zagrozenia naturalne pytania, Egzamin inż


  1. Przyczyny występowania i skala zagrożeń naturalnych w górnictwie podziemnym, czynniki sprzyjające wzrostowi zagrożenia.

Przyczyny zagrożeń naturalnych:

- niebezpieczne koncentracje niektórych gazów kopalnianych,

- występowanie pyłu węglowego,

- samozapalenie się węgla, łupków palnych bądź rud siarczkowych,

- temperatura górotworu,

- radioaktywność naturalna,

- ruchy górotworu,

- dopływ wody.

Zagrożenia występujące w górnictwie podziemnym w Polsce:

-węgla kamiennego-występują wszystkie podstawowe (dalej wymienione) zagrożenia naturalne

-rud miedzi- występują zagrożenia klimatyczne, radiacyjne, zawałami i obwałami,

wstrząsami i tąpaniami, wodne

-rud cynku i ołowiu- zagrożenia zawałami i obwałami, wodne

-solne- metanowe, wyrzutami gazów i soli, wodne

Czynniki sprzyjające wzrostowi zagrożenia:

- wzrost metanonośności pokładów węgla wraz z głębokością ich zalegania

- występowanie na dużych głębokościach niebezpiecznego efektu dynamicznego wydzielania się wolnego metanu uwięzionego w strefach zaburzeń tektonicznych (uskoki, szczeliny), występującego pod dużym ciśnieniem skał nadległych,

- prowadzenie eksploatacji na coraz większych głębokościach

- prowadzenie eksploatacji poniżej poziomu udostępnienia

- wysoka koncentracja wydobycia oraz znaczne postępy dobowe ścian

W kopalniach węgla powietrze kopalniane zawiera zawsze pewną ilość pyłu węglowego powstałego w wyniku urabiania, ładowania i przesypywania węgla. Pył węglowy, podobnie jak wszystkie pyły ciał palnych, może tworzyć z powietrzem mieszaninę wybuchową

Na wzrost zagrożenia wybuchem pyłu węglowego ma wpływ:

-mechanizacja procesów urabiania, ładowania i transportu węgla

-utrzymanie wysokiej koncentracji wydobycia.

Występowanie metanu wpływa na wybuchowość pyłu węglowego.

Przyczyną powstawania zawału jest najczęściej słaba i niedostatecznie wytrzymała obudowa, jej uszkodzenie, a w pokładach tąpiących również i tąpania.

Ponadto na występowanie tego zagrożenia maja wpływ również własności skał stropowych.

Pożary endogeniczne są następstwem samozapalenia się węgla wywołanego jego utlenieniem się w sprzyjających warunkach.

Na wzrost zagrożenia ma wpływ m.in.:

-rozkruszenie węgla, które sprzyja jego samozapaleniu się,

-zawartość popiołu w węglu,

-niewłaściwy system eksploatacji i wentylacji,

-wzrastająca głębokość eksploatacji sprzyjać będzie wzrostowi zagrożenia pożarowego poprzez procesy tworzenia się stref spękań w pokładach oraz wzrost temperatury pierwotnej skał.

Zaburzenia geologiczne, zaszłości eksploatacyjne, zagrożenia metanowe i tąpaniami również sprzyjają wzrostowi zagrożenia.

Przyczyną tąpań w górotworze jest koncentracja naprężeń spowodowana przez warunki naturalne lub warunki górniczo-techniczne.

Czynniki wpływające na wzrost zagrożenia.:

-wzrastająca głębokość eksploatacji,

-geomechaniczne własności skał oraz grubowarstwowa budowa górotworu,

-zaburzenia tektoniczne w budowie złoża,

-prowadzenie eksploatacji w obszarach oddziaływań zaszłości eksploatacyjnych lub w resztkowych partiach pokładu,

-utrzymywanie wysokiej koncentracji wydobycia ze ścian,

-nadmierne rozcięcie złoża chodnikami itd.

Na wzrost zagrożenia wyrzutami gazów i skał ma wpływ wzrastająca głębokość eksploatacji. W wyniku schodzenia z eksploatacją na coraz większe głębokości obserwuje się wzrost metanonośności pokładów co przy jednoczesnym obniżeniu się przepuszczalności gazowej węgla przyczynia się do wzrostu tego zagrożenia.

Ponadto czynnikami decydującymi o występowaniu zagrożenia są między innymi:

-wysoka gazonośność złoża (metanonośność),

- mała zwięzłość skał,

-wysokie ciśnienie i intensywność desorpcji gazów

- prowadzenie robót w sąsiedztwie zaburzeń geologicznych.

