روش تحقیق زغال سنگ

چکیده

زغال سنگ از بقایای گیاهانی است که در دوران های گذشته زمین شناسی رشد و نمو داشته اند به وجود آمده است.

در ایران زغال سنگ قابل استخراج منحصراً مربوط به دوره های تریاس و ژوراسیک است. خاکستر موجود در زغال سنگ همچنین در کک عامل منفی است و باعث می شود که اولاً درصد ماده قابل احتراق در کک کم گردد و ثانیاً برای اینکه ذوب گردد احتیاج به حرارت اضافی دارد. بنابراین کوره موقعی که با ککی که دارای خاکستر زیاد باشد کار کند راندمان آن کم می شود و مصرف کک افزایش می یابد لذا برای بدست آوردن کک خوب لازم است خاکستر موجود در زغال سنگ از 11 درصد تجاوز نکند و زغال هایی که بیشتر از این مقدار خاکستر دارند قبل از مصرف در کک سازی باید از خاکستر اضافی پاک شوند . بحث ایمنی در معادن ، یکی از مهمترین مباحث ، بلکه اصلی ترین عامل در سودآوری طرح های معدنی است.

امروزه در دنیای تکنولوژی حفظ جان پرسنل ، ابزار و ماشین آلات و تعیین تداوم تولید بهتر در شرایط ایده آل مد نظر می باشد. بدیهی است که راندمان بالا در هر صنف تولیدی زمانی به دست می آید که تمامی پرسنل و دستگاه های ذیربط از حداقل آسایش و ایمنی فکری و کاری برخوردار باشند.

از عوامل زیان بار جانی و مخرب موجود در معدن می توان به گرد و غبار ، آتش سوزی ، سر و صدای زیاد و غیر قابل کنترل ، تهویه ناقص ، عدم رعایت ایمنی در حمل و نقل با واگنها ، فقدان روشنایی ، عدم لق گیری بعد از آتشباری ، طراحی نادرست دیواره ها و نگهداری آنها ، رطوبت ، دمای هوا و … اشاره نمود. در این پایان نامه موارد زیان بار فوق برای معادن زیر زمینی و علی الخصوص معادن زغال تفکیک و شرح داده شده است.

در معادن زیر زمینی مسائلی مانند آب و هوای زیر زمینی ، جدا نمودن و تصفیه گرد و غبار ، تهویه ، آتشباری ، گرد زغال و انفجار گاز آن و سایر خطرات معادن زیر زمینی به تفصیل شرح داده شده است و در نهایت رعایت مسائل ایمنی شخصی و تجهیزات ایمنی در معادن زغال شرح داده شده است.

مقدمه

در اغلب کارگاه های بزرگ ساختمانی و معادن شعارهایی با مضمون : «اول ایمنی بعد کار» ، و مانند آن به چشم می خورد . بررسی ها نشان می دهد که عملیات اجرایی پروژه های معدنی یا عمرانی بزرگ اغلب همراه با تلفات جانی ناشی از کار بوده است. بررسی حجم عظیم حوادث منجر به نقص عضو و حوادث آسیب رسان یا بیماری زا، اهمیت مسئله را بیش از پیش روشن می سازد. متاسفانه بخش قابل توجهی از این حوادث به نحوی مربوط به بی احتیاطی و بی دقتی کارگران معدن می باشد . در کشورهای صنعتی برای مقابله با این حوادث اقدامات متنوعی از جمله تدوین استانداردها و دستور العمل های ایمنی و بهداشت و نظارت مستمر بر اجرای صحیح آنها و بالاخره آموزش مستمر کارکنان به اجرا در می آید . از آن جمله می توان آیین نامه ایمنی ایمنی و بهداشت در معادن را نام برد که در سال 1986 توسط دفتر بین المللی کار در ژنو ارائه شده است . در کشور ما نیز از سال ها پیش جزوه های آموزشی ایمنی محیط کار توسط وزارت کار و همچنین متولیان بخش های مختلف صنعت و معدن کشور تهیه شده است. این راهنماها معمولاً ایمنی و بهداشت را از دید عمومی مورد توجه قرار می دهند . امروزه به دلیل پیچیدگی و تخصصی شدن کارها ، هر فعالیت حرفه ای از استاندارد ایمنی خاص خود برخوردار می باشد ، از طرفی دستورالعمل ها و استانداردها باید هر چند سال یکبار روزآمد شوند تا بتوانند شرایط تحول و تغییر محیط کار را از نظر سطح تکنولوژی و یا روش های اجرایی  جوابگو باشند.

