چرا معادن زغال منفجر می‌شوند؟

چرا معادن زغال منفجر می‌شوند؟ نه از نزدیک، اما احتمالاً در فیلم‌‌‌‌ها آن پرندگان کوچک در قفس در عمق معادن را دیده‌اید، پرندگانی که به زندگی در تاریکی خو کرده‌اند، چون قرار است پیش‌مرگ معدن‌چیان شوند. به گزارش سیناپرس، این پرندگان کوچک قناری اهلی یا Serinus canaria domestica هستند، که در خانه‌های بسیاری برای آواززخوش […]

چرا معادن زغال منفجر می‌شوند؟

نه از نزدیک، اما احتمالاً در فیلم‌‌‌‌ها آن پرندگان کوچک در قفس در عمق معادن را دیده‌اید، پرندگانی که به زندگی در تاریکی خو کرده‌اند، چون قرار است پیش‌مرگ معدن‌چیان شوند.

به گزارش سیناپرس، این پرندگان کوچک قناری اهلی یا Serinus canaria domestica هستند، که در خانه‌های بسیاری برای آواززخوش و زیباییشان نگهداری می‌شوند. اما همان‌طور که گفته شد، استفاده بی‌رحمانه‌تر آنها در معادن زغال‌سنگ است، جایی که هدف از نگهداری آنها این است که به معدنچیان درباره خطر انفجار هشدار دهند. این پرندگان کوچک البته بهای گرانی برای این هشدار می‌پردازند و در حقیقت با مرگشان معدنچیان را از خطر انفجار آگاه می‌کنند، یا بهتر است بگوییم؛ می‌کردند.

قناری به محض استشمام گازهای متان (CH4) یا منواکسیدکربن(CO) آشکارا و به سرعت واکنش نشان می‌دهند. معدنچیان با زیر نظر گرفتن قناری و در صورتی که پرنده بی‌قراری می‌کردند یا می‌مردند، متوجه نشت گاز شده و از معدن می‌گریختند. با این حال واکنش‌های آنها به این سادگی نیز نیست و مرگ قناری‌ها در شدید‌‌‌ترین حالت نشت گاز اتفاق می‌افتد. در حقیقت با احساس گاز، آنها ابتدا بسیار آرام می‌شوند، سپس به آرامی شروع به تاب خوردن روی چوب آویزان در قفس کرده تا این که سرانجام از روی آن به پایین سقوط می‌کنند. اما پدیده معدنکاری با کمک قناری‌ها در دهه ۱۹۸۰ و با ساخته شدن آشکارکننده‌های الکترونیک متان و منو اکسید کربن منسوخ شد و به نوعی قناری‌ها دیگر بازنشسته شدند.

متان، همزاد زغال‌سنگ

همان‌طور که گفته شد متان یکی از گاز‌هایی است که قناری به آن واکنش نشان می‌دهد. این گاز برخلاف منواکسیدکربن که به صورت خاموش قربانی می‌گیرد و البته گاهی به صورت انفجار! به شدت قابلیت اشتعال داشته و در ترکیب با اکسیژن با سرعت می‌سوزد و این سرعت آنقدر بالا است در مقیاس بزرگ انفجار نامیده شود. غلظت ۵ تا ۱۵ درصدی متان در ترکیب با هوا به شدت قابلیت انفجار دارد و به همین دلیل این گاز یکی از عوامل مهم و اصلی انفجار در معادن زغال است و همچون انفجار در معدن زغال است و می‌تواند یکی از عوامل انفجار معدن آزاد شهر باشد. اما چرا متان؟ وجود این گاز در معادن به دلیل فرایند شکل‌گیری زغال‌سنگ است و به نوعی می‌توان گفت این گاز همزاد زغال‌سنگ است. تخریب مواد آلی در غیاب اکسیژن، مثلاً در زیر آب یا زیر زمین به تشکیل زغال‌سنگ منتهی می‌شود که در این صورت. هیدروژن در غیاب اکسیژن با اتم‌های کربن پیوند خورده و باعث ایجاد متان می‌شود. بنابراین تقریباً در همه معادن زغال وجود دارد. بخش عمده متان موجود در معادن در حین استخراج زغال و به صورت تدریجی از معادن خارج می‌شود. این فرایند توسط سیستم تهویه معدن اتفاق می‌افتد و جریان هوای متان خارج شده از لایه لایه‌های زغال را با خودش به بیرون معدن می‌برد. بنابراین داشتن سیستم تهویه مناسب یکی از مهم‌ترین استانداردهای ایمنی در معادن زغال است. علاوه بر این آشکارگرهای متان و منواکسیدکربن هم برای ایمن معادن ضروری هستند. این آشکارگر‌‌‌ها در صورتی که میزان متان موجود در هوای معدن از حد خاصی فراتر برود علامت هشدار صادر می‌کند. به جز اینها، تمامی تجهیزات الکتریکی معادن زغال باید ضد جرقه باشد و استفاده از هر وسیله آتش‌زا در معادن زغال ممنوع است. پس ممکن است با این وجود چرا گاهی چنین انفجارهایی رخ می‌دهد؟