Źródłem zagrożenia wodnego mogą być zarówno wody powierzchniowe, jak i podziemne mieszczące się w skałach, wyrobiskach, otworach oraz luźne skały zawodnione.

Na wzrost tego zagrożenia ma wpływ:

- głębokość eksploatacji - na mniejszych głębokościach zagrożenie jest większe,

- duża wodonośność skał

- obecność zbiorników wodnych, uskoków wodonośnych itp.

Zagrożenie klimatyczne występuje w kopalniach głębokich, ze względu na występowanie wysokich temperatur pierwotnych skał i dużą wilgotność powietrza.

Na zwiększenie zagrożenia klimatycznego poza wzrastającą głębokością eksploatacji wpływa duża koncentracja wydobycia oraz duże moce maszyn urabiających i urządzeń odstawczych.

Głównymi źródłami zagrożenia radiacyjnego w kopalniach są krótkożyciowe produkty rozpadu rodonu oraz izotopy radu obecne w wodach dołowych i wytrącających się z nich osadach.

  1. Systematyka i kryteria klasyfikacji zagrożeń naturalnych w górnictwie podziemnym.

SYSTEMATYKA ZAGROŻEŃ NATURALNYCH:

I z uwagi na rodzaj górnictwa:

- zagrożenia w górnictwie podziemnym

- zagrożenia w górnictwie odkrywkowym

- zagrożenia w górnictwie otworowym

II z uwagi na charakter zagrożeń naturalnych:

a) wentylacyjne - związane atmosferą kopalnianą

- gazowe (w tym metanowe i siarkowodorowe)

- pożarowe (pożary endogeniczne)

- pyłowe (wybuchy pyłu węglowego)

- temperaturowe (klimatyczne)

- radiacyjne

b) geomechaniczne - związane z ruchami górotworu

- osuwiskowe i obrywaniem się skał

- zawałami i obwałami

- wstrząsami (sejsmiczne) i tąpaniami

- wyrzutami gazów i skał (metanu i węgla)

- erupcyjne

c) hydrogeologiczne - związane z wodami powierzchniowymi i podziemnymi:

- wodne

III z uwagi na skutki:

a) katastrofogenne:

- pożarami endogenicznymi

- metanowe

- wybuchem pyłu węglowego

- wstrząsami (sejsmiczne) i tąpaniami

- wyrzutami gazów i skał

- obwałami i zawałami

- wodne

b) niekatastrofogenne:

- pyłowe (pyłami szkodliwymi dla zdrowia)

- klimatyczne

- radiacyjne

KLASYFIKACJA ZAGROŻEŃ

  1. Zagrożenie metanowe. Ze względu na naturalne wydzielanie się metanu do wyrobisk górniczych zakłady górnicze dzieli się na metanowe i niemetanowe.

Kategorie zagrożenia metanowego ustala się na podstawie metanonośności naturalnej. Dla kopalń węgla kamiennego ustalono cztery kategorie zagrożenia metanowego z czego I jest najniższa a IV najwyższa.

Udostępnione pokłady lub ich części zalicza się do:

  1. kategorii pierwszej zagrożenia metanowego, jeżeli stwierdzono występowanie metanu 
    pochodzenia naturalnego w ilości od 0,1 do 2,5 m3/Mg w przeliczeniu na czystą substancję węglową,

  2. kategorii drugiej zagrożenia metanowego, jeżeli stwierdzono występowanie metanu pochodzenia naturalnego w ilości od 2,5 do 4,5 m3/Mg w przeliczeniu na czystą substancję węglową,

  3. kategorii trzeciej zagrożenia metanowego, jeżeli stwierdzono występowanie metanu pochodzenia naturalnego w ilości od 4,5 do 8 m3/Mg w przeliczeniu na czystą substancję węglową,

  4. kategorii czwartej zagrożenia metanowego, jeżeli stwierdzono występowanie metanu pochodzenia naturalnego w ilości powyżej 8 m3/Mg w przeliczeniu na czystą substancję węglową lub wystąpił nagły wypływ metanu albo wyrzut metanu i skał.

Z kolei dla złóż rud i soli ustalono dwie kategorie zagrożenia metanowego

  1. Zagrożenie wyrzutami gazów i skał. Ustala się dwie kategorie zagrożenia wyrzutami gazów i skał w podziemnych zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny:

  1. Zagrożenie wyrzutami metanu i skał. Ustala się dwie kategorie zagrożenia wyrzutami metanu i skał w podziemnych zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny:

  1. Zagrożenie wybuchem pyłu węglowe -występują 2 klasy zagrożenia wybuchem pyłu węglowego:

  1. Zagrożenie radiacyjne. Ustala się dwie klasy wyrobisk zagrożonych radiacyjnie

Przy zaliczaniu wyrobiska do poszczególnych klas zagrożenia uwzględnia się następujące wskaźniki zagrożenia:

-stężenie energii potencjalnej alfa krótko - życiowych produktów rozpadu radonu,

-moc dawki promieniowania gamma,

-stężenie izotopów radu w wodach i osadach dołowych.

