Rozwój systemowego monitorowania zagrożeń w podziemnym górnictwie. Development of system monitoring of hazards in underground mining

Transkrypt

1 dr hab. inż. STANISŁAW TRENCZEK dr inż. JERZY MRÓZ dr inż. ZDZISŁAW KRZYSTANEK dr inż. ZBIGNIEW ISAKOW dr inż. MARCIN MAŁACHOWSKI mgr inż. KRZYSZTOF OSET Instytut Technik Innowacyjnych EMAG Rozwój systemowego monitorowania zagrożeń w podziemnym górnictwie Development of system monitoring of hazards in underground mining W artykule przypomniano wpływ na poziom bezpieczeństwa w danym rejonie eksploatacyjnym takich współwystępujących zagrożeń, jak: pożary endogeniczne, zagrożenia metanowe, klimatyczne, tąpania oraz wybuchy pyłu węglowego. Scharakteryzowano możliwe zagrożenia pod względem dynamiki skutków ich wystąpienia, co pozwoliło wyróżnić grupy zagrożeń o charakterze biernym, w tym jawne i utajone, oraz dynamicznym. Na tle dotychczas realizowanych zakresów monitorowania zagrożeń przedstawiono nowe zakresy pyłometrię, barometrię oraz termohigrometrię jako najnowsze możliwości funkcjonalne systemów monitorowania. Omówiono także nowe możliwości doraźnego monitorowania górotworu w celu wykrywania ewentualnych możliwości wystąpienia niebezpiecznych zjawisk gazogeodynamicznych. The article describes the influence of the associated hazards of spontaneous fires, of fires caused by methane ignition, of climatic bumps and of coal dust explosion on the safety levels in specific exploitation areas. Potential hazards are characterized from the point of view of the dynamics of the consequences of their occurrence, which results in dividing them into two groups: those passive (including open and hidden hazards) and those dynamic. New directions - monitoring of dust, barometry, thermohigrometry i.e. new functionalities of monitoring systems are presented against the hitherto prevailing monitoring spectrum. The article presents also new solutions in the strata monitoring used for prediction of potential occurrence of hazardous gas- and geodynamical events. WPROWADZENIE INTRODUCTION Wiele tragicznych w skutkach zdarzeń zaistniałych w ostatnich kilkudziesięciu latach w polskich kopalniach potwierdza fakt, że każde zagrożenie, nawet występujące pojedynczo, może stanowić niebezpieczeństwo dla załogi, natomiast współwystępowanie dwu lub kilku zagrożeń, takich jak zagrożenia tąpa- Many tragic events that occurred in the last several dozen years in Polish mines confirm the fact that each hazard, even in case of its separate occurrence, can constitute a severe danger for human life, moreover, a coincidence of two or several hazards, such as rock bursts, too high a methane concentration, fire, co-

2 4 MECHANIZACJA I AUTOMATYZACJA GÓRNICTWA niami, metanowe, pożarowe, wybuchem pyłu węglowego i klimatyczne, w znacznym stopniu podnosi poziom niebezpieczeństwa. Coraz głębiej prowadzona eksploatacja pokładów węgla kamiennego powoduje wzrost liczby robót wybierkowych dokonywanych w warunkach współwystępowania zagrożeń, przy czym spośród wymienionych czynników podwyższonego ryzyka zagrożenie metanowe ma największe znaczenie z kilku powodów. Po pierwsze dlatego, że zapłon metanu może zostać zainicjowany na kilka różnych sposobów jego przyczyną mogą być pożary endogeniczne i tąpania. Po drugie zaś zapłon metanu może spowodować wybuch pyłu węglowego lub zapalenie węgla (w szczególnych przypadkach także innego materiału palnego) [6, 8]. Fakt, że eksploatacja pokładów węgla jest działalnością o wysokim ryzyku, sprawia, iż jednym z ważniejszych zadań staje się monitorowanie towarzyszących jej zagrożeń. Monitoring prowadzony w oparciu o aktualne dane pozwala wskazywać rzeczywisty poziom zagrożenia, nierzadko różniący się od wynikającego z prognozy, dzięki czemu podnosi poziom bezpieczeństwa pracowników i jest niezwykle ważny dla prawidłowego funkcjonowania zakładu górniczego. 1. SPECYFIKA ZAGROŻEŃ NATURALNYCH al dust explosion and climatic hazard reduces the safety level significantly. The fact that coal is extracted from deeper and deeper seams results in a growing number of extraction works that are carried out under associated hazards, the most significant of which is methane hazard. First of all, methane ignition can be started in several ways it can be caused by spontaneous fires and rock bumps. Secondly, methane ignition can cause coal dust explosion or coal ignition (in some cases also ignition of other flammable materials) [6, 8]. Due to the fact that extraction of coal seams belong to high risk activities, monitoring of possible hazards cannot be overestimated. Monitoring that bases on current data makes it possible to indicate other hazard level than in case of monitoring basing on prognosis and, as a result, increases the safety level of workers and has a crucial importance for the proper operation of all mining plants. 1. SPECIFIC PROPERTIES OF NATURAL HAZARDS W nowym prawie geologicznym i górniczym [14] wprowadzone zostały zmiany w kwestii czynników, które zalicza się do zagrożeń występujących w kopalniach węgla kamiennego. Oprócz takich zagrożeń, jak: tąpania, wybuch metanu, wybuch pyłu węglowego, wyrzut gazów i skał, radiacyjne i wodne wprowadzono również zagrożenie klimatyczne. Zagrożenie działaniem pyłów szkodliwych dla zdrowia nie będzie zaliczane do podstawowych zagrożeń tylko klasyfikowane do poszczególnych poziomów zagrożenia, podobnie jak zagrożenie pożarami endogenicznymi. Kolejna zmiana w prawie polega na tym, że zaliczanie pokładu węgla, jego części lub wyrobisk do odpowiedniej kategorii, stopnia i klasy w większości zagrożeń dokonywane wcześniej przez organ nadzoru górniczego obecnie dla wszystkich zagrożeń wpisane zostało w zakres obowiązków kierownika ruchu zakładu górniczego. Natomiast sama zasada wyodrębniania zagrożeń nie uległa zmianie. Zagrożenia naturalne posiadają pewne charakterystyczne cechy, które stanowią podstawę ich kategoryzowania. Można je różnicować ze względu na tempo rozwoju, określając jako: bierne, pozwalające na dłuższą obserwację zachodzących zmian, a w tym: The new geological and mining law [14] includes changes in the enumeration of factors classified as hazards existing in hard coal mines. Apart from hazards like: the rock bumps, methane explosions, coal dust explosions, outbursts of gas and rock, radiation and water hazards another type i.e. the climatic hazard was introduced. The hazard related to harmful dusts impact will not be subject to assignation, it will only be classified to individual levels of hazard, just like in case of the hazard of spontaneous fires. Another change in law consists in the fact that assignation of coal seams, their parts or mine workings to a corresponding category, grade or class, which in most of the cases was performed by mining supervision authorities will now, for all types of hazards, belong to the duties of maintenance officers of mining plants. On the other hand, the general rule how to differentiate hazards will not change. Natural hazards have some properties which constitute a basis of hazard classifications. All hazards can be differentiated basing on the speed of their development, such classification encompasses: open hazards, when occurring changes can be monitored in a long time horizon, including:

