1989 Sb., v platném znění

Příloha č. 1 Návrh doplnění Vyhlášky ČBÚ č. 22/1989 Sb., v platném znění a Vyhlášky ČBÚ č.104/1988 Sb., v platném znění, k prevenci a likvidaci endogenních požárů Obsah: A. Návrh doplnění, úpravy Vyhlášky ČBÚ č. 22/1989 Sb., v platném znění. ...................................... 1 § 109a ............................................................................................................................................ 1 Kontinuální analyzátory metanu a kysličníku uhelnatého ................................................................ 1 § 110.............................................................................................................................................. 2 Měření a odběry vzorků důlního ovzduší ........................................................................................ 2 § 187.............................................................................................................................................. 3 Samovznícení................................................................................................................................. 3 § 188.............................................................................................................................................. 4 Záznamní knihy ............................................................................................................................. 4 § 191.............................................................................................................................................. 5 Kontrola hrází ................................................................................................................................ 5 B. Návrh doplnění, úpravy Vyhlášky ČBÚ č. 104/1988 Sb., v platném znění...................................... 5 Příloha 3 (Vyhlášky ČBÚ č. 104/1988 Sb.)................................................................................... 5 Plán otvírky, přípravy a dobývání výhradního ložiska hlubinným a povrchovým způsobem ........... 5 1.Textová část ................................................................................................................................ 5

A. Návrh doplnění, úpravy Vyhlášky ČBÚ č. 22/1989 Sb., v platném znění. Předložený návrh úpravy vyhlášky ČBÚ č. 22/1989 Sb., o bezpečnosti a ochraně zdraví při práci a bezpečnosti provozu při hornické činnosti a při dobývání nevyhrazených nerostů v podzemí, ve znění Vyhlášek č. 477/1991 Sb., 340/1992 Sb., 3/1994 Sb., 54/1996 Sb., 109/1998 Sb., 434/2000 Sb., 330/2002 Sb., 141/2004 Sb., a 298/2005 Sb., vychází z poznatků získaných při řešení projektu VaV ČBÚ č. 33/2003 a respektuje i návrh legislativní úpravy vyhlášky ČBÚ č. 22/1989 Sb., v platném znění, uvedený v Závěrečné zprávě projektu VaV ČBÚ č. 29/2003. Úpravy se týkají § 109a Kontinuální analyzátory metanu a kysličníku uhelnatého, § 110 Měření a odběry vzorků důlního ovzduší, § 187 Samovznícení, § 188 Záznamní knihy a § 191 Kontrola hrází. Navržené změny jsou vyznačeny tučně, odůvodnění je vyznačeno kurzívou.

§ 109a Kontinuální analyzátory metanu a kysličníku uhelnatého Původní znění: (6) Hodnoty koncentrací metanu a kysličníku uhelnatého zjišťované kontinuálními analyzátory musí být vyvedeny na jedno, místo a záznamy o koncentracích musí být uchovávány nejméně po dobu 30 dnů. 1. V odst. (6) se text ruší a nahrazuje textem (6) Hodnoty koncentrací metanu a oxidu uhelnatého zjišťované kontinuálními analyzátory musí být vyvedeny na jedno místo s možností zobrazení měřených hodnot na centrálním řídícím stanovišti. Záznamy o měřených koncentracích a provozní dokumentace obsahující rozmístění jednotlivých čidel kontinuálních analyzátorů se musí archivovat. 2. § 109a se rozšiřuje o odst. (7) a (8) s následujícím textem:

1

(7) Pro vyhodnocení a archivaci koncentrací metanu a oxidu uhelnatého zjišťované kontinuálními analyzátory musí být používáno výpočetního programu. Výpočetní program musí umožňovat hodnotové a grafické zobrazení vývoje koncentrace oxidu uhelnatého jednotlivých čidel za posledních 24 hodin, za poslední týden a měsíc s vymezením nastavených mezí. Výpočetní program nesmí umožňovat zpětnou editaci dat. Archivovaná data musí být zálohována. (8) Kontrola měřených hodnot všech analyzátorů oxidu uhelnatého musí být provedena nejméně 2x za směnu nejpozději do 2 hodin od začátku směny inspekční službou. Provedení kontroly musí být zaznamenáno. Odůvodnění: č. 29/2003.

Úpravy jsou provedeny s přihlédnutím k Závěrečné zprávě projektu VaV ČBÚ

§ 110 Měření a odběry vzorků důlního ovzduší Původní znění: (8) Výsledky měření a rozborů důlního ovzduší dolů II. třídy nebezpečí musí být předkládány obvodnímu báňskému úřadu do konce měsíce následujícího po provedení měření a rozborů. 1. V odst. (8) se text ruší a nahrazuje se textem (8) O výsledcích měření a rozborů důlního ovzduší dolů II. třídy nebezpečí musí být vedeny písemné nebo elektronické záznamy a musí být předkládány obvodnímu báňskému úřadu do konce měsíce následujícího po provedení měření a rozborů. Pro elektronické záznamy musí být používán výpočetní program schválený státní báňskou správou. Výpočetní program nesmí umožňovat zpětnou editaci uložených dat. Písemné evidenční záznamy vzorků důlního ovzduší nemusí být vedeny, pokud elektronická evidence zabezpečuje dvojí nezávislou archivaci dat a umožní tisk evidenčních záznamů. Písemné a elektronické evidenční záznamy vzorků důlního ovzduší se musí archivovat. 2. V odst. (9) se upravuje text v druhé větě: (9) Odběr vzorků důlního ovzduší se provádí podle příslušné české technické normy. (ČSN 83 0050 Odběr vzorků důlního ovzduší). K překonání podtlaku u větrních uzávěr a uzavíracích hrází a při dálkovém odběru vzorků důlního ovzduší lze použít jen ejektor, sací čerpadlo nebo sací balónek; před vlastním odběrem je však nutno provést odsátí vzduchu z odběrové hadičky a vzorkovnice, a to nejméně ve dvojnásobné hodnotě vnitřního objemu hadičky a vzorkovnice. K překonávání podtlaku u větrních uzávěr a uzavíracích hrází a při dálkovém odběru vzorků důlního ovzduší lze použít jen ejektor nebo sací čerpadlo; před vlastním odběrem je však nutno provést odsátí vzduchu z odběrové hadičky a vzorkovnice. 3. § 110 se rozšiřuje o odst. (11) s následujícím textem: (11) Jednou týdně se musí odebírat vzorky důlního ovzduší mimo účinný dosah průchodního větrního proudu za zálomovou hranou výdušné strany porubů vedených ve slojích náchylných k samovznícení. Pokud je zával těsněn větrní přepážkou, izopěnovou hrází nebo jiným objektem, odebírají se vzorky ovzduší za těmito objekty. U odebraných vzorků vzdušin musí být provedeny technické rozbory na kyslík, metan, oxid uhelnatý a oxid uhličitý. V případě výskytu koncentrace oxidu uhelnatého 0,001 % a více, též na vodík a vyšší uhlovodíky. Odůvodnění: úpravy jsou provedeny s přihlédnutím k Závěrečné zprávě projektu VaV ČBÚ č. 29/2003.

2

§ 187 Samovznícení 1. V odst. (1) se v druhé větě vypouští slovo jejich (1) Uhelné sloje se dělí na sloje náchylné k samovznícení a sloje bez náchylnosti k samovznícení. Před zahájením dobývání slojí musí být ověřena jejich náchylnost k samovznícení. Podle výsledku ověření zařadí obvodní báňský úřad sloj do příslušné kategorie. tečka na konci se ruší a doplňuje se dané sloje. 2. V odst. (2) se na konci věty doplňuje (2) Ve sloji náchylné k samovznícení musí být před zahájením dobývání 3. V odst. (2) písm. a) se text ruší a nahrazuje se textem a) zabraňováno průtahům důlních větrů přes vyrubané prostory, stařiny a pilíře mezi důlními díly utěsňováním závalu, zejména v místě výchozí prorážky při dobývání stěnováním, v porubních chodbách v návaznosti na postup porubu, v místě ukončení porubu, a to i s ohledem na časové a prostorové vedení důlních děl, a) uzavřeny vydobyté prostory a důlní díla do nich ústící v nadložní, podložní a dobývané sloji. 4. V odst. (2) písm. b) se text ruší a nahrazuje se textem b) neprodleně uzavírány vydobyté prostory a důlní díla do nich ústící, b) stanovena míra nebezpečí vzniku samovznícení uhlí. 5. V odst. (2) písm. c) se text c) stanovena a realizována opatření k rozdělení větrních spádů, na základě analýzy tlakového snímku ve větrní rozvaze, ruší a nahrazuje se textem c) zpracován projekt prevence vzniku samovznícení uhlí, jeho závěry musí být zapracovány do technologického postupu. 6.

V odst. (2) písm. d) se text d) určen minimální postup porubu s ohledem na předpokládanou inkubační dobu a stanovena opatření pro případ zastavení nebo zpomalení postupu porubu, ruší a nahrazuje se textem d) pro zabránění průtahů závalem porubu v případě rozvinutého samovznícení stavěny na úvodní a výdušné třídě přehrady z izolačního materiálu; v místě stavby přehrad z izolačního materiálu dle „Metodiky pro projektování a realizaci prognózy, prevence a zdolávání endogenních požárů“ nebude výztuž pleněna, prostory mezi přehradami z izolačního materiálu a výztuží budou vyplněny dusíkovou pěnou a tato opatření budou zapracována do technologického postupu a protizáparových opatření závodního dolu.

7.

V odst. (2) písm. e) se text ruší e) vytvářeny podmínky pro omezení akumulace tepla, a nahrazuje se textem e) projektování a realizace opatření pro prognózu, prevenci a zdolávání endogenních požárů prováděna dle „Metodiky pro projektování a realizaci prognózy, prevence a zdolávání endogenních požárů“.

3

8.

V odst. (2) písm. f) se ruší. f) neprodleně vyplňovány volné prostory za výztuží v důlních dílech (§ 44 odst.2)

9.

Odst. (3) se ruší. (3) Při dobývání sloje náchylné k samovznícení je organizace povinna vhodnými technickými prostředky, zejména injektáží, oplavováním stařin, budováním záplavových manžet nebo inertizací, předcházet vzniku endogenních požárů 10. V odst. (4) se text ruší (4) V technologickém postupu musí být určena hranice vývinu kysličníku uhličitého v l/min, pod kterou lze porub provozovat v běžném režimu. a nahrazuje se textem (4) Hranice vývinu oxidu uhelnatého, pod kterou lze porub provozovat v běžném režimu, činí 20 l.min-1. V případě překročení této hranice musí být opatření závodního dolu, platná pro překročení 10 l. min –1, zpřísněna a porub musí být veden v havarijním režimu dle hodnocení požárního ohrožení a opatření doporučených havarijní komisí. 11. V odst. (5) se doplňuje věta (5) Pro dobývání sloje náchylné k samovznícení musí být volena taková dobývací metoda a při stěnování i taková výztuž, aby ztráty uhelné hmoty v závalu byly co nejmenší. V mapové dokumentaci musí být uváděny místa provedených protizáparových opatření, jejich rozsah a objem uhelné hmoty ponechané v závalu.

12. V odst. (9) se text ruší (9) Pro včasné zjištění procesu samovznícení musí organizace vyhodnocovat vývin kysličníku uhelnatého. a nahrazuje se textem (9) Pro včasné zjištění procesu samovznícení musí organizace vyhodnocovat vývin oxidu uhelnatého, zvláště koncentrace měřené kontinuálními analyzátory a výsledky rozborů plynů důlního ovzduší odebíraných podle § 110, odst. (1) této vyhlášky. Organizace musí vytvářet podmínky pro vyhodnocování teploty ohniska samovznícení dostupnými metodami. 13. Odst. (10) se ruší (10) V důlním díle vedeném ve sloji náchylné k samovznícení určí opatření k předcházení samovznícení závodní dolu v technologickém postupu. Odůvodnění: úpravy vycházejí ze získaných poznatků při řešení jednotlivých kapitol tohoto projektu, z návrhu metodiky pro projektování a realizaci prognózy, prevence a zdolávání endogenních požárů. Úprava odst. (4) vychází ze skutečnosti, že čl. 05 Rozhodnutí č.j. 10/1990 OBÚ v Ostravě ukládá povinnost hlásit OBÚ objemový vývin oxidu uhelnatého 10 l.min-1 a více. Již při této situaci jsou realizována opatření k zabránění nežádoucího vývoje. Při překročení objemového vývinu oxidu uhelnatého nad 20 l.min-1 proto navrhujeme dále postupovat již v havarijním režimu. Úprava odst. (9) je provedena s přihlédnutím k úpravám legislativy v Závěrečné zprávě projektu VaV ČBÚ č. 29/2003.

§ 188 Záznamní knihy

4

§ 188 se rozšiřuje o odst. (3) s textem O každém případu samovznícení při vývinu CO vyšším než 10 l.min-1 musí být vedena dokumentace. Záznamy musí být archivovány. Odůvodnění: úpravy vycházejí ze získaných poznatků při řešení jednotlivých kapitol tohoto projektu.

§ 191 Kontrola hrází (2) Vedoucí likvidace havárie je také povinen určit místa, lhůty a způsob odebírání vzorků vzdušin z uzavřeného požářiště a požadavky na technický rozbor vzorků vzdušin. V odst. (2) se doplňuje text V případě zdolávání endogenního požáru prostorovým uzavřením se odebírají vzorky důlního ovzduší suchou cestou za hrázemi. Odběry se provádějí z bezpečných míst pomoci vybavení pro napojení odběrových míst, a to v den uzavření a nejméně jednou denně po dobu sedmi dnů. Vedoucí likvidace havárie určí místa odběru vzorku vzdušin. V případě plánovaného zpřístupnění uzavřeného požářiště endogenního požáru se suché vzorky z uzavřeného požářiště odebírají nejméně jednou za měsíc od doby uzavření až do zpřístupnění. Vzorky odebrané z uzavřeného požářiště endogenního požáru se analyzují na kyslík, oxid uhličitý, oxid uhelnatý, metan, vodík a plynné uhlovodíky. Odůvodnění: úpravy jsou provedeny s přihlédnutím k úpravám legislativy v Závěrečné zprávě projektu VaV ČBÚ č. 29/2003.

B. Návrh doplnění, úpravy Vyhlášky ČBÚ č. 104/1988 Sb., v platném znění. Předložený návrh doplnění, úpravy Vyhlášky ČBÚ č. 104/1988 Sb., o hospodárném využívání výhradních ložisek, o povolování a ohlašování hornické činnosti a ohlašování činnosti prováděné hornickým způsobem, ve znění Vyhlášek č. 242/1993 Sb., 434/2000 Sb. a 299/2005 Sb., vychází z poznatků získaných při řešení projektu VaV ČBÚ č. 33/2003 a týká se přílohy č. 3 §6 Žádost o povolení hornické činnosti. Navržené změny jsou vyznačeny tučně, odůvodnění je vyznačeno kurzívou.

Příloha 3 (Vyhlášky ČBÚ č. 104/1988 Sb.) Plán otvírky, přípravy a dobývání výhradního ložiska hlubinným způsobem

a povrchovým

1. Textová část 1.3 Bezpečnost a ochrana zdraví při práci a bezpečnost provozu a ochrana objektů a zájmů chráněných podle zvláštních předpisů - Písm. b) bodu 1.3.1-Základní opatření proti nebezpečí samovznícení požárů v podzemí - se za čárkou rozšiřuje o text v souladu s Metodikou pro projektování a realizaci prognózy, prevence a zdolávání endogenních požárů. Odůvodnění: uplatnění požadavku na jednotný a komplexní návrh opatření, který je řešen v Návrhu metodiky pro projektování a realizaci prognózy, prevence a zdolávání endogenních požárů.

5

Příloha č. 2 Návrh legislativní úpravy předpisu ke stanovení podmínek použití odsávacího lutnového tahu pro ředění obsahu CO na výdušné třídě jak v případě samostatného použití tohoto tahu, tak i v kombinaci s foukacím lutnovým tahem pro snižování depresního namáhání závalových prostorů Vyhláška Českého báňského úřadu ze dne ........…. ............................................................1 o podmínkách použití odsávacího lutnového tahu, i v kombinaci s foukacím lutnovým tahem, pro ředění obsahu CO na výdušné třídě stěnového porubu při hornické činnosti v plynujících dolech ...........................................................................................................1 §1 .......................................................................................................................................1 Rozsah platnosti .................................................................................................................1 §2 .......................................................................................................................................1 Základní pojmy ..................................................................................................................1 §3 .......................................................................................................................................3 Obecné požadavky na použití odsávacího lutnového tahu (OLT) ........................................3 §4 .......................................................................................................................................4 Projekt OLT a FLT.............................................................................................................4 §5 .......................................................................................................................................4 Technické provedení OLT a FLT........................................................................................4 §6 .......................................................................................................................................5 Kontrola provozu OLT .......................................................................................................5 §7 .......................................................................................................................................5 Kontrola větrání v porubech s provozovaným OLT ............................................................5 Příloha č. 1 – Osnova projektu nasazení OLT a FLT...........................................................6 1. Vstupní parametry ( před instalací OLT a FLT ) .............................................................6 2. Vypočtené parametry......................................................................................................6 3. Další náležitosti projektu OLT........................................................................................7

Návrh Vyhláška Českého báňského úřadu ze dne ........…. o podmínkách použití odsávacího lutnového tahu, i v kombinaci s foukacím lutnovým tahem, pro ředění obsahu CO na výdušné třídě stěnového porubu při hornické činnosti v plynujících dolech §1 Rozsah platnosti Vyhláška stanoví podmínky použití odsávacího a foukacího lutnového tahu, projektování, provoz a jeho kontrolu v plynujících dolech. §2 Základní pojmy Pro účely této vyhlášky se používají následující pojmy: a) Odsávací lutnový tah v oblasti porubu (OLT) – lutnový tah instalovaný na výdušné chodbě porubu pro samostatné odvádění vzdušin vystupujících ze závalu nebo jejich části tak, že nedochází k jejich smíšení s důlními větry vystupujícími z porubu a proudícími výdušnou chodbou. Může být uspořádán s těsnící přepážkou nebo bez ní.

1

b) Foukací lutnový tah v oblasti porubu (FLT) – lutnový tah instalovaný na výdušné chodbě porubu pro přivádění čerstvých větrů do prostoru porubu, horní úvrati porubu nebo výdušné chodby. c) Objemový průtok CO – objem CO procházející místem měření za jednotku času, obvykle se používá jednotka [l.min.-1]. Je možné jej stanovit pomocí objemového průtoku důlních větrů a koncentrace CO v místě měření podle vzorce:

q = 0,001 * Qv * cCO kde: q objemový průtok CO [l.min.-1], Qv objemový průtok důlních větrů v místě měření [m3.min.-1], cCO koncentrace CO v důlních větrech v místě měření [ppm]. d) Objemový průtok CO přiváděný do oblasti porubu – objem CO přiváděný do oblasti porubu ve vtažných větrech. Stanovení v měřících stanovištích Qv1 a cCO1 na vtažné chodbě za jednotku času. Obvykle se uvádí v jednotkách [l.min.-1]. e) Objemový průtok CO odváděný z oblasti porubu – objem CO odváděný z oblasti porubu stanovený v měřícím stanovišti Qv2 a cCO2 na výdušné chodbě za jednotku času. Obvykle se uvádí v jednotkách [l.min.-1]. Stanoví se z objemového průtoku důlních větrů a koncentrace CO na výdušné chodbě porubu pomocí vzorce:

qodv = 0.001 * (Qv 2 * cCO 2 + QvOLT * cCO OLT )

[l.min.-1]

Pozn: Z hlediska stanovení koncentrací CO na výdušné chodbě a jejich ovlivnění funkcí OLT a FLT se jeví jako nutné definovat samostatně tři veličiny, a to: „objemový vývin CO v oblasti porubu“ „ objemový průtok CO odváděný z oblasti porubu“, „ objemový průtok CO přiváděný do oblasti porubu“, kde platí, že vývin CO=průtok CO odváděný z porubu – průtok CO přivedený do porubu (ve vtažných větrech). V případě, že koncentrace CO ve vtažném větrním proudu se bude rovnat 0, bude objemový vývin CO v oblasti porubu roven objemovému průtoku CO odvedenému z oblasti porubu. Z hlediska koncentrací CO na výdušné chodbě je nutno sledovat průtok CO, z hlediska hodnocení stadia samovznícení uhlí v závalu je podstatný vývin CO.

f) Objemový vývin CO v oblasti porubu – objem CO produkovaný v oblasti porubu (vymezené měřícími stanovišti Qv1, c1 a Qv2 , c2 na úvodní a výdušné chodbě), tj. včetně závalu za jednotku času. Obvykle se uvádí v jednotkách [l.min.-1]. Stanoví se jako rozdíl objemového průtoku CO vystupujícího a vstupujícího do oblasti porubu pomocí vzorce:

q v = 0.001 * (Qv 2 * c CO 2 + QvOLT * cCO OLT − Qv1 * cCO1 )

[l.min.-1]

kde: Qv1 objemový průtok důlních větrů přiváděný do porubu úvodní chodbou [m3.min.-1], Qv2 objemový průtok důlních větrů odváděný z porubu výdušnou chodbou (vč. FLT) [m3.min.-1], QvOLT objemový průtok důlních větrů odváděný OLT [m3.min.-1], cCO1, cCO 2, cCO OLT koncentrace CO v důlních větrech, v příslušných místech měření objemového průtoku [ppm]. g) Objemový vývin CO v závalu – objem CO produkovaný v závalu oxidačními procesy za jednotku času, obvykle se uvádí v jednotkách [l.min.-1], používá se pro hodnocení rozsahu a stádia samovznícení uhlí. Představuje rozdíl objemového vývinu CO v oblasti porubu a objemového vývinu CO v důsledku rozpojování uhlí dobývacím strojem. V praxi se stanoví změřením objemového vývin CO v oblasti porubu v nepracovní směnu (kdy nedochází k rozpojování uhlí) při ustálených a obdobných podmínkách větrání a barometrického tlaku. Objemový vývin CO v důsledku rozpojování uhlí se může dále stanovit sledováním vývinu CO v oblasti porubu při rozvíjení porubu od výchozí prorážky (kdy není vyvinut zával a nedochází tedy k vývinu CO v závalu) v závislosti na velikosti těžby.

