Karta předmětu prezenční studium Název předmětu: Číslo předmětu: 545-0387 Garantující institut: Garant předmětu: Protizáparová prevence a represe (PPaR) Institut hornického inženýrství a bezpečnosti prof. Ing. Alois Adamus, Ph.D. Kredity: 5 Povinnost: povinně volitelný Úroveň studia: graduální Jazyk výuky: čeština Ročník: 2 Semestr: 1 Odkaz na web: Určeno pro fakulty: HGF Určeno pro typ studia: Způsob zakončení: zápočet a zkouška Rozsah výuky: 2 + 2 Prerekvizity: Korekvizity: Vyskytuje se v prerekvizitách: hornická rizika a záchranářství nemá není Výstupy z učení - student prokazuje znalosti: kinetika samovzněcovacího procesu příčiny vzniku a zásady prevence samovznícení uhlí Navazující magisterské metody potlačování samovznícení a způsoby hašení endogenních požárů - student umí: vyhodnotit riziko samovznícení uhlí v dolech a lomech vyhodnotit plynový obraz indikačních plynů samovznícení uhlí analyzovat potřeby prevence, potlačování a represe endogenních požárů - student je schopen: pracovat s databází indikačních plynů samovznícení uhlí navrhnout protizáparová opatření navrhnout metodu hašení endogenního požáru Metody výuky (zastoupení jednotlivých metod je třeba kvantifikovat v %) přednášky 35 % cvičení 35 %
samostatná práce 30 % Anotace Předmět se zabývá jedním z nejzávažnějších rizik uhelného hornictví - problematikou endogenních požárů, jejich prevencí a represí. K hlavním okruhům předmětu v oblasti prevence samovznícení patří chemicko-fyzikální vlastnosti uhelné hmoty, teorie vzniku samovznícení, metody hodnocení náchylnosti uhelné hmoty k samovznícení, statistika výskytu endogenních požárů v uhelných dolech OKR, přírodní a technické faktory ovlivňující vznik endogenních požárů, včasné určování samovznícení (indikační plyny, infratechnologie), zásady prevence samovznícení v dolech, aerodynamika závalových prostor stěnových porubů, aplikace technických prostředků protizáparové prevence (inhibitory, dusík, utěsňování závalů, regulace deprese aj.). V oblasti represe patří k hlavním okruhům předmětu zdolávání důlních požárů, zásahový řád báňské záchranné služby. Povinná literatura ADAMUS, A.: Náchylnost slojí OKR k samovznícení. Sborník vědeckých prací HGF VŠB-TU Ostrava, č. 13, Ostrava 2004, 113 s., ISBN 80-245-0585-5. TARABA, B.: Nízkoteplotní oxidace a samovznícení uhelné hmoty. Ostravská univerzita, Ostrava 2003, 110 s., ISBN 80-7042-832-5. MAKARIUS, B.: Inertizace při důlních požárech. SNTL Praha 1993,164 s., ISBN 80-03-00695-3. BALOG, K.: Samovznietenie. Edice SPBI Spektrum 21., Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství. Ostrava 1999, 133 s., ISBN 80-86111-43-1. BANARJEE, S. CH.: Prevention and Combating Mine Fires. Balkema, Rotterdam, 2000, 376 p., ISBN 90 5809 212 7. Doporučená literatura Služební řád HBZS Ostrava, HBZS Ostrava, Ostrava 2007. Faster, P.: Báňské záchranářství I. Monografie, Montanex, Ostrava 2000, 485 s.,isbn 80-7225-43-4. Adamus, A.: www.vsb,cz/nitrogen, monotematická diskuse na Internetu, on line, zal. 2001 Nároky na zabezpečení výuky Posluchárna vybavena dataprojektorem Metody průběžné kontroly znalostí během semestru Znalosti jsou průběžně kontrolovány v rámci vedené diskuse a formou kontrolního testu. Osnova přednášek 1. Fyzikálně-chemické vlastnosti uhlí ovlivňující jeho náchylnost k oxidaci 2. Teorie vzniku samovznícení 3. Metody hodnocení náchylnosti uhlí k samovznícení 4. Náchylnost slojí OKR k samovznícení, statistika výskytu samovznícení v OKR 5. Metody včasného zjišťování vzniku samovznícení 6. Hodnocení indikačních plynů samovznícení
7. Přírodní a technické faktory ovlivňující vznik samovznícení 8. Provozně-technologická kritéria hodnocení rizika vzniku samovznícení 9. Metody protizáparové prevence 10. Aerodynamika závalových prostor, ovlivňování, modelování 11. Preventivní inertizace závalových prostor stěnových porubů 12. Potlačování endogenních požárů 13. Represe endogenních požárů, přímý zásah, inetrizace, uzavírání požářiště 14. Problematika endogenních požárů na uhelných lomech a deponiích Osnova cvičení 1. Teorie vzniku samovznícení 2. Kinetika a ovlivňující faktory samovznícení uhlí -fyzikální ovlivňující faktory -chemické ovlivňující faktory 2. Metody ověřování náchylnosti uhlí k samovznícení -Olpinského metoda -adiabatická metoda -průsečíková metoda a metoda statická 3. Indikační plyny samovznícení uhlí -interpretace plynových obrazů samovznícení uhlí 4. Zásady prevence samovznícení uhlí 5. Metody represe endogenních požárů 6. Využití dusíku v hornictví Otázky ke zkoušce 1. Závažné endogenní požáry a jejich následky v historii hornictví 2. Teorie vzniku samovznícení 3. Fyzikálně-chemické vlastnosti uhlí ovlivňující jeho náchylnost k oxidaci 4. Přehled metod ověřování náchylnosti uhlí k samovznícení 5. Adiabatická metoda a metoda podle Olpinského 6. Metoda pulsní kalorimetrie 7. Náchylnost slojí OKR k samovznícení, statistika výskytu samovznícení v OKR 8. Dynamika samovzněcovacího procesu 9. Metody včasného zjišťování vzniku samovznícení 10. Metody termometrické 11. Indikační plyny samovznícení uhelné hmoty 12. Tepelná oxidace uhlí a její produkty 13. Plynové obrazy indikačních plynů a jejich vyhodnocení 14. Aplikace indikačních plynů v praxi 15. Provozně-technologická kritéria hodnocení rizika vzniku samovznícení 16. Přehled protizáparových opatření
