Existem dois tipos principais de explosões em minas de carvão: metano e poeira de carvão. As explosões de metano ocorrem quando um acúmulo de gás metano entra em contato com uma fonte de calor e não há ar suficiente para diluir o nível de gás abaixo de seu ponto de explosão. Da mesma forma, finas partículas de poeira de carvão na concentração certa que entram em contato com uma fonte de calor também podem ser explosivas. Explosões híbridas consistindo em uma combinação de metano e poeira de carvão também podem ocorrer.

De onde vem o metano em uma mina de carvão?

O metano é formado como um subproduto da formação do carvão. O metano que é adsorvido no carvão é liberado à medida que o carvão é extraído ou migra de fontes circundantes acima ou abaixo da camada de carvão através de fraturas criadas pelo processo de extração de carvão.

Como o metano é detectado e controlado?

Grandes ventiladores circulam o ar nas minas para fornecer ventilação às áreas de trabalho. Esses ventiladores operam para diluir o metano para níveis bem abaixo dos níveis explosivos (5-15%). Monitores instalados em máquinas de mineração desativam a máquina quando a concentração de metano atinge 1%. Minas com excesso de metano podem remover o gás antes da mineração, perfurando furos de drenagem.

O que é feito para suprimir as ignições na face?

Uma causa comum de ignições de metano na face é a faísca ou estria quente criada ao cortar a rocha do teto ou do piso com a máquina de mineração. A aplicação de jatos de água direcionados atrás da broca de corte para resfriar e limitar o tamanho da estria quente pode impedir essas ignições por atrito.

Como o metano é controlado em áreas desativadas?

As minas de carvão geralmente têm zonas de mineração ativa e áreas que foram mineradas anteriormente. Essas áreas desativadas podem ser áreas abandonadas que não são mais ventiladas e são separadas das áreas de mineração ativa por estruturas resistentes a explosões chamadas vedações. As vedações são projetadas para conter uma explosão dentro da área abandonada. A mineração de longas paredes é um exemplo em que uma área desativada "ativa" chamada "gob" é criada atrás da extração do painel em avanço. Essa área de gob se torna um reservatório para o acúmulo de gás metano e pode ser difícil de ventilar totalmente porque o sobrecarregamento desabou e encheu essa área com fragmentos de rocha quebrados. Nesse caso, a ventilação da face de trabalho é fundamental para restringir a migração de metano do gob e diluir o que escapa para a área de trabalho.

Por que as explosões de poeira de carvão tendem a ser mais extensas do que as explosões de metano?

O metano é mais facilmente inflamável do que a poeira de carvão. Na maioria dos casos, as explosões de poeira são primeiro iniciadas por explosões de metano. A onda de pressão ou as forças do vento criadas por uma pequena explosão de metano podem limpar a entrada da mina, soprando poeira de carvão para o ar. Uma vez que essa poeira é inflamada, um efeito de reação em cadeia pode ocorrer e a propagação da chama pode continuar a se espalhar por longas distâncias, consumindo combustível e oxigênio disponíveis e gerando grandes volumes de gases tóxicos. Em condições restritivas, como bloqueio ou restrição das vias aéreas, tanto as explosões de metano quanto as de poeira de carvão têm o potencial de acelerar e fazer a transição para a situação mais severa, chamada de detonação.

O que é feito para evitar explosões de poeira de carvão?

A mineração subterrânea de carvão produz poeira de carvão finamente dividida que se deposita por toda a mina e serve como fonte de material combustível para explosões de poeira de carvão. Pó de calcário, conhecido como poeira de rocha, é espalhado por todas as escavações da mina em uma base regular. Essa poeira de rocha serve para inerte a poeira de carvão quando aplicada na proporção correta. Quando as explosões ocorrem, o pó de calcário disperso absorve o calor gerado pela explosão e interromperá a reação em cadeia ou reduzirá a intensidade da explosão. É fundamental que essa prática de inércia da poeira de rocha seja consistente com o processo de mineração. Mesmo uma fina camada de poeira de carvão adicional depositada em uma área previamente polvilhada com rocha pode restaurar a condição explosiva.

Quer saber mais sobre a pesquisa do NIOSH para