قاتل مرگبار معادن زغال

اولاً هر چند در بیش‌تر موارد متان عامل انفجار معدن است، اما همیشه هم این گاز چنین خطری پدید نمی‌آورد. درباره دیگر عوامل انفجار در ادامه صحبت خواهیم کرد. اما حالا در باره این‌که چرا عوامل ایمنی گاهش مؤثر نیستند صحبت می‌کنیم. نخستین و بدیهی‌‌‌‌ترین مسأله این است که دستورالعمل‌های ایمنی نادیده گرفته می‌شوند. اما حتی اگر دستورالعمل‌های ایمنی هم به تمامی رعایت شوند، باز هم امکان انفجار از بین نمی‌رود. در معدن و با شیوه‌ای که در ایران استخراج اتفاق می‌افتد همیشه در محل استخراج و در روی ریل‌های حمل و نقل زغال جرقه‌هایی که در صورت مهیا بودن شرایط تولید انفجار کنند ایجاد می‌شود و ناوزنجیری که وسیله‌ای برای حمل زغال از داخل کارگاه استخراج است عملاً یک دستگاه تولید جرقه است که با کشیدن فلز روی فلز جرقه تولید می‌کند. اما چون در اکثر موارد متان با سیستم تهویه خارج می‌شود، انفجاری رخ نمی‌دهد. گاهی هم ممکن است نرخ رشد متان در معدن بیش‌تر از توان سیستم تهویه باشد، در این صورت دستگاه‌های هشدار در صورت سالم بودن می‌توانند هشدار لازم را صادر کنند. اما اگر این دستگاه‌ها خراب باشند، آنوقت انفجار حتمی است. حالت خطرناک‌تر این است که در حین استخراج معدنچیان با خروج ناگهانی مقادیر زیادی متان مواجه شوند. این اتفاق در صورتی می‌افتد که ناگهان بر اثر عملیات استخراج شکافی در دیواره یک منبع زیر زمینی بیفتد و ناگهان حجم عظیمی از گاز به درون معدن سرازیر شود. این اتفاق معمولاً غیرقابل پیشگیری است، مگر در حین عملیات اکتشاف معدن این منابع زیر زمینی شناسایی شده باشند. اما این اتفاق معمولاً نمی‌افتد و خروج ناگهانی گاز یک عامل مهم انفجار است. خرابی تجهیزات و ضعف سیستم تهویه از جمله عوامل دیگر هستند. اما نکته مهم دیگر سیستم قدیمی استخراج در ایران است که به‌طور بالقوه ریسک را بالا می‌برد. در ایران شناسایی و راه‌اندازی اکثر معادن زغال توسط کارشناسان شوروی سابق و روسیه انجام شده است. به همین جهت استخراج در ایران همچنان به صورت دستی اتفاق می‌افتد و نفرات در نزدیک‌‌‌‌ترین محل به خروجی‌های احتمالی گاز کار می‌کنند. همین مسأله ریسک مرگ‌ومیر در صورت وقوع انفجار را بالا می‌برد. اما به جز متان چند عامل دیگر همچنان گفته شد می‌توانند باعث انفجار شوند. معدنچیان به دام افتاده در زیر زمین فرصت کمی برای نجات دارند

گرد زغال به هر حال می‌کشد

کار در محیط معدن مخصوصاً معدن زغال‌سنگ همواره با خطراتی همراه است. وجود گرد زغال‌سنگ در هوای به همره گرد کوارتز یکی از عوامل انواع بیماری‌های تنفسی است. اما همین عامل در شرایط خاصی می‌تواند باعث انفجار هم شود. گرد زغال به شدت قابل انفجار است. اگر گرد زغال حرارت ببیند مواد فرار آن(شامل بخار و گاز) از آن متصاعد می‌شوند که این مواد فرار به آسانی قابل اشتعال‌ هستند. از آن جا که گرد زغال ذرات ریزی دارد و سطح مخصوص آن زیاد است، لذا این فرایند به سرعت انجام می‌گیرد و انفجار حاصله ممکن است خیلی شدید باشد. در اثر حرارت ناشی از احتراق یک ذره گرد زغال ذرات مجاور آن نیز گرم می‌شوند که در نتیجه مواد فرار آنها نیز خارج می‌شود و آتش می‌گیرد. میزان گرد زغال لازم برای انفجار به میزان مواد فرار آن بستگی دارد، اما به‌طور کلی در هر متر راهروی معدن غلظت گرد زغال نباید به ۳۰ گرم برسد. مونواکسیدکربن هم به دلیل نداشتن یک اکسیژن در ترکیبش قابلیت اکسید شدن مجدد و یا سوختن دارد. اگر غلظت این گاز در محیط به ۱۲٫۵ تا ۷۰ درصد برسد خطر انفجار وجود دارد. همین‌طور ممکن است گاز هیدروژن به صورت خالص در معدن وجود داشته باشد و باعث انفجار شود. حتی وجود ۴درصد هیدروژن هم باعث انفجار در معدن می‌شود.

خصوصی‌سازی و مرگ استانداردها

 

درمورد حادثه آزادشهر هنوز برای اظهارنظر زود است، اما مثلاً فوران آنی گاز قبل در معادن شمالی ایران قربانی گرفته است. شاید وقتش رسیده باشد که علاوه بر حرکت به سوی انرژی‌های پاک استانداردهای ایمنی در معادن را بالاتر برده و از سیستم دستی به سوی مکانیزه حرکت کنیم. این موضوع علاوه بر کاهش ریسک باعث کاهش تلفات و صدمات در صورت وقوع چنین حوادثی خواهد شد. همچنین خصوصی‌سازی معادن زغال در طی دهه‌های گذشته باعث کاهش امکانات و استانداردهای ایمنی در معادن کشور شده است. به‌کارگیری کارگران خسته و دوشیفت و استفاده از تجهیزات چند دهه قبل روسی و استخراج غیرعلمی و…. مکانیزه هنوز در معادن زغال ایران حرف اول را می‌زند. با این وجود همچنان که حادثه آزادشهر نخستین نیست آخرین هم نخواهد بود و متأسفانه این حوادث معمولاً پرتلفات خواهند بودند.