Symulacja numeryczna przepływu gorących gazów pożarowych w warunkach stosowania środków chemicznych do uszczelniania wyrobisk górniczych

• Autorzy: Dziurzyński W. , Krach A. , Pałka T.

Warianty tytułu

EN

Numerical simulation of hot fire'gases flow under conditions of chemical agents use for mine workings sealing

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W kopalniach prowadzących eksploatację pokładów węgla jednym z zagrożeń są pożary, które są przyczyną poważnych katastrof. Obecnie do wzmacniania górotworu, uszczelniania chodników przy ścianowych, zrobów i wypełniania pustek stosuje się różnorodne organiczne środki uszczelniające. Często środki te stosuje się w sytuacji rozwijającego się ogniska pożaru. Obecnie trudno ocenić, jak produkty rozkładu termicznego środków chemicznych zwiększają zagrożenie poprzez pojawienie się w strumieniu przepływającego powietrza gazu, jakim jest cyjanowodór. Gaz ten jest niezwykle groźny, jego toksyczność przewyższa około 40-krotnie trujące oddziaływanie tlenku węgla. W artykule podjęto próbę oceny zagrożenia wywołanego dopływem strumienia cyjanowodoru będącego produktem termooksydacyjnego rozkładu na przykładzie pianki mocznikowo - formaldehydowej. W tym celu zastosowanie znajdzie komputerowa symulacja procesu przewietrzania sieci wyrobisk, z pożarem umiejscowionym w wyrobisku, którego ociosy są uszczelnione środkiem chemicznym. Przepływający gorący strumień mieszaniny powietrza i gazów pożarowych powoduje rozkład pianki i dopływ cyjanowodoru. Przedstawiony przykład symulacji rozpatrywanych zjawisk z uwzględnieniem zmiennych warunków przewietrzania pozwoli na wyznaczenie rozkładu stężenia cyjanowodoru wzdłuż dróg wentylacyjnych.

EN

Mine fires are one of the hazards in the mines mining the coal seams. They are the cause of serious disasters. Various organic sealing agents are used at present for the rock mass reinforcement, sealing of the roads and goaf, and filling of the cavities caused by the extraction. These agents are often used in the situation of developing fire. There is difficult to assess at present how the products of the thermal decomposition of chemical agents increase the hazard by occurrence in the stream of flowing air of gas namely hydrogen cyanide. This gas is extremely dangerous, its toxicity is about 40 times stronger than this of the carbon monoxide. An attempt is made in the paper to assess the hazard caused by the inflow of the stream of hydrogen cyanide being a product of thermal decomposition of, as an example, carbamidoformaldehyde foam. A computer simulation of a working ventilation process with the fire located in the working whose, walls have been sealed by means of a chemical agent, will be used for this purpose. The flowing hot stream of the air and fire gas mixture causes foam decomposition and inflow of hydrogen cyanide. The presented example of simulation of the phenomenon under consideration with taking into consideration variable conditions of ventilation will allow to determine the distribution of hydrogen cyanide along the ventilation roads.

Słowa kluczowe

PL

gazy pożarowe; górnictwo; środki chemiczne; węgiel; wyrobiska górnicze

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 60, nr 6
• Strony: 17--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dziurzyński W.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN, Kraków

autor

Krach A.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN, Kraków

autor

Pałka T.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN, Kraków

Bibliografia

• 1. Bojarska-Kraus M., Wachowicz J.: An analysis of a volatile products formed during a thermo-oxidative decomposition of polyurethane resin used in coal mines. Proceedings oft he International Symposium „Progress In flame retardancy and flammability testing". Poznań, 14-15 Novembcr, 1995.
• 2. Wachowicz J., Bojarska-Kraus M., Sobieszczuk G. i in.: Badania palności organicznych środków uszczelniających dla górnictwa - I Etap. Zakład Inżynierii Materiałowej, GIG Katowice, 2001.
• 3. Wachowicz J., Bojarska-Kraus M., Sobieszczuk G. i in.: Badania palności organicznych środków uszczelniających dla górnictwa - II Etap. Zakład Inżynierii Materiałowej, GIG Katowice, 2002.
• 4. Dziurzyński W.: Stany nieustalone w kopalnianej sieci wentylacyjnej wywołane pożarem egzogenicznym, AGH Kraków, 1985 [praca doktorska].
• 5. Dziurzyński W., Tracz J., Trutwin W.: O modelu matematycznym przepływu powietrza i gazów powyrzutowych w kopalnianej sieci wentylacyjnej. Archiwum Górnictwa t. 32, 1987, z. 1.
• 6. Dziurzyński W.: Ognisko pożaru podziemnego w warunkach dopływu metanu - model matematyczny. Archiwum Górnictwa t. 36, 1991, z. 3.
• 7. Dziurzyński W., Dulewski J., Wachowicz J., Bojarska-Kraus M.: Potencjalne zagrożenie od środków chemicznych stosowanych do uszczelniania górotworu. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona środowiska w Górnictwie t.7, 2002, nr 95, s. 3-6.
• 8. Dziurzyński W., Wachowicz J.: Produkty rozkładu termooksydacyjnego pianek i spoiw organicznych stosowanych w górnictwie do uszczelniania i konsolidacji górotworu. Prz. Gór. 2004 (w druku).
• 9. Dziurzyński W., Krach A.: Model matematyczny dopływu gazów toksycznych podczas rozkładu chemicznych środków uszczelniających stosowanych w kopalni. Archiwum Górnictwa 2004 (w redakcji).
• 10. Hilado C.J.: Flammability Handbook for Plastics. Lancaster,Technomic Publishing Co., Inc. 1990.
• 11. Roszkowski J., Trutwin W. Wasilewski St.: Stany nieustalone przepływu powietrza i stężenia metanu wywołane katastrofą na przykładzie zdarzenia w kopalni „Zabrze-Bielszowice". Szkoła Aerologii Górniczej Zakopane, 1999.
• 12. Maciejasz Z., Kruk F.: Pożary podziemne w kopalniach, Wydaw. „Śląsk", Katowice, 1977.
• 13. Nawrat St.: Eksperymentalne i modelowe badania procesu wypełniania metanem otamowanych wyrobisk w kopalniach węgla kamiennego. Prace naukowe, badawcze, wdrożeniowe EMAG Katowice, 1999, NR 1, S. 11.