2

h) Účinnost OLT vzhledem k průtoku CO - poměr objemového průtoku CO odvedeného OLT a celkového objemového průtoku CO odvedeného z oblasti porubu vyjádřený v procentech. Stanoví se podle vzorce:

η CO OLT = kde: qOLT qPVP

q OLT * 100 q OLT + q PVP

objemový průtok CO odvedený OLT objemový průtok CO odvedený PVP

[%] [l.min.-1], [l.min.-1].

§3 Obecné požadavky na použití odsávacího lutnového tahu (OLT) (1) Není-li možno dostupnými technickými opatřeními utlumit samovznícení uhlí probíhající v závalu tak, aby koncentrace CO na výdušné třídě dosahovala předepsaných hodnot (§ 83 odst. 1, vyhl. ČBÚ č.22/1989 Sb., v platném znění) smí v odůvodněných případech závodní dolu povolit na nezbytně nutnou dobu používání OLT za současného stanovení potřebných opatření. (2) Použití OLT pro snížení koncentrace CO na výdušné chodbě je opatření mimořádné a před jeho instalací i v průběhu jeho provozování musí být využita všechna dostupná technická opatření pro tlumení samovznícení uhlí. (3) Písemné povolení závodního dolu může být vydáno jen na základě projektu OLT zpracovaného podle Přílohy č. 1. (4) OLT je vhodné provozovat v kombinaci s FLT. O nasazení FLT rozhodne závodní dolu s přihlédnutím k místním podmínkám. (5) OLT je instalován při rozvinutém samovznícení jako opatření pro zlepšení pracovních podmínek, tj. snížení koncentrace CO na výdušné chodbě. (6) Složení ovzduší na výdušné chodbě za vyústěním odsávacího lutnového tahu musí odpovídat § 83 vyhl. ČBÚ č.22/1989 Sb., v platném znění. Sledování a kontrola koncentrace CO a CH4 musí být prováděna kontinuálně čidly s vyvedením údajů na CŘS. (7) V samostatném větrním oddělení, kde je provozován porub s instalovaným lutnovým tahem pro odsávání CO z výdušné chodby za porubem nesmí být výdušný větrní proud vyveden do větrního proudu pro ovětrávání dalších pracovišť, kde se razí nebo dobývá. (8) Provoz OLT musí být zajištěn jako nepřetržitý. Přerušení provozu může povolit závodní dolu na dobu nezbytně nutnou pro údržbu ventilátoru a lutnového tahu. Součástí povolení přerušení provozu OLT musí být propočet koncentrací CO v průchodním větrním proudu po přerušení provozu OLT. (9) Koncentrace CH4 v OLT za přisávací lutnou nesmí překročit 3%, jinak je nutno přikročit k regulaci množství nasávané směsi za těsnící přepážkou snížením výkonu ventilátoru či zvýšením přisávání na přisávací lutně. (10) Úsek třídy za těsnící přepážkou smí být likvidován a OLT přemísťován jen v netěžební době, přívod elektrické energie do ohrožené oblasti musí být před překládáním přepážky, zastavením OLT a po celou dobu likvidace důlního díla až do doby zřízení nové přepážky a zprovoznění OLT spolehlivě vypnut. (11) Úsek výdušné chodby za těsnící přepážkou musí být pravidelně pleněn, nevypleněný prostor za

3

přepážkou nesmí být delší než 4 metry a považuje se za součást závalového prostoru. (12) Práce na překládání těsnící přepážky, při vypnutí či přesouvání OLT a plenění TH výztuže v úseku třídy za porubem, musí být konány za stálého technického dozoru. (13) Průtok větrů v OLTu se volí tak, aby představoval max. 15 – 25% objemového průtoku větrů přiváděných do porubu a odpovídal objemovému průtoku ztrátových větrů unikajících do závalu. (14) V případě potřeby, pro doplnění sníženého objemového průtoku větrů vlivem OLT, instalovat na výdušné chodbě porubu FLT. Objemové množství větrů přiváděné FLT musí být minimálně o 10 % vyšší než objemové množství větrů odváděné OLT. (15) Pro případ překročení koncentrace CO ve výdušném proudu musí být stanoven postup provedení regulace pomocí přisávací lutny. §4 Projekt OLT a FLT Před nasazením OLT a FLT musí být vypracován projekt podle osnovy uvedené v Příloze č. 1, včetně jeho technického provedení. §5 Technické provedení OLT a FLT (1) Způsob technického provedení OLT a FLT musí být určen technologickým postupem pro vedení porubu. (2) Zařízení OLT může být jen z materiálů, které nepodporují šíření požáru a splňují požadavky ochrany před účinky statické elektřiny. (3) Technické provedení FLT se řídí příslušnými předpisy (Vyhl. ČBÚ č. 165/2002 Sb., o separátním větrání při hornické činnosti v plynujících dolech) (4) Provedení OLT může být buď s těsnícími přepážkami (izohrázkami) nebo bez nich. Těsnící přepážky vymezují prostor tzv. odsávací komory, ve které je umístěn sací konec lutnového tahu. V provedení bez těsnících přepážek je sací konec luten umístěn co nejblíže před větrní přepážkou umístěnou za porubem. (5) Lutnový tah od místa nasávání do vzdálenosti minimálně 20 m před linii porubní fronty musí být v podtlakovém provedení. V úseku tohoto tahu mezi místem nasávání a linií porubní fronty musí být zajištěna možnost přisávání a jeho regulace (přisávací lutna), lutnový tah musí být uzemněn. (6) Ventilátor OLT umístěný za podtlakovým úsekem smí být výhradně vzduchový se samostatným ovládacím ventilem a musí být umístěn minimálně 20 m před porubní frontou. (7) Vyústění odsávacího lutnového tahu do průchodního větrního proudu musí být do vzdálenosti minimálně 1 m zabezpečeno proti přiblížení osob. V tomto místě musí být umístěna výstražná tabulka s upozorněním na nebezpečí vyplývající z vysoké koncentrace CO vystupující z OLT. Rozřeďování směsi je prováděno přímo průchodním větrním proudem, v případě potřeby musí být rozřeďování prováděno pomocí přídatných větrních zařízení (duvky).

4

(8) Pobyt pracovníků ve výdušných větrech s instalovaným OLT musí být kontrolován ve smyslu § 83 odst. (2) Vyhl. ČBÚ č.22/1989 Sb., v platném znění. (9) Objemový průtok větrů v průchodním větrním proudu musí být dostatečný pro zajištění ředění CO a CH4 vystupujícího z OLTu na přípustnou mez (výpočet viz Příloha č. 1 – h, i). (10)Nejmenší vzdálenost místa instalace těsnící přepážky od elektrického zařízení na horní úvrati porubu je 3 metry. Nejmenší vzdálenost OLT od elektrického zařízení, kabelů a sdělovacích zařízení je 1 metr, která může být v opodstatněných důvodech snížena za současného stanovení náhradních bezpečnostních opatření. §6 Kontrola provozu OLT (1) OLT včetně ventilátoru musí být prohlédnut směnovým technikem 1 x v každé polovině směny se zápisem do pochůzkové knihy. Současně musí být provedena kontrola těsnící přepážky na výdušné třídě za porubem. Mechanik úseku provede prohlídku OLT minimálně 2 x týdně se zápisem do pochůzkové knihy úseku. Nejméně jednou v každém pracovním dni musí být provedena pověřeným technikem kontrola dodržování stanovených opatření, spojená s kontrolou koncentrace CH4, CO a správnosti údajů instalovaných čidel. Zápis o výsledku kontroly bude uložen na CŘS. Touto kontrolou nesmí být pověřováni směnoví technici. (2) Kontrola koncentrace CH4 a CO za přisávací lutnou, která je umístěna v úseku OLT mezi místem nasávání a porubní frontou musí být prováděna čidlem CH4 a čidlem CO s vyvedením údajů na CŘS. Kontrola chodu ventilátorů OLT je prováděna součtově depresním čidlem ústředny s vyvedením na CŘS. (3) Opis povolení závodního dolu, podle §3 odst. 1 této vyhlášky, bude zaslán pověřenému odbornému útvaru, který bude provádět evidenci, kontrolu a vyhodnocení provozu odsávacích lutnových tahů. §7 Kontrola větrání v porubech s provozovaným OLT (1) V porubech s provozovaným OLT musí být na výdušné chodbě porubu kontinuálně sledovány a vyhodnocovány na CŘS následující parametry:

• • • •

koncentrace CO, koncentrace CH4, rychlost větrů (objemový průtok),

objemový vývin CO odvedený výdušnými větry. (2) V porubech s provozovaným OLT musí být průběžně hodnocen stav samovznícení v závalu na základě: • hodnot a trendů koncentrací CO kontinuálně vyhodnocovaných v PVP a OLT, • hodnot a trendů vývinu CO kontinuálně vyhodnocovaných samostatně v PVP a v OLT a součtově v obou těchto místech, • hodnot a trendů koncentrací a vývinu uhlovodíků v PVP a v OLT (odběr suchých vzorků) odebíraných min. každý druhý den. (3) V případě stoupajícího trendu vývoje sledovaných parametrů musí být zkoumána příčina a přijata potřebná opatření pro zvýšení účinnosti tlumení probíhajícího samovznícení.

5

Příloha č. 1 – Osnova projektu nasazení OLT a FLT 1. Vstupní parametry ( před instalací OLT a FLT ) a) Objemový průtok větrů na vtažné chodbě Qv1 [m3.min.-1] b) Objemový průtok větrů na výdušné chodbě Qv2 [m3.min.-1] c) Objemový průtok větrů v průchodním větrním proudu v místě vyústění OLT Qv0 [m3.min.-1] d) Koncentrace CO na vtažné chodbě cCO1 [%] e) Koncentrace CO na výdušné chodbě cCO2 [%] f) Koncentrace CO v průchodním větrním proudu v místě vyústění OLT před smísením vzdušin cCO0 [%] g) Koncentrace metanu na úvodní chodbě cCH41 [%] h) Koncentrace metanu na výdušné chodbě cCH42 [%] (za provozu porubu) i) Projektovaný objemový průtok větrů odváděný OLT ( cca 15-20% přiváděných větrů do porubu, cca 150-200 m3.min.-1) QvOLT [m3.min.-1] j) Projektovaný objemový průtok větrů přiváděný FLT (cca 200-250 m3.min.-1) QvFLT [m3.min.-1] k) Projektovaná účinnost OLT vzhledem k CO (doporučená hodnota 50%) ηCO [%] l) Projektovaná účinnost OLT vzhledem k CH4 (doporučená hodnota 25 %) ηCH4 [%] 2. Vypočtené parametry a) objemový průtok CO odváděný z oblasti porubu (před instalací OLT)

q v = 0,001 * (Qv 2 * cCO 2 − Qv1 * c CO1 )

[l.min.-1]

b) koncentrace CO na výdušné chodbě s použitím OLT a FLT

c CO 2 =

q v * (100 − η CO OLT ) Qv − Qv OLT + QvFLT

* 10

[ppm]

c) koncentrace CO v OLT se vypočte podle vzorce:

cCOOLT =

q v * η COOLT * 10 QvOLT

[ppm]

d) exhalace CH4 v oblasti porubu

Ex = 0,01 * (Qv 2 * c CH 42 − Qv1 * c CH 41 )

[m3.min.-1]

e) koncentrace CH4 na výdušné chodbě s použitím OLT a FLT

6

cCH 42 =

Ex * (100 − η CH 4 OLT )

[%]

Qv − Qv OLT + QvFLT

projektovaná koncentrace CH4 na výdušné chodbě max. 0,8 % f) koncentrace CH4 v OLT

cCH 4OLT =

Ex *η CH 4 OLT

[%]

Qv OLT

projektovaná koncentrace CH4 v OLT může dosáhnout hodnot max. 2% g) rychlost větrů na výdušné chodbě

v=

Qv − QOLT + Q FLT 1 * 60 S max .

[m.s-1]

(rychlost větrů na výdušné chodbě musí být vyšší než povolena minimální rychlost větrů, tj. 0,3 m.s-1) kde: Smax. maximální průřez na výdušné chodbě [m2] h) koncentrace CO v průchodním větrním proudu v místě vyústění OLT (po smísení vzdušin)musí odpovídat požadavkům § 83 odst. 1 Vyhl. ČBÚ č.22/1989 Sb., v platném znění

cCOPVP =

QV 0 * cCO 0 + QVOLT * cCOOLT QVO + QvOLT

[%]

i) koncentrace CH4 v průchodním větrním proudu v místě vyústění OLT musí odpovídat požadavkům § 83 odst. 4, resp. 5 Vyhlášky ČBÚ č. 22/1989 Sb., v platném znění

cCH 4. PVP =

QV .O * cCH 4.O + QV .OLT * cCH 4.OLT QVO + QV .OLT

[%]

3. Další náležitosti projektu OLT Součástí projektu nasazení OLT a FLT musí být tyto další náležitosti: a) Typ a umístění ventilátoru, délka, průměr luten, způsob těsnění, uzemnění, umístění přisávací lutny, zavěšení, umístění lutnového tahu v profilu i s ohledem na případné vedení a umístění kabelů a umístění sdělovacích zařízení. b) Vyústění lutnového tahu a způsob rozřeďování směsi proudící z luten do průchodního větrního proudu na přípustnou mez dle § 83 Vyhl. ČBÚ č. 22/89 Sb. c) Způsob zamezení přístupu neoprávněných pracovníků k vyústění lutnového tahu d) Postup při zkracování a prodlužování, popř. přesouvání lutnového tahu. e) Nejmenší dovolená vzdálenost elektrického zařízení od místa nasávání směsi, od lutnového tahu a vyústění lutnového tahu. f) Lhůty prohlídek lutnového tahu včetně ventilátorů. g) Způsoby kontroly koncentrace metanu v lutnách a postup při překročení koncentrace metanu. h) Použití, provedení a umístění těsnící přepážky na výdušné chodbě za porubem. i) Způsob a postup při likvidaci úseku výdušné chodby za porubem.

7

Příloha č. 3 Návrh metodiky pro projektování a realizaci prognózy, prevence a zdolávání endogenních požárů. Návrh metodiky pro projektování a realizaci prognózy, prevence a zdolávání endogenních požárů zahrnuje: • metodiku prognózy nebezpečí vzniku samovznícení uhlí v porubech, • metodiku prevence vzniku samovznícení uhlí požárů v porubech, • metodiku represe samovznícení uhlí v porubech. A. Obecné zásady projektování dobývání porubů ve slojích nebezpečných samovznícením. 1. Všechny uhelné sloje OKD, a.s., jsou náchylné k samovznícení, pokud Obvodní báňský úřad v Ostravě nestanoví jinak na základě ověření náchylnosti uhelné hmoty k samovznícení. 2. Při projektování vycházet z výsledků geologického průzkumu a z hodnocení sloje z hlediska náchylnosti k samovznícení s přihlédnutím k již známým úsekům této sloje a zkušenostem s dobýváním porubů v téže sloji. 3. Ve slojích náchylných k samovznícení projektovat a razit co nejmenší počet důlních děl. 4. Projektovat odpovídající technologii z hlediska celkové mocnosti sloje a rychlosti postupu porubu. 5. Nevytvářet „slabé pilíře“ mezi důlními díly. Slabý pilíř je takový uhelný celek, jehož celistvost může být narušena vlivem horského tlaku do té míry, že je umožněn průtah větrů přes něj. Šířku pilíře je nutno stanovit dle místních podmínek. 6. Minimalizovat nebezpečné průtahy důlních větrů přes vyrubané prostory, stařiny a pilíře (včetně vrtů, které mohou průtahy větrů umožnit) a věnovat zvláštní pozornost rozdělení tlakových spádů ve větrní síti dolu s ohledem na: • geologickou a geomechanickou stavbu nadloží i podloží sloje v projektovaném poli, bloku, kře, • mocnost dobývané sloje, • tektonické narušení sloje a zejména možné obnažení kontaktu sloje s pestrými vrstvami, • vztahy projektovaného bloku k okolním porubním plochám a systém větrání dolového pole, a to jak ve vlastním dolovém poli (pro nebezpečí průtahů větrů mezi větrními oblastmi), tak i obdobně vzájemné vztahy na demarkaci se sousedním dolem, • vazbu projektovaného bloku na uzavřené vyrubané prostory i dočasně neobsazená či opuštěná důlní díla, zejména zhodnocením možného nebezpečí narušení těsného uzavření apod. 7. Neprojektovat ražbu důlních děl způsobujících podrubání či ovlivnění důlních děl, které by mohlo vést k nekontrolovatelným diagonálním průtahům stařinami, příp. celíky, a to i vůči sousední větrní oblasti či sousednímu dolu. 8. Pokud z důvodů zvýšení bezpečnosti důlního provozu (důlní otřesy, průtrže uhlí a plynů, odplynění pohoří, odvodnění apod.) je nevyhnutelné podrubání či ovlivnění důlních děl, je nutno stanovit v projektu zvláštní opatření k zamezení vzniku samovznícení. 9. Koncepci dobývání projektovat tak, aby bylo prováděno plošné vydobytí sloje, resp. lávky, a to v celé kře (poli). Důlní díla ve spodních lávkách nebo blízkých slojích pod výrubem vrchní lávky či blízké sloje projektovat a realizovat s dostatečným odstupem tak, aby příprava a dobývání se dělo v době, kdy již byla vrchní lávka či blízká sloj v nadloží uzavřena. 10. Blízké sloje jsou takové sloje, jejichž meziloží má menší výšku nežli 5násobek mocnosti podložní sloje (měřeno kolmo na vrstvy). 11. Stanovit při projektování protiotřesové prevence, spočívající v rozrušení uhelného pilíře, již ve fázi projektování soubor opatření k eliminaci nebezpečí vzniku samovznícení (zhotovení těsnící manžety po celém obvodu dlouhého důlního díla, aplikace nástřikových hmot pro zamezení přístupu kyslíku k uhelnému pilíři, injektáž pilíře inhibitorem nebo zaplnění vývrtů inertní hmotou). Opatření realizovat souběžně s protiotřesovou prevencí.

1

12.

V případě vzniku otřesového jevu, s následným porušením uhelného pilíře v důlních dílech, je nutno tento ošetřit vhodným způsobem proti vzniku samovznícení včetně ověření těsnosti uzavíracích hrází v dotčené oblasti. 13. V případě, že uhlí ponechané v závalu vytváří vrstvu o nadkritické mocnosti (cca 0,3 m), je nutno jej ošetřit proti samovznícení vhodným způsobem (inhibitor, dusíková pěna). 14. V dobývacích plochách (krách, polích) projektovat dobývání tak, aby nedocházelo k propojování větrních oblastí přes stařiny provozované nebo blízké sloje. 15. Porubní frontu odrubávat přímočaře s vedením větrů podél pilíře. 16. Dle možnosti projektovat pravidelný tvar porubního bloku (bez nutnosti prodlužování nebo zkracování porubní fronty). 17. Projektovat poruby vybavené mechanizovanou výztuží tak, aby umístění sekcí na obou chodbách minimalizovalo vzniklý prostor mezi bokem sekce a bokem chodby. 18. Neprojektovat současný provoz porubů větrně zapojených do série, pokud nelze porub výbuchuvzdorně uzavřít samostatně. 19. Projektovat sdružené dobývání lávek či blízkých slojí jen výjimečně tam, kde se jedná o osamělý blok jednoho porubu omezeného tektonikou a nenavazující na další k dobývání připadající plochy, nebo při dobývání obou porubů na plnou základku. Porub ve spodní lávce vést pod výrubem vrchní lávky. Za sdružené dobývání se považuje též dobývání slojí, pokud mají alespoň jednu společnou chodbu nebo jsou ve stejném půdorysném průmětu v blízkých slojích nebo lávkách. 20. Při bezcelíkovém dobývání v bloku (kře) projektovat u chodby, která bude provozována při dobývání dalšího porubu, těsnící pásy podél stařin. 21. Těsnící pás realizovat za postupujícím porubem v takové vzdálenosti, aby bylo zabráněno průtahům větrů. 22. Dobývání dvou porubů s alespoň jednou společnou chodbou projektovat jen výjimečně a v odůvodněných případech. V těchto případech vést dobývání na zával dvojicí porubů v ploše tak, aby rozestup plynule postupujících porubů byl co nejmenší. 23. Zhodnotit již při projektování dobývání geologické profily a zajistit, aby pro spodní lávku nebo blízkou sloj v podloží byla vždy vrchní lávka, resp. blízká sloj v nadloží dobývána metodou zohledňující následné dobývání spodní lávky nebo blízké sloje. 24. Podmínky pro uplatnění zásad bezpečné přípravy a dobývání ve spodní lávce musí být respektovány již ve fázi zpracování projektu a při vedení přípravy a dobývání ve vrchní lávce, kde se musí zejména dbát na níže uvedené zásady: • organizovat výkliz výztuže, strojů, zařízení a ostatního materiálu z ukončeného porubu a přilehlých chodeb, jakož i plenění chodeb a stavbu těsných a výbuchuvzdorných uzavíracích hrází tak, aby tyto práce navazovaly bezprostředně na ukončení provozu v porubu, • z ukončených porubů zabezpečit výkliz technologie po úvodní třídě. Po dobu likvidace porubu nesmí být demontovány instalované protivýbuchové uzávěry, • po výklizu technologie z ukončených porubů tyto uzavírat neprodleně výbuchuvzdorně, • porub uzavřít do pěti týdnů po ukončení dobývání mimo chodbu, která bude ihned použita pro vedlejší porub, • součástí projektu musí být návrh rozmístění analyzátorů CO, způsob vyhodnocování a archivace jejich záznamů a způsob včasného zjišťování samovznícení uhlí. B. Seznam vstupních podkladů pro projektování a realizaci prognózy a prevence samovznícení uhlí: 1. Mapa oblasti porubu (ražby) v měřítku 1:2000 s vyznačením linií tektonických poruch, demarkací, sousedních důlních děl, vydobytých porubů, uzavíracích hrází, linií hran výrubů nadložních slojí do mezislojové vzdálenosti předpokládané komunikace stařinné atmosféry. 2. Charakteristika sloje (popis, hloubka uložení, úklon sloje, mocnost sloje celková a dobývaná, plánované ponechávání uhlí ve stropu nebo počvě, proplástky a proslojky v nadloží aj.).