مؤسسه استـاندارد و تحقیقات صنعتی ایران طبق قانـون ، متولی تهیه استانداردهای ملی ، به خـصوص در مورد مصنوعات و تولیدات است .  تهیه دستورالعمل ها و استانداردهای مربوط به فعالیـت های عمرانی و مـعدنی اغلب تـوسط وزارتخانه های مربوط انجام می شود .  به عـنوان مثـال استانداردها و دستورالعمل های صنعت آب کشور توسط مرکز استانداردهای وزارت نیـرو تدوین شده و پـس از تایید سـازمان برنامه و بـودجه به صورت استاندارد ملی ابلاغ می شود.

به همین ترتیب وزارت معادن و فلزات در زمینه تدوین راهنماها و دستورالعمل های مربوط به صنعت معدن کاری فعالیت هایی را آغاز نموده است. کانون معادن ایران عمدتاً در ارتباط با مالکیت و حقوق معدنی است و فاقد مطالبی در مورد ایمنی در عملیات معدن کاری می باشد. با توجه به نبود یک دستورالعمل مشخص در این زمینه ، نقش بازرسین و مسئولان ایمنی معادن مشکل می شود.

در چنین شرایطی بازرس یا مسئول ایمنی معدن ، به جای آنکه مجری قانون موجود باشد ، ممکن است در مواردی خود مجبور به ارائه دستورالعمل یا روش کار گردد.

صنعتـگران کشور ما در انـجام  فعالیت های  خود  نـیاز  مبرمی به دستاوردهای تکنــولوژی  نوین دارند  و علاوه بر آن  بایـد  با روش بکار گیری  این  دستگاه ها  و شیوه های نـوین  انجام کار آشنـا شوند .  بـا تـوجه به  همین مـطالب  اینجانب  بر خـود واجب  دانـسته که ضمن  ارائه مـطالبی جـامع در خـصوص ایـمنی  در مـعادن زیـرزمینی  بـالاخص   زغال سنگ که حاصل جمع آوری مطالب ارزشمندی از کتب مختلف می باشد و هدیه ارزشمندی به جامعه مهندسین معدن و استادان گرامی این رشته تقدیم کنم.

فصل اول

آشنایی با زغال سنگ و بررسی اهمیت آن در بازار و جهان

1 ـ 1 ـ آشنایی

زغال سنگ در بین مواد معدنی اهمیت ویژه ای دارد و می توان آن را به عنوان یک سنگ رسوبی تعریف کرد.

در بسیاری موارد می توان آثار برگ ، ساقه و ریشه گیاهان را در داخل لایه های زغال و سنگ های اطراف آن مشاهده کرد و این مطلب نشان دهنده منشاء گیاهی این جسم می باشد گیاهان قدیمی که زغال از آنها درست شده است ، تا حد زیادی شبیه گیاهان امروزی و فوق العاده متنوع بوده اند . تنها در زغال های مربوط به دوره کربونیفر بیش از 3000 نوع گیاه تشخیص داده شده است.

1 ـ 2 ـ چگونگی تجمع مواد گیاهی

گرچه منشاء گیاهی زغال سنگ مورد قبول تمام متخصصین زغال است اما در مورد چگونگی تجمع مواد گیاهی دو نظریه مهم وجود دارد که به نام نظریه های درجازا و دگرجازا معروف است.

