Пожари и експлозије представљају сталну претњу по безбедност рудара и производни капацитет рудника. Мински пожари и експлозије традиционално се сврставају међу најразорније индустријске катастрофе.

Крајем деветнаестог века, пожари и експлозије у рудницима резултирали су губитком живота и материјалном штетом у обиму без премца у другим индустријским секторима. Међутим, постигнут је јасан напредак у контроли ових опасности, о чему сведочи смањење пожара и експлозија у руднику пријављених последњих деценија.

Овај чланак описује основне опасности од пожара и експлозије подземног рударства и мере заштите потребне за њихово минимизирање. Информације о заштити од пожара на површинским коповима могу се наћи на другом месту у овом делу Енциклопедија и у стандардима попут оних које су објавиле организације као што је Национално удружење за заштиту од пожара у Сједињеним Државама (нпр. НФПА 1996а).

Перманент Сервице Ареас

По својој природи, стална сервисна подручја укључују одређене опасне активности, па је стога потребно предузети посебне мере опреза. Подземне радње за одржавање и пратећи објекти представљају посебну опасност у подземном руднику.

Мобилна опрема у радионицама за одржавање редовно је чест извор пожара. Пожари на рударској опреми са дизел мотором обично настају услед цурења хидрауличких водова високог притиска који могу прскати загрејану маглу високо запаљиве течности на извор паљења, као што је врући издувни колектор или турбопуњач (Бицкел 1987). Пожари на овој врсти опреме могу брзо расти.

Велики део мобилне опреме која се користи у подземним рудницима не садржи само изворе горива (нпр. дизел гориво и хидраулика), већ садржи и изворе паљења (нпр. дизел моторе и електричну опрему). Стога ова опрема представља значајан ризик од пожара. Поред ове опреме, радионице за одржавање генерално садрже низ других алата, материјала и опреме (нпр. опрему за одмашћивање) који представљају опасност у окружењу било које механичке радње.

Радови заваривања и сечења су водећи узрок пожара у рудницима. Може се очекивати да ће се ова активност редовно одвијати у области одржавања. Потребно је предузети посебне мере предострожности како би се осигурало да ове активности не створе могући извор паљења за пожар или експлозију. Информације о заштити од пожара и експлозије које се односе на безбедне поступке заваривања могу се наћи на другом месту у овом делу Енциклопедија иу другим документима (нпр. НФПА 1994а).

Треба водити рачуна о томе да цео простор продавнице буде потпуно затворена конструкција отпорне на ватру. Ово је посебно важно за продавнице намењене за употребу дуже од 6 месеци. Ако такав аранжман није могућ, онда подручје треба да буде заштићено аутоматским системом за гашење пожара. Ово је посебно важно за руднике угља, где је од кључне важности да се минимизира сваки потенцијални извор пожара.

Још једно важно питање за све просторе продавнице је да се оне вентилишу директно на повратни ваздух, чиме се ограничава ширење продуката сагоревања од било каквог пожара. Захтеви за ове врсте објеката јасно су наведени у документима као што су НФПА 122, Стандард за превенцију и контролу пожара у подземним рудницима метала и неметалаи НФПА 123, Стандард за превенцију и контролу пожара у подземним рудницима битуменског угља (НФПА 1995а, 1995б).

Резервоари за гориво и простори за складиштење горива

Складиштење, руковање и употреба запаљивих и запаљивих течности представљају посебну опасност од пожара за све секторе рударске индустрије.

У многим подземним рудницима, мобилна опрема је обично на дизел мотор, а велики проценат пожара укључује гориво које користе ове машине. У рудницима угља, ове опасности од пожара су отежане присуством угља, угљене прашине и метана.

Складиштење запаљивих и запаљивих течности је посебно важна брига јер се ови материјали лакше пале и шире ватру брже од обичних запаљивих материја. И запаљиве и запаљиве течности се често складиште под земљом у већини рудника без угља у ограниченим количинама. У неким рудницима, главно складиште за дизел гориво, мазива и масти и хидрауличне течности је подземно. Потенцијална озбиљност пожара у подземном простору за складиштење запаљивих и запаљивих течности захтева изузетну пажњу у пројектовању складишта, плус примену и стриктно спровођење безбедних оперативних процедура.