2

3. Geologický profil nadloží do vzdálenosti 5násobku mocnosti sloje (geologický profil vrtu) v oblasti porubního bloku (ražby). 4. Anomálie uložení uhelné sloje (tektonické poruchy, erozivní výmoly) včetně jejich předpokládaného průběhu. 5. Mapa předpokládaného ponechání uhlí v závalu. 6. Plynonosnost sloje původní a skutečná, na základě stupně ovlivnění. 7. Prognóza plynodajnosti porubu. 8. Jakost uhlí (výsledky chemické analýzy a mechanické zkoušky): • • • • •

Obsah vody (analytický), Wa [%], Popel (bez obsahu vody), Ad [%], Prchavá hořlavina (bez vody a popela), Vdaf [%], Pevnost v prostém tlaku, p [MPa], Výskyt kyzů a pyritu.

9. Systém větrání, rozložení tlakových spádu v předmětné oblasti, mapa větrání se

zakreslením větrních objektů. 10. Analýza možnosti komunikace větrů v horizontálním i vertikálním směru se stařinami i s jinými pracovišti). C. Návrh metodiky projektování a realizace prognózy endogenních požárů Návrh metodiky vychází ze stanovení kritérií požárního ohrožení, která byla zpracována v rámci řešení kapitoly č. 7 a zde je kompletně převzat jako: KRITERIUM „M – F“

Základní principy hodnocení požárního ohrožení porubu ve fázi jeho projektování - kritérium „M -F“ - vycházejí z těchto bodů: Samostatně jsou hodnoceny tři (základní) fáze existence porubního pracoviště: 1. V. – Vybavování a příprava porubu. Tato fáze začíná probitím prorážky daného porubu a končí rozjezdem těžební činnosti porubu. T. – Těžební činnost porubu. Tato fáze je časově vymezena od rozjezdu těžební činnosti porubu do ukončení těžby porubu (na linii dorubu). L. – Likvidace a výkliz porubu. Do této fáze spadá časově období od ukončení těžby porubu (na linii dorubu) do výbuchovzdorného uzavření vytěženého porubního bloku. Škála bodového hodnocení každé fáze je nastavena tak, aby kritickou hranicí pro každou fázi byl počet 35 bodů. Pro fázi T. – těžební provozování porubu, je respektováno odlišení bodové stupnice: I. = porub bez uhlí do pětinásobku dobývané mocnosti sloje v nadloží a II. = porub s uhlím do pětinásobku dobývané mocnosti sloje v nadloží nebo porub

s ponecháním technologické lávky uhlí ve stropě (včetně porubů, kdy je ve stropu ponechána lávka uhlí až v průběhu dobývání při vyřizování tektonické poruchy. Bodové hodnocení fáze L. – likvidace porubu – bude pro předmětné pracoviště upřesňováno na základě konkrétních údajů a zkušeností z dobývací fáze daného porubu. Bodové hodnocení se provede vždy pro danou fázi jedním ohodnocením a míra nebezpečí vzniku samovznícení M-F je pak jejich součtem: Pro fázi V: M-F = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7 Pro fázi T: M-F = T1 + T2 + T3 + T4 + T5 + T6 + T7 + T8 + T9 + T10 Pro fázi L: M-F = L1 + L2 + L3 + L4 + L5 + L6

3

Přesáhne-li míra nebezpečí vzniku samovznícení „M-F“ po součtu všech bodových hodnocení pro danou fázi hodnotu 35, je nezbytné provést technické opatření ke snížení nebezpečí vzniku samovznícení. (Viz Příloha č. 4) D. Návrh metodiky pro realizaci prevence endogenních požárů Návrh metodiky vychází z řešení kapitoly č.11. Východiskem pro zpracování návrhu posloupnosti protizáparových opatření ve stádiu projektování, je vypracování prognózy nebezpečí vzniku samovznícení uhlí ve stádiu projektování porubu podle „Algoritmu prognózy nebezpečí vzniku samovznícení uhlí M-F“. Pokud hodnota kriteria M-F nedosáhne mezní hodnoty 35, je postup v prevenci samovznícení plně v kompetenci závodního dolu. V případě, že hodnota kritéria M-F dosahuje hodnot 35 a vyšších zpracuje se projekt preventivních protizáparových opatření následujícím způsobem: 1. Stanovení opatření pro minimalizaci průtahů větrů 1.1 kontrola a úprava tlakových spádů: a) mezi plánovaným porubem a provozovanými důlními díly, b) mezi plánovaným porubem a uzavřenými důlními díly, resp. oblastmi dolu, c) na hranici dobývacích prostorů (mezi sousedními doly), d) v rámci téhož dolu mezi sousedními slojemi, e) v rámci téhož dolu v téže sloji. 1.2 kontrola tlaku na uzavíracích hrází při různých hodnotách barometrického tlaku a dotěsnění uzavíracích hrází v předmětné oblasti. 2.

Stanovení inkubační doby, kritické zóny a minimálního postupu porubu pro zamezení vzniku samovznícení

Minimální měsíční postup porubu pro zamezení vzniku samovznícení uhlí se stanoví ze vzorce: H v= [m.měs.-1] t kde: H

šířka kritické zóny

[m],

(stanoví se matematickým modelováním nebo pro orientační výpočty se použije hodnota H=2/3 L, kde L je délka porubu),

t

inkubační doba samovznícení uhlí

[měs.],

(stanoví se buď laboratorně, nebo pro orientační výpočty se použije hodnota 1 měs.).

2.1 Je technicky možné zajistit dosažení minimálního postupu porubu pro zamezení vzniku samovznícení uhlí: ANO: dosavadní opatření jsou dostatečná NE:

pokračovat v návrhu preventivních opatření (tato možnost zahrnuje i projektování protizáparových opatření pro přerušení provozu porubu a při dokopávání porubu tj. od vzdálenosti cca 2/3 délky porubu před linií přerušení provozu porubu)

4

3. Specifikace cílené prevence samovznícení dle míst předpokládaného ponechávání uhlí v závalu: 3.1 •

je ponechávána uhelná lávka nebo nebilanční sloj ve stropu o mocnosti vyšší než kritická mocnost sloje (cca 0,3 m), • nacházejí se v porubu místa, kde do vzdálenosti 5-ti násobku mocnosti sloje leží v nadloží uhelná sloj či proslojek o mocnosti větší než kritická mocnost (0,3 m). ANO: o vypracovat projekt snižování tlakového spádu v porubu (použití ejektorů, resp. volných ventilátorů v porubu), o upřesnit a průběžně aktualizovat propočet objemového průtoku větrů přiváděných do porubu (minimalizace objemového průtoku větrů), o vypracovat projekt inertizace závalu dusíkem, o vypracovat projekt injektáže dusíkové pěny do závalu, o vypracovat projekt instalace těsnících hrázek, o vypracovat projekt plavení popílku do závalu. NE: pokračovat v analýze, přechod k dalšímu bodu 3.2 •

nacházejí se v ploše porubu ponechané uhelné pilíře zejména v oblasti přídatných napětí (zkrácení, prodloužení porubu, zejména narušení v rámci protiotřesové prevence).

ANO: navíc vzhledem k 3.1 zpracovat projekt injektáže ponechaných pilířů inhibitorem (před provedením protiotřesové prevence). NE: pokračovat v analýze, přechod k dalšímu bodu 3.3 •

nacházejí se tektonické poruchy v porubním bloku (mající za následek ponechávání uhlí v závalu), • nacházejí se v ploše porubu místa s proměnlivou mocností sloje, při jejichž přechodu se předpokládá ponechávání uhlí v závalů. ANO: zpracovat projekt inertizace dusíkem, zpracovat projekt injektáže dusíkové pěny do míst ponechaného uhlí. NE: ukončit analýzu Metodiky zpracování příslušných projektů použití jednotlivých opatření jsou uvedeny v přílohách G. 1 až G. 6.

5

E. Návrh metodiky zdolávání endogenních požárů Pro včasné zjišťování samovznícení a pro kontrolu jeho průběhu se využívá čtyřfázového modelu: I. Inkubační fáze II. Předkritická fáze III. Kritická fáze IV. Fáze hoření Praktické využívání a stanovení opatření podrobně uvedeno v Příloze č. 4, str. 80

1. stupeň požárního ohrožení 2. stupeň požárního ohrožení 3. stupeň požárního ohrožení 4. stupeň požárního ohrožení v jednotlivých stupních rozvoje endogenního požáru je

F. Osnova zprávy o mimořádné události – zvýšený výskyt CO

1. Identifikační údaje: 1.1 Důlní podnik, důl 1.2 Sloj, kra, č. porubu 1.3 Datum a čas dosažení mezních hodnot koncentrace a vývinu CO

2. Geologická situace: 2.1 Mapa oblasti porubu v měřítku 1:2000 zahrnující směrné měsíční postupy, sousední vydobyté poruby, poruby na demarkaci, uzavíracích hráze, tektonické poruchy) 2.2 Charakteristika dobývané sloje (popis, hloubka uložení, mocnost sloje celková, dobývaná, mapa ponechávání uhlí – strop, počva, proplástky, proslojky v nadloží apod.)

2.3 Geologický profil nadloží do vzdálenosti 5násobku mocnosti sloje, (geologický profil vrtu) v oblasti porubního bloku Zejména uhelné sloje ve vzdálenosti do 5násobku mocnosti sloje a jejich plošnému vývinu.

2.4 Plynonosnost sloje, plynodajnost porubu, provádění degazace 2.4.1. Plynonosnost uhelné sloje Stanovena jedním ze dvou následujících způsobů: a) z podkladů důlního podniku na základě vyhodnocení plynodajnosti porubu – zpětným výpočtem např. podle metodiky uvedené ve Směrnici č. 29/1998 nebo VVUÚ, b) orientačním výpočtem z jakostních parametrů uhlí podle vzorce: (teoretické zdůvodnění je uvedeno ve výzkumné zprávě Hedbávný, B., 1985, Výzkum degazace vysokokapacitních porubů, VVUÚ Ostrava-Radvanice)

PN = −0,961681 * W a − 3,106520 ln σ tl + 16,9554

[m3.t-1]

(1)

kde: PN plynonosnost uhelné sloje Wa obsah vody σtl pevnost uhlí v tlaku

[m3.t-1], [%], [MPa].

6

2.4.2 Plynodajnost porubu Skládá se z exhalace plynu do porubu a degazovaného množství plynu ze sloje. Relativní plynodajnost porubu je vztažena na 1 tunu těžby v porubu. Vypočte se ze vzorce: [m3CH4.d-1] (2) PD = Ex + Dg = PD r * T kde: Ex Dg PDr T

exhalace porubu (výstup plynů prostoru odvedený větráním) degazované množství plynu ze sloje relativní plynodajnost porubu denní těžba v porubu

[m3CH4.d-1], [m3CH4.d-1], [m3CH4.t-1], [t.d-1].

Exhalace metanu se vypočte z rozdílu měřených koncentrací metanu na úvodní a výdušné chodbě a objemového průtoku větrů podle vzorce:

Ex = 1440 * Q v * (c 2 − c1 ) kde: Qv c1 c2

[m3CH4.d-1]

(3)

[m3.min.-1], [%], [%].

objemový průtok větrů měřený na výdušné chodbě koncentrace metanu ve větrním proudu na úvodní chodbě koncentrace metanu ve větrním proudu na výdušné chodbě

V případě, že není degazace zavedena, platí, že PD=Ex Relativní plynodajnost porubu se stanoví z upraveného vzorce (2):

PD r =

PD T

[m3CH4.d-1]

(4)

V případě, že nejsou údaje o denní těžbě k dispozici, stanoví se průměrná denní těžba ze vzorce:

T= kde: m L p ρ n

m*L* p*ρ n

[t.d-1]

průměrná mocnost sloje délka porubu měsíční postup porubu měrná hmotnost uhlí (obvykle ρ =1,3) počet pracovních dnů v měsíci (obvykle n = 23)

(5)

[m], [m], [m.měs.-1], [t.m-3], [-].

Zařazení porubu se provádí podle výše relativní plynodajnosti do kategorie: (podle Větrání dolů OKD, Typizační směrnice, OKR-Rozvoj a projektování, k.p. Ostrava,1986)

7

I. kategorie nízká plynodajnost II. kategorie zvýšená plynodajnost III. kategorie vysoká plynodajnost 2.4.3 Provádění degazace Místa, způsob, objemy degazovaného plynu.

PDr≤5 m3CH4.t-1 510 m3CH4.t-1

2.5 Jakost uhlí (výsledky chemické analýzy a mechanické zkoušky) Uvede se průměrná hodnota sledování v průběhu dobývání porubu. Extrémní hodnoty budou zaznamenány k další analýze. Jedná se o následující parametry: o Wa obsah vody [%], d o A popel [%], daf o V prchavé látky [%], o σtl pevnost uhlí v tlaku [MPa], o kyzy, pyrity.

2.6 Anomálie uložení uhelné sloje – tektonické poruchy, erozivní výmoly Popsat z geologických a měřičských podkladů a poznatků z ražby chodeb a provozování porubu.

3. Dobývací technologie: 3.1 Typ výztuže, kombajnu Udat výrobce, typ, minimální a maximální výsuvná výška ve vztahu k mocnosti dobývané sloje.

3.2 Výchozí porážka Popis profilu, zda vyražena na demarkaci, podél celíku – (narušeného, nenarušeného), ošetření uhelného pilíře na závalové straně, výztuž – (profil, pleněno, nepleněno). 3.3 Úvodní chodba Popsat ji způsobem shodným jako při stanovení míry nebezpečí vzniku samovznícení tj.: profil, ražba podél celíku (jeho šířka), tektonické poruchy, případné využití z předchozího porubu, opatření proti samovznícení, způsob likvidace za porubem, plenění výztuže atd.

3.4 Výdušná chodba Popis stejným způsobem jako v případě úvodní chodby.

3.5 Porub Popis způsobu dobývání (dovrchní, úpadní, směrné, úklon), ponechávání technologické lávky při dobývání (strop, počva, její mocnost), způsob ošetření této lávky inhibitorem nebo dusíkovou pěnou v případě, že její mocnost je větší než kritická (cca 0,3 m), délka porubní stěny, prodloužení nebo zkrácení v průběhu směrného postupu, kategorie nadloží a charakter závalu, datum zahájení těžby, projektovaný a skutečný měsíční postup, plánované a skutečné prostoje, relativní exhalace CH4, úklon porubu (směrný, na pilíř, na zával).

4. Systém větrání a protiotřesová prevence: Popsat uplatněné prostředky a metody a dát do časového a místního kontextu se vzniklým samovznícením uhlí.

4.1 Systém větrání s vyznačením v mapě se zakreslením větrních objekt Zaměřit se zejména na možné tlakové namáhání závalu porubu.

4.2 Výsledky měsíčních měření průtoků větrů a výsledky rozborů vzorků větrů od zahájení dobývání Objemový vývin CO se vypočte ze vzorce:

q = 10 −3 * Q v * c

[l.min.-1]

(6)

8

Qv c

objemový průtok větrů v místě odběru vzorku (obvykle na výdušné chodbě) koncentrace CO v odebraném vzorku [ppm]

[m3.min.-1]

4.3 Hodnocení ukazatelů větrání a plynodajnosti porubu porovnávací tabulka OPD a skutečné hodnoty 4.4 Provádění protiotřesové prevence, metody, termíny, lokalizace Popsat a vyznačit do mapy.

5. Prognóza a prevence vzniku samovznícení uhlí: 5.1 Výpočet kritéria „M-F“, jak byl zpracován v rámci OPD a rozepsání jeho výpočtu podle jednotlivých hodnotících ukazatelů 5.2 Projekt preventivních protizáparových opatření zpracovaný dle bodu D a jeho porovnání se skutečností 5.3 Výsledek stanovení náchylnosti uhlí k samovznícení (včetně místa a data odběru vzorku uhlí a laboratoře kde bylo stanovení provedeno) 6. Hodnocení vlastního záparového procesu: 6.1 Zhodnocení prvních příznaků záparu (datum, způsob zjištění) a pravděpodobná příčina Provést přehlednou formou, např.: a) datum prvních příznaků, b) způsob zjištění, c) vzdálenost porubu od výchozí prorážky v době vzniku samovznícení, d) měsíční postup porubu v posledních dvou měsících, e) ponechávání uhlí ve stropu v posledních dvou měsících, f) přechod tektonik.

6.2 Vývoj případu – posloupnost analýz vzdušin (i graficky) a zakreslení odběrových míst do mapy Popis odběrových míst vzorků vzdušin a jejich zanesení do mapy. Vytvoření grafických časových řad koncentrací a vývinu jednotlivých analyzovaných plynů.

6.3 Zhodnocení stádia rozvoje samovznícení, teploty v ohnisku podle metodiky HBZS, Grahamova čísla, poměry plynů 6.4 Dokumentace průběhu likvidace samovznícení 6.4.1 Popis situace-nárůst CO a zahájení odběru suchých vzorků Graficky zpracovat záznam kontinuálního analyzátoru CO v předmětné oblasti zahrnující dobu, kdy byl překročen mezní vývin CO (10 l.min.-1). 6.4.2 Vyznačení místa odběrů suchých vzorků na mapě, vyznačení izolačních hrázek, vyústění inertizačního potrubí a potrubí pro N2 pěnu). 6.4.3 Výpis výsledků analýz suchých vzorků z oficiální dokumentace podle odběrových míst od počátku jejich odebírání, včetně objemového průtoku (pokud se odebírá v PVP) Vytvoření grafických závislostí časového vývoje koncentrace a vývinu CO a uhlovodíků. 6.4.4 Dokumentace (včetně harmonogramu a množství) opatření prováděných za účelem tlumení samovznícení Sestavení chronologické tabulky použití jednotlivých opatření za účelem tlumení samovznícení, včetně kvantitativních údajů (množství), a porovnání s projektovanými hodnotami, zejména: • nepřetržitý provoz, • •

inertizace dusíkem (místo vypouštění, průtok), zaplavování závalu popílkem, vodou (časový údaj, objemy),

•

napouštění dusíkové pěny (místa a čas vypouštění, objemy),

9

• • • •

změna způsobu větrání, instalace lutnových tahů apod., stavba těsnících hrázek, FLT – foukací lutnový tah (datum zřízení, schéma umístění včetně vyústění v PVP, objemový průtok), OLT – odsávací lutnový tah (datum zřízení, schéma umístění včetně vyústění v PVP, objemový průtok).

7. Doprovodná dokumentace V příloze uvést kopie rozhodnutí státní báňské zprávy, kopie zápisů z provedených kontrol plnění doporučených protizáparových opatření (SBS a HBZS), kopie podkladů pro jednání a zápisů z jednání havarijní komise, kopie příkazů VLH.

