Pożary podziemne w polach metanowych
W wyrobisku podziemnym może nastąpić zapłon metanu gdy istnieje:
Źródło zapłonu o odpowiedniej temperaturze
Dostateczna ilość tlenu w powietrzu kopalnianym
Dostateczna zawartość metanu w powietrzu kopalnianym
W zależności od stężenia metanu w powietrzu kopalnianym spalanie się metanu może przybierać następujące formy:
Spokojne spalanie metanu- polegające na powierzchniowym utrzymaniu się płomienia. Zjawisko to występuje przy stężeniu metanu poniżej dolnej granicy wybuchowości tj. 5,0%. Z chwila ugaszenia źródła ognia, spalanie się metanu ustaje.
Wybuch metanu- tj. spalanie się metanu o stale narastającej prędkości, przebiegającej łańcuchowo, któremu towarzyszy również nagły wzrost ciśnienia gazów, powodujący powstanie fali wybuchowej, zachodzi przy stężeniu metanu w granicach wybuchowości 5-14%
Powyżej górnej granicy wybuchowości 14% CH4 zapalony metan pali się nadal nawet po ugaszeniu źródła ognia. Zagaszenie metanu może nastąpić tylko przez strumień płomieni samego metanu
Granice wybuchowości metanu oraz temperatura i czas jego zapłonu zmienia się w zależności od czynników zewnętrznych tzn. od wysokości stężenia w powietrzu kopalnianym gazów obojętnych.
W czasie pożaru podziemnego w kopalni silnie metanowej występuje dodatkowe zagrożenie polegające na wytworzeniu przez metan mieszani wybuchowej w strefie pożarowej nawet wtedy, gdy nie będzie w niej żadnych zaburzeń wentylacyjnych. Źródłem metanu płynącego w kierunku ogniska pożaru wraz z powietrzem może być wydzielanie się metanu z ociosów wyrobisk lub wpływ z urządzeń odstanowienia wskutek ich uszkodzenia. Duże stężenie metanu podczas pożaru nakłada się na kierownictwo akcji dodatk0owy obowiązek powiększenia strefy zagrożenia, tak aby były nią objęte również i te wyrobiska, w których mogą występować skutki ewentualnego wybuchu. W związku z tym beze ratownicza należy zlokalizować w większej odległości od ognia i takim miejscu, żeby wyrobiska łączące z ogniskiem pożaru stanowiły linie łamaną.
Ponadto wszystkie wyrobiska łączące bazę ze strefa pożarowa muszą być zabezpieczone zaporami przeciwwybuchowymi.
Dla trafniej oceny przebiegu pożaru niezbędne jest częste dokonywanie analizy składu powietrza dopływającego do ogniska jak i wypływającego z tego ogniska. Punkty pomiaru w miarę możliwości powinny być lokalizowane jak najbliżej ognia.
Wybór środków zwalczania pożaru metanu zależy od tego czy jego stężenie w powietrzu kopalnianym jest poniżej dolnej granicy wybuchowości , czy powyżej górnej granicy wybuchowości. Warunkiem zwalczania pożarów metanu o stężeniu mniejszym od dolnej granicy wybuchowości jest aktywne gaszenie źródła ognia.. poza tym celem zmniejszenia stężenia metanu w sąsiedztwie ogniska lub w powietrzu dopływającym do ogniska należy zwiększyć ilość powietrza lub ograniczyć dopływ metanu.
W przypadku pożarów metanu o stężeniu powyżej górnej granicy wybuchowości, najbardziej skuteczna metodą zwalczania takich pożarów jest odcięcie dopływu powietrza do zaognionej przestrzeni , celem spowodowania wypalenia się tlenu i powstania atmosfery niepalnej. Skuteczność tej metody zależy od szczelności otamowania zaognionej przestrzeni i od wyeliminowania jej spod wpływu depresji systemem przewietrzenia. Wygaszenie płomieni palącego się metanu można skutecznie przyspieszyć podając do otamowanej przestrzeni gaz obojętny np. N2. można tez, jeżeli jest to możliwe , spowodować szybki wzrost stężenia metanu w atmosferze otamowanej przestrzeni.
W wyniku tego uzyskuje się również zmniejszenie zawartości tlenu w przestrzeni.