INSTITUT ZA RUDARSTVO I METALURGIJU BOR YU ISSN: 1451-0162 KOMITET ZA PODZEMNU EKSPLOATACIJU MINERALNIH SIROVINA UDK: 622 UDK:622.33:622.272:662.87(045)=861 Mirko Ivković*, Mile Bugarin**, Sead Softić*** NOVA METODOLOGIJA OCENE UGROŽENOSTI EKSPLOZIVNOM UGLJENOM PRAŠINOM U JAMAMA RMU „REMBAS“ – RESAVICA Izvod U radu se obrađuje postojeći pristup oceni ugroženosti od eksplozivne prašine koji se sada primenjuje u jamama RMU „Rembas“ – Resavica, daje ocena njegove primenljivosti, kao i predlozi za odgovarajuće izmene. Ključne reči: ugljena prašina, ugalj, rudnik, eksplozivna prašina UVOD Resavsko-moravski ugljeni basen nalazi ugljonosna ležišta su potkopima (Strmo- se u zapadnim delovima istočne Srbije i u stenski, Jelovački, Bučarski, Severni i Južni) geografskom smislu basen se prostire od se- povezani sa Separacijom u Resavici. la Lipovica i Panjevac na severu do Često- Geološku građu basena čine različite brodice i Smoljinca na jugu. Ukupna dužina litostratigrafske jedinice paleozojske, mezo- basena iznosi 45 km, a širina oko 7 km. zojske i kenozojske starosti. Paleozoik je Sedište basena je u Resavici, a admini- predstavljen formacijom permskih crvenih strativni centar ove oblasti je Despotovac. peščara koji imaju najveće rasprostranjenje. Eksploatacija uglja u sklopu basena Mezozoik je predstavljen jurskim krečnja- odvija se na prostoru koji sada obuhvata cima uklještenim u okviru krljušti u crvenim četiri ležišta: peščarima i donjokrednim krečnjacima. - Strmosten, Kenozoik je predstavljen stenama - Jelovac, tercijara i kvartara. U okviru tercijara - Ravna Reka – IV blok, i izdvojeni su andenziti uslovno paleogene - Senjski rudnik. starosti i ugljonosna miocenska serija. Po Ležišta Strmosten i Jelovac obuhvataju litološkom sastavu i superpoziciji slojeva severni deo Resavsko - moravskog ugljono- ugljonosna miocenska serija predstavljena snog basena, a nalaze se na jugozapadnim je sa više odeljaka, i to: padinama planine Beljanica. Ležište Senjski - bazalni odeljak, rudnik obuhvata južni deo basena, a Ravna - podina ugljenog sloja, reka – IV blok centralni deo. Sva četiri - ugljeni sloj, - krovina ugljenog sloja * JP PEU Resavica ** Institut za rudarstvo i metalurgiju Bor *** Rudnik Mrkog uglja Đurđevik Broj 2,2012. 81 RUDARSKI RADOVI Ležište uglja Resavsko - moravskog Tabela 1. Petrografski sastav uglja u basena pripadaju jezerskom i intramon- basenu tanskom tipu koja su stvarana tokom Macerali i minerali donjeg miocena. U basenu je razvijen Vrednost jedan ugljeni sloj složene građe koji je ( u %) obično raslojen u dva, a negde i tri dela Tekstinit 0,5 – 10,0 Ulminit 11,0 – 42,5 tako da se dobija utisak o postojanju više Atrinit 0,5 – 15,5 ugljenih slojeva. Densinit 0,5 – 2,5 Debljina ugljene serije kreće se od 0,5 Gelinit 2,0 – 46,0 – 25 m, prosečno oko 7 m. Jalovi sedi- Liptiniti 1,0 – 15,5 menti u sloju izgrađeni su od laporovitih i Intertiniti 0,0 – 1,0 ugljevitih glina, laporaca, glinovitih pe- Glina 12,0 – 38,0 ščara i peščara. Pirit 5,0 – 25,0 Ugalj iz basena pripada grupi polu- Tehničke analize uglja iz ležišta u sjajnih mrkih ugljeva visokog sadržaja okviru basena pokazuju sledeće vrednosti huminita, relativno visokog sastava