Při studiu zprávy o výbuchu uhelného prachu na dole Upper Big Branch v USA (5. dubna 2010), mnohé odborníky překvapila informace, že v uhelných dolech USA nejsou bezpečnostními předpisy požadovány protivýbuchové uzávěry. A že se v USA, také v praxi nepoužívají. Viz Záchranář 3/2011. K bližšímu pohledu na aplikaci protivýbuchových uzávěr v hlubinných uhelných dolech v jednotlivých zemích byla proto, z dostupných materiálů, pořízena tato informace.
Podle [1] se v různých zemích používají protivýbuchové uzávěry buď jako pasivní nebo aktivní. Pasivní uzávěry se dělí na uzávěry s kamenným prachem nebo vodní. Aktivní uzávěry se označují jako spouštěcí.
Uzávěry s kamenným prachem
Německo, Polsko:
Mají obdobné předpisy a rozeznávají lehké a těžké prachové uzávěry, v závislosti na lokalitě, kde mají být použity. Předpisy je stanovena požadovaná hmotnost prachu na jednotlivé přehradě i celkové množství. To musí dosahovat 400 kg kamenného prachu na 1 m2 profilu díla.
Vodní uzávěry
Německo: Vývojově se dospělo až k uzávěře typu 3 a 4. Typ 3 je koncentrovaná uzávěra, typ 4 uzávěra dělená.
Japonsko: Vodní vaky jsou upevněny háky a očky po obou stranách díla.
Polsko: Polské vodní uzávěry jsou obdobné jako Německé a mají kapacitu 40 litrů.
Francie: Jde o kombinované řešení mezi německým a polským způsobem.
Velká Britanie: Používá 2 typy uzávěr, 50 a 25 litrů. Celkový objem vody musí být minimálně (22 lb/ft2) 107 litrů na 1 m2 díla a maximum je (40lb/ft) 5,92 litrů na délku uzávěry.
Kanada: Na dole Sparwood mine se používaly uzávěry obdobné japonským a na dole Prince colliery byly německé typy.
Samospouštěcí uzávěry
Je známo několik principů samospouštěcích uzávěr:
– senzor na principu ultra fialového světla,
– infračervený senzor,
– tepelný termočlánek,
– tepelně mechanický senzor,
– senzor iniciovaný výbuchem.
Samospouštěcí uzávěry se používaly, případně ještě používají, v Belgii, Francii, Německu, Polsku a Velké Britanii. Polské samospouštěcí uzávěry fungují na principu termočlánku a infračerveného detektoru. Při aktivaci uzávěry se z ocelového válce rozpráší suchý prach dusíku. Válec má kapacitu 4 nebo 8 kg hasicího dusíku, který je uložen pod tlakem 12 MPa. Samospouštěcí uzávěry také používala Velká Britanie. Tyto dokonce prošly zkouškami i v USA i když tam do dolu nasazeny nebyly.
Z práce [2, 3] lze zjistit, že aktivní protivýbuchové uzávěry byly ověřovány a zřejmě jsou i používány v Jižní Africe, Austrálii i na Novém Zélandu. Při zkouškách například v Kloppersbos v Jižní Africe nebo Tremonia v Německu a v praxi se prokázalo, že vodní uzávěry na principu zavěšených vaků jsou účinnější ve srovnání s tradičními. Proto se zmíněné země zaměřily na takový typ s označením SkillPro-CSIR.
Příklad zkoušek jak probíhají v Kloppersbos je na fotografii z tunelu a obr. 1.
Na pokusném zařízení v Pretorii, Jižní Afrika, byla mimo jiné ověřována účinnost protivýbuchových uzávěr s kamenným prachem. V uzavřené části tunelu byla iniciována k výbuchu metano-vzdušná směs. Ve vzdálenosti 20 až 50 m bylo na šesti přehradách rozmístěno 35 kg uhelného prachu. Ve vzdálenosti 64 až 94 m pak byla na řadě protivýbuchových uzávěr rozmístěna směs uhelného a inertního prachu. Množství inertního prachu se pak zvyšovalo tak dlouho, až nedošlo k přenosu exploze k ústí tunelu.
Podle [4] se v Austrálii zvýšila účinnost protivýbuchových uzávěr s kamenným prachem snížením velikosti částic kamenného prachu a přidáním chemických látek, které obsahují fosforečnan amonný a sůl. Přesto se ale věnuje větší pozornost aktivním barierám.
Práce [1] uvádí také aplikaci aktivních protivýbuchových uzávěr v Rusku. Jsou založeny na principu infračerveného paprsku.
V Rumunsku se používaly protivýbuchové uzávěry na principu ultra fialového světla.
Podle [5] má Indie ve spolupráci se SkillPro zájem o zavedení aktivních protivýbuchových uzávěr, které mohou během několika milisekund rozptýlit do explosivní vlny 0,25 t vody, a tím výrazně limitovat její šíření. Milníkem při názorech na tento způsob ochrany se staly zkoušky ve zkušebním zařízení v Pretorii, Jižní Afrika, v roce 2011. Austrálie pak provedla první sérii provozního ověření. Bylo při ní během 0,5 rozprášeno ze 180 trysek 240 litrů vody.
V Indii také vyzkoušeli nový typ vodních protivýbuchových uzávěr, jejich použití je uvedeno na obr. 2.
Z Ukrajiny se podařilo získat tyto informace [6]: Nepoužívají se vodní uzávěry, protože se tomuto systému nevěří. Občas aplikují uzávěry s inertním materiálem a zejména preventivně ošetřují nebezpečná místa.
Podle [7] jsou protivýbuchové uzávěry v ruských dolech předepsány. Ze zdroje [8] jsem získal foto dokumentaci z fárání do dolu v Číně a obr. 3. Lze z ní odvodit, že protivýbuchové uzávěry se v čínských dolech používají.
Literatura:
[1] Zou, D. H. , Panawalage, S.: Passive and Triggered Explosion Barriers in Underground Coal Mines [online]. Elektronický soubor webové stránky The Canadian Institute of Mining (Canada), 2001. URL:http://www.cim.org/ugcoal/ projects/ Explosion%20Barriers/explsnv4.pdf
[2] http://www.cfd.com.au/cfd_conf09/PDFs/230COL.pdf.
[3] http://www.skillpro.com.au/index.php?option=com_content&view=category&layout
=blog&id=5&Itemid=8]
[4] [http://www.acarp.com.au/abstracts.aspx?repId=C5430]
[5] http://www.bmtindia.org/News/?/117/0/864
[6] prof. Vitalij Privalov – Národní technická univerzita v Doněcku, konsultace při návštěvě na VŠB-TU Ostrava dne 15. 11. 2011
[7] Bezpečnostní předpisy pro uhelné doly (PB 05-6-18-03). Výnos Ústředního báňského úřadu Ruska 5. 6. 2003 4. 50
[8]. Smička, V. Provázek, J.: V. mezinárodní konference IMRB v Číně. Záchranář 4/2011.
