Skąd się bierze metan w kopalni i dlaczego jest tak groźny dla górników?
Metan stanowi najczęstszą przyczynę katastrof występujących w polskich kopalniach węgla kamiennego. Po raz kolejny przekonaliśmy się o tym, gdy doszło do tragedii w kopalniach Pniówek i Borynia-Zofiówka. Czym jest metan i jak wygląda jego wybuch?
Spis treści:
Tylko w XXI wieku w katastrofach górniczych w Polsce zginęło już ponad 60 osób. W większości powodem tragicznych wypadków w kopalniach był wybuch metanu lub wstrząs wysokoenergetyczny. Dlaczego metan jest tak groźny dla górników?
Co to jest metan?
Metan (CH4) to główny składnik gazu ziemnego. Duże ilości metanu uwalnianie są również w trakcie wydobycia ropy naftowej i węgla. Jednym z podstawowych zastosowań metanu jest wykorzystanie go jako paliwa. Używany jest w piecach gazowych, przemyśle energetycznym, a także w kuchenkach gazowych.
Metan w temperaturze pokojowej jest bezwonnym i bezbarwnym, ale bardzo niebezpiecznym gazem. Pali się prawie nieświecącym płomieniem z błękitną aureolą i tworzy z powietrzem wybuchową mieszankę.
Dlaczego metan jest niebezpiecznym gazem dla górników?
W ostatnich 20 latach metan był przyczyną wielu tragicznych wypadków i katastrof w polskich kopalniach węgla kamiennego.
W 2006 roku gaz ten wybuchł w KWK Halemba. Zginęło wówczas 23 górników. Z kolei dwa lata później na skutek wybuchu metanu w kopalni Borynia życie straciło sześć osób, a w 2009 roku w KWK Wujek-Ruch Śląsk śmierć poniosło 20 górników i 36 odniosło obrażenia. Najnowsza historia to katastrofy w kopalniach Pniówek i Borynia-Zofiówka, do których doszło w minionym tygodniu, w odstępie kilku dni.
Skutkiem wybuchu metanu jest nie tylko ogień, ale i potężna fala uderzeniowa. Górnik przebywający w epicentrum wybuchu nie ma szans na przeżycie. Często śmiertelne okazują się również poparzenia górnych dróg oddechowych czy zmiażdżenia spowodowane przygnieceniem przez bryły węgla.
Jak wygląda wybuch metanu w kopalni?
By doszło do wybuchu metanu w kopalni, jego zawartość w powietrzu atmosferycznym musi wynosić od około 4 do 15 procent, a czynnikiem inicjującym jest iskra. Może ona pochodzić z urządzenia mechanicznego przy pracach podziemnych. Szacuje się, że fala gorącego powietrza wywołana wybuchem metanu wynosi ponad 2 tysiące stopni Celsjusza.
Kopalnie w Polsce zwalczają zagrożenie wybuchu, stosując specjalne aparaty do pomiaru stężenia metanu. Mimo tych środków bezpieczeństwa nadal nie sposób całkowicie wyeliminować katastrof górniczych.
Wybuch metanu można porównać do wybuchu bomby. Pokazuje to wiele nagrań z kamer zainstalowanych w korytarzach kopalni.
Zapalenie metanu z reguły nie ma tak poważnych skutków jak wybuch. Gaz spala się, ale nie ma eksplozji i podmuchu.
Według statystyk Wyższego Urzędu Górniczego, w latach 2000-2021 w polskich kopalniach doszło do 60 zapaleń i wybuchów metanu.
Nie tylko wybuch. Co jeszcze wyzwala metan w kopalni?
Nie tylko sam wybuch metanu może wywołać pod ziemią tragiczne skutki. Do najczęstszych przyczyn katastrof górniczych należą również wstrząsy wysokoenergetyczne. Właśnie to miało miejsce w kopalni Borynia-Zofiówka w nocy z piątku na sobotę. Wstrząs miał siłę 2,2 w skali Richtera. Same tąpnięcia zazwyczaj nie są groźne dla ludzi.
Niebezpieczeństwo stanowi metan, a wstrząsom towarzyszy naturalny wypływ olbrzymich ilości tego gazu.
Skutkiem wybuchu metanu może być również wybuch pyłu węglowego. Pył ten stanowi struktura bardzo małych drobin węgla, które tworzą mieszaninę wybuchową i zalegają na spągu wyrobiska. Wystarczy podmuch, by wraz z powietrzem kopalnianym doszło do jego podniesienia i rozrzedzenia. Wybuch następuje wówczas, gdy stężenie pyłu węglowego wynosi od 50 gramów do kilograma na metr sześcienny wyrobiska.
Zobacz też:
