GAZELE INCLUSE IN CARBUNI

GAZELE INCLUSE IN CARBUNI

Golurile din carbuni (pori, fisuri) sau rocile adiacente pot contine gaze cum sunt: metanul (CH₄), dioxidul de carbon (CO₂) si hidrogenul liber, toate rezultand in urma procesului de carbonificare.

Datorita oxidarii metanului, intre cantitatea de dioxid de carbon si cantitatea de metan din carbuni exista, in general, un raport de inversa proportionalitate.

CH₄ + 2O₂ CO₂ + H₂O

In ceea ce priveste hidrogenul liber, acesta apare asociat frecvent cu metanul in cantitati de pana la 2 %.

Azotul este nesemnificativ, iar oxigenul este absorbit in cantitati mari de carbunii umeziti si cu continuturi ridicate in pirita.

1. Gazul metan din carbuni (CBM)

In urma procesului de carbonificare rezulta gazul metan din carbuni, cunoscut in literatura de specialitate de limba engleza si sub numele de Coalbed Methane (CBM). Acesta poate forma acumulari si chiar zacaminte importante in stratele de carbuni sau in rocile poroase adiacente lor, cele mai importante fiind cunoscute in S.U.A., Australia, Canada si Federatia Rusa.

Tinand seama de importanta acestor zacaminte pentru balanta energetica a unor state cu mari zacaminte de carbuni a fost pusa la punct o metodologie de prospectarea a acumularilor de CBM (v. Lemos de Sousa,1999).

Acumularile de CBM in unele strate de carbuni se pot afla sub presiune si constituie un real pericol pentru exploatarile miniere, fapt ce a determinat adoptarea de masuri adecvate pentru detensionarea acestora si utilizarea gazului obtinut in economie.

Factorii de control ai cantitatii de gaze din carbuni sunt numerosi: temperatura, presiunea atmosferica, continutul in pirita, umiditatea etc. La presiune normala carbunii absorb gaze pana la 2 ori volumul lor, dar la presiuni mari absorbtia creste de pana la de 5,6 ori volumul carbunilor.

2. Grizuul

Grizuul, un amestec de gaze, este usor, inodor, incolor si insipid; nu este toxic, dar inlocuind oxigenul din atmosfera devine sufocant la continuturi sub 12 % oxigen. Amestecul intre 5 -14,0 % (volumetric) cu aerul atmosferic este puternic exploziv, intensitatea maxima realizandu-se la 9,3 %.

In lucrarile miniere prin grizu se intelege amestecul de gaze in care predomina metanul, inclus in porii si fisurile rocilor din anumite zacaminte, acestea se degaja prin exploatare in lucrarile minere (puturi, galerii, abataje etc.). In compozitia acestui amestec de gaze distingem: in special CH₄ (pana la 90 %), CO₂ (pana la 5 %), N si altele.

Exploziile provocate de grizu au inceput in anul 1850 intr-un zacamant de carbune din Franta si in ultimii 150 de ani au dus la moartea a mii de muncitori mai ales in minele de carbuni din tari ca: Germania, Anglia, SUA, Fedreatia Rusa, Polonia, Cehia, Franta, China si altele. In Romania aceste explozii s-au produs mai ales in Bazinul Petrosani, unde au secerat si, din pacate mai secera, ce-i drept mult mai rar, numeroase vieti omenesti

Grizuul se aprinde cu intarziere in contact cu o sursa de temperatura inalta, intarziere de: 10 sec la 650 ^oC ; 1 sec la 1000 ^oC si 0,02 sec la 2000 ^oC. Aceasta proprietate permite fabricarea explozivilor antigrizutosi.

3. Gazul de explozie sau gazul de impuscare

In minele de carbuni in urma exploziilor accidentale sau provocate de gazul metan la care se adauga praf de carbune rezulta

CH₄ + O₂ + 4(N₂) = CO₂+2H₂O + 8 N

Acest amestec de gaze contine 80-85 % N, 12-17 % O₂ , CO₂ 4-7 % si 0,5-1,5 % CO De retinut: amestecul ramane toxic chiar si dupa diluarea cu aer proaspat. Se procedeaza la imprastierea de substante neutralizante, buraje cu apa, perdele de ceata.