انفجار (تعدين)
الانفجار هو قذف مفاجئ وعنيف للفحم والصخور والغاز من جدار منجم الفحم والطبقات المحيطة به في منجم فحم تحت الأرض. قد تكون الانفجارات أحداثًا خطيرة للغاية، وقد تؤدي إلى وفيات.
آثار نوبات الغضب
قد تتفاوت شدة الانفجارات من كونها بالكاد ملحوظة إلى التسبب في تدمير كامل للوحة التعدين، وقذف قطع من الآلات تزن عشرات الأطنان لعدة أمتار. ففي يونيو 1985، تسبب انفجار في منجم طهمور للفحم في نيو ساوث ويلز ، أستراليا، في قذف 350 طنًا من الفحم والصخور وأكثر من 3000 متر مكعب من الغاز، مما أسفر عن مقتل عامل منجم واحد. [ 1 ] وفي عام 1991، تسبب انفجار في منجم ساوث بولي المجاور في مقتل ثلاثة عمال مناجم. وفي يناير 1994، تسبب انفجار في منجم ويستكليف للفحم في قذف 300 طن من الفحم والصخور ومقتل عامل منجم واحد.
العوامل المؤهبة
هناك عدة عوامل تجعل بعض طبقات الفحم أكثر عرضة للانفجارات. وتشمل هذه العوامل ما يلي:
- محتوى غاز طبقة الفحم (مقاسًا بالمتر المكعب لكل طن) - بشكل عام، بالنسبة لتركيبة معينة لغاز طبقة الفحم، كلما زاد محتوى الغاز، زاد الخطر
- التراكيب الجيولوجية، ولا سيما الصدوع والسدود ومناطق المايلونيت (الفحم المسحوق ذو اللون البني المحمر )
- نفاذية الفحم (كلما قلّت نفاذية طبقة الفحم، زادت احتمالية حدوث الانفجارات)
- تكوين غاز طبقة الفحم - بالنسبة لمحتوى معين من غاز طبقة الفحم (بالمتر المكعب لكل طن)، ستكون الطبقة أكثر عرضة للانفجارات إذا كان غاز طبقة الفحم يتكون في الغالب من ثاني أكسيد الكربون ، على عكس الحالة التي يكون فيها غاز طبقة الفحم يتكون في الغالب من الميثان .
- قوة انضغاط الفحم - يبدو أن طبقات الفحم عالية المقاومة أكثر عرضة للانفجارات. قد يعود ذلك إلى أن الفحم منخفض المقاومة يميل إلى التشوه في منطقة التعدين وحولها أثناء عملية التعدين، مما يؤدي إلى استرخاء الإجهاد (انظر أدناه).
- يؤدي نظام الإجهاد في منطقة التعدين - حيث يتسبب الإجهاد العالي على منطقة التعدين وحولها - إلى إغلاق الشقوق والمسام في طبقة الفحم. وهذا بدوره قد ينتج عنه تدرج حاد في ضغط غاز طبقة الفحم داخل الطبقة (على عكس بيئة الإجهاد المنخفض حيث يتسرب غاز طبقة الفحم بحرية إلى منطقة التعدين، مما ينتج عنه تدرج منخفض في ضغط غاز الطبقة). ومع تقدم عملية التعدين، قد ينطلق هذا الضغط بعنف، مما يؤدي إلى انفجار.
تُظهر النتائج الإحصائية أن العامل الرئيسي في انفجارات الفحم والغاز هو الإجهاد القشري (P)، يليه معامل الصلابة (f). أما محتوى الغاز في طبقة الفحم (W) فيؤثر على انفجارات الفحم والغاز كأقل العوامل أهمية. [ 2 ]
إدارة نوبات الغضب
تركز إدارة حوادث انفجار الفحم بشكل أساسي على منعها عن طريق تصريف الغاز من طبقات الفحم قبل التعدين. يهدف تصريف الغاز إلى خفض تركيزه في الطبقة إلى ما دون قيمة عتبة معينة، وعندها يُعتبر التعدين آمنًا. [ 3 ] تختلف قيم العتبة هذه باختلاف طبقة الفحم وحجمها . منذ تطبيق قيم العتبة، لم تُسجل أي حالة وفاة نتيجة انفجار فحم في أستراليا.