الف ) نظریه درجازا

مطابق این نظریه ، زغال در همان محل رویش گیاهان تشکیل شده است . بر اساس این نظریه ، پس از اینکه شرایط آب و هوایی مناسب سبب شد که جنگل های انبوهی به وجود آید، درختان کهنسال در این جنگل ها در محل خود شروع به فاسد شدن کردند. البته اگر مواد گیاهی در معرض هوا قرار گیرند خواهند پوسید و به زغال تبدیل نخواهند شد و برای این کار لازم است که این مواد در زیر رسوبات گل و لای مدفون و حفظ شود. توجیه این مطلب بدین ترتیب است که ابتدا گیاهان و درختان در گودی ها جمع شده و در مرحله بعد، سیلاب هایی که به درون این گودال ها راه یافته ،  مقداری گل و لای با خود حمل کرد و روی آنها را پوشانید و به ترتیبی که بعداً خواهیم دید ، این مواد به زغال تبدیل می شود. وجود لایه های متعدد زغال را که به فاصله کم از هم قرار دارند به این ترتیب می توان توجیه کرد که هر بار پس از تشکیل اولین لایه زغال ، دریا در این محل پیشروی کرده و رسوبات معمولی را بر جای نهاده و پس از عقب نشینی ، مجدداً جنگل جدیدی تشکیل و شرایط برای تشکیل لایه های جدید زغال فراهم گردید.

طرز قرار گرفتن مواد گیاهی اولیه ، دلیل بارزی بر تایید این نظریه است. بدین ترتیب که در بسیاری موارد، درختان به همان حالت قائم به زغال تبدیل شده اند و غالباً در سنگ های زیرین لایه ، آثار ریشه و در سنگ های بالای آن آثار برگ و ساقه دیده می شود.

ب ) نظریه دگرجازا

بر اساس این نظریه ، سیلاب های موسمی و طغیان رودخانه هایی که از نزدیکی جنگل ها می گذشته اند، سبب شده است که درختان زیادی کنده شود و توسط رودخانه به دریا یا باطلاق ها حمل گردد و در آنجا رسوب کند . مبنای این نظریه بر این است که زغال در واقع خود یک سنگ رسوبی است و همان گونه که اجزا سنگ های رسوبی عموماً از محل دیگری به حوضه رسوبی حمل شده و پس از تحمل تغییراتی به سنگ رسوبی تبدیل گردیده اند.

مواد اولیه زغال بایستی به همین ترتیب از جای دیگر حمل شده باشد . در تایید این نظریه می توان وجود قطعات گیاهی از قبیل برگ و ساقه را به موازات لایه بندی سنگ های اطراف زغال نام برد که این مطلب نشانه حمل و نقل از محلی دیگر و رسوبشان در محل فعلی می باشد.

از سویی دیگر ، ترتیب قرار گرفتن اجزاء گیاهی بر حسب وزن مخصوص آنهاست یعنی مواد سنگین تر در ابتدا و مواد سبک تر در مرحله بعدی رسوب کرده اند. علاوه بر این ، در بعضی از لایه ها حفظ آثار ساقه و در عده ای دیگر، تنها آثار برگ و یا درخت مشاهده می شود. حتی در بعضی موارد درخت های اولیه به حالت واژگونه در داخل لایه زغال دیده می شود در حوضه های زغال مختلف دلایلی در تایید هر یک از دو نظریه می توان مشاهده کرد و نیز در برخی از حوزه های زغالی ، به نظر می رسد هر دو نظریه صادق باشد یعنی در حین این که پیشروی دریا در جنگل سبب تشکیل بعضی از لایه ها شده است، رودخانه ها نیز مقدار زیادی مواد گیاهی حمل کرده و مواد اولیه سایر لایه ها را فراهم نموده اند .