پایان نامه ایمنی معادن زغال سنگ در ایران

پایان نامه ایمنی معادن زغال سنگ در ایران

مقدمه

­­زغال ماده ای غیر متجانس است كه 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 كه تولید می شود یكسان نبوده بلكه از طیف گسترده ای برخوردار می باشد.این محصولات می توانند شامل اسید هیومیك پیت لیگناتیك (زغال قهوه ای لیگنایت) ساب بیتومنوس بیتومنوس و زغال سنگ آنتراسیت (نیمه انتراسیت مافوق اننتراسیت و نهایتا گرافیت باشند. در تحت شرایط یكسان از نظر رطوبت ، حرارت ،میزان تجزیه و نوع گیاهان اولیه ، زغال سنگی كه تولید می شودقاعدتا بایستی از تركیب و خواص مشابه برخوردار باشنداما غالبا در مراحل اولیه و به هنگام انباشت و شكل گیری گیاهان یا در مراحل بعدی كه به مرور زمان تحت تاثیر حرارت و فشار قرار می گیرد عوامل دیگری مانند كسل ، درزه و شكاف ،سنگهای در بر گیرنده كه معمولا به همراه زغال سنگ هستند موجب می شوند تا زغال از بخش های مختلف یك لایه از نظر بعضی از غواص عمدتا مقدار سلفور با یكدیگر متفاوت باشند . آن قسمت از لایه زغال سنگ كه بیرون زدگی آن در سطح قابل روئت است به دلیل هوازدگی دارای كیفیت متفاوت از آن بخشی است كه در درون زمین قرار گرفته است.

متان

متان كه گاز مرداب نیز نامیده می‌شود یكی از خطرناك ترین گازهای آلوده كننده هوای داخل معدن بوده كه در موارد بسیاری انفجارات مهیب و هلاكت عده زیادی گردیده است حتی در معادن امروزی با وجود پیشرفتهای فراوانی كه دزمینه ایمنی معادن صورت گرفته و علی زغم اتخاذ تدابیر حفاظتی شدید خطر انفجار این گاز كاملا از بین نرفته است بطوریكه هنوز هم خبرهایی از وقوع انفجار گاز در معادن مختلف شنیده می‌شود. گاز متان تحت عنوان گاز گریز و گاز زغال نیز نامیده می‌شود. تركیب شیمیایی گریز و در حقیقت 95 تا 100 درصد متان است بنابر این ممكن است گازهایی مثال ازث ، هیدروژن ، انیدرید كربنیك و هیدروكربورهای سنگین مثال اتان ، هیدورژن سولفوره ، انیدرید سولفورو و منوكسید كربن در تركیب آن وجود داشته باشد. 

منابع گاز متان

گاز متان در معادن از قسمت های زیر متصاعد و در هوای معدن انتشار می‌یابد :

1- قسمت‌های نمایان شده زغال سنگ در كارگاه استخراج

2- زغال سنگ حفر شده ( در جریان بارگیری و باربری به خارج معدن)

3- لایه‌های مجاور و رگه‌هایی كه به علت ضخامت كم قابل استخراج نیستند

4-  سنگ‌های در بر گیرنده لایه زغال سنگ

5- قسمت‌های متروكه و نیز ستون‌های بر جای مانده زغال سنگ در روش استخر اطاق و پایه

عوامل مشتعل كننده گاز متان

در صورتی كه غلظت گاز متان درهوای معدن از مقدار معینی تجاوز كند و به حد قابل انفجاری برسد ایجاد هر گونه شعله یا جرقه می‌تواند به اشتعال و انفجار گاز مذكور منجر شود بنابر این بایستی از ایجاد هر نوع جرقه یا شعله درداخل معدن جلوگیری نمود و تا سرحد امكان به رعایت مقررات ایمنی مربوط تأكید و توجه شود. مهمترین عوامل مشتعل كننده گاز متان به شرح زیر است :

الف : ایجاد شعله در اثر كبریت زدن یا سیگار كشیدن – این موضوع تا آنجا اهمیت دارد كه عامل تعداد زیادی از انفجارها درمعادن بوده است به همین لحاظ قبل از ورود افراد به داخل معدن لازم است از نظر همراه داشتن كبریت . فندك و سیگار مورد بازرسی قرار گیرند.