3 Nr 11(501) LISTOPAD jawne zagrożenia pożarami endogenicznymi i klimatyczne, utajone, których skutki dla zdrowia występują przy dłuższej ekspozycji pracownika na działanie czynników szkodliwych zagrożenia działaniem pyłów szkodliwych dla zdrowia i radiacyjne, dynamiczne, charakteryzujące się skokowymi zmianami po wystąpieniu objawów zagrożeń: tąpaniami, metanowego, wybuchem pyłu węglowego, wyrzutem gazów i skał, wodnego, pożarami egzogenicznymi. Innego podziału zagrożeń dokonuje się w związku z przewidywalnością poziomu ich wstępowania i na tej podstawie można wyróżnić zagrożenia: o stosunkowo łatwo przewidywalnym poziomie tj. zagrożenia: wybuchem pyłu węglowego, działaniem pyłów szkodliwych dla zdrowia, wodne, radiacyjne naturalnymi substancjami promieniotwórczymi, klimatyczne, o średnio przewidywalnym poziomie tj. zagrożenia: metanowe, pożarami endogenicznymi, o trudno przewidywalnym poziomie tj. zagrożenia: tąpaniami, wyrzutami gazów i skał. Można też wyróżnić trzy grupy zagrożeń, wydzielone ze względu na prawdopodobieństwo skali wystąpienia zdarzeń i wypadków: bez ofiar śmiertelnych tj. zagrożenia: działaniem pyłów szkodliwych dla zdrowia, radiacyjne, z kilkoma ofiarami śmiertelnymi zagrożenia: tąpaniami, pożarowe i klimatyczne, o rozmiarach katastrofy, z kilkunastoma, a nawet kilkudziesięcioma ofiarami śmiertelnymi w przypadku zagrożeń: metanowego, wybuchem pyłu węglowego, wyrzutami gazów i skał oraz wodnego. evident hazards hazards of spontaneous fires and climatic hazards, hidden hazards, which have an impact on health in case of a longer exposition to harmful agents hazard of harmful dusts impact and radiation hazards, dynamic hazards when sudden fluctuating changes can be monitored once an event related to the following hazards has taken place: hazard of rock bumps, methane hazard, coal dust explosion hazard, hazard of rock and gas outburst, hazard of exogenous fires and water hazard. Another hazard classification can be performed basing on predictability of hazard intensity, such classification encompasses: hazards, the intensity of which can be relatively easily predicted i.e. coal dust explosion hazard, harmful dusts impact hazard, water hazard, radiation hazard related to natural radioactive materials, climatic hazards, hazards with medium predictable intensity i.e. methane hazards, spontaneous fire hazard, hazard the intensity of which can be predicted with difficulties i.e. rock bump hazard, hazard of gas and rock outburst. One can also classify three types of hazards, basing on the most probable scale of occurring events and their consequences: with no fatalities i.e. hazard related to harmful dusts impact, radiation and climatic hazards, with several fatalities rock bump and fire hazards, disaster with over ten or even several dozen of fatalities methane hazards, coal dust explosion hazard, hazard of gas or rock outburst and water hazards. 2. DOTYCHCZASOWE ZAKRESY MONITOROWANIA ZAGROŻEŃ 2. HITHERTO PREVAILING SPECTRUM OF HAZARD MONITORING Już tylko tych kilka podanych wcześniej opisów zagrożeń naturalnych pokazuje, jak duże jest ich znaczenie w procesie zapewnienia bezpieczeństwa pracy, dlatego też od lat nakłada się na przedsiębiorcę pewne obowiązki z nimi związane. Aktualnie przepisy stanowią (art. 117 [14]), iż przedsiębiorca jest obowiązany rozpoznawać zagrożenia związane z ruchem zakładu górniczego i podejmować środki zmierzające do zapobiegania i usuwania tych zagrożeń, a także posiadać odpowiednie środki materialne i techniczne oraz służby ruchu zapewniające bezpieczeństwo pracowników i ruchu zakładu górniczego. Z pomocą A few characteristics of natural hazards described above are sufficient to affirm how strongly they affect the process of occupational safety assurance. That is why some obligations related to the occupational safety and health have been for years imposed on entrepreneurs. Nowadays the mining regulations (Art. 117 [4]) oblige the entrepreneur to recognize all hazards related to the mining plant operation, to take precautions to prevent and to eliminate these hazards as well as to possess suitable material and technical means and to employ maintenance personnel to ensure safety of the miners and of the plant operation.

4 6 MECHANIZACJA I AUTOMATYZACJA GÓRNICTWA w wypełnianiu tego obowiązku przychodzą od zawsze nauka i technika. Postęp techniczny oraz analiza przyczyn i skutków wypadków górniczych wpływają na stałe poszerzanie wiedzy o występujących zagrożeniach, udoskonalanie przepisów regulujących prowadzenie ruchu zakładu górniczego, unowocześnianie maszyn i urządzeń pod kątem bezpieczeństwa użytkowania oraz wprowadzanie coraz efektywniejszych technologii robót górniczych, organizacji prac, a także odpowiedniego sprzętu kontrolno-pomiarowego zarówno do pomiarów doraźnych, jak i stałego monitoringu [13, 7]. Od początku lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku narastał, wspomniany wcześniej, problem zagrożeń skojarzonych [4], z powodu którego zwiększało się prawdopodobieństwo zaistnienia stanów awaryjnych i krytycznych w ruchu zakładu górniczego. Nieodzownym dla bezpieczeństwa załogi stało się więc odpowiednie zarządzanie informacjami o poziomach zagrożeń w połączeniu z kontrolą procesów technologicznych. Dało to początek dyspozytorskiemu nadzorowi nad procesami technologicznymi i bezpieczeństwem załogi, który umożliwiał między innymi wizualizację zmian występujących w zaprogramowanych i kontrolowanych przez system procesach za pomocą dynamicznej tablicy synoptycznej. Równoczesny wzrost znaczenia kontroli poziomu zagrożeń skojarzonych spowodował, że obok dyspozytora ruchu ważną rolę odgrywali dyspozytor metanometrii i dyspozytor kopalnianej stacji tąpań, którzy nadzorowali coraz to nowsze systemy kontroli. Niezbędne stało się zintegrowanie istniejących w kopalni podsystemów w jeden logicznie powiązany system nadzoru dyspozytorskiego z wielopoziomową strukturą monitorowania procesu wydobywczego i bezpieczeństwa (SD2000). Jest to system otwarty, umożliwiający przyłączenie i integrację nowych, kolejnych podsystemów [12]. Przykładem może być opracowany w 2006 roku system SMP-NT/A, który stanowi kompleksowe rozwiązanie problemu monitorowania parametrów bezpieczeństwa i produkcji w zakładach. W skład systemu (rys. 1) wchodzą urządzenia stacyjne (powierzchniowe), urządzenia obiektowe (dołowe), urządzenia końcowe (czujniki analogowe i dwustanowe) oraz niezbędna do zarządzania bezpieczeństwem i produkcją zakładu górniczego infrastruktura informatyczna. Urządzenia dołowe systemu umożliwiają prowadzenie ciągłej kontroli parametrów środowiska kopalnianego, a w szczególności obejmują takie zakresy, jak: Both science and engineering have always strongly supported fulfillment of safety requirements. Technical development and analysis of causes and consequences of mining accidents contribute to the continuous widening of the knowledge about existing hazards, to improvement of mining regulations on plant maintenance, to modernization of mining equipment from the point of view of operational safety and to implementation of some more and more effective technologies in mining and organization of works, as well as to application of a proper control and measurement equipment used for periodical and continuous monitoring [13, 7]. Since the beginning of the nineties of the 20th century the problem of associated hazards resulting in increased probability of emergency and critical situations during mining plant operation has been growing [4]. Proper management of information on hazard levels and control over technological processes have become indispensable for occupational safety. This has initiated development of supervisory control over technological processes and personnel safety, which, among others, has made it possible to visualize all changes in processes programmed and controlled by the system in form of a dynamic synoptic table. At the same time growing importance of the control of the level of associated hazards resulted in appearance, apart from a mine maintenance officer, of a gas monitoring system officer and a rock-bump control officer, responsible for the recently developed systems. Subsystems already existing in mines had to be integrated in one logically interrelated mine control system with a multilevel structure which would make it possible to monitor the mining process and the safety issues (SD2000). The described system has an open character, which means, that new subsystems can be linked to it and integrated [12]. The system SMP-NT/A developed in 2006 constitutes a complex solution to the problem of monitoring of safety and production parameters in industrial plants. The system encompasses (Fig.1) station equipment (surface part), object equipment, terminal units (analogue and bistable sensors) and a software infrastructure necessary for the safety and production management in mining plants. The underground units of the system ensure continuous monitoring of parameters of mine atmosphere, in particular they cover the following areas:

