Explosion (exploitation minière) - Outburst (mining)

Une explosion est l'éjection soudaine et violente de charbon , de gaz et de roche d'un front de taille et des couches environnantes dans une mine de charbon souterraine . Lorsque des explosions se produisent, elles peuvent être des événements très graves, pouvant même entraîner des décès.

Effets des explosions

Les explosions peuvent varier en gravité, d'être à peine perceptibles, à provoquer la destruction d'un panneau minier entier et à projeter des pièces de machines pesant des dizaines de tonnes sur plusieurs mètres. Une explosion à Tahmoor Colliery , en Nouvelle-Galles du Sud , en Australie, en juin 1985, a entraîné l'éjection de 350 tonnes de charbon et de roche et plus de 3000 mètres cubes de gaz, entraînant un décès. Une autre explosion à la mine de charbon de South Bulli à proximité en 1991 a fait trois morts, et une autre explosion à la mine de Westcliff en janvier 1994 a impliqué 300 tonnes de charbon et de roche et a fait un mort.

Facteurs prédisposants

Plusieurs facteurs prédisposent certains filons de charbon à être sujets aux explosions. Ceux-ci inclus:

• Teneur en gaz de veine de charbon (mesurée en m ³ par tonne) - généralement, pour une composition de gaz de veine de charbon donnée, plus la teneur en gaz est élevée, plus le risque est élevé
• Structures géologiques, en particulier failles , dykes et zones de mylonite (charbon en poudre brun rougeâtre)
• Perméabilité au charbon (moins le filon de charbon est perméable, plus les explosions sont sujettes)
• Composition du gaz de la veine de charbon - pour une teneur en gaz de la veine de charbon donnée (en m ³ par tonne), la veine sera beaucoup plus sensible aux explosions si le gaz de la veine de charbon est principalement du dioxyde de carbone , par opposition au cas où le gaz de la veine de charbon est majoritairement du méthane .
• La résistance à la compression du charbon - les veines de charbon à haute résistance semblent être plus sujettes aux explosions. Cela peut être dû au fait que le charbon à faible résistance a tendance à se déformer à l'intérieur et autour de la zone frontale au fur et à mesure que l'exploitation minière se produit, ce qui entraîne une relaxation des contraintes (voir ci-dessous).
• Le régime de contraintes au front de taille - des contraintes élevées sur et autour du front de taille peuvent avoir pour effet de boucher les tasseaux et les pores de la veine de charbon. Cela peut entraîner un gradient de pression de gaz de veine de charbon abrupt dans la veine (par opposition à un environnement à faible contrainte où le gaz de veine de charbon s'écoule librement dans la zone frontale, ce qui entraîne un faible gradient de pression de gaz de veine). Au fur et à mesure que l'exploitation minière progresse, cette pression peut être violemment relâchée, provoquant une explosion.

Les résultats statistiques montrent que le principal facteur des explosions de charbon et de gaz est le stress crustal (P), suivi du coefficient de robustesse (f). L'effet de la teneur en gaz des veines de charbon (W) affecte les explosions de charbon et de gaz en tant que facteur le moins important.

Gestion des explosions

La gestion des explosions se concentre principalement sur la prévention des explosions en pré-vidant le gaz des filons de charbon avant l'extraction. L'objectif du drainage des gaz est d'abaisser la teneur en gaz du filon en dessous d'une certaine valeur seuil, moment auquel il est considéré comme sûr d'exploiter le filon. [1] Ces valeurs seuils devraient varier en fonction de la veine de charbon et de la mesure de charbon exploitée. Depuis l'introduction de valeurs seuils, pas un seul décès dû à une explosion n'a été enregistré en Australie.

Le drainage du gaz est réalisé en forant des trous de forage dans le filon avant l'exploitation minière. Le gaz libéré de la veine dans les trous de forage est transporté hors de la mine via une gamme de tuyaux.

Lorsque les techniques standard de drainage des gaz sont inefficaces, les exploitants miniers ont un certain nombre d'options. Ceux-ci peuvent inclure:

• Extraction à distance - l'exploitation minière est effectuée par télécommande.
• Grunching - fait référence au forage, au dynamitage et au chargement séquentiels du front de taille , par opposition à la méthode d'exploitation minière mécanisée conventionnelle.
• Tir à induction - utiliser une charge (explosive) pour tester le visage et provoquer une explosion si celle-ci est imminente. L'explosion aurait pour effet de fracturer le visage et de soulager le stress sur le visage, le transférant plus profondément dans la couture.
• Ne pas extraire cette partie du filon - après tout, les vies valent plus que le charbon

L'exploitation minière dans des conditions de "bomb squad" ou d'explosion n'est plus considérée comme acceptable, car cette méthode présente toujours un risque mortel pour au moins un mineur. « escadron anti-bombes » fait référence à un ensemble spécial de conditions d'exploitation qui seraient adoptées lorsqu'il était prévu qu'une explosion pourrait se produire. Dans les conditions de « bomb squad », les méthodes de travail suivantes s'appliqueraient :

• Effectif minimal au front - en particulier lors de la coupe du charbon, un seul homme à la fois était autorisé au front (le conducteur de mineur continu)
• Les cabines blindées étaient construites sur des machines d'exploitation minière en continu - ces cabines étaient censées pouvoir protéger l'opérateur en cas d'explosion. Cela s'est par la suite avéré faux.
• Les opérateurs portaient des masques intégraux, connectés à une alimentation en air comprimé - une fois de plus, cela n'a pas été efficace pour empêcher les décès.

Voir également

• Éclat de roche

Les références

Lectures complémentaires

• Shugang Wang, Derek Elsworth, Jishan Liu (juin 2015). "La décompression rapide et la désorption induite par une défaillance énergétique dans le charbon" . Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering . 7 (3) : 345-350. doi : 10.1016/j.jrmge.2015.01.004 .CS1 maint : utilise le paramètre auteurs ( lien )• voir : $1. Introduction et contexte.