G. Přílohy

Příloha – G. 1 Příloha – G. 2. Příloha – G. 3. Příloha – G. 4. Příloha – G. 5. Příloha – G. 6

Metodika injektáže inhibitorů do uhelných pilířů pro prevenci samovznícení uhlí.............................................................................................................11 Metodika použití dusíku pro inertizaci závalu .............................................12 Metodika použití dusíkové pěny..................................................................14 Metodika stanovení objemového průtoku větrů pro větrání porubu .............19 Metodika snižování tlakového spádu u v porubu pomocí vzduchových ejektorů a volných ventilátorů ....................................................................22 Metodika výstavby těsnících izolačních hrázek ..........................................26

10

Příloha – G. 1 Metodika injektáže inhibitorů do uhelných pilířů pro prevenci samovznícení uhlí 1. Úvod k problematice Inhibitory jsou látky, které zpomalují proces oxidace uhlí. K inhibitorům patří mnoho organických i anorganických látek, z nichž se však pro použití v důlním provozu mohou použít jen některé, poněvadž jejich výběr je omezen mnoha požadavky. Kromě dostatečné účinnosti musí být inhibitor zdravotně nezávadný a jeho tepelným rozkladem nesmí vznikat zdraví škodlivé látky. Musí být dále běžně dostupný na trhu za přijatelnou cenu. Jako inhibitory se používají následující látky: močovina, síran amonný, sulfitový výluh, uhličitan sodný, vodní sklo, chlorid sodný, siřičitan sodný, pěnotvorné látky (3-5%). Směsi: síran sodný + uhličitan sodný, síran sodný + sulfitový výluh, síran amonný + sulfitový výluh, síran amonný + uhličitan sodný. Pro injektáže se používá vodní roztok těchto inhibitorů (hmotnostní koncentrace 25%). Pro dané konkrétní podmínky je nutné provést návrh nejvhodnějšího inhibitoru, případně směsi na základě laboratorní zkoušky.

2. Obecné zásady pro injektování uhelného masivu vodnými roztoky inhibitorů Injektáže inhibitory jsou vhodné pro ochranu uhelné hmoty před samovznícením. Jedná se především o takové pilíře nebo uhelné vrstvy, které se při dobývacím procesu dostanou do závalu, nebo které musí být z technologických důvodů zachovány. Způsob provedení injektáží je obdobný jako zavlažování uhelných slojí v rámci protiprašné prevence. Tomuto požadavku musí odpovídat jak rozmístění vrtů, tak množství použitého roztoku. Při projektování injektáže se předpokládá zvýšení vlhkosti uhlí o 1%. Délka vrtů a jejich umístění se liší podle toho, kde je injektáž prováděna. Při zavlažování zbytkového pilíře se délka vrtů řídí šířkou pilíře, který je nutno injektovat. Čím jsou vrty delší, tím může být vzájemná vzdálenost větší, ale vzhledem k dosažení dostatečné účinnosti by maximální rozteč neměla překročit 10 m.

11

Je-li injektována chodba nebo prorážka porubu, řídí se délka vrtu velikostí rozvolněné uhelné hmoty v okolí důlního díla, tj. délka vrtu je rovna cca dvojnásobku výšky důlního díla. Při injektáži boků chodby je možno vrty umístit šachovitě nebo pod takovým úhlem, aby byla zavlažena i horní část důlního díla. Při injektáži uhelné hmoty v nadloží je nutno volit délku vrtu takovou, aby byla při vrtání zachycena pevná hornina. Použitý tlak musí být volen tak, aby nedocházelo k oddělení uhelné hmoty od pevného nadloží (cca 0,6 MPa). V činných porubech závisí délka vývrtů a jejich četnost na rychlosti postupu porubní fronty. Rozteč a délku injektážních vrtů projektovat tak, aby byl zohledněn dosah injektáže a její účinnost byla tím co nejvyšší. V případě, že je nutno injektovat nepevnou uhelnou hmotu, je možno roztok inhibitoru kombinovat s bentonitem. Přídavek smáčedla v obvyklé koncentraci zlepšuje smáčení uhelné hmoty. Uvedené obecné zásady umístění a délky vrtů musí být přizpůsobeny konkrétní situaci injektované lokality s ohledem na kvalitu uhlí, zejména pevnost a uložení vrstev v okolí důlního díla. Po zhotovení vývrtů o průměru 42 mm je nejvhodnější k injektáži přikročit co nejdříve. Provedené vývrty musí být utěsněny, aby nedocházelo k oxidaci uhelné hmoty. Rozpouštění inhibitorů ve vodě trvá při důkladném míchání asi 20 minut. Je-li jako inhibitor používán siřičitan sodný, je nutno před rozpouštěním zkontrolovat kyselost použité vody. Je-li pH vyšší než 7,5, je nutno upravit vodu přidáním 0,5 - 1 kg uhličitanu sodného (soda) do 100 1 vody. Při manipulaci s inhibitory musí být dle rozhodnutí KHS Ostrava pracovníci vybaveni ochrannými brýlemi, rukavicemi a dbát, aby nebyly potřísněni roztoky solí. V případě zasažení pokožky nebo očí se používá k opláchnutí pitná voda. Pro manipulaci s inhibitory musí být zpracován provozně manipulační řád. Injektáž se provádí pomocí čerpadla s injektážní jehlou délky 1,5 m s upínací manžetou. Každý vrt je injektován tak dlouho, dokud není spotřebováno předem stanovené množství roztoku, nebo dokud nezačne roztok vytékat z okolí vrtu. Podle zkušeností získaných během sledování injektáží je vhodné pro zvýšení účinnosti každý vrt injektovat dvakrát. Doposud nebyla navržena a ověřena metoda, která by umožnila stanovit, jak dlouho po provedené injektáži je inhibitor v důlních podmínkách účinný. Pro orientační ověření je možno doporučit sledování vlhkosti v uhelné hmotě. V případě snížení vlhkosti o 0,5 % pod původní hodnotu přirozené vlhkosti je vhodné injektáž opakovat.

Příloha – G. 2.

Metodika použití dusíku pro inertizaci závalu

Základní zásady inertizace plynným dusíkem. Na efektivní využití plynného dusíku mají bezprostřední vliv následující činitelé:

12

1) V mezích možností přesná lokalizace místa samovzněcovacího procesu uhelné hmoty nebo ohniska již vzniklého endogenního požáru. 2) Racionální využití podrobné analýzy větrního systému v oblasti s probíhajícím samovzněcovacím procesem nebo endogenním požárem, s přihlédnutím k rozložení depresních spádů, důlněgeologických a technicko-organizačních podmínek v blízkosti dotčeného důlního díla nebo stařin, kde je zamýšleno vypouštění plynného dusíku, a to z důvodu správného výběru vypouštěcích míst. 3) Stav těsnosti uzavření stařin. 4) Zohlednění všech možných komunikací důlních děl nebo stařin s důlními díly nebo stařinami v téže nebo jiné sloji. 5) Změny barometrického tlaku. 6) Správný výběr režimu inertizace – vypouštěcí místa a množství vypouštěného plynného dusíku. 7) Kontinuita inertizace. 8) Souběžná aplikace jiných ověřených metod zdolávání endogenního požáru, a to zejména: a) dotěsnění závalových prostor porubu těsnicími hrázkami, dusíkovou pěnou, b) izolace kontaktních stařin dotěsněním výbuchuvzdorných uzavíracích hrází a dále netěsných pilířů a celíků, c) proplavování závalových prostor a stařin popílkem nebo jejich zatápění vodou, d) kontinuální kontrola a analýza snižování depresního namáhání v okolí ohrožené s probíhajícím samovzněcovacím procesem nebo endogenním požárem. 9) Rychlé a účinné ochlazování prostoru lokalizovaného samovznícení uhelné hmoty nebo endogenního požáru (např. aplikací dusíkové pěny). Efektivní využití plynného dusíku vyžaduje provedení vyšetřovacích a analytických přípravných činností, a to zejména: 1) Lokalizovat s maximálně možnou přesností místo samovzněcovacího procesu uhelné hmoty nebo ohnisko endogenního požáru a také prostor s výskytem výbušné atmosféry. Toto místo může být známo a priori. Pokud tomu tak není, je nutno k provedení předmětné lokalizace analyzovat: a) slojové mapy, geologické řezy, čistotu výrubu slojí, údaje o důlních požárech v oblasti a způsobu jejich likvidace, nebezpečí vzniku endogenního požáru a způsob prevence proti němu a dále nebezpečí vzniku důlních otřesů, b) existenci možných komunikací ohrožené oblasti s činnými důlními díly, c) směry průtahů stařinné atmosféry nebo požárních zplodin s přihlédnutím k existenci možných komunikací ohrožené oblasti s činnými důlními díly. 2) Dle daných možností vyznačit v mapové dokumentaci směry průtahů větrů přes ohroženou oblast, a to na základě lokálního rozložení depresních spádů. Při absenci depresního snímku v dané oblasti musí být tento snímek proveden v co nejkratší době a na základě jeho výsledku stanoveno aerodynamické potenciální schéma. Pokud je potřeba provést měření v důlních dílech ohrožených požárem nebo jeho zplodinami, mohou být tato měření prováděna pouze báňskými záchranáři. Aerodynamické potenciální schéma je možné také stanovit na základě výpočtů větrní sítě nebo kombinací výpočtů a měření. 3) V případě pochybností, zda mezi vyznačenými místy kontaktu ohrožené oblasti s činnými důlními díly skutečně existují průtahy větrů, je žádoucí tyto pochybnosti ověřit pomocí značkovacího plynu (hexafluorid sírový-SF6). Tato měřením je vhodné využít ke: a) stanovení postupové rychlosti proudění větrů přes ohroženou oblast, b) stanovení těsnosti odizolování ohrožené oblasti od činných důlních děl a dále vzájemné těsnosti jednotlivých částí této oblasti, c) přijetí rozhodnutí o dotěsnění některých výbuchuvzdorných uzavíracích hrází nebo kontaktů (pilířů a celíků) ohrožené oblasti s činnými důlními díly,

13

d) volbě racionálního způsobu úpravy rozložení depresních spádů v okolí ohrožené oblasti, se zohledněním výsledků sestaveného aerodynamického potencionálního schématu a technicko – organizačních možností dolu, e) výběru místa vypouštění a množství vypouštěného plynného dusíku. Po ukončení utěsňovacích prací je nutné ověřit jejich účinnost např. pomocí zhodnocení změn depresních poměrů na výbuchuvzdorných uzavíracích hrázích nebo opětovným měřením průtahů větrů značkovacím plynem. 4) Upravit rozložení depresních poměrů kolem ohrožené oblasti tak, aby plynný dusík z určeného místa vypouštění proudil k ohnisku samovznícení uhelné hmoty nebo endogenního požáru, popř. do míst výskytu výbušné atmosféry. 5) V důlních dílech před pracovištěm, kde je prováděna inertizace plynným dusíkem, zajistit minimální objemové množství větrů průchodního větrního proudu (PVP) nebo separátního větrání (SV) před pracovištěm, při kterém objemové procento kyslíku v těchto dílech nepoklesne pod minimální hodnotu stanovenou bezpečnostním předpisem (BP). Toto množství větrů se stanoví ze vztahu:

Qmin =

CO2 min ∗ VN 2 − 100 ∗ QO2 Z CO2 P − CO2 min

[m3.min-1],

kde:

Qmin

- min. objemové množství větrů PVP nebo SV před pracovištěm

[m3.min-1],

CO2 min - min. koncentrace kyslíku v důlních dílech za pracovištěm stanovená BP

[%],

VN 2

- vypouštěné objemové množství plynného dusíku

[m3.min-1],

QO2 Z

- zbytkové objemové množství kyslíku v plynném dusíku

[m3.min-1],

CO2 P - prům. koncentrace kyslíku v objemovém množství větrů před pracovištěm

[%] .

6) Po zahájení inertizace plynným dusíkem musí být analyzovány způsoby a zvoleny prostředky k případnému vyrovnávání depresních spádů. V těchto analýzách je nutno podle potřeby zohlednit jak depresi vyvolanou hlavním ventilátorem, tak tepelnou depresi generovanou v ohrožené oblasti.

Příloha – G. 3.

Metodika použití dusíkové pěny

Obsah 1. Základní pojmy ..…….………………………………………………………………. 14 2. Základní vlastnosti pěny ………………………………………………………….…. 16 3. Účinky pěny vtlačované do závalu ……………………………………………….…. 18 4. Projekt prevence samovznícení uhlí pomocí dusíkové pěny ….…….………………. 18 1. Základní pojmy Pěna-dvoufázový systém, který se skládá z trojrozměrné struktury tekutých lamel s určitou

časovou stabilitou, které obsahují uzavřený plyn. Vyrábí se mechanickým napěněním v pěnogenerátoru z vody, pěnidla a napěňovacího plynu (dusíku).

14

Pěnogenerátor-kompletní zařízení pro výrobu pěny, které se skládá ze dvou samostatných

součástí (jednotek): čerpací stanice a napěňovací jednotky. Obě jednotky jsou spojeny gumovou hadicí opatřenou přírubami. Čerpací stanice-samostatná část pěnogenerátoru, skládá se z vřetenového čerpadla a

vzduchového nebo elektrického motoru. Čerpací stanice dopravuje pěnotvorný roztok připravený v mísícím zásobníku do trysky napěňovací jednotky pod tlakem 0,6 MPa. Napěňovací jednotka-samostatná část pěnogenerátoru, ve které se vytváří pěna z pěnotvorného

roztoku přiváděného do trysky a napěňujícího plynu. Pěnotvorný koncentrát (pěnidlo)-průmyslově vyráběná kapalina na bázi přírodních proteinů nebo

syntetických detergentů. Po smísení s vodou v poměru daném výrobcem (obvykle 3 nebo 5 %) tvoří pěnotvorný roztok. Pěnotvorný roztok-směs vody a pěnotvorné látky. Obě složky se mísí v zásobníku

ve směšovacím poměru daném výrobcem pěnotvorné látky (obvykle přidáním 3 nebo 5 l pěnotvorné látky k 97 l nebo 95 l vody). Zásobník pěnotvorného roztoku – nádrž umístěná v dole, ve které se směšuje voda a pěnotvorná látka, ze které je odčerpávána čerpací stanicí. Obvykle se používají ocelové důlní vozy o objemu 1000 l. Před prvním použitím zásobníku se doporučuje jeho objem změřit a označit úroveň hladiny požadovaného objemu. Směšovací poměr-poměr vody a pěnotvorné látky daný výrobcem této látky. Při směšovacím

poměru 3 % se smísí 3 díly pěnotvorné látky a 97 dílů vody. Napěňovací plyn-většinou dusík, přiváděný do pěnogenerátoru pod tlakem minimálně 0,2 MPa. Po smísení s pěnotvorným roztokem rozstřikovaným tryskou a po průchodu soustavou sít se vytváří pěna. Stupeň napěnění – představuje poměr objemu napěňujícího roztoku a objemu vyrobené pěny. Stanoviště pěnogenerátoru -

vyhrazený prostor v dole, obvykle na úvodní nebo výdušné chodbě, v blízkosti (max. cca 200 m) od napouštění pěny, na kterém je umístěn zásobník pěnotvorného roztoku a pěnogerátor a je tam skladován pěnotvorný koncentrát. Na tomto stanovišti se připravuje pěnotvorný roztok. V souvislosti s postupem porubu se stanoviště pěnogenerátoru periodicky přemisťuje. Při plánování umístění stanoviště pěnogenerátoru v dole měly by být brány v úvahu následující požadavky: • možnost dopravy zásobníku pěnotvorného roztoku, pěnogenerátoru a pěnotvorného koncentrátu, • • • •

dostatečný prostor pro zajištění bezpečné práce a průjezd pro případnou dopravu, přívody: vody pro přípravu pěnotvorné směsi, napěňujícího plynu (dusíku),

• stlačeného vzduchu pro pohon vzduchového motoru,

15

• elektrické energie • vzdálenost od místa injektování pěny do závalu max. 200 m.

Schéma výroby pěny v dole je znázorněno na následujícím obrázku.

Schéma výroby pěny v dole

2. Základní vlastnosti pěny a) Stupeň (číslo) napěnění, je bezrozměrné číslo vypočtené jako podíl objemu vytvořené pěny a pěnotvorného roztoku. stanoví se ze vzorce:

K=

Vp Vr

[-]

(1)

kde: Vp Vr

objem vytvořené pěny objem pěnotvorného roztoku (voda + pěnotvorná látka)

[m3] [m3]

16

Podle stupně napěnění se pěna klasifikuje následovně (podle DIN 14 272 ): těžká pěna střední pěna lehká pěna

K < 20, 20 < K < 200, K > 200.

Stupeň napěnění pěny závisí na způsobu její výroby, konstrukci pěnogenerátoru, vlastnostech použité vody, druhu pěnotvorné látky a její koncentraci v pěnotvorném roztoku. b) Stabilita pěny (poločas rozpadu), je charakterizovaná dobou trvání pěny. Jako měřítko stability pěny se používá doba rozpadu celého objemu pěny nebo jeho části. Doba rozpadu celého objemu pěny se vypočte ze vztahu:

cv =

kde: dVp

Vp * τ dVp

[s]

(3)

objem pěny, který se rozpadne za čas τ

V praxi se používá ještě další ukazatel stability pěny, a to doba vydělení tekuté fáze z pěny. Vypočte se ze vztahu:

cr =

Vr * τ dVr

[s]

(4)

kde: dVr τ

objem vyděleného pěnotvorného roztoku z pěny za čas τ čas

[m3], [s]

Podle DIN 14272 se jako ukazatel stability pěny používá poločas rozpadu, tj. čas k vydělení 50% vodního roztoku pěny. c) Měrná hmotnost – hustota pěny, závisí na měrné hmotnosti napěňujícího plynu a pěnotvorného roztoku a na stupni napěnění. Vypočte se ze vztahu:

17

ρp =

ρr  1 + 1 −  * ρ g K  K

[kg.m-3]

(5)

kde: ρr ρg

měrná hmotnost pěnotvorného roztoku měrná hmotnost napěňujícího plynu

[kg.m-3] [kg.m-3]

3. Účinky pěny vtlačované do závalu Pěna vtlačovaná do míst nebezpečných samovznícením uhlí v závalu má následující účinky: chladicí (voda obsažena v pěně se odpařuje a odnímá teplo požáru), inhibiční (pěna snižuje rychlost reakce kyslíku s uhlím), utěsňovací (pěna vytváří bariéru proti pronikání kyslíku do požářiště), dusivý (v průběhu degradace pěny se pozvolna uvolňuje dusík, a pára vzniklá odpařením vody – 1600 l páry z 1 l vody). Oproti jiným technologiím, kterými jsou např.: napouštění vody, vtlačování jílové nebo popílkové suspenze, inertizace kapalným či plynný dusíkem, které mají vždy pouze jeden z výše uvedených účinků v požářišti, má dusíková pěna všechny účinky. Z těchto důvodů se používá v nejsložitějších případech, kdy jiné technologie již nejsou účinné nebo výkon zařízení (např. výroby dusíku) je nedostatečný pro zvládnutí samovznícení. o o o o

4. Projekt prevence samovznícení uhlí pomocí dusíkové pěny Provádí se podle zpracovaného projektu, který obsahuje: 1. Zhodnocení geologických poměrů předmětného porubu, charakteristiku sloje, nadloží a podloží. 2. Zhodnocení větrání a plynodajnosti porubu, stanovení nebezpečné zóny v závalu, stanovení minimálního postupu porubu pro zabránění vzniku samovznícení uhlí. 3. Vyhodnocení míst ponechávání uhlí v závalu, tj.: uhelná lávka ve stropu porubu o mocnosti větší než 0,3 m, uhelné pilíře ponechané v oblasti závalu, tektonické poruchy, při jejichž přechodu bude ponecháno uhlí v závalu. 4. Stanovení míst vyústění ztraceného potrubí v závalu v místech ponechávání uhlí tak, aby vtlačovaná pěna ošetřila toto uhlí 5. Návrh, resp. laboratorní ověření receptur pěnotvorných látek a přísad pro zajištění: a) snížení rychlosti reakce uhlí s kyslíkem (laboratorní ověření), b) stabilitu pěny (poločas rozpadu), c) stupeň napěnění, d) složení vody použité pro výrobu pěny. 6. Návrh strategie pro hašení požáru pomocí dusíkové pěny (v závislosti na místních podmínkách), tj.: a) množství pěny injektované do jednotlivých míst

18

c) časový interval injektáže

Schéma instalace ztraceného potrubí a „píků“ v závalu porubu je zobrazeno na následujícím obrázku.

20m

40m

40 m

40 m

20 m

Úvodní chodba

20 m

15 m

pěna

píky instalované v porubu

Kritická zóna

7-9 m

15 m

20 m

25 m

25 m

Výdušná chodba

Schéma instalace ztraceného potrubí v závalu a píků

Příloha – G. 4. Metodika stanovení objemového průtoku větrů pro větrání porubu (s použitím postupu uvedeného v literatuře – Malík, K., Vaculík, J., Ježek, M., 1986, Větrání dolů OKR, Typizační směrnice 1826) Objemový průtok větrů přiváděný do porubu se stanoví podle kritérií: zajištění předepsaného složení důlních větrů, dodržení stanovených hodnot maximální a minimální rychlosti, zajištění předepsaných klimatických podmínek na pracovištích (provádí se na základě prognózy mikroklimatických podmínek na pracovišti a zde nebude dále rozebírán). Stanovení objemového průtoku větrů přiváděných do porubu je součástí plánu OPD. Snížení objemového průtoku větrů (např. za účelem snížení tlakového spádu proudění větrů v porubu) je možné na základě schválené změny OPD podložené výpočtem, který je uveden dále.

