Oddział KWK Halemba Wirek Ruda Śląska, 07.06.2013 r. SPRAWOZDANIE Z REALIZACJI CZĘŚCI ZADANIA BADAWCZEGO Nr 3 pt. Opracowanie zasad pomiarów i badań parametrów powietrza kopalnianego dla oceny zagrożenia metanowego i pożarowego w podziemnych zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny w ramach strategicznego projektu badawczego pt. Poprawa bezpieczeństwa pracy w kopalniach. Etap nr. 17 Próbne testowanie opracowanej metody pobierania prób i zasad pomiarów oraz badania parametrów powietrza kopalnianego dla oceny zagrożenia metanowego i pożarowego w ścianie eksploatacyjnej kopalni KW S.A. Autorzy opracowania: Mgr inż. Jan Drogoś Mgr inż. Grzegorz Kokoszka Mgr inż. Damian Brzeski
Streszczenie W pracy omówiono prace wykonane w KWK Halemba-Wirek w ramach etapu nr. 17 pt. Próbne testowanie opracowanej metody pobierania prób i zasad pomiarów oraz badania parametrów powietrza kopalnianego dla oceny zagrożenia metanowego i pożarowego w ścianie eksploatacyjnej KW S.A. Zakres pracy obejmuje: charakterystykę warunków górniczo geologicznych w rejonie ściany nr 2, w tym: przedstawienie warunków geologicznych (łącznie z warunkami metanowymi), przedstawienie warunków górniczych (technologia prowadzenia ściany, sposób przewietrzania) charakterystykę zagrożeń naturalnych w rejonie ściany, ze szczególnym uwzględnieniem zagrożeń metanowych i pożarowych, analizę zabezpieczenia przed zagrożeniem metanowym i pożarowym, analizę sposobu prowadzenia pomiarów parametrów powietrza kopalnianego dla oceny zagrożenia metanowego i pożarowego w rejonie ściany oraz zrobach. Na zakończenie podano uwagi ruchowe z eksploatacji zastosowanej aparatury pomiarowej. Spis treści 1. Wprowadzenie 2. Charakterystyka warunków górniczo geologicznych w rejonie ściany nr 2 3. Technologia prowadzenia ściany 3.1. Obudowa, utrzymywanie i aktualny stan wyrobisk przyścianowvch 3.2. Utrzymanie wyrobisk przyścianowvch 3.3. Sposób przewietrzania 4. Charakterystyka zagrożeń naturalnych w rejonie ściany 5. Prognozowanie i kontrola zagrożenia metanowego 6. Zabezpieczenie przed zagrożeniem pożarowym 6.1. Wczesne wykrywanie pożarów endogenicznych 6.2. Doszczelnianie zrobów pyłami dymnicowymi 6.3. Inertyzacja zrobów 7. Zabezpieczenie metanometryczne wraz z CO-metrią i anemometrią automatyczną. 7.1. Czujniki metanometrii automatycznej 7.2. Czujniki automatycznego pomiaru zawartości tlenku węgla 7.3. Czujniki automatycznego pomiaru prędkości powietrza 7.4. Czujniki automatycznego pomiaru ciśnienia bezwzględnego 8. Testowanie opracowanej metody pobierania prób i zasad pomiarów 8.1. Zintegrowane czujniki zrobowe ZCZ 8.2 Rozmieszczenie czujników ZCZ w zrobach ściany 2 pokł. 502/H 8.3 Uwagi ruchowe z eksploatacji testowanej metody i aparatury pomiarowej 9. Testowanie opracowanej metody wyznaczania rozkładu prędkości i stężenia metanu w wyrobisku 10. Podsumowanie 2
1. Wprowadzenie W ramach Projektu Strategicznego pt. Poprawa bezpieczeństwa pracy w kopalniach Konsorcjum naukowo-badawcze (Instytut Mechaniki Górotworu PAN lider Konsorcjum) realizując Zadanie Badawcze 3 pt. Opracowanie zasad pomiarów i badań parametrów powietrza kopalnianego dla oceny zagrożenia metanowego i pożarowego w podziemnych zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny, przeprowadza w KWK Halemba-Wirek pomiary parametrów zagrożenia metanowo - pożarowego w zrobach czynnej ściany 2 w pokładzie 502 wg 2. Charakterystyka warunków górniczo geologicznych w rejonie ściany nr 2 w pokładzie 502 partia H, poziom 1030 m