5 Nr 11(501) LISTOPAD Rys.1. Schemat poglądowy systemu SMP-NT/A [12] Fig. 1. Structure of the system SMP-NT/A [12] Powierzchnia Surface part, Dół Underground part, Sieć ogólnokopalniana Mine cable network, Centralna baza danych Central data base, Stanowisko dyspozytorskie Mine control post, Serwer lustrzany Mirror server, Centrale telemetryczne Central telemetric units, System alarmowo-rozgłoszeniowy Alarm broadcasting system, Systemy geofizyczne Geophysical systems, Linie zasilająco-transmisyjne Supply-transmission lines, Urządzenia o działaniu cyklicznym Cyclic operation units, Urządzenia obiektowe i końcowe Object and terminal units, Metanomierze serii MM MM series sensors of methane, Centrale dołowe underground central units, Czujniki analogowe i dwustanowe Analoque and bistable sensors pomiar parametrów fizycznych i składu chemicznego powietrza monitorowanie zagrożeń aerologicznych, kontrola stanu i parametrów pracy urządzeń wentylacyjnych, kontrola sejsmoakustyczna stanu naprężeń górotworu, kontrola sejsmiczna wstrząsów górotworu, measurement of physical parameters and chemical composition of the air monitoring of aerological hazards, monitoring of ventilation equipment status and its operation parameters, seismoacoustic monitoring of stresses in the strata, seismic control of rock bumps,

6 8 MECHANIZACJA I AUTOMATYZACJA GÓRNICTWA kontrola stanu oraz parametrów pracy maszyn i urządzeń ciągów technologicznych, realizacja algorytmów dwustanowego sterowania maszyn i urządzeń dołowych, w tym automatycznego wyłączania zasilania w przypadkach zagrożenia wybuchem. W podziemnej części systemu stosuje się wyłącznie urządzenia iskrobezpieczne, przystosowane do zdalnego zasilania z obwodów liniowych części stacyjnej. Cecha ta ma szczególne znaczenie w przypadku kopalń o wysokim poziomie zagrożeń naturalnych, gdyż umożliwia zachowanie ciągłego monitoringu środowiska w każdych warunkach, niezależnie od stanu dołowej sieci elektroenergetycznej. Zarówno część pomiarowo-wykonawcza (telemetryczna), jak i infrastruktura informatyczna (dyspozytorska) mają konstrukcję modułową, co oznacza, że system może być konfigurowany stosownie do wielkości monitorowanego obiektu i funkcji, jakich użytkownik w danym momencie oczekuje. W kopalniach eksploatujących pokłady zagrożone tąpaniami oraz zagrożone wyrzutami metanu i skał szczególnie istotną rolę odgrywają kontrole sejsmoakustyczne i sejsmiczne [2, 3]. Jednym z nich jest system sejsmoakustyczny ARES-5/E, którego zadaniem jest przetwarzanie przy pomocy geofonowych sond pomiarowych (mocowanych na kotwach w ociosie chodników przygotowawczych) prędkości drgań mechanicznych górotworu na postać sygnałów elektrycznych, a następnie po wzmocnieniu i filtracji w nadajnikach przesyłanie tych sygnałów na powierzchnię do kopalnianej Stacji Geofizyki za pośrednictwem telekomunikacyjnej sieci kablowej oraz układów odbiorczych stacji. Z kolei drugi z systemów system sejsmiczny ARAMIS M/E (z cyfrową transmisją sygnałów) umożliwia lokalizację wstrząsów zaistniałych w rejonie kopalni, określanie ich energii oraz ocenę zagrożenia tąpaniami metodami sejsmologii. Duża dynamika rejestracji (110 db), pasmo rejestrowanych częstotliwości (0-150 Hz) oraz odporność cyfrowej transmisji na zakłócenia umożliwia prawidłową rejestrację zarówno słabych zjawisk sejsmicznych od 10 2 J, jak i zjawisk o dużej energii oraz identyfikację charakterystycznych faz przebiegów sejsmicznych. W zależności od rozległości obiektu system wykorzystuje jako czujniki sejsmometry lub opcjonalnie geofony niskoczęstotliwościowe. Umożliwia on ciągłą rejestrację sygnałów sejsmicznych w serwerze rejestrującym. Systemowe i kompleksowe monitorowanie zagrożeń skojarzonych zapewnia cyfrową obróbkę sygnałów i komputerową ich interpretację, co następuje w powierzchniowej części systemu. Struktura systemu jest ściśle podporządkowana wymaganiom, jakie stawiają przepisy i dyrektywy. W szczególności: monitoring of status and operation parameters of machines and equipment belonging to technological lines, realization of binary algorithms of control of underground machines and equipment, including automatic power shutdowns under explosion hazard. Only intrinsically safe devices can be applied in the underground part of the system. The devices must be adapted for power supply from linear circuits of the station part. This feature is particularly important in case of mines with a high level of natural hazards as it makes continuous monitoring of environment possible under all circumstances, independently from the condition of the underground power grid. Both the measuring and executing part (the telemetric part) and the IT infrastructure (mine control) have a modular construction, which means that the system can be configured accordingly to the size of the monitored object and to the functions required by the user. In mines which extract coal from seams that are rock bump or methane and rock outburst hazardous seismoacoustic and seismic control is especially important [2, 3]. The main function of the ARES-5/E system is to process velocity of mechanical vibrations using geophone measurement probes (fixed on anchor plates on the walls of a development gallery) into electrical signals, and later, once the signals are filtered and reinforced, to transfer them to the mine station of geophysics on the surface via telecommunication cable network and via receiver system of the station. On the other hand, the seismic system AR- AMIS M/E (with digital signal transmission) is used for determination of bumps location in mine area, for determination of their energy and for analysis of rock bump hazards basing on seismological methodology. Big dynamics of registration (110 db), the band of registered frequencies (0-150 Hz) and resistance of the digital data transfer against interferences make proper registration of both weak (starting from 10 2 J) and high-energy seismic events as well as identification of specific phases of seismic processes possible. Depending on the object size the system uses as sensors either seismometers or else low-frequency geophones. The system provides for continuous registration of seismic signals in a registration server. System and complex monitoring of associate hazards ensures digital processing and computer analysis of signals which is performed by the surface part of the system. The structure conforms strictly with the requirements included in legally binding regulations and directives. In particular:

7 Nr 11(501) LISTOPAD zapewnia realizację przyjętego w górnictwie hierarchicznego układu zarządzania produkcją i bezpieczeństwem, umożliwia zdalne zasilanie z urządzeń dołowych z powierzchni, co zapewnia ich normalne działanie w każdych warunkach, umożliwia realizację wymaganych przepisami zadań wizualizacji danych w punkcie dyspozytorskim, archiwizacji i raportowania danych pomiarowych i zdarzeń oraz sterowania dołowymi urządzeniami zasilającymi i sygnalizacyjnymi. Ponadto umożliwia też: automatyczne powiadamianie załóg pracujących w rejonach o zagrażającym im niebezpieczeństwie, integrację z systemami geofizycznymi dla umożliwienia realizacji automatycznych wyprzedzających wyłączeń energii elektrycznej w rejonach, w których wystąpił wstrząs o energii mogącej spowodować gwałtowny wypływ metanu, współpracę poprzez powierzchniową sieć informatyczną z innymi pracującymi w zakładach górniczych systemami akwizycji i wizualizacji. Znaczenia systemowego monitorowania [9] nie da się przecenić, jednakże zazwyczaj ogranicza się ono do pomiarów tych parametrów, których kontrola jest nakazana przepisami prawa. Istnieją już jednak rozwiązania umożliwiające monitorowanie nowych obszarów. the system ensures realization of a hierarchic system for management of production and safety which is customary in the mining industry, the systems make it possible to power supply the underground devices from the surface, which ensures their normal operation under all circumstances, the system guaranties the following functions required by corresponding regulations: visualization of data in the mine control room, data archiving and reporting of measurement data and events, control over underground power and signaling devices. Furthermore it secures: automatic notification of the personnel working in hazardous area about occurring hazards, integration with geophysical systems in order to guarantee automatic preventive power shutdowns in an area, in which a strong bump, which could possibly be resulting in a sudden methane outburst, has taken place. cooperation via a surface IT network with other systems of data acquisition and visualization that operate in the mine. The importance of a systems monitoring [9] cannot be overestimated, however, usually it only covers monitoring of these parameters, the monitoring of which is required by the law. Yet, there are solutions, that make it possible to monitor also new areas. 3. NOWE ZAKRESY SYSTEMOWEGO MONITOROWANIA ZAGROŻEŃ 3. NEW AREAS IN SYSTEM MONITORING OF HAZARDS 3.1. Monitorowanie zagrożeń związanych z pyłem Badania intensywności zapylenia powietrza kopalnianego prowadzone były w Instytucie EMAG przez kilkunaście lat. Pozwoliło to zbudować i sprawdzić funkcjonalność przyrządu pomiarowego mierzącego wielkość zapylenia oraz dokonać jego modernizacji. Z kolei badania in situ oraz dokonanie odpowiedniej interpretacji wyników pozwoliły wykorzystać je do właściwej oceny poziomu zagrożenia szkodliwym działaniem pyłu i zagrożenia wybuchem pyłu węglowego [12]. Monitorowanie zapylenia przy pomocy pyłomierza PŁ-2 (rys. 2) daje o wiele większe możliwości kontroli poziomu zapylenia oraz zapobiegania jego skutkom. Przykładem mogą być badania przeprowadzone w jednej z kopalń z zastosowaniem trzech pyłomierzy PŁ-2 rozstawionych w wylotowym prądzie powietrza ze ściany (10, 60 i 100 m od ściany). Pokaza Monitoring of hazards associated with dust Some research on dustiness intensity has been carried out in the Institute EMAG for over ten years. This has resulted in construction, functionality testing and modernization of a device to measure dustiness volume. At the same time, some in situ research using this device and a proper interpretation of its results resulted in a successful estimation of the level of harmful dust impact hazard and of the level of the coal dust explosion hazard [12]. Monitoring of dustiness using the dust meter PŁ-2 (Fig. 2) guaranties much bigger possibilities to determine the dustiness level and to prevent its consequences. As an example one can point out a research carried out in one of the Polish mines using three dust meters PŁ-2 located in return air of a long wall (10, 60 and 100 m from the long-wall). The research has shown

8 10 MECHANIZACJA I AUTOMATYZACJA GÓRNICTWA ZAWIESIA ZŁĄCZE WYŚWIETLACZ KOMORA POMIAROWA Rys. 2. Pyłomierz PŁ-2 i jego budowa [11] Fig. 2. Dust-meter PŁ-2 and its construction [11] 1 głowica nadajnika transmitter head, 2 głowica odbiornika receiver head, 3 układ elektroniczny electronic system, 4 dioda nadawcza transmitter diode, 5 dioda odbiorcza receiver diode, 6 kanał z przesłonami przeciwpyłowymi channel with anti-dust screens, 7 tulejki pochłaniające światło rozproszone sleeves absorbing dispersed light, 8 obudowa casting, 9 komora pomiarowa measurement chamber, 10 korpus układu pomiarowego body of the measurement system Rys. 3. Zmienność stężeń pyłu zarejestrowana przez pyłomierz w odległości 60 m od ściany [11] Fig. 3. Variability of dust concentration registered by a dust meter located 60m from a long-wall [11] ły one, jak bardzo zmienne bywa stężenie pyłu w czasie jednej zmiany. Dzięki takim pomiarom możliwe jest określenie rozkładu stężeń względem wartości dopuszczalnych pod kątem szkodliwego oddziaływania na zdrowie, co ilustruje przykład czujnika umieszczonego 60 m od ściany (rys. 3). Pozwala to więc określać poziom narażenia pracownika na szkodliwe działanie pyłu oraz oznaczyć strefy zagrożenia uwzględniające wartości uśrednione: A bezpieczną, B tolerowalną, C nietolerowalną, co pokazano na rysunku 4. that dustiness during one shift can be extremely variable. Basing on such measurement it is possible to determine distribution of dust concentration in comparison with its permissible values from the point of view of their harmful impact on health, which is illustrated by the following example of a sensor located 60 m from the long-wall (Fig. 3). This makes it possible to determine a level of workers exposure to a harmful impact of dust as well as to mark danger zones taking into account some average values: A safe, B tolerable, C intolerable, which is presented in Fig. 4.

