Springstoffen
home
Men
onderscheidt gesteente- en veiligheidsspringstoffen.
a. Als gesteentespringstof wordt gewoonlijk
dynamiet, Ammongelit of Forcit
gebruikt.
Bij
ontsteking van deze springstof komt zoveel warmte vrij, dat de uit het boorgat
tredende vlam een explosief mijngasmengsel (lucht met 4,5 tot 14% mijngas) tot
ontploffing kan brengen. (ontstekingstemperatuur mijngas ± 650° C.)
b.
Veiligheidsspringstoffen (Wettersprengstoffen) zijn
springstoffen, die in vergelijking met dynamiet een verhoogde veiligheid ten
opzichte van mijngas en kolenstofexplosies vertonen.
Ze
zijn meestal met vlamdovende bestanddelen zoals keukenzout vermengd.
Bovendien
zijn dikwijls de patronen elk nog weer omgeven door een vlammen-dovend
omhulsel, dit ook weer grotendeels uit keukenzout kan bestaan (zogenaamd ommantelde veiligheidsspringstoffen).
Deze
springstoffen zijn alleen mijngasveilig, zolang men zich houdt aan een bepaalde
grenslading per boorgat. ( bijvoorbeeld 6 of 8 patronen per boorgat).
Indien
een boorgat met meer dan de toegestane grenslading zou worden bezet, kan bij de
ontsteking de uit het boorgat tredende vlam een explosief mijngas-mengsel tot
ontploffing brengen.
Men
heeft springstoffen ontwikkeld welke onder alle omstandigheden veilig zijn ten
opzichte van mijngas en kolenstof, en wel in Duitsland Wetter=-Energite en Wetter-Carbonite B en
in België de “Charbrite.”
Deze
springstoffen bestaan uit Natrium-nitraat en Ammoniumchloride met 6%
nitroglycerine en 4% nitroglucol (bij Chrarbrite 10 % nitroglycerine. Bij ontsteking ontstaan uit NANO 3 en
NH4CL zeer fijn verdeeld NH4NO3 ( een
springstof en NaCL (keukenzout).
Dit
keukenzout bevindt zich dus tussen de springstof en heeft dus een sterke vlamdovende werking.
Deze
springstoffen zijn dus onbeperkt mijngasveilig, de hoeveelheid patronen per
boorgat is dus niet aan een veiligheidsmarge gebonden
Een
nadeel is, deze trekken vocht en water aan
Zij
worden dus ook geleverd in waterdichte plastic- slangen en zo gebruikt.
2. Ontstekingsmiddelen
Men
onderscheidt:
a.
De momentontstekers
b.
de normalle tijdontstekers met tijdinterval van een
halve seconde tussen de opeenvolgende nummers.
c.
de milli-seconde (30/1000 seconde) tussen de
opeenvolgende nummers. (Vroeger 34 milli-seconde) . Al deze ontstekers kunnen in mijngasveilige uitvoering
worden geleverd.
3.Mijngas en kolenstof explosies
De
voorschriften bij het gebruik van springstoffen en ontstekingsmiddelen zijn
hoofdzakelijk gericht op het voorkomen van mijngas- en kolenstofexplosies.
Ontstaat bij het schieten een temperatuur boven de 650 0Celcius, dan
kan een explosief mijngasmengsel tot explosie of kolenstofexplosie veroorzaken, althans
wanneer meer dan 12% vluchtige bestanddelen bevat en kan opdwarrelen.
Elke
explosie kan opnieuw kolenstof doen opdwarrelen, waarna weer een nieuwe kolenstof ontploffing ontstaat (kettingreactie) die zich op een zeer grote
afstand voortplant.
Het
opdwarrelen van kolenstof op een voorbereidingspost verhindert men afdoende
door natspuiten vóór het schieten (voorschrift 55 artikel 19 V.R.I.)
Begin 1940 werd door de
Inspecteur-Generaal der Mijnen een groot aantal Voorschriften
, Reglementen en Instructies uitgevaardigd bekend onder de afkorting
V.R.I.
Naar gelang werden die later
gewijzigd of aangevuld
De
voortplanting van een kolenstofexplosie wordt tegen gegaan door middel van
steenstofgrendels (voorschrift 45 V.R.I.)
Bij
explosies vermengt zich dit steenstof met het gevaarlijke kolenstof.
De
bij de explosie vrijgekomen warmte wordt grotendeels door het steenstof
opgenomen waardoor de temperatuur zo ver daalt, dat geen nieuwe explosie kan
optreden.