Ściana nr 2 w pokładzie 502 wg - partia H na poziomie 1030m, Miąższość pokładu - 6,2 6,6m, Wysokość ściany - 2,7m, Długość ściany - 120 180 m Wybieg ściany - 810 m Rozciągłość pokładu - NW SE Kąt upadu pokładu - średnio 7 o na SW Nachylenie podłużne ściany - 5 o 7 o Nachylenie poprzeczne ściany - 0 o 4 o Odmiana systemu - podłużna Kierowanie stropem - zawał Ściana 2 w pokładzie 502 wg eksploatowana jest w warstwie przystropowej pokładu 502. Uruchomiona została z obcinki ściany 2 i prowadzona jest pomiędzy chodnikiem ścianowym 2a i chodnikiem ścianowym 3. Po uzyskaniu wybiegu 70 m została wydłużona o długość przecinki 2 do chodnika ścianowego 2 uzyskując długość 180m. Pokład 502 w rejonie projektowanej eksploatacji zalega na głębokości od 885m do 925m. 3. Technologia prowadzenia ściany Ściana 2 eksploatowana jest na całą grubość warstwy górnej (przystropowej) pokładu 502 o miąższości całkowitej 6,2-6,6m. W spągu pozostawiana jest warstwa dolna pokładu 502, której miąższość będzie kontrolowana wierceniami w odstępach, co 20-30 zestawów oraz co 50m postępu ściany, lub 1 raz w miesiącu przy postępie mniejszym niż 50m. 3
Ściana uruchomiona została z obcinki ściany 2 i prowadzona jest pomiędzy chodnikiem ścianowym 3 a chodnikiem ścianowym 2a. Po dojechaniu frontem ściany do przecinki 2, ściana została wydłużona i prowadzona jest pomiędzy chodnikiem ścianowym 3, a chodnikiem ścianowym 2, uzyskując długość 180m. Postęp ściany nie przekracza 6,0m/d. Urabianie w ścianie 2 prowadzone jest dwukierunkowo. Za urabiającym kombajnem w maksymalnej odległości 20m przesuwane są zestawy obudowy zmechanizowanej. Następnie wykonywana jest przekładka przenośnika ścianowego. Po urobieniu całej ściany i przesunięciu obudowy, na odcinku około 20m od wyrobisk przyścianowvch nie dokonuje się przekładki przenośnika, a kombajn wracając wcina się w caliznę. Następnie dokonana zostaje przekładka napędu wraz z odcinkiem nieprzełożonej trasy. Po wykonaniu tych czynności kombajn ponownie przecina przełożony odcinek ściany, rozpoczynając nowy cykl eksploatacyjny. 3.1. Obudowa, utrzymywanie i aktualny stan wyrobisk przyścianowvch Ściana 2 w pokładzie 502 wg prowadzona jest między chodnikiem ścianowym 3 (zabudowanym w obudowie ŁP10/V29/A i ŁP11/V29/A w odstępach do 1,0m), a chodnikiem ścianowym 2a (zabudowanym w obudowie ŁP9/V29/A w odstępach do 1,0m) po wydłużeniu chodnikiem ścianowym 2 (zabudowanym w obudowie ŁP10/V29/A i ŁP11/V29/A w odstępach do 1,0m. 3.2. Utrzymanie wyrobisk przyścianowvch chodnik ścianowy 2 utrzymywany jest na odcinku do 2m za frontem ściany. Pozostały odcinek tego chodnika likwidowany jest w taki sposób by uzyskać szczelny zawał, a w przypadku jego braku przewiduje się wykonywanie robót strzałowych. Ewentualne pustki będą wypełniane. chodnik ścianowy 3 utrzymywany jest na całej długości za frontem ściany. Południowy ocios tego chodnika za frontem ściany (od strony zawału) opinany jest płótnem wentylacyjnym, jutowym lub podsadzkowym (dopuszczonym do stosowania w podziemnych zakładach górniczych) w odległości do 5m za linią zawału ściany, a następnie uszczelniany dopuszczonymi do stosowania środkami chemicznymi lub cementowo-mineralnymi w odległości nieprzekraczającej 20m od linii zawału. 4