  1. Zagrożenie wodne. Pod względem warunków hydrogeologicznych panujących w złożu ustala się trzy stopnie zagrożenia wodnego w podziemnych zakładach górniczych

  1. Zagrożenie tąpaniami. Z uwagi na skłonność górotworu do tąpań ustalono 3 stopnie zagrożenia tąpaniami. Do pierwszego stopnia zalicza się pokłady lub ich części które zostały odprężone a do 3 pokłady w których nastąpiło tąpnięcie lubi nie zostały odprężone.

  1. Zagrożenie pożarowe. Pod względem samozapalności węgle zalicza się do czterech grup: bardzo łatwo samozapalne, łatwo samozapalne, średnio samozapalne i trudno samozapalne

  1. Metody oceny stanu oraz sposoby monitoringu zagrożeń naturalnych w górnictwie podziemnym.

  1. analityczne - prognoza zagrożeń oparta o rozwiązania analityczne (teoretyczne)

- metanowe - prognoza ilości metanu wydzielonego do wyrobiska, metanonośność

- pożarowe - wskaźniki pożarowe, metoda klasyfikacji pól wybierkowych PS, NPS

- wybuchem pyłu węglowego - prognoza zapylenia wyrobisk, obliczenia stężeń pyłu

- klimatyczne - prognoza temperatury, bilans cieplny, temperatura zastępcza

- radiacyjne - wyznaczenie dawki równoważnej

- tąpaniami - wyznaczenie stref koncentracji naprężeń, prognoza aktywności sejsmicznej

- wyrzutami gazów i skał - jak przy zagrożeniach metanowych i tąpaniami

- wodne - prognozowanie dopływu wody

  1. górnicze - kontrola i pomiary parametrów zagrożeń wykonane w wyrobiskach górniczych

- metanowe - kontrola stężeń metanu w wyrobiskach, metanometria

- pożarowe - kontrola gazów: tlenu, tlenku i dwutlenku węgla, analiza temperatury, termowizja, ocena czynników wpływających na wielkość zagrożenia

- radiacyjne - pomiar promieniowania alfa i gamma

- wybuchem pyłu węglowego - kontrola zapylenia wyrobisk (pyłomierze)

- klimatyczne - pomiar temperatury, wilgotności, prędkości powietrza

- tąpaniami, wyrzutami gazów i skał - obserwacje wizualne wyrobisk, metoda rozeznania górniczego, sondaż małośrednicowy

- zawałowe - pomiary penetrometryczne, pomiar konwergencji i przemieszczenia górotworu

- wyrzutami gazów i skał - pomiar ciśnienia gazu i desorpcji w otworach badawczych

- wodne - wiercenie otworów badawczych

  1. laboratoryjne - wyznaczenie parametrów zagrożeń w warunkach laboratoryjnych

- metanowe - określenie metanonośności

- pyłowe - lotność pyłu, stopień rozdrobnienia

- pożarowe - określenie skłonności węgla i energii aktywacji, czas inkubacji pożaru

- radiacyjne - stężenie izotopów radu

- tąpaniami, zawałowe - określenie parametrów geomechanicznych skał, skłonność pokładu do tąpań

- wyrzutami gazów i skał - gazonośność, zwięzłość, szczelinowatość, kruszność

- wodne - szczelinowatość skał, odsączalność (współczynnik odsączalności), przepuszczalność (współczynnik filtracji)

  1. geofizyczne - badanie procesów fizycznych zachodzących w górotworze metodami geofizycznymi

- pożarowe - metoda geoelektryczna, termowizja

- pyłowe - metoda grawimetryczna

- klimatyczne - termowizja

- radiacyjne - radiometria

- tąpaniami - metody: sejsmologiczna, sejsmoakustyczna, sejsmiczna, geoelektryczna

- wyrzutami gazów i skał - metody sejsmoakustyczna i sejsmiczna

- wodne - metoda geoelektryczna

  1. klasyfikacja zagrożeń - gradacja stanu zagrożeń

  1. Metody zwalczania zagrożeń naturalnych w górnictwie podziemnym.

Profilaktyka związana z wybuchem pyłu węglowego dzieli się na cztery linie obrony:

Metody profilaktyki tąpaniowej

Pasywne:

-na etapie projektowania - właściwy dobór parametrów eksploatacji (dobór obudowy, postępu itp.,

-odprężanie pokładów poprzez eksploatację pokładów sąsiednich - mniej zagrożonych,

-organizacyjno-techniczne - ograniczanie lub eliminacja zatrudnienia w „strefach”, wzmacnianie obudowy itp.,

Aktywne:

-strzelanie odprężające - powoduje zmniejszenie naprężeń panujących e górotworze.