De
kolenstofexplosie wordt dus bestreden met water en
steenstofgrendel
Hoe
voorkomen wij mijngasexplosies?
Bij
het schieten met momentontstekers is er geen gevaar indien wij ons maar aan de
grenslading van de veiligheidsspringstof houden of onbeperkt veilige springstof
gebruiken.
Het
schieten met tijdsontstekers kan extra gevaar opleveren bij het schieten in
kool of nevengesteente van kolenlagen.
Dit
gevaar bestaat hierin, dat bij een lager genummerd schot het gesteente of de
kool rondom een hoger genummerd schot zover wegslaat , dat de lading van dit
schot geheel of
gedeeltelijk vrij komt te liggen en dus in de open lucht tot ontploffing komt.
Dit
noemen wij een ”Kantenschuß”.
Ook moet rekening worden
gehouden met de mogelijkheid dat de slagpatroon van een hoger genummerd schot
door de uitwerking van een lager genummerd schot uit het boorgat wordt
getrokken en in de vrije ruimte tot ontploffing komt.
Zowel een ”Kantenschuß” als een in de vrije ruimte ontploffende
slagpatroon kunnen mijngas tot explosie brengen, ook al wordt ommantelde veiligheidsspringstof gebruikt.
Dit gevaar wordt vermeden
indien men milliseconde-ontstekers gebruikt.
Hoe verloopt de explosie in een
boorgat.
Er zijn drie fasen:
1. van
0 tot 3 milliseconde.
Ontsteking en omzetting van springstof
Detonatie-golf en hoge temperatuur (Detonatie
betekent tot ontploffing brengen)
2. van
3 – 100 milliseconde
Steeds toenemende druk van de
springstofgassen op de boorgatwand
3. Het gesteente rondom het
boorgat wordt weggeworpen. (na 100 milliseconde).
Een lager genummerd schot kan
een hoger genummerd schot dus pas beïnvloeden na circa 100 milliseconde. De
ontsteking en detonatie van het volgend schot vindt bij gebruik pas plaats na
30 milliseconden, dus vóór dat het gesteente rondom dat gat door het voorgaande
schot weggeslingerd zou kunnen zijn.
Kantenschuß en in de vrije ruimte ontploffende slagpatronen zijn
uitgesloten, indien men er voor zorgt, dat twee schoten welke elkaar
beïnvloeden hoogstens 75 milliseconden na elkaar ontploffen. (theoretisch 100
milliseconden).
Gebruik van de nummers 0 en of0
e2 naast elkaar is Gebruik van nummer 0 naast nummer 3 kan weer gevaarlijk
zijn.
Zou men in een afslag dus
alleen 0, 1 en 2 van mijngasveilige millisseconde-
ontstekers gebruiken met als springstof een veiligheidsspringstof met bepaalde grenslading , dan zou men deze afslag in het nevengesteente
van vetkool toegestaan kunnen worden.
Om echter elk risico te
vermijden ( bijvoorbeeld overschrijding grenslading, fabricagefout in de
ontstekers) wordt toch alleen maar toegestaan in combinatie met onbeperkt veilige springstof.
Vroeger was het tijdschieten in
kool en nevengesteente van kool met meer dan 12% vluchtige bestanddelen niet
toegestaan vanwege het explosiegevaar, thans kunnen wij door toepassing van
milliseconde –ontstekers in combinatie met onbeperkt veilige springstof bijvoorbeeld
Wetter-Carbonite ook hier tijdschieten toepassen, hetgeen voor de snelle vooruitgang van voorbereidingsposten
van onschatbare waarde is.
Voorschriften
a. voorschriften voor het gebruik van
springstoffen.
1.het
is verboden andere dan door de Inspecteur– Generaal goedgekeurde ontplofbare stoffen en
ontstekingsmiddelen te gebruiken.
2 De
Inspecteur- Generaal bepaalt voor welk soort ontplofbare stof en elke soort
ontstekers de maximale tijdsduur van opslag.
In
het steenwerk werd de Duitse Ammon-Gelite of de
Belgische Forcite toegestaan.
In
de kool of het nevengesteente van de kool werd op de Oranje Nassaumijn I en
Willem-Sophia Wetter-Energite op de Staatsmijn
Wilhelmina Charbrite, op alle andere mijnen Wetter-Carbonite toegestaan.
Voorwaarden
voor de onbeperkt veilige springstoffen in de voorbereiding
a.
Grenslading 16 patronen
b.
Slagpatroon op bodem van boorgat
c.
Schieten in combinatie met milliseconden ontstekers.