19

a) Objemový průtok větrů přiváděný do porubu pro zajištění požadovaného složení větrů z hlediska koncentrace metanu Stanoví se výpočtem ze vzorce:

Qv1 = k z *

T * ExR * D * n 6048 * (c2 − c1 )

[m3.s-1]

(1)

kde: T Exr D n c2 c1 kz

čistá denní těžba v porubu [t], relativní exhalace metanu [m3.t-1], počet těžebních dnů v týdnu [-], faktor nerovnoměrnosti vývinu metanu v závislosti na počtu těžebních dnů (pro projektování se použije hodnota 1,2) [-], přípustná koncentrace metanu za porubem (na výdušné chodbě), pro projektování se s ohledem na nerovnoměrnost vývinu doporučuje hodnota 0,7 % [%], předpokládaná koncentrace metanu ve větrním proudu ve vtažných větrech před porubem [%], součinitel ztrát větrů závalem [-]. stanoví se z Tabulky 1:

Tabulka 1

Součinitel ztrát větrů závalem

druh nadložních hornin

břidlice

písčitá břidlice

pískovec

kz[-]

1,25

1,30

1,40

b) Objemový průtok větrů přiváděný do porubu z hlediska dodržení hodnot minimální a maximální rychlosti Minimální potřebný objemový průtok větrů přiváděný do porubu se stanoví ze vzorce:

Qv min = k z * S p * v min

[m3.s-1]

(2)

Maximální přípustný objemový průtok větrů:

Qv max = S p * v max

[m3.s-1]

(3)

kde: Sp provozní průřez pracovního prostoru porubu vmin., vmax minimální, resp. maximální přípustná rychlost v porubu daná předpisem

[m2], [m.s-1].

20

Stanoví se ze vzorce (podle: Metodika měření rychlosti větrů a stanovení odporů v porubech s mechanizovanou výztuží, 2001, OKD, DPB a.s. Paskov):

S p = c*m − k

[m2]

(4)

kde: c, k m

koeficienty pro různé druhy výztuže jsou uvedeny v Tabulce č. 2 dobývaná mocnost sloje [m]

Tabulka č. 2

Koeficienty pro výpočet provozního průřezu pracovního prostoru porubu

druh výztuže FAZOS-12/28-Oz-BSN FAZOS-12/28-POz-BSN FAZOS-15/31-OzM1 FAZOS-17/37-Oz FAZOS-25/53-POz VDOS 07/21 MEOS 14/32 MEOS 17/37 MEOS 22/42 MEOS 22/46 MEOS 26/56 HEMSCHEIDT KG 291 HEMSCHEIDT G 256 WS 1.7 MVPO 1600 MVPO 2000 DVP 7A DVP 7B

c 3,34 3,82 3,37 3,45 4,81 3,19 3,95 4,03 3,88 3,94 5,81 2,58 2,64 4,55 2,25 3,15 2,24 2,22

k 1,76 1,65 2,14 2,7 5,66 2,18 4,06 5,31 4,72 4,83 6,68 0,95 1,39 4,4 1,48 1,90 1,27 0,79

c) Objemový průtok větrů přiváděný do porubu z hlediska dodržení hodnot minimální a maximální rychlosti na úvodní resp. výdušné chodbě Minimální potřebný objemový průtok větrů se vypočte ze vzorce:

Qv min = ( S − S č ) * v min

[m3.s-1]

(5)

Maximální přípustný objemový průtok větrů:

21

Qv max = (S − S č ) * v max

[m3.s-1]

(6)

kde: S Sč

světlý průřez chodby čelní plocha překážek zmenšujících světlý průřez chodby

[m2], [m2].

Světlý průřez chodby pro tvar světlého průřezu OO (otevřená oblouková výztuž) se stanoví podle Tabulky č. 3: Tabulka č. 3

Světlý průřez chodby

Znak důlního díla Světlý průřez [m2] OO-0-10

10,7

OO-0-12

12,7

OO-0-14

14,5

OO-0-16

16,8

OO-0-18

19,0

OO-0-19

20,0

Projektovanou hodnotou objemového průtoku větrů je zvolena nejvyšší hodnota Qvmax vypočtena podle odstavců a), b) a c). Hodnota objemového průtoku větrů přiváděných do porubu musí být menší než maximální přípustná hodnota stanovená podle odstavců b) resp. c). Pokud tomu tak není, je nutno zmenšit projektovanou denní těžbu uvedenou v rovnici (1) a provést výpočet objemového průtoku větrů pro porub znovu. V případě snižování objemového průtoku větrů v porubu, za účelem minimalizace tlakových spádů a úniků větrů do závalu, je nutno dodržet předepsané složení ovzduší a minimální povolenou rychlost větrů v celé oblasti porubu a přilehlých chodeb (Vyhl. ČBÚ č. 22/1989, Sb., v platném znění).

Příloha – G. 5. Metodika snižování tlakového spádu u v porubu pomocí vzduchových ejektorů a volných ventilátorů Volný ventilátor (ejektor) umístěný v průřezu důlního díla představuje zdroj dynamického tlaku. Dynamický tlak vystupujícího proudu z průřezu zdroje se přemění na statický tlak v celém průřezu důlního díla podle věty o změně hybnosti. Pro výpočet zvýšení statického tlaku volným ventilátorem (ejektorem) umístěným v průřezu důlního díla platí:

22

∆ptot

 A 1 = ρ .wv 2 . v +  As 1 − Av  As

2

w A  w  . s − v  −  s   ww As   ww 

2

    

[Pa]

(1)

Význam a označení proměnných je patrné ze schématu uvedeného na Obr.č. 1.

Obr.č.1 Schéma uspořádání volného ventilátoru v porubu kde: Δptot zvýšení tlaku volným ventilátorem (ejektorem) v důsledku přeměny dynamického tlaku proudu na statický tlak [Pa], wv rychlost proudění větrů vystupujících z průřezu ventilátoru [m.s-1], ws Av As ΔpAB ρ

rychlost proudění větrů v důlním díle výstupní průřez zdroje dynamického tlaku (ventilátoru, ejektoru) průřez důlního díla tlakový rozdíl mezi počátkem a koncem důlního díla střední měrná hmotnost vzdušin proudících porubem

[m.s-1], [m2], [m2], [Pa], [kg.m-3].

Celkové potřebné zvýšení tlaku u n volných ventilátorů (ejektorů) v porubu, pro splnění podmínky stagnace proudění v závalu, se stanoví ze vzorce:

∑

n

∆p toti i =1

kde: rp Ap Vp pt

2 ρ  V p = rp .L .V ± pt + . 2  Ap 2 p

   

měrný aerodynamický odpor porubu průřez porubu objemový průtok větrů přiváděných do porubu tepelný vztlak větrů v závalu

[Pa]

(2)

[kg.m-8], [m2], [m3.s-1], [Pa].

(při dovrchním vedení větrů porubem platí znaménko +, při úpadním vedení větrů porubem znaménko -)

23

Měrný aerodynamický odpor porubu se vypočte ze vztahu:

rp = 0,01128 . m −2 , 678

[kg.m-8]

(3)

Tepelný vztlak větrů v závalu se vypočte ze vztahu:

∆pt = g . L . sin α . (ρ p − ρ z ) [Pa]

(4)

kde: Δp g L α ρp ρz

tepelný vztlak v závalu gravitační zrychlení délka porubu úklon porubu střední měrná hmotnost vzdušin v porubu střední měrná hmotnost vzdušin v závalu

[Pa], [m.s-2], [m], [°], [kg.m-3], [kg.m-3].

Střední měrná hmotnost vzdušin v porubu či v závalu se vypočte ze vztahu:

ρ=

kde: Ts pb φ pps

1 * (3,48 * pb − 1,32 * ϕ * p ps ) 1000 * Ts

[kg.m-3]

(5)

střední suchá teplota větrů v porubu nebo v závalu barometrický tlak vzduchu v místě měření střední relativní vlhkost vzduchu v porubu nebo v závalu tlak nasycených vodních par při teplotě ts

[K], [Pa], [-], [Pa].

Tlak nasycených par se vypočte z následujícího vztahu:

 17, 27 * t s p ps = 610,5 * exp  237,3 + t s

  

[Pa]

(6)

kde: ts

střední suchá teplota větrů v porubu nebo v závalu

[°C].

Střední teplota větrů a střední relativní vlhkost větrů v porubu se stanoví jako aritmetický průměr hodnot obou veličin na horní a dolní úvrati. Střední teplotu větrů v závalu položíme rovnu teplotě hornin, relativní vlhkost větrů v závalu – 100%.

24

Pro orientační stanovení tlakového spádu v porubu je možné využít diagramu uvedeného na Obr.č.2, který byl sestrojen pro různé mocnosti sloje a pro délku porubu 150 m. Na vodorovné ose jsou znázorněny hodnoty objemového průtoku větrů přiváděných do porubu a na svislé ose je znázorněn tlakový spád proudění větrů v porubu.

Tlakový spád v porubu 60

50

tlakový spád [Pa]

40 m=3 m m=3,5 m m=4 m m=4,5 m m=5m

30

20

10

0 0

5

10

15

20

25

30

obj. průtok větrů [m3 .s-1 ]

Obr. č. 2 Tlakový spád v porubu Pro orientační stanovení tepelného vztlaku v závalu je možno použít Obr. č. 3 sestrojeného pro teplotu hornin 36°C, délku porubu 150 m a různé úklony porubu, kde na vodorovné ose je vynesena střední teplota větrů v porubu a na svislé ose tepelný vztlak v závalu. Tepelný vztlak v závalu pro tz=36°C 25

tepelný vztlak [Pa]

20

alfa=2° 15

alfa=4° alfa=6° alfa=8° alfa=10 alfa=12°

10

alfa=14

5

0 20

22

24

26

28

30

32

střední teplota větrů v porubu [°C]

Obr. č. 3 Tepelný vztlak v závalu

25

Při aplikaci opatření na vyrovnávání tlaku a snižování úniků větrů do závalu je nutné brát v úvahu plynodajnost závalu, zvýšení nebezpečí zaplynování porubu při změnách baromatrického tlaku a možnost akumulace výbušných plynových směsí v blízkosti pracovního prostoru porubu. Z tohoto důvodu se doporučuje v případě záparového procesu v závalu aplikovat toto opatření pouze v kombinaci s inertizací závalu.

Příloha – G. 6 Metodika výstavby těsnících izolačních hrázek Konstrukční a materiálové provedení těsnicích hrázek Konstrukční a materiálové uspořádání příčných těsnicích hrázek (hrázky stavěné kolmo na podélnou osu vtažné chodby za postupujícím porubem) musí být stanoveno z těchto hledisek: a) b) c) d) e)

typ nadloží na obou stycích porub – chodba; způsob zajištění styku porub – chodba; způsob likvidace ocelové obloukové výztuže na chodbách za postupujícím porubem; předpokládaná četnost stavby těsnicích hrázek ve vztahu ke směrnému postupu porubu a způsob jejich provázání ve směru podélné osy chodby za postupujícím porubem; způsob vyplnění prostoru mezi jednotlivými příčnými těsnicími hrázkami.

ad a) Pokud se jedná o typ pevný a nesnadno se zavalující, mělo by být ke stavbě příčných těsnicích hrázek použito močovinové těsnicí hmoty, a to dle požadovaného stupně těsnění v provedení „obyčejná“ s 20 až 30násobným zvětšením objemu napěněním (vyšší stupeň těsnění) nebo „superlehká“ s až 50násobným zvětšením objemu (nižší stupeň těsnění). Tyto hmoty jsou aplikovány mezi dvojicí lehkých opěrných peření, nebo do speciálních textilních vaků. Stupeň těsnění je charakterizován poklesem hodnoty zbytkového kyslíku v závalovém prostoru porubu při nezměněných parametrech inertizace těchto prostor plynným dusíkem. U typu nadloží snadno a pravidelně se zavalujícího by měly být příčné těsnicí hrázky provedeny z močovinové těsnicí a nosné hmoty, aplikované výhradně mezi dvojici lehkých peření. ad b) Při klasickém zajištění styku porub – chodba je nutno provádět stavbu příčných těsnicích hrázek v plném profilu chodby za postupujícím porubem a jednotlivé hrázky vzájemně provázat ve směru podélné osy chodby za postupujícím porubem. Zajištění styku porub-chodba pomocí chodbové sekce posuvné výztuže neumožňuje stavbu příčné těsnicí hrázky. Je však nutno provést dotěsnění boku chodby proti porubu v délce alespoň 5 m před postupující chodbovou sekcí, prostoru mezi bokem chodby a chodbovou sekcí, a dále prostoru mezi chodbovou a první (poslední) sekcí v porubu. Dostačujícím materiálem je v tomto případě „superlehká“ močovinová těsnicí hmota. ad c) Pro likvidaci ocelové obloukové výztuže chodeb za porubem pleněním v plném rozsahu platí při stavbě příčných těsnicích hrázek stejné zásady jako v odstavci ad a).

26

Pokud není ocelová oblouková výztuž chodeb za porubem pleněna vůbec, je vhodné pro stavbu příčných těsnicích hrázek využívat močovinové těsnicí hmoty, a to dle požadovaného stupně těsnění v provedení „obyčejná“ (vyšší stupeň těsnění) nebo „superlehká“ (nižší stupeň těsnění). U tzv. „strhávání“ ocelové obloukové výztuže chodeb nebo jen jejího částečného plenění by oblouky v místě zřízených příčných těsnicích hrázek měly zůstat neporušeny, a to z důvodu ochrany těchto hrázek před destrukcí. Kritériem pro použitý materiál je požadovaný stupeň těsnění hrázky. V případě zajištění styku porub-chodba chodbovou sekcí je obvykle pleněna obvykle pouze 1/3 konstrukce ocelové obloukové výztuže chodby a dotěsnění popsané v odstavci ad b) je narušováno každou překládkou chodbové sekce a musí být kontinuálně obnovováno s každou překládkou chodbové sekce. ad d) Četnost stavby příčných těsnicích hrázek ve vztahu ke směrnému postupu porubu je při klasickém zajištění styku porub-chodba totožná s krokem překládky sběrného hřeblového dopravníku na těžní chodbě porubu. Na styku porub-chodba, kde není instalováno dopravní zařízení pro odtěžení rubaniny, je možno rozteč stavby předmětných hrázek snížit dle momentálního stavu rozvoje endogenního požáru až na minimální hodnotu, která v pokročilých fázích rozvoje daného požáru činí 5 m. Provázání příčných těsnicích hrázek ve směru podélné osy chodby za postupujícím porubem je žádoucí provádět podélným těsnicím žebrem. K tomu jsou využívány dřevěné stojky na dřevěných podvlacích (přítesech), které jsou stavěny mezi první (poslední) sekcí posuvné výztuže a boční oblouky ocelové obloukové výztuže. Předmětné stojky slouží k uchycení speciálních textilních vaků, které jsou následně vyplněny močovinovou těsnicí hmotou. Styk porub-chodba zajištěný chodbovou sekcí vyžaduje kontinuální dotěsňování tak, aby bylo dodrženo dotěsnění boku chodby proti porubu v délce alespoň 5 m před postupující chodbovou sekcí a trvale utěsněn prostor mezi bokem chodby a chodbovou sekcí, a dále prostor mezi chodbovou a první (poslední) sekcí v porubu. ad e) První hrázka by dle výše uvedeného měla být na vtažné chodbě budována po dosažení směrného postupu porubu, při kterém začíná docházet k vytváření kritické zóny. Způsob vyplňování prostoru mezi jednotlivými příčnými těsnicími hrázkami vychází při klasickém zajištění styku porub – chodba z toho, zda a v jakém stupni konsolidace se v tomto prostoru vytváří zával. Vytváření předmětného závalu je dáno typem nadloží a způsobem plenění ocelové obloukové výztuže mezi jednotlivými příčnými těsnicími hrázkami. U konsolidovaného závalu se jeví dostačující předmětný prostor opakovaně vyplňovat středně těžkou dusíkovou pěnou, a to v intervalu odvozeném z poločasu rozpadu této pěny. V ostatních případech je vhodná aplikace „superlehké“ těsnicí močovinové hmoty, a to buďto samostatně, nebo v kombinaci se středně těžkou dusíkovou pěnou. Při zajištění styku porub-chodba pomocí chodbové sekce je vhodné periodicky aplikovat středně těžkou dusíkovou pěnu pomocí aplikačního „piku“ (trubka o ø 50 mm a délce 2–3 m osazená koncovkou požární hadice C 52), instalovaného mezi chodbovou a první (poslední) sekci posuvné výztuže v porubu.

27

Příloha č. 4 Návrh právních předpisů k hodnocení náchylnosti uhlí k samovznícení v dobývaných stěnových porubech ve fázi prognózy a hodnocení požárního ohrožení stěnových porubů a nasazení adekvátních represivních zásahů k utlumení samovzněcovacího procesu Obsah Prognostické hodnocení náchylnosti uhlí k samovznícení v dobývaných stěnových porubech ve fázi prognózy (Kriterium „M-F“)…………………………………………………………………………. 1 Hodnocení požárního ohrožení stěnových porubů a nasazení adekvátních represivních zásahů k utlumení samovzněcovacího procesu ……………………….…………………..... 7

Návrh Vyhláška Českého báňského úřadu ze dne .......... PROGNOSTICKÉ HODNOCENÍ NÁCHYLNOSTI K SAMOVZNÍCENÍ SLOJE DOBÝVANÉ STĚNOVÝM PORUBEM (KRITERIUM „M-F“) 1. Náchylnost sloje dobývané stěnovým porubem k procesu samovznícení uhlí se hodnotí pomocí počtu bodů vyčísleného kriteria M-F, přičemž bodový zisk rovný a vyšší než 35 představuje sloj náchylnou k samovznícení a bodový zisk pod 35 představuje sloj bez náchylnosti k samovznícení. 2. Samostatně jsou hodnoceny tři existenční fáze stěnového porubu: 2.1. Fáze vybavování a přípravy porubu (V). Tato fáze začíná probitím prorážky daného porubu a končí rozjezdem těžební činnosti porubu. 2.2. Fáze těžební činnosti porubu (T). Tato fáze je časově vymezena od rozjezdu těžební činnosti porubu do ukončení těžby porubu (na linii dorubu). 2.3. Fáze likvidace a výklizu porubu (L). Do této fáze spadá časově období od ukončení těžby porubu (na linii dorubu ) do výbuchovzdorného uzavření vytěženého porubního bloku. 3. Pro fázi T – těžební provozování porubu, je odlišena bodová stupnice I (= porub bez uhlí do pětinásobku dobývané mocnosti sloje v nadloží) a II (= porub s uhlím do pětinásobku dobývané mocnosti sloje v nadloží nebo porub s ponecháním technologické lávky uhlí ve stropě (včetně porubů, kdy se do stropu „dostane“ lávka uhlí až v průběhu dobývání při vyřizování tektonické poruchy); 4. Bodové hodnocení fáze L – likvidace porubu – je pro předmětné pracoviště provedeno na základě konkrétních údajů a zkušeností z dobývací fáze daného porubu; 5. Bodové hodnocení se provádí vždy pro danou fázi jedním ohodnocením a míra nebezpečí vzniku samovznícení M-F je dána jejich součtem: Pro fázi V: M-F = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7 Pro fázi T: M-F = T1 + T2 + T3 + T4 + T5 + T6 + T7 + T8 + T9+ T10

1

Pro fázi L: M-F = L1 + L2 + L3 + L4 + L5 + L6

6. Přesáhne-li míra nebezpečí vzniku samovznícení „M-F“ po součtu všech bodových hodnocení pro danou fázi hodnotu 35, je nezbytné provést technické opatření k jejímu snížení.

A. Hodnocení fáze vybavování a přípravy porubu (V): V.

FÁZE VYBAVOVÁNÍ A PŘÍPRAVY PORUBU

BODY

V. 1.

Výchozí prorážka je vyražena:

1. 1.

těsně u tektonické poruchy bez ponechání uhlí

2

1. 2.

v nenarušeném uhelném celíku (tektonicky ani tlakovými vlivy)

5

1.3

v narušeném uhelném celíku nebo sloji (tektonikou, důlním otřesem, …)

8

V. 2.

Ve stropě prorážky:

2. 1.

do vzdálenosti 2m se nenachází uhlí

2

2. 2.

se nachází technologická lávka uhlí nebo do vzdálenosti 2 m se vyskytuje uhlí

12

V. 3.

Stařinné prostory v lokalitě prorážky:

3. 1.

nevyskytují se

0

3. 2.

jsou odděleny neporušeným celíkem o síle minimálně 5 m

2

3. 3.

jsou odděleny celíkem o síle menší než 5 m nebo je celík porušený

6

V. 4.

Doba vybavování porubu od proražení do rozjezdu:

4. 1.

je kratší než 5 týdnů

2

4. 2.

je delší než 5 týdnů

7

V. 5.

Protiotřesová prevence v lokalitě prorážky:

5. 1.

není prováděna a současně platí V. 2. 1.

0

5. 2.

není prováděna a současně platí V. 2. 2.

2

5. 3.

je prováděna a současně platí V. 2. 1.

4

5. 4.

je prováděna a současně platí V. 2. 2

7

V. 6.

Protizáparové ošetření uhlí v prorážce:

6. 1.

je prováděno (dusíkovou pěnou, injektáž inhibitorem)

0

6. 2.

není prováděno a současně platí V. 2. 1.