9 Nr 11(501) LISTOPAD Rys. 4. Strefy zagrożenia szkodliwego działania pyłu węglowego [11] Fig. 4. Danger zones basing on a harmful coal dust impact [11] Rys. 5. Rozkład ubytku stężenia pyłu zawieszonego w powietrzu [11] Fig. 5. Distribution of the concentration decrease of the dust suspended in the air Wyniki badań pozwoliły również na pozyskanie wiedzy na temat intensywności osadzania pyłu poprzez obliczanie masy pyłu całkowitego osiadłego w danej strefie wyrobiska (wyrobisk) w stosunku do średnich rozkładów pyłu zawieszonego. Krzywa ubytku (rys. 5), oznaczana jako C u (x), daje informację, ile pyłu zawieszonego w powietrzu ubyło wraz z odległością od źródła zapylenia. The research results have also made it possible to gather some information on the intensity of dust sedimentation. This has been achieved thanks to calculation of the mass of total dust settled in a specific area of a working (or of some workings) in relation with some average distributions of suspended dusts. The decrease curve (Fig. 5), marked as C u (x), informs how much dust suspended in the air decreased alongside with the distance from a dustiness source.

10 12 MECHANIZACJA I AUTOMATYZACJA GÓRNICTWA Wykorzystano to do oceny zagrożenia wybuchem pyłu węglowego oraz obliczania intensywności jego neutralizacji pyłem kamiennym lub wodą (opylanie lub zmywanie stref niebezpieczeństwa wybuchu). Takich realnych i bieżących ocen zagrożenia szkodliwym działaniem pyłu oraz zagrożenia wybuchem pyłu węglowego nie umożliwiają powszechnie wykonywane pomiary grawimetryczne stężenia pyłu Monitorowanie zagrożenia klimatycznego Zgodnie z projektem rozporządzenia o zagrożeniach naturalnych [15] w 2013 r. obowiązywać będzie nowy sposób oceny zagrożenia klimatycznego w miejscu pracy w podziemnych wyrobiskach górniczych. Ocena ta będzie dokonywana na podstawie wartości wskaźnika temperatury zastępczej klimatu, określanego według wzoru: t zk = 0,6 t w + 0,4 t s v (1) gdzie: t w temperatura powietrza mierzona tzw. termometrem wilgotnym, w zakresie C, t s temperatura powietrza mierzona tzw. termometrem suchym, w zakresie C, v prędkość powietrza (m/s) pomnożona przez współczynnik przeliczeniowy [1 s C/m], w zakresie 0,15 4,0 m/s. Po pomiarze parametrów podanych we wzorze (1) możliwym przy pomocy przyrządów przenośnych typu psychroaspirator Assmana i anemometr dokonywane jest obliczenie wartości i ocena wg kryteriów podanych w przepisach [15]. W Instytucie Technik Innowacyjnych EMAG opracowano dla tego celu dwa rodzaje przyrządów pomiarowych. Pierwszy z nich jest przyrządem stacjonarnym (rys. 6), podłączonym do systemu monitorowania znajdującego się w danej kopalni. This observation has been used for estimation of the coal dust explosion hazard and for calculation of the intensity of its neutralization using rock dust and water (rock-dusting and watering of the explosion hazardous areas). Such actual and current estimations of the hazard of harmful dust impact and of the coal dust explosion hazard cannot be performed using commonly applied gravimetric measurement of dust concentration Monitoring of climatic hazard According to the project of legislation on natural hazards [15] new methods of estimation of the climatic hazard in underground mine workings will come into force in The estimation will be done basing on a value of an index of substitute temperature of climate, which is calculated according to the following formula: t zk = 0,6 t w + 0,4 t s v (1) where: t w temperature of the air measured using a, so called, wet thermometer within C, t s temperature of the air measured using a, so called, dry thermometer within C, v air velocity (m/s) multiplied by a conversion factor [1 s C/m], within 0,15 4,0 m/s. Once the parameters presented in the formula are measured (1) which can be done using portable devices such as Assman psychroaspirator and anemometer the value can be calculated and the estimation can be done according to the criteria stipulated in the legislation [15]. Two types of measurement devices have been designed for this purpose. One of them is a stationary device (Fig. 6) linked to the monitoring system of a mine. Rys. 6. Model przyrządu do określania temperatury zastępczej klimatu [12] Fig. 6. Model of device used for determination of a substitute temperature of climate [12]

11 Nr 11(501) LISTOPAD Realizuje on oprócz pomiarów takie funkcje, jak: obliczanie wartości temperatury wilgotnej powietrza i wartości nowego wskaźnika, wizualizacja wartości pomierzonych i obliczanych oraz sygnalizacja (świetlna, dźwiękowa) przekroczenia dopuszczalnych progów określonych dla trzeciego stopnia zagrożenia klimatycznego. Drugim urządzeniem jest przenośny przyrząd do określania wskaźnika temperatury zastępczej klimatu MTZK-1 (rys. 7). It fulfills apart from the measurement the following functions: calculation of the value of wet temperature of the air and calculation of the value of the new index, visualization of the measured and calculated values, signaling (illumination and sound) of any exceeding of permissible thresholds stipulated for the third grade of climatic hazard. The other device is a portable device used for determination of the substitute temperature of climate index MTZK-1 (Fig. 7). Rys. 7. Przenośny przyrząd do wyznaczania temperatury zastępczej klimatu MTZK-1 [1] Fig. 7. Portable device used for determination of the substitute temperature of climate MTZK-1 [1] Przyrząd mierzy w sposób ciągły temperaturę tzw. suchą i temperaturę tzw. mokrą, prędkość przepływu powietrza, ciśnienie atmosferyczne i wilgotność powietrza oraz wyznacza temperaturę zastępczą klimatu. Wszystkie wartości pomiarowe są na bieżąco wyświetlane na wyświetlaczu LCD z podświetleniem [1]. Dane pomiarowe wraz z datą i czasem mogą zostać zapisane w wewnętrznej, nieulotnej pamięci przyrządu i mogą być lokalnie przeglądane na wyświetlaczu urządzenia, a także skopiowane do komputera Monitorowanie zjawisk związanych z zagrożeniami pożarami endogenicznymi oraz metanowym i gazowym Oprócz standardowych pomiarów stężeń tlenku węgla i metanu oraz prędkości powietrza, służących do określania poziomu zagrożeń metanowego i pożarami endogenicznymi, możliwe jest głębsze rozpoznanie czynników mających wpływ na poziom i przewidywalność wzrostu poziomu tych zagrożeń. The device measures continuously the, so called, dry and wet temperature, the velocity of the air flow, the atmospheric pressure and the air humidity and, at the same time, it determines the substitute temperature of climate. All measurement values are continuously displayed on a illuminated LCD [1]. The measurement data together with the measurement date and time can be saved in an internal, non-volatile memory of the device and can be either browsed through on the device display or copied to a computer Monitoring of phenomena related to spontaneous fire hazard and methane and gas hazards Apart from the usual measurement of carbon monoxide and of methane concentration and of the air velocity used for determination of the spontaneous fire hazard and the methane hazard, more accurate recognition of factors affecting the level of these hazards and the predictability of its increase can be done. By saying