يتم تصريف الغاز عن طريق حفر آبار في طبقة المعدن قبل بدء التعدين. ويتم نقل الغاز المتحرر من طبقة المعدن إلى الآبار خارج المنجم عبر مجموعة من الأنابيب.
عندما تكون تقنيات تصريف الغاز القياسية غير فعالة، يتوفر لدى مشغلي المناجم عدد من الخيارات. قد تشمل هذه الخيارات ما يلي:
- التعدين عن بعد - يتم تنفيذ التعدين عن طريق التحكم عن بعد.
- التكسير - الحفر والتفجير والتحميل المتسلسل لواجهة الفحم، على عكس الطريقة الميكانيكية التقليدية للتعدين.
- إطلاق النار بالحث - استخدام شحنة (متفجرة) لاختبار واجهة السبيكة وإحداث انفجار إذا كان وشيكًا. سيؤدي الانفجار إلى كسر واجهة السبيكة وتخفيف الضغط عليها، ونقله إلى عمق أكبر في اللحام.
- عدم استخراج الفحم من ذلك الجزء من الطبقة - (الأرواح أغلى من الفحم).
لم يعد التعدين في ظل ظروف "فرقة إبطال المتفجرات" أو ظروف الانفجار مقبولاً، لأن هذه الطريقة لا تزال تشكل خطراً مميتاً على عامل منجم واحد على الأقل. "فرقة إبطال المتفجرات" هي مجموعة خاصة من ظروف التشغيل التي كانت تُعتمد عند توقع حدوث انفجار. في ظل ظروف "فرقة إبطال المتفجرات"، تُطبق أساليب العمل التالية:
- الحد الأدنى من العمال في موقع التعدين - خاصة أثناء قطع الفحم، لم يُسمح إلا لرجل واحد بالتواجد في موقع التعدين في كل مرة (سائق آلة التعدين المستمر).
- تم بناء كبائن مدرعة على آلات التعدين المستمر - وكان يُعتقد أن هذه الكبائن قادرة على حماية المشغل في حالة حدوث انفجار. (وقد ثبت لاحقًا أن هذا غير صحيح).
- كان المشغلون يرتدون أقنعة تغطي الوجه بالكامل، موصولة بمصدر هواء مضغوط. (وقد تبين أيضاً أن هذا الإجراء غير فعال في منع الوفيات).
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ "محضر جلسة الجمعية التشريعية - 12 أبريل 1994" . محضر جلسة الجمعية التشريعية ووثائق المجلس . برلمان نيو ساوث ويلز . 12 أبريل 1994. تاريخ الاطلاع: 11 ديسمبر 2018 .
- ↑ شي، شيانزي؛ سونغ، داتشاو؛ تشيان، زيوي (2017-07-06). "تصنيف مخاطر انفجار طبقات الفحم وتقييم أهمية العوامل المؤثرة" . علوم الأرض المفتوحة . 9 (1): 295-301 . Bibcode : 2017OGeo....9...24S . doi : 10.1515/geo-2017-0024 . ISSN 2391-5447 .
- ↑ نموذج لخطة إدارة الانفجارات ، مشروع انفجارات مناجم الفحم، جامعة ولونغونغ.
للمزيد من القراءة
- شوغانغ وانغ؛ ديريك إلسورث ؛ جيشان ليو (يونيو 2015). "الانهيار الطاقي الناجم عن انخفاض الضغط السريع وامتصاص المواد في الفحم" . مجلة ميكانيكا الصخور والهندسة الجيوتقنية . 7 (3): 345-350 . Bibcode : 2015JRMGE...7..345W . doi : 10.1016/j.jrmge.2015.01.004 .• انظر: 1. مقدمة وخلفية.
- تعدين الفحم
- السلامة في المناجم