3

6. 3.

není prováděno a současně platí V. 2. 2.

7

2

V. 7.

Náchylnost uhlí k samovznícení:

7. 1.

byla stanovena laboratorně s výsledkem:

7.1.1.

uhlí je nenáchylné k samovznícení

1

7.1.2.

uhlí vykazuje střední náchylnost k samovznícení

4

7.1.3.

uhlí vykazuje vysokou náchylnost k samovznícení

8

7. 2.

nebyla laboratorně stanovena a v dané kře a sloji se:

7.2.1.

doposud se nevyskytl zápar uhlí

1

7.2.2.

již se vyskytl zápar uhlí

7

B. Hodnocení fáze těžební činnosti porubu (T) T.

FÁZE TĚŽEBNÍHO PROVOZU PORUBU

BODY I

II

0

5

T. 1.

Porubní blok je:

1. 1.

celistvého charakteru bez tektonické poruchy s amplitudou skoku nad 20 cm

1. 2.

rozrušeného charakteru s tektonickou poruchou s amplitudou skoku nad 20 cm 5

T. 2.

Stařinné prostory v lokalitě porubního bloku:

2. 1.

nevyskytují se

0

1

2. 2.

jsou odděleny neporušeným celíkem o síle minimálně 5 m

2

3

2. 3.

jsou odděleny celíkem o síle menší než 5 m nebo je celík porušený

4

5

T. 3.

Protiotřesová prevence v lokalitě porubního bloku:

3. 1.

není prováděna

0

2

3. 2.

je prováděna

3

5

T. 4.

Postupová rychlost porubní fronty je za měsíc:

4. 1.

více než 70 m

0

1

4. 2.

více než 50 m a méně než 70 m

2

4

4. 3.

více než 30 a méně než 50 m

5

8

4. 4.

méně než 30 m

9

12

10

3

T. 5.

Porub je provozován:

5. 1.

nepřetržitě i v nepracovní dny a v průběhu dobývání není změněna délka 0 porubní stěny ani není obcházena tektonická porucha

2

5. 2.

nepřetržitě i v nepracovní dny a v průběhu dobývání je změněna délka porubní 2 stěny nebo je obcházena tektonická porucha

4

5. 3.

přetržitě a současně v průběhu dobývání není změněna délka porubní stěny ani 4 není obcházena tektonická porucha

5

5. 4.

přetržitě a v průběhu dobývání je změněna délka porubní stěny nebo je 6 obcházena tektonická porucha

8

T. 6.

Podle propustnosti je zával porubu hodnocen:

6. 1.

jako málopropustný a je zařazen do kategorie I

0

1

6. 2.

jako středněpropustný a je zařazen do kategorie II

1

2

6. 3.

jako hodněpropustný a je zařazen do kategorie III

2

3

T. 7.

Podmínky samoinertizace závalových prostor porubu:

7. 1.

úklon dobývané sloje je větší než 15°na pilíř a současně je relativní 0 plynodajnost porubu větší než 5 m3 CH4.t-1.den-1

1

7. 2.

úklon dobývané sloje je menší než 15°na pilíř a současně je relativní 2 plynodajnost porubu větší než 5 m3 CH4. t-1. den-1

3

7. 3.

úklon dobývané sloje je menší než 15°na pilíř a současně je relativní 4 plynodajnost porubu menší než 5 m3 CH4. t-1. den-1

5

T. 8.

Pro omezení pronikání větrů do závalu:

8. 1.

jsou budovány těsnící izohrázky s pravidelnou roztečí maximálně 15 m

0

1

8. 2.

jsou pravidelně budovány náběhové plenty

1

2

8. 3.

jsou realizována jiná opatření (ejektory, FLT, dusíková pěna, …)

3

4

8. 4.

nejsou realizována žádná opatření

5

7

T. 9.

Jako preventivní protizáparová opatření v porubu:

9. 1.

je vyrubaný prostor inertizován dusíkem a současně platí část 8. 1. nebo 8. 2.

0

1

9. 2.

je vyrubaný prostor zaplavován popílkovou suspenzí či vodou

1

2

9. 3.

je vyrubaný prostor inertizován dusíkem a neplatí část 8. 1. ani 8. 2.

3

4

9. 4.

jsou přijata jiná opatření (injektáž či postřik uhlí inhibitory, …)

4

5

9. 5.

nejsou přijata žádná opatření

6

8

T. 10.

Náchylnost uhlí k samovznícení:

10. 1.

byla stanovena laboratorně s výsledkem:

10.1.1

uhlí je nenáchylné k samovznícení

1

2

4

10.1.2

uhlí vykazuje střední náchylnost k samovznícení

4

5

10.1.3

uhlí vykazuje vysokou náchylnost k samovznícení

8

9

10. 2.

nebyla laboratorně stanovena a v dané kře a sloji se:

10.2.1. doposud se nevyskytl zápar uhlí

1

2

10.2.2. již se vyskytl zápar uhlí

7

8

C. Hodnocení fáze likvidace a výklizu porubu (L) L.

FÁZE LIKVIDACE A VÝKLIZU PORUBU

L. 1.

Technologická lávka uhlí :

1. 1.

nebyla během těžebního provozování porubu ve stropě ponechávána, ani se 4 v nadloží do vzdálenosti pětinásobku mocnosti dobývané sloje nevyskytovalo uhlí a ani se nevyřizovala tektonika obtínkou celíku či ponecháním uhlí ve stropě

1. 2.

byla během těžebního provozování porubu ve stropě ponechávána nebo se 12 v nadloží do vzdálenosti pětinásobku mocnosti dobývané sloje vyskytovalo uhlí nebo se vyřizovala tektonika obtínkou celíku či ponecháním uhlí ve stropě

L. 2.

Během těžebního provozu porubu

2. 1.

nedošlo v dané lokalitě k důlnímu otřesu (který svými následky rozrušil porubní 1 blok či jeho nadloží) ani nebyla prováděna protiotřesová prevence

2. 2.

došlo v dané lokalitě k důlnímu otřesu (který svými následky rozrušil porubní 5 blok či jeho nadloží) nebo byla prováděna protiotřesová prevence

L. 3.

Objemový vývin CO během provozování porubu:

3. 1.

nepřekročil úroveň 3 l.min-1

1

3. 2.

překročil úroveň 3 l.min-1, ale nepřesáhl hodnotu 10 l.min-1

5

3. 3.

překročil úroveň 10 l.min-1, ale nebyl vyhlášen havarijní stav

11

-1

a byl vyhlášen havarijní stav

BODY

3. 4.

překročil úroveň 10 l.min

L. 4.

Podmínky samoinertizace závalových prostor:

4. 1.

úklon dobývané sloje je větší než 15°na pilíř a současně relativní plynodajnost 1 provozovaného porubu byla větší než 5 m3 CH4.t-1.den-1

4. 2.

úklon dobývané sloje je menší než 15°na pilíř a současně relativní plynodajnost 3 provozovaného porubu byla větší než 5 m3 CH4.t-1.den-1

4. 3.

úklon dobývané sloje je méně než 15°na pilíř a současně relativní plynodajnost 5 provozovaného porubu byla menší než 5 m3 CH4.t-1.den-1

16

5

L. 5.

Při výklizu a likvidaci porubu:

5. 1.

jsou realizována opatření pro zamezení průtahů vzdušin do závalu a současně je 1 závalový prostor inertizován dusíkem nebo zaplavován popílkovou suspenzí či vodou

5. 2.

jsou realizována opatření pro zamezení průtahů vzdušin do závalu, ale závalový 5 prostor není inertizován dusíkem ani zaplavován popílkovou suspenzí či vodou

5. 3.

nejsou realizována opatření pro zamezení průtahů vzdušin do závalu a závalový 10 prostor není inertizován dusíkem ani zaplavován popílkovou suspenzí či vodou

L. 6.

Doba likvidace porubu od ukončení těžby po uzavření:

6. 1.

je kratší než 5 týdnů a současně platí L. 1. 1. nebo L. 3. 1.

2

6. 2.

je kratší než 5 týdnů

4

6. 3.

je delší než 5 týdnů a současně platí L. 1.1 nebo L. 3. 1.

7

6. 4.

je delší než 5 týdnů

11

6

Návrh

Vyhláška Českého báňského úřadu ze dne .......... HODNOCENÍ POŽÁRNÍHO OHROŽENÍ STĚNOVÝCH PORUBŮ A NASAZENÍ ADEKVÁTNÍCH REPRESIVNÍCH ZÁSAHŮ K UTLUMENÍ SAMOVZNĚCOVACÍHO PROCESU

1. Pro účely hodnocení požárního ohrožení stěnového porubu se samovzněcovací proces uhlí dělí na čtyři samostatné fáze, které přímo označují stupeň požárního ohrožení porubu: 1. 1. První stupeň požárního ohrožení porubu – inkubační fáze (= nízkoteplotní, nezáparová

oxidace uhlí). 1. 2. Druhý stupeň požárního ohrožení porubu – předkritická fáze samovzněcovacího procesu

(dosud není dosažena kritická teplota samovzněcovacího procesu). 1. 3. Třetí stupeň požárního ohrožení porubu – kritická fáze samovzněcovacího procesu (byla již

překročena kritická teplota samovznícení uhlí, ale zápar dosud nepřešel v otevřený oheň). 1. 4. Čtvrtý stupeň požárního ohrožení porubu – fáze hoření uhlí (zápar přechází v otevřený oheň). 2. Pro přechod samovzněcovacího procesu uhlí z inkubační (nízkoteplotní) do předkritické fáze je rozhodující překročení koncentrační úrovně oxidu uhelnatého 30 ppm CO nebo překročení objemového vývinu 10 l CO/min ve výdušných větrech z předmětného porubu. 3. Pro přechod z předkritické do kritické fáze záparového procesu je rozhodující zjištění etylénu nebo propylénu nebo vodíku ve výdušných větrech z předmětného porubu. 4. Pro přechod z kritické fáze záparového procesu do fáze otevřeného ohně je rozhodující zjištění přítomnosti acetylénu ve výdušných větrech z předmětného porubu. I. PRVNÍ STUPEŇ POŽÁRNÍHO OHROŽENÍ – inkubační fáze záparového procesu (nízkoteplotní, nezáparová oxidace uhlí ) I. 1. První stupeň požárního ohrožení je charakterizován následujícími ukazateli v

neovlivněných výdušných větrech z předmětného porubu: Koncentrace CO < 30 ppm a současně Objemový vývin CO < 10 l.min-1 a současně Koncentrace C2H4, C3H6 a H2 = 0 (ppm) a současně Koncentrace C2H2 = 0 (ppm) I. 2. Při dosažení prvního stupně požárního ohrožení a při současné hodnotě kritéria M-F v daném porubu < 35 je realizace a skladba protizáparových opatření na uvážení závodního dolu.

7

I. 3. Při dosažení prvního stupně požárního ohrožení a při současné hodnotě kritéria M-F v daném porubu > 35 jsou doporučována následující protizáparová opatření: I.3.1. Zřízení vypouštěcího místa plynného dusíku na styku výchozí prorážky a vtažné chodby porubu a dále na vtažné chodbě v závalovém prostoru za postupující porubní frontou, a to s roztečí v intervalu 50 – 100 m za zálomovou hranou porubu. I.3.2. Zahájení inertizace závalových prostor porubu plynným dusíkem s minimální zbytkovou koncentrací kyslíku, a to objemovým množstvím 400 – 1 200 m3.hod-1 s kriteriální optimalizací k dosažení plošné koncentrace zbytkového kyslíku v závalovém prostoru porubu 10 % a nižší (pro kontrolu tohoto kritéria zřizovat odběrové sondy na vtažné a výdušné chodbě v závalovém prostoru za postupující porubní frontou, a to s roztečí 50 m za zálomovou hranou porubu). I.3.3. Úprava rozložení depresních poměrů kolem ohrožené oblasti tak, aby plynný dusík z určeného místa vypouštění proudil k ohnisku samovznícení uhelné hmoty nebo endogenního požáru, popř. do míst výskytu výbušné atmosféry. I.3.4. Zvyšování aerodynamického odporu závalového prostoru porubu zřizováním těsnicích plent nebo těsnicích hrázek se vzájemnou roztečí 10 až 15 m s případným vyplňováním prostor mezi nimi inertní dusíkovou pěnou a dále dle možností pleněním ocelové obloukové výztuže chodeb za postupujícím porubem. I.3.5. Minimalizace průtahů větrů úpravou depresních poměrů v oblasti tvořeném nadložními vydobytými slojemi a bloky identické sloje v pásmu možného ovlivnění, a to na základě sestavení aerodynamického potenciálního schématu. I.3.6. Dotěsnění uzavíracích výbuchuvzdorných hrází, pilířů a celíků vydobytých slojí v ovlivněném nadloží i v téže sloji (kře apod.) při zjištění jejich zásadních netěsností. I.3.7. Instalace aplikačních „piků“ (trubka o ø 50 mm a délce 2–3 m osazená koncovkou požární hadice C 52) mezi sekce porubní výztuže v rozteči co 10 až 15 m, a to v celé délce porubu nebo alespoň v místech spouštění uhelné hmoty do závalových prostor porubu – dle tzv. mapy spouštění uhlí, ve které jsou taková místa evidována a dokumentovány naměřené mocnosti spuštěné uhelné vrstvy. I.3.8. Aplikace dusíkové pěny (alespoň 2 x týdně) do aplikačních „piků“ instalovaných dle předcházejícího odstavce, a to s ohledem na místní důlně – geologické poměry (přecházení tektonických poruch porubem, kvalita vytvářeného závalu za porubem, atd.).

II. DRUHÝ STUPEŇ POŽÁRNÍHO OHROŽENÍ - předkritická procesu

fáze samovzněcovacího

II. 1. Druhý stupeň požárního ohrožení je charakterizován následujícími ukazateli v

neovlivněných výdušných větrech z předmětného porubu: Koncentrace CO >30 ppm nebo Objemový vývin CO >10 l.min-1 a současně Koncentrace C2H4 i C3H6 i H2 = 0 (ppm) a současně Koncentrace C2H2 = 0 (ppm) II. 2. Při dosažení druhého stupně požárního ohrožení jsou doporučována následující protizáparová opatření: II. 2. 1. Zintenzivnění inertizace závalových prostor porubu plynným dusíkem, doprovázené opatřeními ke zvýšení zhodnocení vypouštěného dusíku v závalovém prostoru porubu (parametrem je zde hodnota zbytkového kyslíku v závalovém prostoru porubu), tj. zřizováním

8

těsnicích přepážek nebo hrázek se zhuštěným intervalem s možností aplikace dusíkové pěny nebo vyplnění prostoru mezi nimi vhodným materiálem. II. 2. 2. Proplavování závalu popílkovým rmutem, vodou apod. pro další zvyšování aerodynamického odporu závalového prostoru porubu, doplněné odizolováním tohoto prostoru za a mezi prvními a posledními pěti sekcemi výztuže porubu od porubního prostoru pomocí dusíkové pěny, vzduchomechanické pěny nebo jiného vhodného materiálu (např. izopěny) a to tak, aby použité pěny nebyly vypouštěným rmutem nebo vodou znehodnoceny. II. 2. 3. Instalace a provoz foukacího větrání na výdušné chodbě porubu ke snížení depresního spádu v porubu (počátek tahu umístěn na větrní základně porubu a ukončen v blízkosti přechodu výdušná chodba – porub, objemový průtok větrů foukacího větrání odpovídá cca 1/3 objemového průtoku větrů přiváděného do porubu), a to v kombinaci s minimalizací objemového průtoku větrů porubem, realizovanou s ohledem na složení ovzduší a mikroklimatické podmínky v porubu (eliminace zhoršení mikroklimatických podmínek na výdušné chodbě porubu je zajištěna provozem předmětného foukacího separátního větrání II. 2.4. Zřízení odsávacího lutnového tahu na výdušné chodbě pro možnost kontrolovaného a izolovaného odvádění vzdušin s obsahem oxidu uhelnatého vystupujících ze závalového prostoru porubu nebo jeho části tak, že nedochází k jejich smíšení s důlními větry vystupujícími z porubu a proudícími výdušnou chodbou. II.2.5. Stavba přípravné uzavírací sádrové hráze na výdušné chodbě s instalací dvou tahů výbuchuvzdorných hrázových luten pro možnost vedení foukacího větrání a odsávacího lutnového tahu přes tuto hráz, a dále s ponecháním průjezdu po závěsné drážce (hráz vysádrována po celém obvodu důlního), přičemž po dokončení stavby hráze musí být prověřeny podmínky a účinnost instalalace a provozu foukacího větrání na výdušné chodbě porubu, opatření týkající se úpravy rozložení depresních poměrů kolem ohrožené oblasti ve vztahu k proudění vypouštěného plynného dusíku, účinnost zvyšování aerodynamického odporu závalového prostoru (zřizování těsnících plent nebo těsnících hrázek se vzájemnou roztečí 10 až 15 m s případným vyplňováním prostoru mezi nimi inertní dusíkovou pěnou a dále případné plenění ocelové obloukové výztuže chodeb za postupujícím porubem). II. 2. 6. Zvýšení směrného postupu porubní fronty zavedením nepřetržitého provozu porubu, a to s následným stanovením technicko-organizačních opatření ve vztahu ke zřizování vypouštěcích míst plynného dusíku a optimalizaci režimu inertizace k dosažení plošné koncentrace zbytkového kyslíku v závalovém prostoru porubu 10 % a nižší (pro kontrolu tohoto kritéria zřizovat odběrové sondy na vtažné a výdušné chodbě v závalovém prostoru porubu za postupující porubní frontou, a to s roztečí 50 m za zálomovou hranou porubu). III. TŘETÍ STUPEŇ POŽÁRNÍHO OHROŽENÍ - kritická fáze samovzněcovacího procesu III. 1. Třetí stupeň požárního ohrožení je charakterizován následujícími ukazateli

v neovlivněných výdušných větrech z předmětného porubu: Koncentrace C2H4 nebo C3H6 nebo H2 > 0 (ppm) a současně Koncentrace CO >30 ppm a současně Objemový vývin CO >10 l.min-1 a současně Koncentrace C2H2 = 0 (ppm) III. 2. Při dosažení třetího stupně požárního ohrožení jsou doporučována následující protizáparová opatření: III. 2.1. Inertizace závalových prostor porubu plynným dusíkem na kapacitní hranici zdroje plynného dusíku, limitovaná dodržením 20 % koncentrace kyslíku na výdušné třídě porubu (pokud nejsou práce na styku výdušná chodba – porub a dále na celé výdušné chodbě prováděny báňskými záchranáři s použitím pracovních izolačních dýchacích přístrojů) a doplněná o další

9

zhuštění intervalu zřizování těsnicích přepážek nebo hrázek s aplikací dusíkové pěny nebo vyplnění prostoru mezi nimi vhodným materiálem. III. 2.2. Zřizování vypouštěcích míst plynného dusíku na výdušné chodbě v závalovém prostoru za postupující porubní frontou, a to s roztečí v intervalu 50 – 100 m za zálomovou hranou porubu (možnost eliminace nárůstu zbytkového kyslíku v závalovém prostoru porubu vznikající dodatečným depresním namáháním tohoto prostoru při provozu odsávacího lutnového tahu vedeného dle přes přípravnou uzavírací sádrovou hráz na výdušné chodbě a s odsáváním z tzv. odsávací komory - viz. odst. 6). III. 2.3. Rozšíření úseků závalového prostorů porubu izolovaných od porubního prostoru aplikací dusíkové pěny, vzduchomechanické pěny nebo izopěny za a mezi sekce porubní výztuže na prvních a posledních deset sekcí této výztuže, spojené s instalací a provozem krátkého foukacího lutnového tahu na přechodu úvodní chodba – porub (odebírání cca 1/3 objemového průtoku větrů přiváděného do porubu za účelem snížení depresního spádu). III. 2.4. Kontinuální proplavování závalu popílkovou směsí a vodou, limitované vývojem izoliní počvy a koordinované s aplikací dusíkové pěny (limitní je zde poločas rozpadu dusíkové pěny) do inertizačních potrubí zřizovaných na vtažné a výdušné chodbě v závalovém prostoru porubu ( rozteč vypouštěcích míst – rozpojení v intervalu 50 – 100 m za zálomovou hranou porubu). III. 2.5. Zvýšená četnost aplikace dusíkové pěny (alespoň 3 x týdně) za zálomovou hranu porubu přes instalované injektážní jehly - tzv. „piky“ (buď v celé délce porubu nebo alespoň v místech, kde bylo evidováno ponechávání a následné spouštění uhelné hmoty do závalu při dobývání porubu) doplněné o dočasné dotěsnění prostoru mezi sekcemi posuvné výztuže v místě injektážní jehly pomocí izopěny, a to za účelem zabránění zpětného úniku dusíkové pěny do porubního prostoru v době její aplikace. III. 2.6. Stavba těsnicího žebra závalového prostoru porubu za postupující linií porubní fronty, a to ve směru podélné osy výdušné chodby se současným provazováním tohoto žebra s nezávalovým bokem chodby pomocí těsnicích přepážek nebo hrázek zřizovaných kolmo na předmětné žebro, čímž jsou vytvářeny tzv. odsávací komory pro možnost okamžitého zprovoznění odsávacího lutnového tahu (po zprovoznění odsávacího lutnového tahu musí být prověřeny podmínky a účinnost provozu foukacího větrání na výdušné chodbě porubu a dále opatření týkající se úpravy rozložení depresních poměrů kolem ohrožené oblasti ve vztahu k proudění vypouštěného plynného dusíku, a dále účinnost zvyšování aerodynamického odporu závalového prostoru porubu (zřizování těsnicích plent nebo těsnících hrázek se vzájemnou roztečí 10 až 15 m s případným vyplňováním prostoru mezi nimi inertní dusíkovou pěnou a dále případné plenění ocelové obloukové výztuže chodeb za postupujícím porubem). IV. ČTVRTÝ STUPEŇ POŽÁRNÍHO OHROŽENÍ - fáze hoření uhlí IV. 1.