3.3. Sposób przewietrzania Ściana 2 w pokładzie 502 wg przewietrzana jest sposobem na Y, z doświeżaniem prądu powietrza wypływającego ze ściany, powietrzem płynącym chodnikiem ścianowym 3. Świeże powietrze do ściany 2 w pokładzie 502 wg doprowadzone jest szybami wdechowymi Grunwald III i Grunwald IV na poziom 1030m, wyrobiskami przyszybowymi, przekopem zbiorczym, chodnikiem taśmowym 1 w pokładzie 506, gdzie łączy się z powietrzem doprowadzonym z szybów Grunwald III i Grunwald IV, upadową do czyszczenia rząpia, a następnie dowierzchnią łączącą badawczą 1 w pokładzie 506, chodnikiem badawczym 3 w pokładzie 506, chodnikiem badawczym 1 w pokładzie 504, przecinką badawczą 2 w pokładzie 504, przekopem nr 2 do pokładu 502 wg i chodnikiem ścianowym 2 w pokładzie 502 wg do ściany 2. Powietrze ze ściany 2 w pokładzie 502 wg odprowadzane jest chodnikiem ścianowym 3 w pokładzie 502 wg za front ściany, obcinką ściany 3 w pokładzie 502 wg, przecznicą łączącą nr 3, chodnikiem wentylacyjnym 1 w pokładzie 504, dowierzchnią badawczą 1 w pokładzie 504, przekopem podsadzkowym, skąd: główny prąd powietrza płynie wyrobiskami w kierunku Ruchu Wirek przekopem wschodnim, upadową wschodnią w pokładzie 510, chodnikiem nadścianowym ściany 10A/1 w pokładzie 510, upadową wschodnią w pokładzie 510, upadową odstawczą w pokładzie 510, chodnikiem międzyścianowym 5/6 w pokładzie 510, przekopem siodłowym, przekopem odstawczym A, przekopem piętrowym na zachód, przekopem piętrowym na wschód, upadową wentylacyjną wschodnią w pokładzie 504, przekopem wentylacyjnym wschodnim, przekopem do KWK Nowy Wirek poz. 765, przekopem południowym poziom 765m, przekopem wentylacyjnym 2, przekopem wentylacyjnym 1a, do szybu Wschodniego Ruch Halemba na poziomie 773m i szybem wentylacyjnym Wschodnim. prąd powietrza stanowiący straty wentylacyjne płynie przekopem wentylacyjnym do partii H, przekopem głównym poziom 525m, przekopem wentylacyjnomateriałowym poziom 525m, przekopem wznoszącym 2 do szybu Północnego II na poziom 500m i szybem wentylacyjnym Północnym II. W celu zachowania stabilności przewietrzania utrzymywane są tamy wentylacyjne (śluzy) zabudowane w: dowierzchni badawczej 1 w pokładzie 504 na południe od przekopu nr 1 do pokładu 502 (istnieje możliwość przebudowy powyższych tam na południe od przekopu nr 2 5
na polecenie KDW), przekopie nr 3 do pokładu 502 i chodniku ścianowym 3 na wschód od dowierzchni badawczej 1 w pokładzie 504, dowierzchni badawczej 1 na północ od przekopu nr 3 do pokładu 502. Zgodnie z zapisami Projektu technicznego ilość powietrza w eksploatowanej ścianie kształtować się ma od 800m 3 /min do 1200m 3 /min. Przewietrzanie ściany 2 pokazano na załączonym rysunku. 6
4. Charakterystyka zagrożeń naturalnych w rejonie ściany Zagrożenie metanowe Pokład 502 w partii H zaliczony został do IV kategorii zagrożenia metanowego Decyzją Dyrektora OUG w Bytomiu z dnia 27.12.1978r., l.dz. 232/72/78. Wszystkie wyrobiska w rejonie ściany 2 w pokładzie 502 wg w partii H zostały zaliczone przez KRZG do pomieszczeń ze stopniem c niebezpieczeństwa wybuchu. Zagrożenie wybuchem pyłu węglowego Pokład 502 zaliczony został do klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego Decyzją Dyrektora OUG w Gliwicach z dnia 12.02.2003r., l.dz. 017-0239-1-03-00513/Ra/Kłg. Zagrożenie tąpaniami Pokład 502 w partii H zliczony został do III stopnia zagrożenia tąpaniami Decyzją Dyrektora OUG w Bytomiu z dnia 09.09.1981r., L.dz, 707/30/81. Zagrożenie wodne Pokład 502 w rejonie projektowanej ściany 2, zaliczony został do I stopnia zagrożenia wodnego Decyzją podstawową Dyrektora OUG w Gliwicach z dnia 19.10.2004r. l.dz. 016-0239-2-04-Gk-07787. Zagrożenie pożarowe Pokład 502 w rejonie projektowanej ściany 2 posiada; I grupa samozapalności węgla, bardzo mała