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.