17. Protizáparové technologické zásady dobývání 18. Aplikace inhibitorů 19. Aerodynamika závalových prostor stěnových porubů, ovlivňování, modelování 20. Preventivní inertizace závalu porubu dusíkem 21. Snižování depresního namáhání závalu 22. Potlačování projevů endogenního požáru 23. Hašení důlního požáru přímým zásahem 24. Hašení důlního požáru nepřímým zásahem, uzavírací hráze 26. Asanace důlního požářiště 26. Zásady protizáparové prevence na uhelných lomech a deponiích 27. Zásady likvidace endogenních požárů na uhelných lomech 28. Problematika samovznícení odvalů a rekultivovaných lokalit 29. Platné předpisy protizáparové prevence 30. Platné předpisy upravující hašení důlního požáru a jeho asanace Podmínky absolvování předmětu Název úlohy Typ úlohy Max. počet bodů (akt. za podúlohy) Min. počet bodů Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51 Zápočet Zápočet 33 (33) 17 Zkouška Zkouška 67 (67) 34 Písemná zkouška Písemná zkouška 37 19 Ústní zkouška Ústní zkouška 30 15 Udaje o předmětu v cizím jazyce Annotation The subject deals with one of the most serious risks of coal mining - the issue of endogenous fires, their prevention and repression. The main topics in the area of prevention of spontaneous combustion include chemical-physical properties of the coal material, theory of spontaneous combustion, methods used to assess the susceptibility of the coal material to spontaneous combustion, statistics of endogenous mine fires in the OKR mines, natural and technical factors that affect the occurence of endogenous fires, early detection of spontaneous combustion (indication gases, infrared technology), principles of prevention of spontaneous combustion in mines, aerodynamic properties of the longwall faces, applicatoin of the technical measures in the prevention of spontaneous combustion (inhibitors, nitrogen, sealing of cavings, control of depression, etc.) In the area of repression, the main topics include fighting of mine fires, regulations of the mine rescue service.
Outline of lectures 1. Physical and chemical properties of coal that impact its susceptibility to oxidation 2. Theory of spontaneous combustion 3. Methods used to assess the susceptibility of coal to spontaneous combustion 4. Susceptibility of OKR coal seams to spontaneous combustion, statistics of spontaneous combustion in OKR 5. Methods of early detection of spontaneous combustion 6. Assessment of spontaneous combustion indication gases 7. Natural and technical factors affecting spontaneous combustion 8. Operational-technological criteria in the assessment of the risk of spontaneous combustion 9. Methods of prevention of spontaneous combustion 10. Aerodynamics of caving areas, modifications, modelling 11. Preventive inertization of the caving areas in longwall mines 12. Suppression of endogenous fires 13. Repression of endogenous fires, direct interventions, inertization, closure of fire site 14. Endogenous fires in open-pit coal mines and depots Outline of exercises 1. Theory of spontaneous combustion 2. Kinetics and factors of spontaneous combustion of coal - physical factors - chemical factors 2. Methods used to assess the susceptibility of coal to spontaneous combustion - Olpinski method - adiabatic method - cross-section method and static method 3. Coal spontaneous combustion indication gases - interpretation of the gas patterns in spontaneous combustion of coal 4. Principles of prevention of spontaneous combustion of coal 5. Methods of repression of endogenous fires 6. Application of nitrogen in mining industry Exam question topics 1. Severe endogenous fires and their consequences in the history of mining 2. Theory of spontaneous combustion 3. Physical and chemical properties of coal that impact its susceptibility to oxidation 4. Overview of methods used to assess the susceptibility of coal to spontaneous combustion 5. Adiabatic method and Olpinski method 6. Pulse calorimetry method 7. Susceptibility of OKR coal seams to spontaneous combustion, statistics of spontaneous combustion in OKR
8. Dynamics of spontaneous ignition process 9. Methods of early detection of spontaneous combustion 10. Thermo-metric methods 11. Indication gases in spontaneous combustion of coal material 12. Thermal oxidation of coal and its products 13. Gas patterns - indication gases and their evaluation 14. Practical applications of indication gases 15. Operational-technological criteria in the assessment of the risk of spontaneous combustion 16. Overview of preventive measures against spontaneous combustion 17. Technological mining principles in the prevention of spontaneous combustion 18. Application of inhibitors 19. Aerodynamics of caving areas in longwall mines, modifications, modelling 20. Preventive inertization of caving areas with nitrogen 21. Reduction of depression loading in caving areas 22. Suppression of endogenous fires 23. Direct intervention in fighting mine fires 24. Indirect intervention in fighting mine fires, closing dams 26. Liquidation of mine fire site 26. Principles of prevention of spontaneous combustion at open-pit coal mines and depots 27. Clearing of endogenous fires at open-pit coal mines 28. Spontaneous combustion in heaps and reclaimed areas 29. Applicable regulations related to prevention of spontaneous combustion 30. Applicable regulations related to fighting of fire mines and liquidation of fire sites