3.
Zodra men in een steengang in de nabijheid van oude werken of een kolenlaag of
boven 0,45 meter komt, moet onbeperkt veilige springstof worden gebruikt.
Eventueel
moet tijdig over de juiste lengte worden voorgeboord (2 tot 3 maal de lengte
van de afslag), indien de nadering niet met zekerheid uit de mijnkaarten
blijkt.
b. Voorschriften voor het gebruik van ontstekers.
1. In de kool of
nevengesteente van de kool mag
slechts met moment- of milliseconden ontstekers worden geschoten. Dit met
het oog op het gevaar
van een geheel of ten dele wegrukken door een voorafgaand schot van de los te
schieten kool of gesteentemassa.
2. Tussen 2 opeenvolgende
ontstekingen mag niet meer dan 1 afstellingstrap worden overgeslagen.
3. Het afstellingstrappen in
een afslag dient zo klein mogelijk te zijn.
4 de afstellingstrap tussen 2
schoten. Die elkaar wederzijds kunnen beïnvloeden, mag niet meer dan 3
vertragingen bedragen (90 milli-seconden).
5. Bij het schieten met
onbeperkt veilige springstof moet de slagpatroon op de bodem van het boorgat
worden aangebracht.
Dit om een betere uitwerking van
het schot te verkrijgen en om te verhinderen dat de slagpatroon door een
voorafgaand schot uit het boorgat wordt getrokken, hetwelk
een boorgat met niet ontplofte patronen zou veroorzaken.
c. Voorschriften ter bescherming van het
personeel tijdens het schieten.
1. Het schieten in diensttijd
in de luchttoevoergalerijen onder of boven de pijler is verboden.
2. In afwijking van het
bepaalde in het eerste lid kan in diensttijd worden geschoten wanneer er
voldoende waarborgen zijn voor de veiligheid en de gezondheid van de in de
pijler te werk gestelde arbeiders
Gedacht hierbij wordt aan
voldoende verdunning van de schietgassen door de hoofdluchtstroom.
(bijvoorbeeld 70 m3 ventilatielucht
uit de galerij en 280 m3 lucht in de pijler bij een lucht snelheid
in de pijler van 0,5 meter per seconde).
d.
Voorschriften ter voorkoming van
kolenstofexplosies
1. Alle werkplaatsen, waar ten
gevolge van het schieten kolenstof kan opdwarrelen, hetwelk
in verse toestand meer dan!2% van het gewicht
aan vluchyige bestanddelen bevat (gerekend
zonder as en vocht) moeten worden beveiligd door goed nat te spuiten over een
lengte ten minste 10 meter gemeten van het werkfront af).
2. de
bespuiting met water moet door de met het schieten belaste persoon zelve of
onder zijn onmiddellijk toezicht worden uitgevoerd.
3. Het
natspuiten moet vóór het laden geschieden.
4. Onmiddelijkvóór
het laden en nogmaals voor het ontsteken van de lading
is de met het schieten belaste persoon verplicht er zich van te overtuigen of
er met de veiligheidslamp mijngas is aan te tonen.
Kan mijngas worden aangetoond,
dan mag er niet
worden geschoten.
Boorschema’s.
De inbraak in de kool kan
geschieden met:
a. parallelle gaten (semi canadees)
b. met wigvormige gaten (
schaar- inbraak).
Afslag van kool en steen door elkaar dus
gelijktijdig of gescheiden?
Het gelijktijdig schieten van
kool en nevengesteente in één afslag, kost minder arbeidstijd dan het apart
schieten ( evenals bezetten, schieten aflichten, wachten op schietdampen en
laden.)
Vooral bij dunne lagen ( > 1
meter) verkrijgt men echter een onzuiver product.
Wanneer deze onzuivere afslag
vermengd wordt met pijlerkolen zal de verwerking in de zeverij
en wasserij geen moeilijkheden opleveren.
Heeft de voorbereidingspost met
de dunne laag laag echter een apart laadpunt dan zal het onzuivere product dus/ onvermengd de
wasserij of zeverij bereiken.
Dit kan zodanige moeilijkheden
opleveren, dat men besluit leiever de afslga apart te schieten.
Een onzuiver product remt de
capaciteit van de wasserij
Het besluit om het onzuivere product
de steenberg op te sturen is onjuist. De waarde van de kool die verloren gaat
weegt niet op tegen de verdiende dienttijd op de post
bij gelijktijdig
schieten.
Mijngasuitbarstingen en schokschieten.