Čtvrtý stupeň požárního ohrožení je charakterizován následujícími ukazateli v neovlivněných výdušných větrech z předmětného porubu: Koncentrace C2H2 > 0 (ppm) a současně Koncentrace CO >30 ppm a současně Objemový vývin CO >10 l/min a současně Koncentrace C2H4, C3H6 a H2 > 0 (ppm)

(Nenulová koncentrace C2H2 je potvrzena alespoň ve dvou vzorcích odebraných z předmětného porubu v intervalu nejdéle 24 hodin.)

IV. 2.

Při dosažení čtvrtého stupně požárního ohrožení daného porubu je nutno toto pracoviště co nejrychleji výbuchovzdorně uzavřít.

10

Příloha č. 5 Návrh závazného právního aktu k prevenci a likvidaci endogenních požárů Obsah I. II. III. IV. V.

I.

Rozsah platnosti.......................................................................................................1 Všeobecné zásady ....................................................................................................1 Oblast prevence .......................................................................................................2 Oblast likvidace endogenního požáru.......................................................................3 Dokumentace ...........................................................................................................4

Rozsah platnosti

Návrh tohoto právního aktu stanoví podmínky a hlavní zásady pro prevenci a likvidaci endogenních požárů při dobývání uhelných slojí náchylných k samovznícení v podmínkách dolů OKR.

II.

Všeobecné zásady

1. Ve smyslu Vyhlášky ČBÚ č. 22/1989 Sb., v platném znění, § 187, odst. (1) musí být před dobýváním slojí ověřena jejich náchylnost k samovznícení. 2. Ke stanovení náchylnosti uhlí k samovznícení musí být zjištěny chemicko-fyzikální vlastnosti uhlí v oblasti dobývaného porubu. 3. Pro stanovení chemicko-fyzikálních vlastností využívat následující metody:

-

metoda Olpinského,

- metoda adiabatické oxidace, - metoda teplotního průsečíku – CPT, - metoda pulsní kalorimerie. 4. Na základě vyhodnocení výsledků těchto metod bude stanoven index náchylnosti k samovznícení Ins, který je založen na vyhodnocení uvedených metod a je normován v následující klasifikační stupnici: Náchylnost: nízká – Ins = 0,0 až 0,3333 střední – Ins = 0,3334 až 0, 6666 vysoká – Ins = 0, 6667 až 1,0 Poznámka: Výpočetní program pro stanovení indexu náchylnosti k samovznícení uhlí OKR je součástí řešení Projektu ČBÚ č. 3/1999 – „Snížení rizika vzniku samovznícení uhelné hmoty se zaměřením na indikační a prevenční metody“ 5. V případě, že stanovená náchylnost uhlí k samovznícení bude střední, až vysoká musí být stanovena: - kritická mocnost uhlí ponechávaná v závalu, - kritická teplota uhlí, - inkubační doba samovznícení uhlí, - minimální (kritický) postup porubní fronty. 6. Na základě chemicko-fyzikálních vlastností uhelné hmoty musí být stanoven vhodný způsob ošetření uhlí ponechaného v závalu proti samovznícení.

1

7. Pro dobývání slojí nebezpečných k samovznícení musí být zvolena taková technologie, která umožní čisté vydobytí sloje. 8. Při projektování dobývání je nutno vycházet z geologických a důlně-technických podmínek, ve kterých je důlní dílo vedeno, s přihlédnutím ke zkušenostem s dobýváním porubů v téže sloji, s ohledem na mocnost sloje, tektoniku, průtahy, případný kontakt s pestrými vrstvami, systémem větrání apod. 9. Omezit projektování porubů, které podrubávají či ovlivňují okolní důlní díla, což by mohlo vést k nekontrolovatelným diagonálním průtahům stařinami, (příp. vzniku celíků). Tuto problematiku řešit jak ve vztahu k vlastní větrní oblasti, tak i k sousednímu dolu. 10. Pokud z důvodů zvýšení bezpečnosti důlního provozu (důlní otřesy, průtrže uhlí a plynů, odplynění pohoří apod.) je nevyhnutelné podrubání či ovlivnění důlních děl, je nutno stanovit ve fázi projektu příslušná protizáparová opatření k omezení vzniku samovznícení. 11. Dle možnosti projektovat pravidelný tvar porubního bloku (bez prodlužování či zkracování). 12. Dobývání dvou porubů se společnou chodbou projektovat jen výjimečně a v odůvodněných případech. V těchto případech nutno vést dobývání na zával tak, aby rozestup plynule postupujících porubů byl co nejmenší. 13. Výkliz technologie a ostatního materiálu z ukončeného porubu a přilehlých chodeb, jakož i plenění chodeb a stavbu těsných a výbuchuvzdorných uzavíracích hrází organizovat tak, aby tyto práce navazovaly bezprostředně na ukončení dobývání v porubu. 14. Z ukončených porubů zabezpečit výkliz technologie po úvodní třídě. Po dobu likvidace porubu nesmí být demontovány instalované protivýbuchové uzávěry. 15. Po výklizu technologie z ukončených porubů je nutno provést neprodlené uzavření výbuchuvzdornými hrázemi. 16. Po ukončení dobývání, s přihlédnutím k inkubační době, musí být porub uzavřen nejpozději do 5týdnů. V odůvodněných případech je možno tuto dobu prodloužit při současném stanovení potřebných protizáparových opatření, s přihlédnutím k chemicko-fyzikálním vlastnostem uhlí, inkubační době a průběhu dobývání porubu. 17. V projektu i technologickém postupu musí být vyznačena místa instalace čidel CO, CH4, způsob odběru vzorků pro chromatografický rozbor v akreditované laboratoři, vyhodnocování a archivace jejich záznamů a způsoby včasného zjišťování samovznícení uhlí. Poznámka: Plynové vzorky odebírat „suchou cestou“. Vzorky důlního ovzduší odebrané suchou cestou jsou vyhodnoceny v akreditované plynové laboratoři analytickou metodou, s využitím prostředků plynové chromatografie, s cílem sledování dynamiky změn koncentrací resp. vývinu indikačních plynů. Koncentrace jednotlivých indikačních plynů vypovídají o teplotě v ohnisku samovznícení, resp. o probíhající fázi samovznícení. 18. V případě, že dojde k samovznícení, musí být záznamy čidel, protokoly o odběru vzorků a dokumentace související s provozem porubu archivovány po dobu dobývání sloje na předmětném patře, minimálně však 5 let. 19. Součástí projektu musí být údaje o plynonosnosti sloje a prognóza plynodajnosti porubu.

III.

Oblast prevence

1. Stanovaní míry nebezpečí vzniku samovznícení musí být provedeno propočtem fázového kritéria „M-F“. Pro fázi likvidace porubu musí být propočet tohoto kriteria proveden v předstihu, na základě skutečných poznatků a skutečností zjištěných v průběhu dobývání. 2. Pro každý porub musí být vedena mapa ponechaného uhlí v závalu s vyznačením mocnosti a plošných rozměrů uhelné nakupeniny. Mapa musí být aktualizována každý den. 3. Technologický postup každého porubu musí obsahovat soubor protizáparových opatření. 4. Z hlediska možnosti nakupení uhlí v závalu porubu je nutno věnovat maximální pozornost: - přechodům tektonických poruch,

2

-

5. 6. 7. 8.

9. 10.

11.

12. 13. 14.

15.

přítomnosti uhlí v bezprostředním nadloží porubu, (technologická lávka, nebilanční sloje, nečisté výruby nadložních, slojí apod. – do 5násobku mocnosti sloje), - ponechávání uhelných pilířů v závalu porubu. Uhlí ponechané v závalu musí být ošetřeno inhibitorem, antipyrogenem, popílkovým rmutem či jiným vhodným způsobem. Zvláštní pozornost je nutno věnovat výchozí prorážce – (preventivní ošetření boku díla po celé délce, v předstihu instalovat dusíkovod apod.). Pro případ pozdější aplikace dusíku či dusíkové pěny musí být k místům ponechaného uhlí připraveno vhodné potrubí. V případě výskytu uhlí v závalu o mocnosti vyšší než je kritická, musí být s přihlédnutím k inkubační době pro daný porub stanovena opatření k zajištění minimálního postupu porubu, za současného stanovení opatření pro neplánované zastavení postupu porubní fronty. V případě plánovaného přerušení provozu porubu je třeba zpracovat v předstihu, (ve vzdálenosti cca 2/3 délky porubu před linií zastavení porubu), projekt protizáparových opatření. Pro minimalizaci přístupu kyslíku k uhelné hmotě v závalu porubu a snížení jeho depresního namáhání, včetně zabránění průtahů, provést snížení objemového průtoku větrů v porubu, instalaci náběhových plent, stavbu těsnících žeber a izohrázek, instalaci foukacího lutnového tahu apod. V případě vzniku otřesového jevu, nebo po provedených protiotřesových opatřeních (bezvýlomová trhací práce) s následným porušením uhelného pilíře v důlních dílech, je nutno tento pilíř ošetřit vhodným způsobem proti vzniku samovznícení včetně ověření těsnosti uzavíracích hrází v dotčené oblasti. Provádět kontinuální sledování koncentrace CO na výdušné třídě z porubu se současným zjišťováním objemového vývinu CO a vyhodnocováním dynamiky těchto údajů. Provádět pravidelný odběr vzdušin pro chromatografický rozbor v akreditované laboratoři, zaměřený na indikační plyny (etylen, propylen, acetylen a vodík). V rámci včasného zjišťování nebezpečí endogenního požáru provádět vyhodnocování podle čtyřfázového kriteriálního hodnocení požárního nebezpečí. Opatření realizovat s přihlédnutím k místním podmínkám. Doporučená protizáparová opatření pro jednotlivé stupně požárního ohrožení aktualizovat s přihlédnutím k místním podmínkám.

16. Pro vyhodnocování stádia samovznícení používat metodiky 4fázového kriteriálního hodnocení požárního ohrožení a respektovat doporučená opatření. 17. 17. Plán likvidace havárie, který byl zpracován v rámci protizáparových opatření, musí být odsouhlasen na preventivní havarijní komisi.

IV.

Oblast likvidace endogenního požáru

1. Plán likvidace havárie, který byl zpracován v rámci protizáparových opatření, musí být odsouhlasen na preventivní havarijní komisi. 2. Pro aplikaci dusíku do závalových prostor při obsazeném pracovišti nutno stanovit jeho maximální objemový průtok, s ohledem na zajištění koncentrace O2, dle § 83 odst. 1, Vyhlášky ČBÚ č. 22/1989 Sb., v platném znění. 3. Pro potřeby aplikace plynného dusíku při represi endogenního požáru, v návaznosti na jeho stanovené maximální množství, zajistit v předstihu dostatečné průměry potrubí. 4. Součástí havarijní připravenosti musí být zhotovení přípravných hrází (1/2 hráz) pro případné uzavření oblasti.

3

5.

V případě, že sledované hodnoty indikačních plynů dosáhnou 3. stupně požárního ohrožení je nutno realizovat protizáparová opaření zpracovaná s ohledem na doporučení pro kritickou fázi samovzněcovacího procesu (čtyřfázový model kriteriálního hodnocení). 6. V případě, že sledované hodnoty indikačních plynů dosáhnou 4. stupně požárního ohrožení nutno daný porub uzavřít.

V.

Dokumentace

1. Místa odběrů vzorků vzdušin a četnost jejich odběrů musí být přizpůsobena aktuální fázi procesu samovznícení. Výsledky jednotlivých rozborů musí být vedeny, písemně nebo v elektronické podobě, v přehledné tabulce. 2. Údaje z čidel instalovaných v oblasti porubu a předmětného samostatného větrního oddělení, výsledky rozborů vzdušin odebraných suchou i mokrou cestou, výsledky měření rychlostí a objemových průtoků větrů, mapa ponechaného uhlí v závalu, dosahované parametry v průběhu dobývání porubu, kde se projevily příznaky samovznícení, uchovat alespoň po dobu životnosti sloje na daném patře. Záznamy o realizovaných opatřeních a případné příkazy VLH u takovýchto porubů archivovat po dobu alespoň 5let po ukončení dobývání a likvidaci porubu.

4

Příloha č. 6 Analýzy případů samovznícení uhlí v dlouhých důlních dílech a návrh řešení ukazatele umožňujícího včasné zjištění počínajícího stádia samovznícení. Obsah

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 7.1. 7.2. 7.3. 7.4. 7.5. 8. 8.1. 8.2. 8.3. 8.4. 1.

Úvod...........................................................................................................................1 Základní faktografie analyzovaných případů samovznícení uhlí v důlních dílech ........1 Shrnutí příznaků a příčin záparového procesu v jednotlivých případech .....................2 Přehled projektovaných protizáparových opatření ......................................................3 Přehled uplatněných prostředků represe samovznícení uhlí .......................................4 Původní poznatky z provedených analýz jednotlivých případů samovznícení uhlí v důlních dílech .............................................................................................................5 Závěry a doporučení vyplývající z provedených analýz případů samovznícení uhlí v důlních dílech .............................................................................................................6 Nutnost monitorování stavu díla podél celé délky........................................................6 Úprava kritické úrovně pro samovzněcování uhlí v důlních dílech. ............................7 Zpřísnění závaznosti archivace a poskytování dokumentace materiálů o případech samovznícení uhlí. ......................................................................................................7 Hodnocení míry nebezpečí vzniku záparu v důlních dílech. ........................................7 Návrh řešení ukazatele včasného zjištění počátku samovznícení v neproražených dlouhých důlních dílech ..............................................................................................8 Vyhodnocování objemového vývinu CO ve výdušném proudu z důlního díla..............8 Vyhodnocování změny koncentrace CO ve výdušném proudu z důlního díla...............8 Evidence a monitorování vícevýlomů v důlních dílech.................................................8 Evidence a monitorování míst komunikací důlního díla se stařinami..........................8 Závěr ..........................................................................................................................8 Úvod

Předkládaná závěrečná zpráva podává shrnující informace, poznatky a závěry z analýz případů samovzněcování uhelné hmoty v důlních dílech, jak byly zpracovány v rámci řešení projektu ČBÚ č. 33/2003. Pro tento účel byly celkem analyzovány 3 případy samovznícení, přičemž vlastní analýza byla prováděna podle odsouhlasené a schválené metodiky, vypracované řešitelem. Vypracování této závěrečné zprávy pak vychází ze skutečnosti, že detailně rozlišené a vypracované body analýz jednotlivých případů byly zpracovány a předloženy odběrateli již v průběhu dosavadního řešení, kde zůstávají jako důležité podklady pro hlubší seznámení s jednotlivými případy. Zpráva se tak soustředí na konfrontaci základních aspektů se zjištěnými skutečnostmi a snaží se nalézt sjednocující prvky analyzovaných případů, se současným respektováním odlišností. Jako zásadní výstupní materiál z této zprávy byl připraven návrh řešení ukazatele včasného zjištění počátku samovzněcovacího procesu uhlí v dlouhých důlních dílech (DDD), který je uveden jako poslední kapitola této zprávy.

2.

Základní faktografie analyzovaných případů samovznícení uhlí v důlních dílech

a) Požár v chodbě 340 560; OKD, a.s., Důl Darkov, závod 2 Datum ohlášení zvýšeného výskytu CO 21. 8. 2004 Místo samovznícení ve st. 287–290 m Chodba ražena v místě samovznícení počátek července 2004

1

Nejvyšší koncentrace CO (v ohnisku samovznícení)

21. 8. 2004 – 533 ppm CO

b) Požár v chodbě 13 072; OKD, a.s., Důl ČSA, lokalita Jan-Karel Datum zvýšeného výskytu CO listopad 2002 Místo výstupů CO od st. 210 do st. 276 m Datum preventivního uzavření díla 29. 11. 2002 Znovuzpřístupnění díla 11. 6. 2003 Opětovně zvýšený vývin CO 26. 6. 2003 Ukončení havarijního stavu 3. 7. 2003 Nejvyšší vývin CO na vyústění OLT 29. 06. 2003 – 153 l.min-1 c) Požár v chodbě 39 490-1; OKD, a.s., Důl Lazy, závod Lazy Datum ohlášení zvýšeného výskytu CO 27. 11. 2003 Místo samovznícení ve st. 393 m Chodba ražena v místě samovznícení 07/08.2003 Uzavření oblasti v širším okruhu 29. 11. 2003 Nejvyšší vývin CO 27. 11. 2003 – 1 680 l.min-1

3.

Shrnutí příznaků a příčin záparového procesu v jednotlivých případech

a) Požár v chodbě č. 340 560; OKD, a.s., Důl Darkov, závod 2 Příznaky záparového procesu v chodbě č. 340 560 nebyly nikterak průkazné. Koncentrace CO se do srpna 2004 pohybovaly jen do úrovně 4 ppm, přičemž ještě v srpnu 2004 byly zjištěny nulové koncentrace CO. Rovněž ze zápisu bezpečnostní pochůzky v díle č. 340 560, která byla provedena v poledne dne 21. 8. 2004, vyplývá, že „vše bylo v pořádku“ a koncentrace CO byla naměřena v úrovni do 10 ppm, což představuje hodnotu, která předtím byla opakovaně prokázána kontrolou při pochůzkách THZ i v předchozích dnech. Přímo to pak potvrzuje i autentický zápis z výjezdu HBZS (výjezd vyhlášen dne 21. 8. 2004 v 16:23 h), kde je výslovně uvedeno, že v čase 17:10 hod. koncentrace CO na čidle v chodbě č. 340 560 činila 11 ppm (záznam z čidla CO není dochován). I přes takto nízkou koncentraci CO na výdušné třídě byl ve staničení cca 287 m zjištěn výstup kouřů, jejichž zjištění bylo evidentně zásadní okolností, která rozhodla o povolání důlního výjezdu pohotovosti HBZS. Pravděpodobná příčina vzniku záparu v chodbě č. 340 560 souvisí s úpadním překonáváním tektoniky během ražby od staničení 230 m. Od staničení 230 m bylo dílo raženo ve sloji, v plné mocnosti, bez ponechávání uhlí nad TH výztuží. Přítomnost uhlí nad výztuží díla je doložena na profilu čelby z 12. 7. 2004 ve st. 282,1 m, a poté i 13. 7. 2004 ve st. 284,1 m. Ze známé posloupnosti geologických profilů tak lze doložit, že k záparu evidentně došlo v místech tektonicky narušené celistvosti uhelné hmoty ve stropě důlního díla, což zřejmě umožnilo přístup kyslíku a při nedostatečném odvádění teploty vedlo k záparu. b) Požár v chodbě č. 13 072; OKD, a.s., Důl ČSA, lokalita Jan-Karel První známky zvýšeného vývinu CO byly pozorovány v druhé polovině listopadu 2002. Čelba byla v tuto dobu ve staničení cca 270 metrů, přičemž od staničení cca 210 metrů docházelo ke kontaktu stropu chodby č. 13 072 s vrchní lávkou, tedy stařinami závalových prostor dříve vydobytého porubu č. 13 030. Vznik případu se vyznačoval neobyčejně strmou dynamikou nárůstu koncentrace CO v lutnovém tahu, na rozdíl od nulových hodnot CO v době zahájení ražby díla.

2

Strmost křivky nárůstu CO je zcela nepodobná dynamice nově vznikajícího záparu, (jak prokázaly analýzy dříve šetřených případů) a lze z toho usoudit, že zde došlo k „rozhoření“ již existujícího záparového ložiska ve stařinách porubu č. 13 030 ve vrchní lávce ražené třídy. Tento porub č. 13 030 se během svého provozování v roce 2000 potýkal se záparovými problémy, přičemž během výklizu sekcí v říjnu 2000 musel být havarijně uzavřen (tento případ samovznícení v porubu č. 13 030 nebyl v rámci tohoto projektu ČBÚ samostatně dokumentován). Přístup kyslíku v důsledku kontaktu stropu chodby č. 13 072 s nadložními stařinami tak zřejmě vedl k obnovení samovzněcovacího procesu v neúplně vychlazené uhelné hmotě. Trvalými slabými průtahy větrů, (což bylo evidentně prokázáno třikrát opakovaným nástřikem SF6 – vždy s „pozitivním“ výsledkem), bylo toto ložisko dlouhodobě udržováno ve stavu obnovitelného záparu. c) Požár v chodbě č. 39 490-1; OKD, a.s., Důl Lazy, závod Lazy Zvýšený výstup CO do PVP byl zaznamenán na kontinuálním analyzátoru dne 26. 11. 2003 v noční směně (dle výpovědi provozních techniků). Pokus o zachycení ohniska samovznícení navrtáváním vrtů a injektáží inhibitorem a bentonitem nebyl úspěšný. Byl povolán výjezd HBZS – výstup kouřů a koncentrace CO nad rozsah čidla 200 ppm v ranní směně. Otevřený oheň se projevil v pravém boku důlního díla ve staničení 393 m. Ze stručného popisu ve „Zprávě o mimořádné události“, ani ze „Zápisů z jednání HK“ nelze vysledovat vysvětlení a příčinu vzniku samovznícení. Je však nejpravděpodobnější, že se jednalo o zápar ve vícero výlomech vzájemně propojených průtahem větrů. S velkou pravděpodobností se jednalo o průtahy na mezivrstevních rozevřených plochách vrstviček uhlí a proplástků podložní lávky sloje 38, která se ve staničení 370 – 395 m přiblížila do bezprostřední blízkosti stropu, a která byla otevřena vzniklými vícevýlomy při ražbě.