skłonność węgla do samozapalenia. Wskaźniki samozapalności wynoszą Sz a = 40 C/min, Sz a` = 6 C/min, Energia aktywacji A = 79kJ/mol. Prognozowany okres inkubacji pożaru wynosi 78 dni. 5. Prognozowanie i kontrola zagrożenia metanowego Prognozę metanowości dla rejonu ściany 2 w pokładzie 502 wg sporządził uprawniony rzeczoznawca Przedsiębiorstwo Odmetanowania Kopalń Zachód Sp. z o.o. w Rudzie Śląskiej dnia 29.04.2012 r. Stosownie do ww. prognozy zmiany kształtowania się zagrożenia metanowego dla projektowanej ściany 2 w pokładzie 502 wg określają wyznaczone cztery pola wybiegu tej ściany tj.: od początku ściany do ok. 70m wybiegu punkt obliczeniowy 1, 7
od ok. 70m do ok. 250m wybiegu punkt obliczeniowy 2, od ok. 250m do ok. 450m wybiegu punkt obliczeniowy 3, od ok. 450m do końca wybiegu ściany punkt obliczeniowy 4. Zgodnie z ww. prognozą największe wartości metanowości bezwzględnej ściana powinna osiągnąć w punkcie obliczeniowym 2 (wartości te zostały przyjęte do obliczeń wymaganych wydatków powietrza) i pokazane w poniższej tabeli. Metanowość bezwzględna w zależności od wydobycia wynosi: wydobycie [Mg/dobę] 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 CH 4 [m 3 /min] 2,80 2,90 2,99 3,08 3,16 3,24 3,32 3,40 3,47 3,54 wydobycie [Mg/dobę] 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 CH 4 [m 3 /min] 3,61 3,68 3,75 3,81 3,88 3,94 4,00 4,06 4,12 4,18 wydobycie [Mg/dobę] 3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800 3900 CH 4 [m 3 /min] 4,23 4,29 4,35 4,40 4,45 4,51 4,56 4,61 4,66 4,71 wydobycie [Mg/dobę] 4000 4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700 4800 4900 CH 4 [m 3 /min] 4,76 4,81 4,86 4,90 4,95 5,00 5,04 5,09 5,13 5,18 Obliczona w Projekcie technicznym eksploatacji pokładu 502 wg w partii H na poziomie 1030m ścianą 2 wraz z technologią wykonywania robót [Lit. 3] wartość metanowości kryterialnej dla ściany 2 w pokładzie 502 wg wynosiła: V kryt = 12,20 m 3 /min (przy założonym min. wydatku prądu powietrza płynącego przez ścianę V ps =800 m 3 /min oraz wydatku prądu powietrza doświeżającego V pd =300 m 3 /min). Porównanie wartości metanowości bezwzględnej prognozowanej z wartościami wyliczonej metanowości kryterialnej (w poszczególnych punktach obliczeniowych Prognozy metanowej wykonanej przez rzeczoznawcę, dla przyjętego wydobycia 2800t/d): punkt obliczeniowy Prognozy 1 (do 70m wybiegu ściany) 2 (od 70 do 250m) 3 (od 250 do 450m) 4 (od 450m) metanowość bezwzględna prognozowana V PR 3,71 m 3 CH 4 /min metanowość kryterialna V kryt Zależność V PR ; V kryt V PR < V kryt 4,12 V 12,20 PR < V kryt 2,19 V PR < V kryt 3,93 V PR < V kryt 8
W Projekcie technicznym eksploatacji pokładu 502 wg ścianą 2.. stwierdzono, że dla wszystkich punktów obliczeniowych metanowość bezwzględna prognozowana jest mniejsza od metanowości kryterialnej, nie zachodzi więc konieczność stosowania odmetanowania w rejonie ściany 2 w pokładzie 502 wg. 6. Zabezpieczenie przed zagrożeniem pożarowym 6.1. Wczesne wykrywanie pożarów endogenicznych Próby powietrza dla wczesnego wykrywania pożarów pobierane są z częstotliwością minimum 2 x na tydzień z następujących miejsc: dla określenia wskaźnika Grahama: z zawału chodnika ścianowego 2, ze zrobów ściany 2 wzdłuż chodnika ścianowego 3 - w miejscu rozpoczęcia ściany oraz co 100m, dla określenia wskaźnika przyrostu tlenku węgła ΔCO oraz wskaźnika ilości tlenku węgla Vco (ze stacji pomiarowych w przepływowym prądzie powietrza): w przekopie nr 2 do pokładu 502 - od 10 do 15m na wschód od