Сви аспекти коришћења запаљивих и запаљивих течности представљају изазовне проблеме заштите од пожара, укључујући трансфер у подземље, складиштење, дозирање и коначну употребу у опреми. Опасности и методе заштите запаљивих и запаљивих течности у подземним рудницима могу се наћи на другом месту у овом Енциклопедија и у стандардима НФПА (нпр. НФПА 1995а, 1995б, 1996б).

Превенција пожара

Безбедност од пожара и експлозија у подземним рудницима заснива се на општим принципима спречавања пожара и експлозије. Обично, ово укључује коришћење здраворазумских техника заштите од пожара, као што је спречавање пушења, као и обезбеђење уграђених мера заштите од пожара како би се спречило ширење пожара, као што су преносиви апарати за гашење или системи за рано откривање пожара.

Пракса превенције пожара и експлозија у рудницима генерално спада у три категорије: ограничавање извора паљења, ограничавање извора горива и ограничавање контакта горива и извора паљења.

Ограничавање извора паљења је можда најосновнији начин спречавања пожара или експлозије. Изворе паљења који нису битни за процес рударења треба у потпуности забранити. На пример, пушење и било каква отворена ватра, посебно у подземним рудницима угља, треба да буду забрањени. Сва аутоматизована и механизована опрема која може бити изложена нежељеном нагомилавању топлоте, као што су транспортери, треба да има прекидаче за проклизавање и секвенцу и термичке искључе на електромоторима. Експлозиви представљају очигледну опасност, али такође могу бити извор паљења за суспендовану прашину опасног гаса и треба да се користе строго у складу са посебним прописима о минирању.

Елиминисање извора електричног паљења је од суштинског значаја за спречавање експлозија. Електрична опрема која ради тамо где могу бити присутни метан, сулфидна прашина или друге опасности од пожара треба да буде пројектована, израђена, испитана и инсталирана тако да њен рад не изазове пожар или експлозију рудника. Кућишта отпорна на експлозију, као што су утикачи, утичнице и уређаји за прекидање струјних кола, треба да се користе у опасним подручјима. Употреба суштински безбедне електричне опреме је детаљније описана на другом месту у овом делу Енциклопедија иу документима као што је НФПА 70, Национални електрични законик (НФПА 1996ц).

Ограничавање извора горива почиње са добрим одржавањем како би се спречило небезбедно накупљање смећа, зауљених крпа, угљене прашине и других запаљивих материјала.

Када су доступне, мање опасне замене треба да се користе за одређене запаљиве материјале као што су хидрауличне течности, транспортне траке, хидраулична црева и вентилационе цеви (Буреау оф Минес 1978). Веома токсични производи сагоревања који могу настати сагоревањем одређених материјала често захтевају мање опасне материјале. На пример, полиуретанска пена је раније била широко коришћена у подземним рудницима за заптивање вентилације, али је недавно забрањена у многим земљама.

За експлозије подземних рудника угља, угљена прашина и метан су обично примарно укључено гориво. Метан такође може бити присутан у рудницима без угља и најчешће се рукује разблаживањем вентилационим ваздухом и испуштањем из рудника (Тиммонс, Винсон и Кисселл 1979). Што се тиче угљене прашине, чини се сваки покушај да се минимизира стварање прашине у рударским процесима, али мала количина која је потребна за експлозију угљене прашине је скоро неизбежна. Слој прашине на поду дебљине само 0.012 мм ће изазвати експлозију ако је суспендован у ваздуху. Дакле, запрашивање камена помоћу инертног материјала као што је уситњени кречњак, доломит или гипс (камена прашина) ће помоћи у спречавању експлозија угљене прашине.

Ограничавање контакта са горивом и извором паљења зависи од спречавања контакта између извора паљења и извора горива. На пример, када заваривање и сечење не могу да се изводе у кућиштима која су безбедна од пожара, важно је да области буду навлажене, а оближњи запаљиви материјали покривени ватроотпорним материјалима или измештени. Апарати за гашење пожара треба да буду лако доступни и ватрогасна стража постављена онолико дуго колико је потребно да се заштити од тињајућих пожара.