4.

Přehled projektovaných protizáparových opatření

Z podkladových dokumentů je zřejmé, že základní pozornost protizáparových opatření se orientovala na asanaci a monitorování vícevýlomů vzniklých při ražbě daného díla. a) Požár v chodbě č. 340 560; OKD, a.s., Důl Darkov, závod 2 Z protizáparových opatření pro ražbu díla č. 340 560 je zřejmé, že hlavní pozornost je věnována prevenci vzniku vícevýlomů: • Pokud bude při přechodu tektoniky ponecháno uhlí nad TH výztuží, musí být průběh sloje včetně výlomů evidován v měřičské dokumentaci. • • • •

Při přecházení tektonických poruch snížit zabírku a zhustit budování dle pokynů předáka. Provádět zavrtávání roxorů pod strop díla před provedením každé následující zabírky. Před zavedením tyčí použít do vývrtů případně patronu PUR pro jejich zalepení. V případě vícevýlomu založit celý prostor inertním materiálem. Vyjíždění uhlí z boku díla vlivem úklonu sloje v předstihu zajišťovat roxory nebo lepenými dřevěnými jehlami. Evidované výlomy musí být kontrolovány v pracovní dny každou směnu detekcí CO a metanu.

b) Požár v chodbě č. 13 072; OKD, a.s., Důl ČSA, lokalita Jan-Karel Ačkoliv z podkladových materiálů vyplývá, že součástí technologických postupů musí být protizáparová opatření pro vedení přípravných důlních děl, přesto se tento dokument nepodařilo dohledat. c) Požár v chodbě č. 39 490-1; OKD, a.s., Důl Lazy, závod Lazy Protizáparová opatření pro ražbu jsou shrnuta do těchto zásad: • Ražbu provádět s přesným kopírováním projektovaného profilu třídy.

3

• • • • • •

5.

V případě vícevýlomu zaplnit celý prostor nehořlavým materiálem (pytlovaný popílek, sádra, izopěna). Zabránit dalším vícevýlomům vhodným jehlováním, aplikací zpevňovacích hmot. Zjištěné vícevýlomy nahlásí směnový technik na ODMG, provede zápis a nákres do pochůzkové knihy. ODMG – zakreslí vícevýlomy do mapy. Technik protizáparové prevence vede evidenci vícevýlomů, jako míst s nebezpečím samovznícení uhlí, zajišťuje pravidelné sledování těchto míst způsobem stanoveným vedoucím větrání. Při ražbě bude kladeno inertizační potrubí průměru 100 mm.

Přehled uplatněných prostředků represe samovznícení uhlí

Variabilita jednotlivých případů samovznícení se mimo jiné projevila i v tom, že se pro represivní zvládnutí jednotlivých případů osvědčily zcela rozdílné hasební postupy. a) Požár v chodbě č. 340 560; OKD, a.s., Důl Darkov, závod 2 Z pořízené dokumentace vyplývá, že při likvidaci požáru v chodbě č. 340 560 byla uplatněna jako základní prostředek likvidace „metoda přímého zásahu“, realizovaná prostřednictvím vrtů orientovaných do zasaženého místa a zchlazování ohniska požární vodou. Likvidace ohniska požáru přímým zásahem se ukázala jako dostatečně účinná, přičemž zřejmý důvod úspěchu této základní represivní metody pro likvidaci záparů v (přístupných místech) důlních dílech lze spatřovat: • v neúplně rozvinutém stádiu samovzněcovacího procesu, který se teprve v době likvidace začínal projevovat vývinem kouřů z ohniska požáru, • v poměrně malé ploše zasaženého místa (délka ve stropu díla cca 3 m), • ve včasné a přesné lokalizaci ohniska požáru. b) Požár v chodbě č. 13 072; OKD, a.s., Důl ČSA, lokalita Jan-Karel K potlačení záparového procesu v chodbě č. 13 072 byly použity čtyři hlavní metody: 1. Inertizace dusíkem závalových prostor dřívějšího porubu č. 13 030 ve vrchní lávce sloje 40. 2. Plavení popílkovou suspenzí závalových prostor dřívějšího porubu č. 13 030 ve vrchní lávce sloje 40. 3. Izolace obvodu díla č. 13 072 od horní lávky izolační (popílkovou) manžetou, tzv. brudníkem. 4. Uzavření díla sádrovou hrází. Všechny represivní zásahy vycházely z oprávněného předpokladu, že ložisko záparu je situováno ve stařinách závalového prostoru porubu č. 13 030 ve vrchní lávce sloje 40. Napouštění inertizujícího dusíku i plavení popílkovou suspenzí bylo orientováno do těchto stařinných prostor, se snahou vytvořit inertní prostředí, resp. přímo zasáhnout a utlumit záparové ložisko popílkovou suspenzí. Efektivnost nasazení těchto represivních prostředků byla jistě negativně ovlivněna rozsáhlými komunikacemi v celém předmětném prostoru, jak bylo opakovaně prokázáno pomocí nástřiku hexafluoridem sírovým ( SF6 ). Z důvodů existující komunikace mezi lávkami je pak zcela logická snaha izolovat strop chodby č. 13 072 od vrchní lávky vytvořením obvodové manžety. Přestože ani toto opatření zcela nepotlačilo komunikaci se stařinnými prostory, v celkovém kontextu společného efektu všech tří základních opatření se tím evidentně podařilo záparový proces potlačit do té míry, že od půli července 2003 až do ukončení ražby díla v prosinci 2003 již výraznější nárůst CO nebyl zaznamenán. K uzavření díla sádrovou hrází bylo přistoupeno z preventivních důvodů již na konci listopadu 2002 jako bezprostřední reakce na strmou dynamiku vývoje CO před 29. 11. 2002. Při zvládání mimořádného stavu na konci června 2003 byla uzávěrka díla sádrovou hrází intenzivně připravována,

4

ale s ohledem na příznivý vývoj CO začátkem července 2003 a ukončení havarijního stavu 3. 7. 2003 bylo od tohoto záměru upuštěno. c) Požár v chodbě 39490-1; OKD, a.s., Důl Lazy, lokalita Lazy Z pořízené dokumentace vyplývá, že při likvidaci požáru v chodbě č. 39 490-1 byly uplatněny čtyři následující prostředky likvidace: a) přímý zásah, b) inertizace dusíkem, c) napouštění dusíkové pěny, d) stavba uzavíracích sádrových hrází. Prvotní snaha zlikvidovat ohnisko požáru přímým zásahem se ukázala již jako neúčinná. Při selhání metody likvidace požárového ložiska přímým zásahem pak bylo nezbytné přikročit k uzavření požářiště sádrovými hrázemi. Zřejmý důvod selhání základní represivní metody přímého zásahu pro likvidaci záparu v důlních dílech lze spatřovat: • ve značně pokročilém stádiu rozvoje samovzněcovacího procesu, který v době likvidace již přecházel v otevřený oheň, • v rozsáhlosti zatepleného místa, jež probíhalo po délce minimálně 42 m. Metody inertizace dusíkem a napouštění dusíkové pěny byly aplikovány dva dny před uzavřením díla v širším okruhu (29.11.2003). V dané fázi rozvinutého procesu samovznícení uhlí nasazení těchto metod evidentně výrazněji nepomohlo potlačení projevu požáru (svědčí o tom mj. výsledek analýzy ze dne 29.11.2003 s obsahem CO 1700 ppm). Pozitivní úlohu inertizace dusíkem lze tak očekávat až v období po uzavření požářiště hrázemi, kdy přísun inertního dusíku umožňoval vytvářet žádoucí přetlak v uzavřeném prostoru a tím i redukoval snahu „nasávat“ vzdušný kyslík z okolí.

6.

Původní poznatky z provedených analýz jednotlivých případů samovznícení uhlí v důlních dílech

a) Požár v chodbě č. 340 560; OKD, a.s., Důl Darkov, závod 2 Daný případ záparu v chodbě č. 340 560 je velice zajímavý a instruktivní ohledně možností včasného zjištění příznaků samovzněcovacího procesu. Z průběhu koncentrace CO na výdušné třídě vyplynulo, že koncentrace CO se do srpna 2004 pohybovaly jen do úrovně 4 ppm, přičemž i v srpnu 2004 byly zjištěny nulové koncentrace CO. Navíc ještě v den výjezdu HBZS (21. 8. 2004) bylo na čidle ve výdušném větrním proudu z pracoviště naměřeno jen 11ppm. To při průtoku větrů 290 m3.min-1 představuje objemový vývin oxidu uhelnatého asi 3,2 l CO.min-1, tedy úroveň hluboko pod mezí 10 l CO.min-1, což je ohlašovací povinnost na Obvodní báňský úřad. Vlastně v protikladu k takto nízké úrovni vývinu CO leží evidentní prokázání vývinu kouřů z ohniska záparu ve staničení 287 – 300 m díla č. 340 560, přičemž lokální koncentrace CO v těchto exhalátech byla ve výši až 533 ppm CO. Takováto zjištění evidentně prokazují, že posuzování díla, s ohledem na jeho stav k záparovému procesu uhlí, pouze na základě údajů z čidla CO na výdušné třídě může být neprůkazné či minimálně nepřesvědčivé. Na základě dosavadních zkušeností a známých poznatků o základních zákonitostech procesu samovzněcování uhlí se nedá popřít, že vývinu kouřů z ohniska záparu ve staničení 287 – 300 m jistě předcházel zvýšený vývin CO z tohoto místa. Lze tedy předpokládat, že počátek záparu v chodbě č. 340 560 mohl být rozpoznán a lokalizován již dříve na základě detailnějších měření CO, či monitorování povrchových teplot v místech vyřizování tektonické poruchy, tedy ve staničení cca 250 – 300 m. b) Požár v chodbě 13 072; OKD, a.s., Důl ČSA, závod Jan-Karel Požár v chodbě č. 13 072 je z celého souboru analyzovaných případů originální především lokalizací ohniska vzniku záparu do stařin porubu v bezprostřední nadložní lávce raženého díla. Otevírá se tak závažná otázka, do jaké míry se v takovémto případě dalo zabránit vzniku bezprostřední komunikace stropu chodby se stařinami ve vrchní lávce, a tedy i projevům záparového procesu. Ražbou chodby č.

5

13 072 se evidentně nepodařilo dodržet projektovanou mocnost ochranného stropního celíku (1,5 m), když ze skutečně raženého podélného profilu díla č. 13 072 je zřejmý i bezprostřední kontakt stropu se stařinami a běžný je „celík“ o mocnosti 20 cm, což jistě nelze pokládat za dostatečné. Za zcela odůvodněné, a vlastně nezbytně potřebné, tak lze pokládat opatření (alespoň) k omezení takto vzniklých komunikací stavbou obvodové manžety (brudníku) v předmětném díle č. 13 072. Ani tímto se však nepodařilo zabránit komunikacím a nasazena musela být represivní protizáparová opatření orientovaná přímo do stařin nadložního porubu (inertizace dusíkem, plavení popílkovou suspenzí). Pro konečné hodnocení účinnosti nasazení protizáparových opatření pak je jistě směrodatné, že současným efektem všech tří nasazených opatření se evidentně podařilo záparový proces potlačit do té míry, že od půli července 2003 až do ukončení ražby díla v prosinci 2003 již nebyl zaznamenán výraznější nárůst CO. c) Požár v chodbě č. 39 490-1; OKD, a.s., Důl Lazy, závod Lazy Požár v chodbě č. 39 490-1 na Dole Lazy má zvláštnost ohledně věrohodnosti a úplnosti podkladové dokumentace, kterou může důlní pracoviště poskytnout a pomocí níž je pak následně nutno provést analýzu daného případu. Veškeré získané podklady se totiž pojí k 26. 11. 2003 jako k nejrannějšímu datu, kdy „byl na instalovaném čidle zjištěn zvýšený výskyt CO“, přičemž již následující den 27. 11. prošlehávaly ze stropu otevřené plameny do poloviny profilu důlního díla. Je zcela nepřijatelné akceptovat dynamiku vývoje záparu, který během jediného dne přejde v otevřený oheň. Na základě všech dosavadních zkušeností a známých poznatků o základních zákonitostech procesu samovzněcování uhlí je stoprocentně jisté, že takovýto zápar se musel začít vyvíjet již (minimálně) několik týdnů před 26. listopadem 2003. Je tedy politováníhodné, že pracovníci předmětného dolu neposkytli dokumentaci o počáteční fázi záparu v chodbě č. 39 490-1, jejíž absence tak znehodnocuje význam ostatních podkladových materiálů (a tím i výsledek celého analytického šetření).

7.

Závěry a doporučení vyplývající z provedených analýz případů samovznícení uhlí v důlních dílech

Na základě provedených analytických šetření případů samovznícení uhlí v důlních dílech vyplynula následující závěrečná doporučení, která by přispěla k úspěšnějšímu zvládání případů samovzněcování uhlí:

7.1. Nutnost monitorování stavu díla podél celé délky. Začínající záparový proces uhelné hmoty v důlním díle je ve většině případů striktně lokalizován do prostoru vícevýlomů. Údaj o koncentraci CO na čidle monitorující dané pracoviště ovšem podává souhrnnou informaci o složení větrů na výdušné cestě. Tím jednak dochází k rozředění místně generovaného CO na podstatně nižší koncentrační úroveň, jednak se tím úplně ztrácí informace o bližší lokalizaci zasaženého místa. Situaci názorně dokumentuje Obr. 1 z chodby č. 340 560, kde je zcela zřejmá heterogenita úrovně koncentrací CO podél důlního díla – v rozmezí několika metrů byly naměřeny koncentrace CO od 12 do 553 ppm, přičemž stacionární čidlo CO na výduchu v té době ukazovalo zhruba 11 ppm CO. Názorně tak je doloženo, že pro rané podchycení ložiska samovznícení uhlí v důlním díle (včetně jeho lokalizace) je nutno důsledně monitorovat stav díla podél celé jeho délky. Vlastní monitorování celého díla je přitom možné realizovat pomocí přenosného analyzátoru CO, případně pomocí termovizuální techniky, jak ukázala sledování dříve.

6

Koncentrace CO v různém staničení chodby č. 340 560 (Důl Darkov) Koncentrace CO (ppm)

600 500 400 300 200 100 0 278

280

282

284

286

288

290

292

Staničení chodby (m)

Obr. 1

7.2. Úprava kritické úrovně pro samovzněcování uhlí v důlních dílech. S výše uvedeným bodem bezprostředně souvisí i poznatek z analýzy případu samovzněcování v chodbě č. 340 560, kdy při indikaci záparového procesu selhala metoda monitorování CO na stacionárním čidle ve výdušných větrech. Evidentně byl totiž prokázán vývin kouřů z ohniska záparu ve staničení 287 – 300 m díla č. 340 560 s lokální koncentrací CO v těchto exhalátech ve výši až 533 ppm CO. Výdušné, stacionární čidlo však v tu dobu ukazovalo jen 11 ppm, což při průtoku větrů 290 m3.min-1 představuje objemový vývin oxidu uhelnatého asi 3,2 l.min-1. Tato hodnota objemového vývinu CO leží hluboko pod mezí 10 l.min-1, která je zakotvena v báňské legislativě, ale která byla nastavena pro případy samovznícení uhlí v závalových prostorech porubů. Pro zápary v důlních dílech, jak ukazuje daný případ z chodby č. 340 560, lze úroveň 10 l CO.min-1 pokládat za příliš vysokou a bude ji třeba optimálně snížit.

7.3. Zpřísnění závaznosti archivace a poskytování dokumentace materiálů o případech samovznícení uhlí. Toto doporučení bezprostředně reaguje na situace při shromažďování podkladových materiálů o jednotlivých případech samovzněcování uhlí z důlních podniků, kdy nebyly dohledány zásadní materiály, potřebné k věrohodnému zhodnocení daného záparového děje. Jedná se o záznamy ze stacionárních analyzátorů CO, které ve všech případech byly v daném větrním oddělení instalovány, neboť poskytují zcela objektivní informaci o vývoji záparových dějů, i když je zřejmé, že interpretace i takovýchto záznamů nemusí být vždy zcela jednoznačná.

7.4. Hodnocení míry nebezpečí vzniku záparu v důlních dílech. Společným rysem všech analyzovaných případů samovznícení uhlí v dlouhých důlních dílech je absence jakéhokoliv (předběžného) zhodnocení míry nebezpečí vzniku záparu v raženém díle. Báňská legislativa neposkytuje vodítko, jak tuto míru nebezpečí vzniku záparu v důlním díle kvantifikovat. Samovznícení uhlí v dlouhých důlních dílech v naprosté většině případů mají příčinu ve vícevýlomech. Již letmým posouzením tří analyzovaných případů samovznícení je ale evidentní, že nebezpečí vzniku záparu v díle č. 13 072, které bylo vedeno těsně pod stařinami vydobytého porubu,

7

bylo odlišné v porovnání s ostatními dvěmi případy. Je ovšem současně zcela samozřejmé, že vytvoření objektivního hodnocení míry nebezpečí vzniku záparu v důlních dílech by vyžadovalo analytické posouzení většího množství případů záparů v takovýchto lokalitách.

7.5. Návrh řešení ukazatele včasného zjištění počátku samovznícení v neproražených dlouhých důlních dílech Z výše uvedených doporučení a závěrů, jak vyplynuly z provedené analýzy případů samovznícení uhlí v dlouhých důlních dílech, byl jako zásadní výstupní materiál vypracován návrh řešení ukazatele včasného zjištění počátku samovzněcovacího procesu uhlí v dlouhých důlních dílech (DDD). Uvedené číselné údaje bude nezbytné v případném dalším projektu ještě blíže upřesnit a verifikovat dodatečnými šetřeními většího množství případů samovznícení v dlouhých důlních dílech.

8.

Vyhodnocování objemového vývinu CO ve výdušném proudu z důlního díla

Za hraniční úroveň mezi „samovzněcovací“ a „nesamovzněcovací“ oxidací uhlí v dlouhém důlním díle se doporučuje přijmout hodnotu objemového vývinu CO nižší než 10 l.min-1. Na základě dosavadních šetření navrhujeme pokládat za takovouto úroveň objemový vývin oxidu uhelnatého 3 l.min-1.

8.1. Vyhodnocování změny koncentrace CO ve výdušném proudu z důlního díla Přednostní pozornost je utno věnovat dynamickému vývoji koncentrace CO ve výdušném větrním proudu z důlního díla, jak je registrována instalovaným stacionárním čidlem. Za varující přitom lze považovat již strmost nárůstu 2 ppm CO během 120 hodin. Takovéto zjištění by pak mělo automaticky vyvolat bezprostřední a důkladné proměření (analyzátorem CO či infračervenou kamerou) předmětného díla podél jeho celé délky – monitorování – s četností co 24 hodin.

8.2.

Evidence a monitorování vícevýlomů v důlních dílech

Začínající záparový proces uhelné hmoty v důlním díle je obyčejně lokalizován do prostoru vícevýlomu. Důsledné podchycení (evidence) a pravidelné monitorování stavu takovýchto míst v DDD tak považujeme za zcela prioritní opatření ke včasné indikaci záparového procesu. Jako monitorovací metodu pro hodnocení stavu vícevýlomů přímo in situ je možné použít měření koncentrace CO pomocí odběrového nástavce. Alternativní metodou je monitorování místa pomocí infračerveného teploměru (kamery), která se pro takovýto účel v praxi osvědčila.

8.3. Evidence a monitorování míst komunikací důlního díla se stařinami Podobně jako vícevýlomům, je potřeba věnovat přednostní pozornost i místům, kde se nepodařilo „izolovat“ ražené dílo od stařin, tedy místům, kdy je nedostatečná mocnost ochranného celíku a dochází ke komunikaci dlouhého důlního díla se stařinami.

8.4. Závěr Stanovení hodnot obou ukazatelů včasného zjištění samovznícení v dlouhých důlních dílech, tj. objemového vývinu oxidu uhelnatého 3 l.min-1 a strmosti nárůstu koncentrace 2 ppm CO během 120 hodin vyplynulo z provedení pouze tří analytických šetření případů samovznícení v dlouhých důlních dílech. Jeví se pravděpodobné, že v případě dalšího řešení této problematiky mohou doznat hodnoty těchto dvou ukazatelů určitých změn, popř. budou doplněny o další.

8