-nawadnianie calizny pokładu i skał otaczających,

-rozwiercanie otworami wielkośrednicowymi calizn złoża i skał otaczających,

-hydroszczelinowanie skał stropowych (wytwarzanie szczeliny - dezintegracja skał stropowych poprzez nawadnianie pod bardzo wysokim ciśnieniem otworów z wykonaną szczeliną zarodnikową),

-szczelinowanie za pomocą techniki strzelniczej skał stropowych (wytwarzanie szczeliny - dezintegracja skał stropowych poprzez odpalanie MW w otworach z wykonaną szczeliną zarodnikową).

- zwiększenie prędkości przepływu powietrza

- zmniejszenie zawartości wilgoci w powietrzu

- zmniejszenie wydatku energetycznego pracowników

- klimatyzacja lokalna

- klimatyzacja grupowa

- klimatyzacja centralna

- metody długofalowe - odpowiednia rozcinka złoża, eksploatacja odprężająca

-metody aktywne - wiercenie odprężające, strzelanie odprężające, nawadnianie wysokociśnieniowe i niskonaporowe, odmetanowanie

- metody organizacyjne - odsunięcie ludzi od miejsc zagrożenia poprzez wprowadzenie stref szczególnego zagrożenia wyrzutami metanu i skał oraz do wdrożenia zdalnego sterowania kombajnami chodnikowymi

- metody bierne - wywołanie kontrolowanych wyrzutów (pod nieobecność ludzi w zagrożonym miejscu)

  1. Zagrożenia naturalne w górnictwie odkrywkowym i otworowym

I Zagrożenia w górnictwie odkrywkowym:

1) Wentylacyjne- związane z atmosferą kopalnianą

-gazowe (metanowe, siarkowodorowe),

-pożarowe (pożarami endogenicznymi)

2) Geomechaniczne- związami z ruchami górotworu

-osuwiskowe i obrywaniem się skał,

-sejsmiczne

3) Wodne- związane z warunkami hydrogeologicznymi

Górnictwo odkrywkowe w Polsce:

-węgla brunatnego: występują wszystkie z wymienionych zagrożeń,

-surowców skalnych i chemicznych: osuwiskowe i obrywaniem się skał, wodne.

W związku z warunkami hydrogeologicznymi występującymi w złożu oraz intensywnymi opadami atmosferycznymi zagrożenie wodne stanowi istotny problem w kopalniach odkrywkowych. Zagrożenie to występuje najczęściej w sytuacji kiedy eksploatacja prowadzona jest w sąsiedztwie powierzchniowych zbiorników wodnych, oraz na nowo udostępnianych, zawodnionych poziomach jak również gdy wyrobisko położone jest niskich partiach zlewni o dużej powierzchni.

Zagrożenie osuwiskowe występuje głównie w kopalniach węgla brunatnego,

w mniejszym zaś stopniu dotyczy kopalń eksploatujących kruszywa naturalne i iły

ceramiczne. W kopalniach surowców skalnych powodują je zjawiska krasowe.

Obrywanie się skał ze ścian eksploatacyjnych należy do typowych zagrożeń

występujących w odkrywkowych kopalniach surowców skalnych. Zagrożenie to

związane jest z powstawaniem nawisów skalnych, spękań i szczelin wskutek

stosowania do urabiania złoża techniki strzelniczej, a także z budową geologiczną -

zaleganiem złoża, tektoniką, zjawiskami krasowymi oraz przyjętymi kierunkami

eksploatacji.

Związane jest z budową geologiczną złoża, systematycznym odwadnianiem górotworu oraz

wybieraniem i zwałowaniem dużych mas skalnych.

Zagrożenie to w Polsce występuje tylko w Kopalni Węgla Brunatnego „Bełchatów”.

W górnictwie odkrywkowym zagrożenie pożarami endogenicznymi występuje głównie w kopalniach węgla brunatnego, na stałych długo odsłoniętych skarpach i zboczach zawierających wkładki węgla, rzadziej na poziomach węglowych oraz w kopalniach torfu.

W kopalniach węgla brunatnego występuje zagrożenie metanowe przy wierceniu otworów badawczych i studni odwadniających oraz w czasie ich eksploatacji.