Het mijngas wordt gelijktijdig
gevormd met het ontstaan van de steenkool. Het bevindt zich in poriën en
spleten in het gesteente en in de kool. Maar is bovendien aan de kool gebonden .Uit proeven in het laboratorium blijkt dat het
mijngas , dat aan de kool gebonden is , vrijkomt,
wanneer de kool aan druk onderworpen wordt.
Dit is het geval als de
voordruk van een pijler op de kool gaat werken.
Het kan nog niet direct
ontsnappen, omdat de voordruk tevens de poriën en de spleten in de kool
dichtdrukt, zodat het vrijgekomen mijngas er niet ddor
passeren kan.
De kolenlaag voor de pijler uit
verkeert in een gevaarlijke toestand.
Er moet hier mee rekening
worden gehouden bij het drijven van afvoergalerijen, die voor de pijler
uitgedreven worden.
Hier kunnen de zogenaamde mijngasuitbarstingen
optreden, waarbij grote hoeveelheden kolengruis uitgeblazen worden.
Worden de arbeiders hier onder
bedolven kunnen zij door verstikking om het leven komen.
Meestal zijn er geen
aanwijzingen dat een mijngasuitbarsting op komst is. Slechts in één geval werd
ervan te voren een doffe knal gehoord, zodat de arbeiders zich tijdig uit de
voeten konden maken. Door het mijngasgehalte van de steenkool in het algemeen met de diepte stijgt, neemt het gevaar voor
mijngasuitbarstingen op de lagere verdiepingen toe.
Op de Staatsmijn Hendrik gold
dan ook d bepaling, dat op de 700 meterverdieping het front van een
afvoergalerij zonder vóór boren niet
meer dan 4 meter voor de pijler uit mag staan. Men gaat daarbij uit van de gedachte , dat men dan in het gebied van de grootste
voordruk zit.
Op
plaatsen waar gevaar voor mijngasuitbarstingen aanwezig moet worden geacht (
dit is op de Staatsmijn Hendrik beneden de 636 meterverdieping en verder op
alle plaatsen waar de bedrijfsleiding dit nodig acht) moet onder toezicht van
de ventilatiedienst een gat ter lengte van 20 meter worden voor geboord.
De druk van het mijngas in dat
gat moest worden opgemeten.
Bij een mijngas druk van meer
dan 5 atmosfeer overdruk mogen geen ander werkzaamheden worden verricht, dan
die, welke nodig waren om deze druk door het boren van draineergaten te
verminderen tot beneden 5 atmosfeer of om te kunnen schokschieten. Pas na het schokschieten of draineren tot
beneden 5 atmosfeer mag het werk worden hervat, maar na elke 3 meter vooruitgang
moet dit zo nodig worden herhaald.
Een serie schokschoten bestaat
gewoonlijk 4 in de kool geboorde gaten ter diepte van 3 meter. Elk gat moet met
tenminste 4 patronen ommantelde
veiligheidsspringstof worden bezet. De ladingen moeten met momentontstekers
worden afgeschoten en het boorgat moet volledig opgevuld worden met een mengsel
van leem en tenminste 20%gewichtasdelen keukenzout.
Er gold verder onder andere nog
voorschriften inzake uitschakelen van de electrische stroom en het schieten uit een speciaal
beveiligde nis.
De V.R.I.
is in dit artikel boven even aangehaald
Dit zijn voorschriften en
modelreglementen en instructies
vastgesteld door de Inspecteur –Generaal der Mijnen ter uitvoering van
het Mijnreglement 1939.
Wijzigingen werden in het
algemeen slechts aangebracht na overleg met alle mijnen in Nederland.
Het toezichthoudend personeel
dient te zorgen steeds goed
op de hoogte te zijn van de voorschriften van de V.R.I. die met
hun werk verband houden.
Voor de voorbereiding zijn
onder andere van belang.
No
33 Water en drijfzanddoorbraken.
No
15 Beveiliging van simpels
No
16 transportbanden en transportgalerijen.
No
18 Hellingen en dalingen: afscheiding voetpaden.
No
37 verkeer van personen door transporthellingen
No
41 Materiaal vervoer in hellingen en dalingen.
N0
45 Steenstofbeveiligingen
De V.V.A
Dit
zijn de verzamelde voorschriften en aaanwijzigingen
van de Veiligheidsdienst van de Staatsmijnen, die in de loop der tijden tot
stand zijn gekomen.
Hierin
komen alle bijzonderheden voor de talrijke veiligheidsmaatregelen, die men
speciaal voor de Staatsmijnen van belang acht.