Feuerverhütung für Kohlengruben Die sicherste Option ist die Verwendung eines PSA-Stickstoffgenerators

Es gibt zwei Hauptarten von Kohlebergwerksexplosionen: Methan- und Kohlenstaubexplosionen. Methanexplosionen treten auf, wenn sich eine Ansammlung von Methangas mit einer Wärmequelle in Verbindung setzt und nicht genügend Luft vorhanden ist, um den Gasgehalt unter seinen Explosionspunkt zu verdünnen. Ebenso können feine Kohlenstaubpartikel in der richtigen Konzentration, die mit einer Wärmequelle in Kontakt kommen, ebenfalls explosiv sein. Hybridexplosionen, die aus einer Kombination von Methan und Kohlenstaub bestehen, können ebenfalls auftreten.

Woher kommt das Methan in einem Kohlebergwerk?

Methan entsteht als Nebenprodukt der Kohlebildung. Das in der Kohle adsorbierte Methan wird freigesetzt, wenn die Kohle abgebaut wird, oder es wandert von umliegenden Quellen ober- oder unterhalb des Kohleflözes durch Brüche, die durch den Kohleabbauprozess entstehen.

Wie wird Methan nachgewiesen und kontrolliert?

Große Ventilatoren zirkulieren Luft in Bergwerken, um die Arbeitsbereiche zu belüften. Diese Ventilatoren dienen dazu, das Methan auf weit unterhalb der Explosionsgrenze (5-15 %) zu verdünnen. An Bergbaumaschinen installierte Monitore deaktivieren die Maschine, wenn die Methankonzentration 1 % erreicht. Bergwerke mit übermäßigem Methan können das Gas vor dem Abbau durch Bohren von Entwässerungslöchern entfernen.

Was wird getan, um Zündungen an der Abbaufront zu unterdrücken?

Eine häufige Ursache für Methanzündungen an der Abbaufront ist der Funke oder der heiße Streifen, der entsteht, wenn Gestein von Dach oder Boden mit der Bergbaumaschine geschnitten wird. Das Aufbringen von gerichteten Wassersprays hinter dem Schneidmeißel, um den heißen Streifen zu kühlen und seine Größe zu begrenzen, kann diese Reibungszündungen verhindern.

Wie wird Methan aus abgebauten Bereichen kontrolliert?

Kohlebergwerke haben im Allgemeinen aktive Abbaubereiche und Bereiche, die zuvor abgebaut wurden. Diese abgebauten Bereiche können verlassene Bereiche sein, die nicht mehr belüftet werden und durch explosionsgeschützte Strukturen, sogenannte Dichtungen, von den aktiven Abbaubereichen getrennt sind. Dichtungen sind so konzipiert, dass sie eine Explosion innerhalb des verlassenen Bereichs eindämmen. Der Langwandabbau ist ein Beispiel, bei dem ein "aktiver" abgebauter Bereich, der als "Gob" bezeichnet wird, hinter dem fortschreitenden Panelabbau entsteht. Dieser Gob-Bereich wird zu einem Reservoir für die Ansammlung von Methangas und kann schwer vollständig zu belüften sein, da das Deckgebirge eingestürzt ist und diesen Bereich mit zerbrochenen Gesteinsfragmenten gefüllt hat. In diesem Fall ist die Belüftung der Arbeitsfront entscheidend, um die Migration von Methan aus dem Gob zu beschränken und das in den Arbeitsbereich entweichende Methan zu verdünnen.

Warum neigen Kohlenstaubexplosionen dazu, ausgedehnter zu sein als Methanexplosionen?

Methan ist leichter entzündlich als Kohlenstaub. In den meisten Fällen werden Staubexplosionen zuerst durch Methanexplosionen ausgelöst. Die Druckwelle oder die Windkräfte, die durch eine kleine Methanexplosion erzeugt werden, können den Bergwerkseingang ausfegen und Kohlenstaub in die Luft wirbeln. Sobald dieser Staub entzündet ist, kann eine Kettenreaktionseffekt auftreten und die Flammenausbreitung kann sich über weite Strecken fortsetzen, wobei verfügbarer Brennstoff und Sauerstoff verbraucht und große Mengen an toxischen Gasen erzeugt werden. Unter beengten Bedingungen wie Blockierung oder Einschränkung des Luftwegs haben sowohl Methan- als auch Kohlenstaubexplosionen das Potenzial, sich zu beschleunigen und in die schwerwiegendste Situation, die sogenannte Detonation, überzugehen.

Was wird getan, um Kohlenstaubexplosionen zu verhindern?

Der Untertagekohlebergbau erzeugt fein verteilten Kohlenstaub, der sich im gesamten Bergwerk ablagert und als Quelle für brennbares Material für Kohlenstaubexplosionen dient. Kalksteinpulver, bekannt als Gesteinsstaub, wird regelmäßig in den Bergwerksbetrieben verteilt. Dieser Gesteinsstaub dient dazu, den Kohlenstaub zu inertisieren, wenn er im richtigen Verhältnis aufgetragen wird. Wenn Explosionen auftreten, absorbiert das verteilte Kalksteinpulver die von der Explosion erzeugte Wärme und stoppt entweder die Kettenreaktion oder reduziert die Intensität der Explosion. Es ist entscheidend, dass diese Inertisierungspraxis des Gesteinsstaubens mit dem Bergbauprozess übereinstimmt. Selbst eine dünne Schicht zusätzlichen Kohlenstaubs, die auf einem zuvor mit Gesteinsstaub bestäubten Bereich abgelagert wird, kann den explosiven Zustand wiederherstellen.

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