II Zagrożenia w górnictwie otworowym:

- Siarkowodorowe- związane z wypływem siarkowodoru,

- Pożarowe- związane z możliwością zapalenia się gazu lub ropy,

- Wybuchem-jak wyżej,

- Erupcyjne- związane z erupcją w otworach wiertniczych,

- Zapadliskami- podczas ługowania soli,

- wodne- związane z warunkami hydrogeologicznymi.

Górnictwo otworowe w Polsce:

Zagrożenie to występuje szczególnie w czasie prowadzenia wierceń poszukiwawczych za ropą naftową i gazem ziemnym na lądzie i morzu, przy przewiercania poziomów o wysokich gradientach ciśnień złożowych. Powstaje ono podczas zachwiania równowagi ciśnień w wierconych otworze.

Dzięki wprowadzeniu nowoczesnych urządzeń wiertniczych, aparatury kontrolno-pomiarowej, wysokociśnieniowych głowic przeciwerupcyjnych i eksploatacyjnych zagrożenie to, w aspekcie technicznym, jest w coraz większym stopniu monitorowane.

Zagrożenie siarkowodorowe jest zagrożeniem naturalnym występującym przy wierceniach poszukiwawczych za ropą naftową i gazem ziemnym, szczególnie podczas przewiercania poziomów perspektywnych permu - dolomitu głównego i czerwonego spągowca w rejonach zachodniej i północno-zachodniej części kraju.

Występuje także przy otworowej eksploatacji ropy i gazu, zarówno w fazie właściwej

eksploatacji, jak też w fazie magazynowania i transportu kopaliny.

Stanowi jedno z najpoważniejszych zagrożeń w przemyśle naftowym, a przede wszystkim

w wiertnictwie.

Związane jest z wysoce szkodliwym oddziaływaniem toksycznym na organizmy żywe oraz korozyjnym na elementy urządzeń wiertniczych.

Dla minimalizacji tego zagrożenia stosuje się na sterowniach eksploatacyjnych aparaturę do chemisorbcji siarkowodoru wydzielającego się z płynnej siarki.

Zagrożenie to występuje głównie podczas wydobywania soli otworami wiertniczymi

metodą ługowania, w szczególności przy eksploatacji złóż typu pokładowego.

Występuje zwłaszcza w kopalniach ropy naftowej i gazu ziemnego w miejscach gromadzenia i magazynowania produktów łatwopalnych, podczas wykonywania pomiarów, prac spawalniczych oraz w czasie wyładowań atmosferycznych.

Występuje w miejscach, gdzie w procesie technologicznym mogą nastąpić

nagromadzenia gazów o stężeniu wybuchowym. Zagrożenie występuje szczególnie podczas prac związanych

z wywoływaniem przypływu płynu złożowego oraz w czasie obróbki odwiertu.

7



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
zagrozenia naturalne pytania2, egzamin inzynierski gig
Pytania egzaminacyjne- stacjonarne I stopnia ZIP 2013 (4), Inż + seminarium
Kolokwium, Egzamin pytania BO INZ VI 2007, Prof
77-90, Studia, 1-stopień, inżynierka, Ochrona Środowiska, Ekologia, Ekologia zasobów naturalnych i o
49-74, Studia, 1-stopień, inżynierka, Ochrona Środowiska, Ekologia, Ekologia zasobów naturalnych i o
pytania podstawowe, STUDIA, ROK - IV, Analiza sensoryczna, EGZAMIN INŻ
Pytania egzaminacyjne, Politechnika Lubelska, Elektrotechnika inż, ROK 4(7 semestr inż.)
egzamin inżynierski, pytanie egz inz plus
Zagrożenia naturalne i techniczne w górnictwie, WSZOP INŻ BHP, V Semestr, BEZPIECZENSTWO W WYBRANYCH
25-48, Studia, 1-stopień, inżynierka, Ochrona Środowiska, Ekologia, Ekologia zasobów naturalnych i o
G A pytania z egzaminu, Studia, UR OŚ INŻ, semestr VI, gleby antropogeniczne
Pytania egzaminacyjneIM
prawo opracowane pytania egzamin id 3
StacjonarneBAT pytania egzamin2013-KW, Uczelnia PWR Technologia Chemiczna, Semestr 6, BAT-y egzamin
Pytania egzaminacyjne z Agrometeorologii, Szkoła Rolnictwo studia, Szkoła, Materiały studia, Agromet
Pytania egzaminacyjne - Psychologia osobowości - 5, Psychologia, Psychologia egzaminacyjna

więcej podobnych podstron