270 

Literatura

  • Hornické názvosloví a značky. Praha 10 - Hostivař. Vyd.Moravské tiskařské závody, n.p.,závod 19, Opava. Vydavatelství ÚNM, 1977. 504 s.
  • FASTER, Petr; POŠTA, Václav. BÁŃSKÉ ZÁCHRANÁŘSTVÍ I. Kompendium pro báňské záchranáře. Ostrava: Montanex, 2000. 485 s. ISBN 80-7225-043-4
  • HÁJEK, Lubomír; FASTER, Petr. Důlní záchranářství. Praha 1: Nakladatelství technické literatury, 1977. 452 s.
  • FASTER, Petr, MAKARIUS, Roman, POŠTA, Václav, Báňské záchranářství II : Kompendium pro vedoucí likvidace havárie. Ostrava: Montanex 384 s.ISBN 8072251325
  • Sucharevskij, V.,M.: Izoljacia podzemnych požarov s primeneniem inertnych gazov. Ugljetechnizdat, Moskva 1952.
  • Bilan, J.: Vybrané kapitoly z techniky bezpečnosti. Skripta VŠB Ostrava, 1989.
  • SMIČKA, Václav, FASTER, Petr. Rejstřík Listovky záchranář 1964 - 2000. Montanex. Záchranář. 2000
  • Výbuchy v českých, moravských a slezských hornických provozech v letech 1854 - 1998 lze získat v časopise záchranář 11/1998[1]

Externí odkazy

  1. ↑ Záchranář. zachranar.cz [online]. HBZS Ostrava, 1998 [cit. 29.4.2020]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2020-07-30. 

Média použitá na této stránce