Основните рискове при добива на въглища

Споделете статията

На пожарната станция, въглищата, отломките и безопасността на минното дело

минното

Продължете с най-дълбокото ми съжаление и тъга по неотдавнашния фатален инцидент, станал в Емилио дел Вале де ла Хулера Васко Леонеса, което отново ни поставя пред трудностите и рисковете на миньорската професия, не винаги оценени и разбрани останалата част от обществото. Моята солидарност и близостта ми с жертвите и техните семейства са много дълбоки.

В резултат на този инцидент и поради състоянието ми като геолог, специализиран в въглищата, трябваше да отговарям на журналистически въпроси за fireamp, присъствието му във въглища и т.н. Липсата на информация по темата привлече вниманието ми, тъй като копаенето се бори срещу газа от самото му създаване. Ще се опитам да обясня по възможно най-информативен начин какво е fireamp, как се крие във въглищата, как се отделя и какво се прави за борба с него.

Firedamp е газът, който придружава всички слоеве въглища. Образува се по време на процеса на карбонизиране на натрупаните растителни вещества. Този процес с налягане и температура произвежда въглища и газ, които лежат заедно. Съставът на fireamp е различен (в зависимост от въглищните басейни и състава на слоевете), но по същество той се състои от 97% метанов газ (CH4), с различни пропорции на други газове, включително етан, пропан, бутан, въглероден диоксид (CO2), някои серни оксиди и т.н. Това не е отровен газ, въпреки че е взривоопасен във въздушни концентрации между пет и четиринадесет процента.

Обяснението как се съхранява fireamp във въглищни легла е по-трудно. Първоначално трябва да се отбележи, че в пластовете на въглищата няма пълни с газ торбички (тъй като няма торби с нефт или вода и т.н.). От друга страна, бих искал да съществуват!; ако случаят беше такъв, те биха могли да бъдат открити от сеизмични сензори, георадари и т.н. За да обясня съхранението на fireamp в слой, мога да се сетя за сравнение, което, спестявайки определени физически и химически разстояния, може да помогне да се разбере идеята.

Представете си затворена бутилка кава. Във всекидневния си опит сме склонни да мислим, че вътре в бутилката освен течността има и CO2-газ. Това обаче е невярно: вътре в бутилката има само течност под налягане и CO2 е част от тази течност (тя се разтваря). По същия начин, в девствения въглищен слой, fireamp не съществува като газ и всички молекули метан и т.н., са част от твърдото състояние и са "залепени" за въглените зърна (fireamp се "адсорбира" върху въглищата ).

Може да се чудите колко CO2 може да се побере в течността в бутилката или колко изгорели лампи могат да се поберат във въглерода на девствения слой? Зависи от две физически величини: налягане и температура.

Приложената фигура съдържа графика, която я описва. За дадена температура (46 ºC), съдържанието на газ във въглищата (в кубични метри на тон) се отразява като функция от различното налягане, на което може да бъде подложен слоят. Тази графика е подобна за всички слоеве с вариации в зависимост от техните геоложки характеристики, карбоновия басейн и т.н. Графика на този стил може да се направи за CO2 и бутилката с кава.

Погледнете точка "А" на графиката. При налягане от 63 атмосфери, въглеродният слой е способен да задържи "адсорбираните" 19 кубически метра изгаряне на тон въглерод. Сега погледнете точка "Б". При налягане от 1 атмосфера (налягането, при което живеем) един и същ слой може да поддържа само „адсорбирани“ 7 кубически метра изгаряне на тон въглища. Това означава, че докато добивната дейност достигне този въглищен фронт, слоят, за да бъде в равновесие, трябва да трансформира 12 кубически метра изгорели газове на тон въглища в газ и да ги остави да избягат (процесът се нарича "десорбция") . В примера на кава, когато пристъпим към нейното отваряне, вътрешното налягане намалява до 1 атмосфера и настъпва внезапно отделяне на CO2 под формата на газ, предизвиквайки шум.

Вече можем да се запитаме колко време отнема газта да напусне слоя? Това също зависи от множество фактори (геология, напрегнато състояние на масива, минни работи и др.) И параметърът се нарича "скорост на десорбция". Като цяло изходът за газ обикновено е бавен и се разтваря без проблеми в вентилацията на мината, с много ниски концентрации на изгорели газове във въздуха. Понякога концентрацията на газ във вентилацията се увеличава малко повече и след 1,5% изгаряне, законодателството за минното дело принуждава машините да бъдат парализирани и работата да бъде прекратена, докато се възстановят безопасните нива на концентрацията на изгорелите газове. Типични газодинамични явления са напредък в предната част на цеховете, изтичане на газ в зони на повреда или стерилност, сивкави отломки и, когато "скоростта на десорбция" е много висока, моментални откъсвания (DI). От прочетеното този случай изглежда като сивкав дрейф с висока скорост на десорбция.