Подручја са великим оптерећењем запаљивих материјала, као што су складишта дрвета, складишта експлозива, складишта запаљивих и запаљивих течности и продавнице, треба да буду пројектована тако да минимизирају могуће изворе паљења. Покретна опрема треба да има водове за хидрауличну течност, гориво и мазиво преусмерене даље од врућих површина, електричне опреме и других могућих извора паљења. Штитници за прскање треба да буду постављени да би се спреј запаљиве течности одбио од поломљених водова течности даље од потенцијалних извора паљења.

Захтеви за спречавање пожара и експлозија за мине јасно су наведени у документима НФПА (нпр. НФПА 1992а, 1995а, 1995б).

Системи за детекцију и упозорење пожара

Време које је протекло између избијања пожара и његовог откривања је критично јер пожари могу брзо расти у величини и интензитету. Најбржа и најпоузданија индикација пожара је путем напредних система за детекцију пожара и упозоравања који користе осетљиве анализаторе топлоте, пламена, дима и гаса (Гриффин 1979).

Детекција гаса или дима је најисплативији приступ обезбеђивању покривености детекције пожара на великој површини или у целом руднику (Морров и Литтон 1992). Системи за термичку детекцију пожара се обично инсталирају за опрему без надзора, као што су транспортне траке. Уређаји за детекцију пожара бржег дејства сматрају се прикладним за одређене области високе опасности, као што су складишта запаљивих и запаљивих течности, места за пуњење горива и продавнице. Оптички детектори пламена који детектују ултраљубичасто или инфрацрвено зрачење које емитује пожар често се користе у овим областима.

Сви рудари треба да буду упозорени када се открије пожар. Понекад се користе телефони и гласници, али рудари су често удаљени од телефона и често су расути. У рудницима угља најчешћи начини упозоравања на пожар су искључење електричне енергије и накнадно обавештавање телефоном и гласницима. Ово није опција за руднике без угља, где се тако мало опреме напаја електричном енергијом. Упозорење на смрад је уобичајен метод хитне комуникације у подземним рудницима без угља (Помрои и Мулдоон 1983). Специјални бежични радио-фреквентни комуникациони системи су такође успешно коришћени како у рудницима угља тако иу рудницима без угља (Буреау оф Минес 1988).

Примарна брига током подземног пожара је безбедност подземног особља. Рано откривање пожара и упозорење омогућавају покретање плана за ванредне ситуације у руднику. Такав план осигурава да ће се извршити неопходне активности, као што су евакуација и гашење пожара. Да би се обезбедила несметана примена плана за ванредне ситуације, рударима треба обезбедити свеобухватну обуку и периодичну преобуку у процедурама у ванредним ситуацијама. Противпожарне вежбе, заједно са активирањем система за упозорење на мине, треба често изводити како би се појачала обука и идентификовале слабости у плану за ванредне ситуације.

Даље информације о системима за детекцију пожара и упозоравање могу се наћи на другом месту у овом чланку Енциклопедија иу документима НФПА (нпр. НФПА 1995а, 1995б, 1996д).

фире suzbijanje

Најчешћи типови опреме за гашење пожара који се користе у подземним рудницима су преносиви ручни апарати за гашење, црева за воду, системи прскалица, камена прашина (наноси се ручно или из машине за отпрашивање камена) и генератори пене. Најчешћи тип преносивих ручних апарата за гашење обично су они који користе вишенаменске суве хемикалије.

Системи за гашење пожара, било ручни или аутоматски, постају све чешћи за мобилну опрему, просторе за складиштење запаљивих течности, погоне транспортних трака и електричне инсталације (Граннес, Ацкерсон и Греен 1990). Аутоматско гашење пожара је посебно важно за опрему без надзора, аутоматизовану или даљинску контролу где није присутно особље да открије пожар, да активира систем за гашење пожара или да покрене операције гашења пожара.