12 14 MECHANIZACJA I AUTOMATYZACJA GÓRNICTWA Chodzi o analizę sieci wentylacyjnej wykorzystywaną do określania rozkładu pola potencjałów aerodynamicznych. Dzięki niej można oceniać niekontrolowane przepływy gazów przez zroby, w tym tlenu wpływającego na rozwój samozagrzewania węgla, oraz przepływy metanu i innych gazów szkodliwych dla zdrowia (tlenek i dwutlenek węgla). Pomiary służące określeniu wartości potencjału, to jest pomiary ciśnienia bezwzględnego oraz temperatury (termometrem suchym i wilgotnym) w wybranych punktach (węzłach) sieci wentylacyjnej oraz zrębu szybu wdechowego, dotychczas wykonywane są za pomocą przyrządów ręcznych. Pole potencjałów aerodynamicznych ulega zmianom ze względu na zmiany parametrów powietrza oraz zmiany struktury sieci wentylacyjnej lub wartości oporów wyrobisk. Szczególnie istotne jest to w przypadku sąsiedztwa zrobów z rejonami prowadzenia robót czy też sąsiedztwa zrobów dwóch kopalń, w których analiza sieci prowadzona jest odrębnie. W takim przypadku nie daje to możliwości przewidzenia skutków występowania różnic w rozkładzie pola potencjałów, a mogą to być przepływy metanu, tlenku węgla, dwutlenku węgla itp. z jednej kopalni do drugiej. Praktycznego znaczenia nabiera to w przypadku zagrożenia pożarem endogenicznym w zrobach. Znając jego początkowe wartości (rys. 8a), można odpowiednio pole to wyrównać (rys. 8b) i zapobiec pożarowi [6], a w przypadku występowania w zrobach metanu również wybuchowi metanu. Obliczenia potencjałów aerodynamicznych prowadzone na podstawie pomiarów dokonywanych przez przyrządy ręczne obarczone są niepewnością wyników, this, the authors mean an analysis of ventilation network used to determine the distribution of the field of aerodynamic potentials. Thanks to this analysis uncontrolled flows of gases through goaf spaces, including flows of oxygen affecting the process of spontaneous heating of coal and flows of methane and other gases harmful for human health (carbon mono- and dioxide) can be estimated. The measure ments used for determination of the value of the potential, i.e. measurement of absolute pressure and measurement of temperature (using a dry and a wet thermometer) in some selected points (knots) of the ventilation network and of the surface level of the intake shaft have been, so far, performed using manual devices. The field of aerodynamic potentials changes due to changes in the air parameters and to change in the structure of ventilation network and in the value of the resistance of workings. It is particularly important in case of goaf spaces that are adjacent to extraction areas or in case of adjacent goaf spaces of two mines, in which the analysis is performed separately. In such case it is impossible to anticipate the consequences of differences in the distribution of the field of potentials, and yet the consequences might include flows of methane, carbon monoxide, carbon dioxide and other gases from one mine to the other. This has a very practical aspect in case of the hazard of spontaneous fire in goaf spaces. Knowing its starting values (Fig. 8a) one can equalize the field (Fig. 8b) and prevent the fire [6] which can also, should methane occur in the goaf spaces, prevent from fire explosion. The calculation of aerodynamic potentials performed basing on measurements carried out with manual devices are burdened with some unreliability a) b) Rys. 8. Rozkład pola potencjałów aerodynamicznych w rejonie [6]: a) przed wyrównaniem rozkładu stan zagrożenia, b) po wyrównaniu rozkładu Fig. 8. Distribution of a field of aerodynamic potentials in an area [6]: a) before equalization of the distribution hazardous state, b) after equalization of the distribution

13 Nr 11(501) LISTOPAD będącą głównie następstwem niejednoczesności pomiarów, błędu ludzkiego oraz zmian ciśnienia barometrycznego w okresie wykonywania pomiarów. Wprowadzenie ciągłego monitorowania potencjałów aerodynamicznych błędy takie likwiduje oraz pozwala na bieżąco aktualizować schemat potencjalny danego rejonu zarówno w warunkach normalnych, jak i w przypadku wystąpienia zagrożeń. Wykorzystując dotychczasową wiedzę o potencjałach oraz doświadczenia badawcze wynikające z prac prowadzonych w związku z konstruowaniem przyrządów, opracowano stacjonarny przyrząd do ciągłego pomiaru parametrów fizycznych powietrza i obliczania potencjałów aerodynamicznych [10] (rys. 9). of the results, which results from the lack of simultaneity of the measurement, from human errors and from changes in barometric pressure during the measurement. Introduction of continuous monitoring of aerodynamic potentials eliminates these errors and also makes it possible to update diagram of the potentials continuously, both under normal conditions and in case of hazards. Basing on the previous knowledge on potentials and on the research experience resulting from projects carried out to construct various devices, a stationary device for continuous measurement of physical parameters and calculation of aerodynamic potentials has been designed [10] (Fig. 9). Rys. 9. Przyrząd THP-2 do pomiarów i wyznaczania potencjału aerodynamicznego [10] Fig. 9. Device THP-2 for measurement and determination of aerodynamic potential [10] Monitorowanie zagrożonego rejonu pod kątem rozkładu pola potencjałów aerodynamicznych umożliwia właściwą i szybką reakcję na każdą niekorzystną zmianę stanu równowagi. To zaś może zapobiec pożarowi lub wypływowi metanu i innych niebezpiecznych gazów, a szczególnego znaczenia nabiera w sytuacji, kiedy w zrobach występuje zarówno zagrożenie pożarem endogenicznym, jak i zagrożenie metanowe, bowiem grozi to zapaleniem lub/i wybuchem metanu o tragicznych skutkach. Monitoring of a hazardous area from the point of view of the distribution of a field of aerodynamic potentials guaranties correct and swift reaction to all disadvantageous changes in the state of balance. This may prevent a fire or an outburst of methane or of other dangerous gases, and it is particularly important in a situation when both spontaneous fire hazard and methane hazard are present in a goaf space, because this may lead to an ignition and/or explosion of methane with tragic consequences. 4. WYKRYWANIE ANOMALII W GÓROTWORZE 4. DETECTION OF ANOMALIES IN STRATA Przedstawione wyżej nowe zakresy monitorowania są związane z monitorowaniem systemowym, jednak nie wyczerpują one wszystkich możliwości kontroli zagrożeń. Można również wyprzedzająco kontrolować okresowo lub doraźnie, w razie potrzeby roboty eksploatacyjne narażone na zagrożenia wstrząsami stropowymi oraz na trudne do przewidzenia zagrożenia związane ze zjawiskami gazogeodynamicznymi. W tym drugim przypadku chodzi The new monitoring spectrum presented ahead is related to a system monitoring, it does not, however, cover all possibilities as far as a hazard control in concerned. The extraction works endangered with the roof bump hazard and with the poorly predictable hazard of gas- and geodynamic events can be also preventively controlled i.e. on periodic basis or ad hoc basis. The hazard of gas- and geodynamic events refers to new type of events outburst or sudden