Някои въглищни басейни са особено опасни поради много нестабилното газодинамично поведение на техните въглищни слоеве. Например руският басейн на Кузбас и украинският на Донбас. В Западна Европа проблемът е по-лек (така да се каже) и само някои райони на определени басейни имат газови инциденти.

В Испания най-големите проблеми с огъня са открити в централния въглищен басейн (Hunosa) и особено в кладенците на Сантяго и Сан Антонио в долината Aller. Пластове като Jacoba, María, Valdeposadas и Turca от южните и централните полета на кладенец Сан Антонио са известни на всички миньори и техници, които са работили върху тях. Заслужава да се спомене и слой осем от Сан Николас, който е отговорен за най-голямата авария в Хуноса. През 1995 г. четирима работници загинаха в този слой поради сивкав плъзгач с експлозия. Още десет загинаха от въглеродния окис (CO), произведен при експлозията, тъй като високите концентрации на този отровен газ циркулираха през обратната верига за вентилация.

Това не означава, че в други въглищни басейни няма проблеми с изгарянето. Всички миньори знаят, че във всеки момент може да настъпи значителна „десорбция“ на газ във всеки слой, който трябва да се контролира. Законодателството за минното дело е изчерпателно в това отношение. Въглищният басейн на Ciñera-Matallana не е особено склонен към газодинамични явления, но за пореден път мината е пред нас, насърчавайки това сериозно и трагично събитие.

Какво се случва, когато газът излиза масивно, мигновено и бурно от въглеродния слой? В този случай самото насилие на явлението води до смачкване на въглищата, които се проектират заедно с изгарящия лагер към миньорската дупка. Образува се много фин прах (древните миньори са го наричали „въглищна фарина“) и цялата работа е изпълнена с камина и черен прах. Невъзможно е да се види нищо и работниците са принудени да излязат навън в напълно сива атмосфера, изместила въздуха. В този контекст, ако самоспасителят не може да бъде позициониран, резултатът е фатален.

Може да се чудите, адекватни ли са мерките за безопасност при добива на въглища? Е, тук трябва да се отбележи, че разпоредбите за минното дело и мерките за сигурност, предприети от администрацията, компаниите и работниците, са крайни. Въглищният сектор е може би най-регулираният, наблюдаван и контролиран от всички съществуващи индустриални дейности в Испания. Това обаче не гарантира, че не могат да възникнат случайни събития като настоящето. За да дадем пример, всички знаем за изключителната безопасност, която заобикаля въздушния транспорт и въпреки това на всеки няколко пъти се случва инцидент със самолет. Гражданското общество трябва да свикне с факта, че пълната сигурност не съществува, дори ако настояваме да инвестираме време, усилия, пари, технически средства, знания и т.н. Това е така и този нещастен инцидент го потвърждава.

Общите мерки за безопасност са принудителна вентилация в мини, статични измервателни уреди за изгаряне в галерии, свързани с компютър към повърхността, метанометри с капацитет за прекъсване на захранването, свързани с машини, изключителна бдителност в двигатели и електрически инсталации. дегазация чрез сондиране (повърхност или вътре в мината), хидравлично разбиване на слоевете чрез инжектиране на вода под високо налягане, което позволява да се напукат въглищата, да се извлече "десорбираният" газ и да се отстрани въглищен прах, etcetera, etcetera и др.

В допълнение, и преди всичко, за стартиране на всеки въглищен цех (яма или добив), изчерпателни познания за геоложките и геотехническите характеристики на скалната маса, за газодинамичното поведение на пластовете, за начина на пускане, на третиране на "пощенския продавач", на прилаганата вентилация, на специфичните мерки за безопасност на ямата и т.н. Всичко това, което техническите специалисти на минните компании изучават и проектират, трябва да бъде представено за одобрение от органа по добив, който следи за стартирането и развитието на цеха през целия му производствен живот.

Както и да е, читателю, в наши дни миньорското семейство се връща към траур за някои колеги, загубени на работното си място. Бих искал тази статия да помогне на останалата част от обществото да оцени трудностите и рисковете от тази работа, които не винаги се оценяват в техния мащаб. Бих искал също да го посветя на починалите миньори, техните семейства и всички работници, които са били и са в испанския въглищен сектор. Благодарност към всички тях.