lipti- (tabela 2): nita i niskog sadržaja inertinita. Petrogra- fski sastav uglja predstavljen je u tabeli 1. Tabela 2. Vrednosti tehničkih analiza ugljeva u basenu RUDNIK Jedinica PARAMETAR Ravna mere Strmosten Jelovac S. rudnik reka Vlaga % 18,75 17,79 15,33 18,31 Pepeo % 14,46 11,78 9,62 27,33 S-ukupni % 1,59 0,95 0,97 1,19 S-sagoriv % 0,98 0,49 0,48 0,86 S-u pepelu % 0,76 0,46 0,45 0,42 Koks % 45,86 47,36 48,85 48,46 C-fix % 31,75 35,59 39,23 20,76 Isparljive materije % 35,64 35,62 35,82 33,23 Sagorljive materije % 65,82 69,67 75,05 53,97 DTE kJ/kg 18.892 18.953 19.950 14.273 GTE kJ/kg 17.680 20.269 21.086 14.879 Jame RMU „Rembas“ otvorene su uglja. različitog intenziteta, a što se različitim sistemima: oknima, potkopima i utvrđuje merenjima. niskopima zavisno od dubine i elemenata 1. POSTOJEĆA METODOLOGIJA zaleganja, te su prema njima određeni OCENE UGROŽENOSTI EK sistemi transporta i izvoza uglja. SPLOZIVNOM UGLJENOM Otkopavanje ugljenog sloja u svim PRAŠINOM jamama vrši se klasičnim stubnim V i G metodama sa tehnologijom miniranja. Sama Sva potrebna merenja i uzimanje izrada rudarskih prostorija vrši se bušačko- uzoraka u jamama vršena su pri minerskim radovima i podgrađivanjem sa uobičajenom tehnološkom procesu i čeličnom i delimično drvenom podgradom. postojećim ventilacionim uslovima. U U svim fazama tehnološkog procesa okviru neposrednih merenja u jamama je eksploatacije stvara se prašina, i to pri vršeno sledeće: bušenju, miniranju, utovaru i odvozu Broj 2,2012. 82 RUDARSKI RADOVI 1.2. Utvrđivanje intenziteta taloženja prašine u otkopnim, pripremnim, transportnim i ventilacionim prostorijama - merenja intenziteta izdvajanja Određivanje intenziteta taloženja ugljene prašine po tehnološkim fazama rada, prašine, koja se taloži na pod prostorije, vrši - merenje intenziteta taloženja prašine se merenjem mase prašine koja se istaloži u u jamskim prostorijama, određenom vremenskom periodu, na - uzimanje uzoraka nataložene prašine taložnim površinama, postavljenim na u jamskim prostorijama za labora- izabranim mernim mestima. torijska ispitivanja, - merenje ventilacionih i klimatskih 1.3. Laboratorijsko ispitivanje prašine parametara na određenim mernim Na uzetim uzorcima nataložene ugljene mestima (profili prostorija, brzina prašine na određenim lokacijama vrši se: vazduha, temperature ts, tv,) na osno- - određivanje granulometriskog sastava i vu kojih su dobijeni podaci o raspo- - delimična analiza hemiskog sastava deli vazduha i relativnoj vlažnosti. uzoraka prašine Glavni izvori izdvajanja prašine u 2. KATEGORIZACIJA PROSTORIJA jamama pri postojećem tehnološkim fazama PO STEPENU OPASNOSTI OD rada su: EKSPLOZIVNE UGLJENE - bušenje minskih bušotina, PRAŠINE - miniranje, - utovar, 2.1. Kriterijumi za ocenu stepena - transport uglja. opasnosti od ugljene prašine 1.1. Utvrđivanje intenziteta izdvajanja Osnovni kriterijum za ocenu opasnosti prašine po fazama tehnološkog od ugljene prašine je utvrđena donja procesa (bušenje, miniranje, 3 granica eksplozivnosti Nmin (g/m ), koja transport) na svim radilištima i predstavlja minimalnu koncentraciju svim jamskim prostorijama. ugljene prašine u vazduhu čija bi se Ukupna koncentracija ugljene prašine