14 16 MECHANIZACJA I AUTOMATYZACJA GÓRNICTWA o występowanie nowych zjawisk wyrzutu lub nagłego wypływu gazu do wyrobisk. Objawiło się to m.in. wyrzutem azotu i skał w jednej z kopalń KGHM Polska Miedź S.A. oraz wypływem metanu do wyrobiska ścianowego w jednej z kopalń Jastrzębskiej Spółki Węglowej S.A. [8]. Aparaturą zapewniającą realizację takich kontroli jest iskrobezpieczna przenośna aparatura sejsmiczna PASAT M [5] (rys. 10). outflow of gas into mine workings. This occurred, among others, in a form of an outburst of nitrogen and rocks in one of the mines belonging to the KGHM Polska Miedź S.A. and also in a form of a methane outflow to a long-wall area in one of the mines belonging to the Jastrzębska Spółka Węglowa S.A. [8]. An intrinsically safe portable apparatus PASAT M is an equipment that allows to perform a control of this kind [5] (Fig. 10). Rys. 10. Schemat blokowy aparatury PASAT M [5] Fig. 10. Diagram of the PASAT M apparatus [5] Sonda geofona SG3 geophone probe SG3, Bateria Ex Ex accumulator, PDA Ex z oprogramowaniem PASAT M oraz modułem Bluetooth (master) PDA Ex z with PASAT M software and a Bluetooth module (master), LS Kabel światłowodowy LS Light fiber cable, WE/WY transmisji CAN (slave) INPUT/OUTPUT of CAN transmission (slave), Moduł transmisji Bluetooth (slave) Transmission module Bluetooth (slave), Trigger MŁOT Trigger HAMMER, Trigger WYBUCH Trigger EXPLOSION Aparatura PASAT M wykorzystana może być przy stosowaniu następujących metod pomiarowych: prześwietlanie sejsmiczne pomiędzy wyrobiskami, profilowanie sejsmiczne podłużne w wyrobiskach górniczych, prześwietlanie sejsmiczne pomiędzy otworami, sondowanie sejsmiczne. Aparatura ta umożliwia też gromadzenie danych w formie rejestracji sygnałów napięciowych lub prądowych doprowadzonych do niej z autonomicznych iskrobezpiecznych źródeł (czujników). Jej modułowa konstrukcja zapewniła osiągnięcie wysokiej dynamiki toru pomiarowego, a także iskrobezpiecznej budowy, co ma zasadnicze znaczenie dla możliwości pracy w podziemnych wyrobiskach górniczych. The PASAT M apparatus can be used for the following research methods: seismic tomography (transmission survey) between entries, seismic profiling along entry, borehole seismic survey seismic probing. The apparatus ensures, furthermore, gathering of data in form of a registration of voltage and current signals transferred to the apparatus from autonomic intrinsically safe sources (sensors). Its modular construction guaranties high dynamics of measurement channels and, furthermore, an intrinsic safety of the construction, which is crucial in case of operation in underground mining plants.

15 Nr 11(501) LISTOPAD Ze względu na bardzo wysoką precyzję aparaturę PASAT M wykorzystywało już kilka zagranicznych kopalń, w których anomalia stanowiły poważny problem. Oprócz kilku kopalń w Chinach czy na Białorusi znalazła ona zastosowanie w Kopalni Węgla im. F. Zasiadki w Doniecku na Ukrainie. Zastosowano tu metodę profilowania sejsmicznego i metodę geotomografii sejsmicznej. Profilowanie wykonano w chodniku montażowym ściany 18. zachodniej, we wschodnim ociosie wyrobiska (rys. 11). Wszystkie z dotychczas wykonanych badań zweryfikowane zostały podczas prowadzenia ruchu ściany, potwierdzając duże możliwości wykorzystania aparatury w szerokim zakresie i przy użyciu zróżnicowanych technik pomiarowych. Due to its high accuracy, the apparatus PASAT M has been used in several mines abroad, in which the anomalies constituted a serious problem. Apart from several mines in China or in Belarus it was implemented in the F. Zasyadko Coal Mine in Ukraine. The methods of seismic geotomography and the seismic profiling were applied there. The profiling was carried out in the entry area of the long-wall No. 18, in the east wall of the working (Fig. 11). All results of research carried out so far have been verified during operation of the long-wall complex, which confirms huge possibilities of the apparatus application not only as far as the extend of research is concerned, but also for various measurement methods. Rys. 11. Położenie strefy zaburzonej tektonicznie stwierdzone na podstawie lokalizacji źródeł fali dyfrakcyjnej w rejonie ściany 18. w KW im. F. Zasiadki [5] Fig. 11. Location of a tectonically irregular zone confirmed basing on location of sources of a diffraction wave in the region of the long-wall No. 18 of the Mine Zasyadko [5] 5. PODSUMOWANIE 5. CONCLUSIONS Stosowanie systemu monitorowania zagrożeń aerologicznych (np. SMP-NT/A) daje szerokie możliwości kontroli poziomu zagrożeń występujących w danej kopalni. Poprawę oceny jakościowej zagrożeń wynikających z działania pyłów szkodliwych dla zdrowia i wybuchu pyłu węglowego dać może ciągłe monitorowanie zapylenia oraz zastosowanie matematycznego modelu intensywności osiadania pyłu i odpowiednich algorytmów do określania poziomu zagrożeń. Implementation of the system for monitoring of aerologic hazards (for example SMP-NT/A) guaranties huge possibilities of control of the level of hazards existing in a specific mine. Continuous monitoring of dustiness and application of mathematical model of dust settling intensity as well as application of corresponding algorithms used for determination of the hazard level result in improvement of quality assessment of the hazards related to the impact of harmful dust on human health and of the hazard of methane explosion.