Сузбијање експлозије је варијанта гашења пожара. Неки европски рудници угља користе ову технологију у облику пасивних или активираних баријера на ограниченој основи. Пасивне баријере састоје се од редова великих кадица са водом или каменом прашином које су окачене на кров улаза у рудник. У експлозији, фронт притиска који претходи доласку фронта пламена изазива избацивање садржаја из каде. Распршени супресиви гасе пламен док он пролази кроз улаз заштићен системом баријере. Активиране баријере користе електрични или пнеуматски управљани уређај за активирање који се покреће топлотом, пламеном или притиском експлозије за ослобађање средстава за сузбијање која се чувају у контејнерима под притиском (Хертзберг 1982).

Пожаре који прерасту у узнапредовалу фазу треба да гасе само високо обучене и посебно опремљене ватрогасне екипе. Тамо где велике површине угља или дрвета горе у подземном руднику, а гашење пожара је компликовано због великих падова кровова, несигурности вентилације и акумулације експлозивног гаса, треба предузети посебне мере. Једине практичне алтернативе могу бити инертирање са азотом, угљен-диоксидом, продуктима сагоревања генератора инертног гаса, или плављењем водом или заптивање дела или целог рудника (Рамасватни и Катииар 1988).

Додатне информације о гашењу пожара могу се наћи на другом месту у овом чланку Енциклопедија и у различитим документима НФПА (нпр. НФПА 1994б, 1994ц, 1994д, 1995а, 1995б, 1996е, 1996ф, 1996г).

Заштита од пожара

Спречавање пожара је основни контролни механизам за било коју врсту индустријског објекта. Средства за ограничавање или ограничавање пожара у подземним рудникима могу помоћи да се осигура сигурнија евакуација мина и смање опасности од гашења пожара.

За подземне руднике угља, уље и маст треба складиштити у затвореним, ватроотпорним контејнерима, а складишни простори треба да буду ватроотпорне конструкције. Трансформаторске станице, станице за пуњење батерија, ваздушни компресори, трафостанице, продавнице и друге инсталације треба да буду смештене у ватроотпорним просторима или у ватроотпорним конструкцијама. Електрична опрема без надзора треба да буде постављена на незапаљиве површине и одвојена од угља и других запаљивих материја или заштићена системом за гашење пожара.

Материјали за изградњу преграда и заптивки, укључујући дрво, тканину, тестере, ексере, чекиће, гипс или цементну и камену прашину, треба да буду лако доступни сваком радном делу. У подземним рудницима без угља, уље, маст и дизел гориво треба складиштити у добро затвореним контејнерима у ватроотпорним просторима на безбедној удаљености од складишта експлозива, електричних инсталација и шахтских станица. Баријере за контролу вентилације и противпожарна врата су потребне у одређеним областима како би се спречило ширење ватре, дима и токсичног гаса (Нг и Лаззара 1990).

Складиштење реагенса (млинови)

Радње које се користе за прераду руде произведене у рударским операцијама могу довести до одређених опасних услова. Међу забринутостима су одређене врсте експлозија прашине и пожара који укључују операције транспортера.

Топлота која се ствара трењем између транспортне траке и погонског ваљка или празног хода је забрињавајућа и може се решити употребом секвенци и прекидача за проклизавање. Ови прекидачи се могу ефикасно користити заједно са термичким искључцима на електромоторима.

Могуће експлозије се могу спречити елиминисањем извора електричног паљења. Електрична опрема која ради тамо где могу бити присутни метан, сулфидна прашина или друга опасна окружења треба да буде пројектована, израђена, испитана и инсталирана тако да њен рад не изазове пожар или експлозију.

Реакције егзотермне оксидације могу се јавити и у угљу иу металним сулфидним рудама (Смитх и Тхомпсон 1991). Када се топлота створена овим реакцијама не расипа, температура стенске масе или гомиле се повећава. Ако температуре постану довољно високе, може доћи до брзог сагоревања угља, сулфидних минерала и других запаљивих материја (Нинтеман 1978). Иако се пожари спонтаног запаљења јављају релативно ретко, они генерално прилично ометају рад и тешко их је угасити.

Прерада угља представља посебну забринутост јер је по својој природи извор горива. Информације о заштити од пожара и експлозије које се односе на безбедно руковање угљем могу се наћи на другом месту у овом делу Енциклопедија иу документима НФПА (нпр. НФПА 1992б, 1994е, 1996х).

Назад