eksplozija prenela na širi prostor jame. 3 (Nk, mg/m ) određena je neposrednim 2.2. Određivanje vremenskog gravimetriskim merenjem, na osnovu čega faktora rizika su računski određeni: - apsolutni intenzitet izdvajanja Ovaj parametar predstavlja procenu prašine, putem obrasca IA=Nk .V gde vremena potrebnog za stvaranje potenci- je V-ukupna količina vazduha (m3/s) jalnih uslova za eksploziju ugljene prašine - relativni intenzitet izdvajanja u određenim delovima jame, i izračunava ukupne prašine, putem obrasca se analitički obrascem: I A ⋅tC Nmin − Nks Ir= ( mg / t ), To= ⋅ h P IS gde su: Nmin – donja granica eksplozivnosti tC – vreme efektivnog delovanja izvora 3 (radne operacije), (g/m ) P- proizvodnja uglja za vreme instru- Nks – utvrđena srednja koncentracija mentalnog merenja. izdvojene ugljene prašine u određenom delu jame (g/m3) Broj 2,2012. 83 RUDARSKI RADOVI IS- utvrđeni intenzitet taloženja u To – vremenski faktor rizika (dan) 2 određenom delu jame (g/m /dan) Td – vreme korišćenja rudarske h – prosečna kritičina visina deonice prostorije (dan) To 2.3. Određivanje pojedinačnog indeksa Ek= >1 – ne postoji opasnost od eksplozivnosti u funkciji Td vremenskog korišćenja rudarskih eksplozije prostorija To Ek= ≤ 1- postoji opasnost od Eksplozivni indeks se određuje Td eksplozije To analitički kao Ek= . Td Tabela 3. Utvrđeni parametri nataložene ugljene prašine JAMA PARAMETAR Ravna Strmosten Jelovac S.Rudnik Reka Sadržaj isparljivih materija 16,9-25,5 22,2 – 35,4 30,9 – 57,4 25,4-67,2 (%) Gran. sastav prašine, frakcija ispod 71ηm 75,7 -82,1 80,9 – 92,6 66,4 – 97,0 51,7 -63,7 Vremenski faktor rizika u funkciji brzine taloženja 64-323 15-575 7-222 2-273 prašine (dana) - Svi ispitivani uzorci sadrže više od do vremenskog rizika ugroženosti, a na 14% isparljivih materija osnovu merenja koncentracija lebdeće - Svi ispitivani uzorci imaju manje od prašine je neprecizno, radi česte izmene u 80% nesagorive supstance širokom dijapazonu drugih parametara u - Vremenski rizik u brzini taloženja jednačini, a što može dovesti do zablude o opasne prašine može se usvojiti samo opasnosti. Realan podatak o ugroženosti kao orjentacioni podatak eksplozivnom ugljenom prašinom dobiva se primenom merenja koncentracija nataložene 3. METODOLOGIJA OCENE prašine „metodom pojaseva“. Vodeći računa UGROŽENOSTI EKSPLOZIVNOM o mestima izvora prašine, načina prove- PRAŠINOM MERENJIMA „ME- travanja i tehnologije eksploatacije vrši se TODOM POJASEVA“ izbor prostorija za merenje i mikrolokacije Za razliku od napred opisane metodo- mernih mesta. Merna mesta određuju se na logije ocene ugroženosti eksplozivnom osnovu vizuelne kontrole tako što se biraju ugljenom prašinom bazirane na merenju lokacije sa najvećom zaprašenosti.Na mer- lebdeće ugljene prašine, “metoda pojaseva“ nim mestima se sakuplja nataložena prašina je zasnovana na merenjima nataložene sa krovine, bokova i podine rudarske pro- prašine u rudarskim prostorijama. Meriti storije i to u šest pojaseva po 30 cm širine. lebdeću ugljenu prašinu u vazduhu, radi Sa svakog od pojaseva sakupljena prašina se ocenjivanja ugroženosti od eksplozije nije označava i pakuje u odgovarajuće posude ili realno, jer u normalnim uslovima ona