16 18 MECHANIZACJA I AUTOMATYZACJA GÓRNICTWA Permanentne sprawdzanie wskaźnika temperatury zastępczej klimatu umożliwia pełną kontrolę miejsc i rejonów narażonych na to zagrożenie oraz właściwą ocenę poziomu zagrożenia klimatycznego. Stałe monitorowanie rejonów eksploatacyjnych w sąsiedztwie zrobów pod względem rozkładu pola potencjałów aerodynamicznych umożliwi podejmowanie właściwych działań w celu ograniczenia skutków zagrożenia wentylacyjno-gazowego, pożarem endogenicznym i metanowym. Rozszerzenie możliwości ciągłego monitorowania parametrów aerologicznych zagrożeń pyłowych, klimatycznych i gazowych oraz obliczania na ich podstawie odpowiednich wskaźników i danych przyczynią się do poprawy bezpieczeństwa załogi i ruchu zakładu górniczego. Możliwa jest kontrola okresowa lub/i doraźna zaburzeń górotworu w polu planowanej eksploatacji z użyciem przenośnej aparatury PASAT M. Continuous control of the index of the substitute temperature of climate makes it possible to control the locations and regions endangered with this type of hazard and to estimate the level of climatic hazard. Continuous monitoring of exploitation regions adjacent to goaf spaces from the point of view of distribution of the field of aerodynamic potentials makes it possible to take proper actions to reduce the consequences of the ventilation and gas hazards and the hazards of spontaneous fires and methane fires. Expanded functions of the continuous monitoring of aerologic parameters of the dust, climatic hazards and gas hazards as well as the possibility to calculate some corresponding indexes and data basing on this paremeters will contribute greatly to the improvement of human and operational safety. Anomalies of the strata in the area of a planned extraction can also be controlled on periodic or ad hoc basis using a portable apparatus PASAT M. Artykuł został zrecenzowany przez dwóch niezależnych recenzentów. Literatura 1. Dzierżak P., Szwejkowski P., Budziszewski A., Trenczek S.: Ręczny przyrząd do wyznaczania temperatury zastępczej klimatu. Materiały II Międzynarodowego Kongresu Górnictwa Rud Miedzi, Lubin , Wyd. SITG O/Lubin, 2012, s Isakow Z., Krzystanek Z., Trenczek Z., Wojtas P.: Integrated System for Environmental Hazards Monitoring in Polish Mining. Materiały 21 st World Mining Congress Expo 2008 Underground Mine Environment, Wyd. Agencja Reklamowo-Wydawnicza OSTOJA, Kraków 2008, ISBN , s Isakow Z.: Systemy i urządzenia do monitorowania zagrożeń sejsmicznych w kopalniach i otaczającego środowiska. W: Innowacje dla gospodarki, red. S. Trenczek, Wyd. ITI EMAG, s Kabiesz J., Konopko W.: Problemy skojarzonych zagrożeń górniczych w polskich kopalniach węgla kamiennego. Bezpieczeństwo i Ochrona Środowiska w Górnictwie, 1995 nr 5, s Oset K., Ptak M.: Możliwości badawcze przenośnej iskrobezpiecznej aparatury sejsmicznej PASAT M. Przegląd Górniczy, 2012 nr 7, s Strumiński A.: Zwalczanie pożarów podziemnych w kopalniach, Wydawnictwo PAN, Wrocław Trenczek S.: Automatyczna aerometria górnicza dla kontroli zagrożeń aerologicznych. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa, 2005 nr 3, s Trenczek S., Oset K., Isakow Z.: Wykrywanie anomalii w polu eksploatacyjnym dla zwalczania zagrożenia gazowego. Przegląd Górniczy, 2011 nr 1-2, s Trenczek S.: Monitorowanie zagrożeń aerologicznych a eksploatacja złóż na dużych głębokościach. CUPRUM, 2005 nr 2, s Trenczek S., Mróz J., Broja A.: Perspektywy rozwoju systemów monitorowania zagrożeń gazowych o pomiary ciśnienia. W: Wybrane zagrożenia aerologiczne w kopalniach podziemnych i ich zwalczanie, red. N. Szlązak, Wyd. AGH, Kraków 2011, s Trenczek S., Wojtas P.: Possibilities of on line measurements in new hazard areas in work environment. Prace Naukowe GIG 33 rd Conference of Safety in Mines Research Institutes, Wyd. GIG, Katowice 2009, s Trenczek S., Wojtas P.: Rozwój pomiaroznawstwa stosowanego od pomiarów wskaźnikowych do monitorowania i nadzorowania bezpieczeństwa. Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej, Seria: Studia i Materiały nr 32, Wrocław 2006, s References 1. Dzierżak P., Szwejkowski P., Budziszewski A., Trenczek S.: Ręczny przyrząd do wyznaczania temperatury zastępczej klimatu. Materials of the 2nd International Congress of the Copper Mining, Lubin , Pub. SITG O/Lubin, 2012, p Isakow Z., Krzystanek Z., Trenczek Z., Wojtas P.: Integrated System for Environmental Hazards Monitoring in Polish Mining. Materials of the 21st World Mining Congress Expo 2008 Underground Mine Environment, Pub. Agencja Reklamowo-Wydawnicza OSTOJA, Kraków 2008, ISBN , p Isakow Z.: Systemy i urządzenia do monitorowania zagrożeń sejsmicznych w kopalniach i otaczającego środowiska. W: Innowacje dla gospodarki, red. S. Trenczek, Pub. ITI EMAG, p Kabiesz J., Konopko W.: Problemy skojarzonych zagrożeń górniczych w polskich kopalniach węgla kamiennego. Bezpieczeństwo i Ochrona Środowiska w Górnictwie, 1995 No. 5, p Oset K., Ptak M.: Możliwości badawcze przenośnej iskrobezpiecznej aparatury sejsmicznej PASAT M. Przegląd Górniczy,2012 No. 7, p Strumiński A.: Zwalczanie pożarów podziemnych w kopalniach, Publishing house PAN, Wrocław Trenczek S.: Automatyczna aerometria górnicza dla kontroli zagrożeń aerologicznych. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa, 2005 No. 3, p Trenczek S., Oset K., Isakow Z.: Wykrywanie anomalii w polu eksploatacyjnym dla zwalczania zagrożenia gazowego. Przegląd Górniczy 2011, No. 1-2, p Trenczek S.: Monitorowanie zagrożeń aerologicznych a eksploatacja złóż na dużych głębokościach. CUPRUM, 2005 No. 2, p Trenczek S., Mróz J., Broja A.: Perspektywy rozwoju systemów monitorowania zagrożeń gazowych o pomiary ciśnienia. In: Wybrane zagrożenia aerologiczne w kopalniach podziemnych i ich zwalczanie, red. N. Szlązak, Pub. AGH, Kraków 2011, p Trenczek S., Wojtas P.: Possibilities of on line measurements in new hazard areas in work environment. Prace Naukowe GIG 33rd Conference of Safety in Mines Research Institutes, Pub. GIG, Katowice 2009, p Trenczek S., Wojtas P.: Rozwój pomiaroznawstwa stosowanego od pomiarów wskaźnikowych do monitorowania i nadzorowania bezpieczeństwa. Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej, Series: Studia i Materiały No. 32, Wrocław 2006, p

17 Nr 11(501) LISTOPAD Trutwin W.: Pomiaroznawstwo i monitorowanie wentylacji kopalń. Materiały 1. Szkoły Aerologii Górniczej, Wyd. Centrum EMAG, Katowice Ustawa z dnia 9 czerwca 2011 r. Prawo geologiczne i górnicze (Dz. U. z 2011, nr 163, poz. 981). 15. Projekt wersja z dnia 30 marca 2012 r. rozporządzenia Ministra Środowiska w sprawie zagrożeń naturalnych w zakładach górniczych. 13. Trutwin W.: Pomiaroznawstwo i monitorowanie wentylacji kopalń. Materials of the 1. School of the mining aerology, Pub. Centrum EMAG, Katowice Geological and mining law Act from July 9th, 2011 (Journal of Laws of the Republic of Poland 2011, No. 163, pos. 981). 15. Project version from March 30th, 2012 of the regulation of the Ministry of Environment on natural hazards in mining plants. Artykuł został zrecenzowany przez dwóch niezależnych recenzentów. The article was reviewed by two independent reviewers. РАЗВИТИЕ СИСТЕМНОГО МОНИТОРИНГА УГРОЗ В ПОДЗЕМНОЙ ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В статье указано влияние взаимосвязанных опасностей по эндогенным, метановым пожарам, по климатическим горным ударам и взрыву угольной пыли на уровень безопасности в данной зоне разработки. Возможные угрозы были охарактеризованы с точки зрения динамики последствий их возникновения, что дало возможность выделить группы опасностей пассивного характера, в том числе явные и скрытые, а также динамического характера. По сравнению с ранее проведенными диапазонами мониторинга угроз представлено новые диапазоны пылеметрию, барометрию и термогигрометрию новейшие функциональные возможности систем мониторинга. Также рассмотрено новые возможности мониторинга горной массива в целях выявления возможности появления опасных газогеодинамических явлений.