ب – چراغ اطمینان شعله‌ای – هرگاه چراغ اطمینان شعله‌ای در معرض جریان شدید هوا قرار گیرد شعله آن با توری مماس می‌شود كه آنرا به حرارت قرمز می‌رساند وهمین منبع داغ می‌تواند سبب اشتعال گاز متان شود بنابر این چراغ اطمینان شعله‌ای را بایستی از جلوی دهانه لوله‌های تهویه یا هر جایی كه جریان شدید هوا وجود دارد دور نگه داشت.چراغ‌های معیوب نیز می‌توانند گاز متان را مشتعل نمایند.

ج- جرقه ناشی از برخورد سنگها با یكدیگر : در مواردی شبیه ریزش سقف كار معدنی از برخورد ماسه سنگها و غیره ممكن است جرقه‌هایی تولید شود كه بتواند گاز متان را مشتعل نماید. 

انواع زغال سنگ‌ها :

زغالها را با توجه به مواد تشكیل دهندة آنها كلأ به دو گروه تقسیم می‌كنند.

1) زغالهای ساپروپل

2)  هومیت‌ها یا زغال‌های هوموسی

ساپروپل‌ها :

این زغال‌ها از بقایای گیاهان پست و اسپرهای گیاهی به وجود آمده‌اند و درصد بسیار كوچكی از زغال سنگ را شامل می‌شوند. اغلب ذخایر زغالی دنیا از نوع هومیت می‌باشد. این زغالها به رنگ قهوه‌ای تیره یا سیاه دیده می‌شوند. حالت مطبق در آنها دیده نمی‌شود. از انواع مشابه با زغالهای هومیت در متامورفیزم یكسان دارای فشردگی و سختی بیشتری می‌باشند. شكست صدفی دارند و با شعله بلندی می‌سوزند و قابلیت كك دهی كمتری دارند. از طریق مطالعه میكروسكپی دو گروه زغالی از ساپروپل‌ها شناخته شده‌اند كه شامل چانل كول Channel  و بوگهد Boghead coal می‌باشند كه در درجات متامورفیزم بالا به سختی از هم قابل تشخیص بوده ولی در درجات زغال شدن پائین قابل تشخیص می باشند.

چانل كول :

این زغال اساسأ از اسپرهای گیاهی تشكیل شده‌اند. از نظر ماكروسكپی هیچ نوع لایه بندی در آنها مشاهده نمی شود. رنگ آنها مات بوده و دارای جلای چرب می‌باشند. مطالعات میكروسكپی نشان می‌دهد كه علاوه بر اسپرها كه قسمت اعظم آن را تشكیل می‌دهند سایر مواد تشكیل دهندة آن الگ‌ها و تك یاخته ای‌های آبزی می‌باشند در مقایسه با زغالهای هومیك ما سرال های این زغال ریزتر و تقریبأ به یك اندازه می‌باشند.

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 تشكیل گاز متان – چگونگی تصاعد گاز متان

منابع گاز متان – عوامل مشتعل كننده 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 تراكم 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 اپتیكی انترفرمتر

گاز سنج مقاومتی

فصل سوم

پیدایش و جابجایی گرد زغال در معدن

تفاوتهای گاز متان و گرد زغال

عوامل مؤثر در انفجار پذیری

تركیب گرد زغال

مقدار گردزغال

چگونگی انفجار گرد زغال

علائم و آثار ناشی از انفجار گرد زغال

جلوگیری از تولید گرد زغال و تراكم آن در معدن

روش‌های ایمن سازی گرد زغال

جلوگیری از انتشار شعله و گسترش انفجار

فصل چهارم

انواع حریق در معادن

وسائل اطفاء حریق 

منابع

1-مهندسی زغال سنگ (دكتر مرتضی اصانلو)

2- شركت فولاد (زغالسنگ)

3- پروژه علل خوسوزی زغال سنگ معدن باب نیزوی كرمان (دانشگاه امیر كبیر)