dowierzchni badawczej 1 w pokładzie 504 - wlot, w przekopie nr 3 do pokładu 502 - od 10 do 15m na wschód od dowierzchni badawczej 1 w pokładzie 504 - wlot, w ścianie 2 - do 10m na południe od chodnika ścianowego 3 wlot/wylot, w chodniku ścianowym 3 - od 10 do 15m na wschód od miejsca rozpoczęcia ściany (obcinki ściany 2) wlot/wylot, w obcince ściany 3 - od 10 do 15m na południe od chodnik ścianowego 4, W rejonie ściany prowadzona jest kontrola stanu zagrożenia pożarem endogenicznym metodą GIG na podstawie precyzyjnej analizy chromatograficznej zawartości węglowodorów grupy C 2 -C 4, tlenku węgla i wodoru z częstotliwością, co najmniej 1 x na miesiąc. 9
6.2. Doszczelnianie zrobów pyłami dymnicowymi Zroby ściany doszczelniane są mieszaniną wodno-popiołową z wykorzystaniem urządzeń budynku zmywczego przy szybie Północnym I oraz rurociągu podsadzkowych doprowadzonych od tego budynku do wylotów w chodniku ścianowym 3 zabudowanych w zawale ściany oraz w wywierconych otworach nad zawałem ściany 2 (w zależności od niwelacji ww. chodnika) zgodnie z załączonym schematem. Częstotliwość doszczelniania zrobów jest uzależniona od ich chłonności. Doszczelnianie zrobów odbywa się w oparciu o technologię opracowaną przez Kierownika Działu Wentylacji zatwierdzoną przez Kierownika Ruchu Zakładu Górniczego. 10
6.3 Inertyzacja zrobów W celu inertyzacji zrobów ściany 2 oraz zrobów ściany 1 podawany jest gaz inertny azot. Azot wytwarzany jest w postaci gazowej dwoma kontenerowymi wytwornicami azotu typu PSA zabudowanymi na powierzchni kopalni w rejonie szybu "Północnego I", a następnie tłoczony rurociągami instalacji podsadzkowej. Aby podawanie gazu inertnego nie kolidowało z procesem profilaktycznego przemulania zrobów gaz podawany jest rurociągiem podsadzkowym prowadzonym w pokładach 415/1/F, 402/K i 405/1/K - zgodnie z załączonymi schematami. 11
Wyloty rurociągu do podawania azotu zabudowane są obecnie: w chodniku ścianowym 2 na wschód od ściany 2 (rurociąg pozostawiany w zawale chodnika), w zrobach ściany 1 - wylot rurociągu wyprowadzony z chodnika ścianowego 2 do zrobów ściany 1, 50m na wschód od linii zakończenia tej ściany (wylot S12) Maksymalna przewidywalna wydajność podawania azotu wynosi do 1400 m3/godz. W związku z podawaniem azotu wyrobiska objęte strefą zagrożenia bezpośredniego są monitorowane automatycznymi czujnikami pomiaru tlenu zabudowanymi: w chodniku ścianowym 3 pokład 502 ; 10-50m na wschód od miejsca uruchomienia ściany 2 chodniku ścianowym 2 pokład 502 - do 2m od linii zawału chodnika w chodniku badawczym 1 pokład 502 - do 2m od tamy izolacyjnej. Od rozpoczęcia eksploatacji ściany 2 w pokładzie 502 wg do jej zrobów podawany jest Azot. Ilość podanego gazu na 07 czerwca 2013r. wynosi 4 433 050m 3. 12
7. Zabezpieczenie metanometryczne wraz z CO-metrią i anemometrią automatyczną. W rejonie ściany zastosowany jest system gazometrii i anemometrii automatycznej. Dla zabezpieczenia metanometrycznego i prowadzenia monitoringu parametrów wentylacyjnych, przewidziano zastosowanie systemów zabezpieczenia metanometrycznego realizowanych między innymi przy pomocy metanomierzy zabudowanych pod stropem wyrobisk, umożliwiających ciągły pomiar zawartości metanu oraz wyłączenie urządzeń elektrycznych w czasie nie dłuższym niż 15 sekund od stwierdzenia przekroczenia progowych zawartości metanu. Systemy te pozwalają na gromadzenie i przetwarzanie danych z czujników kontrolujących skład atmosfery kopalnianej. Lokalizację, rodzaj pracy, progi oraz zakres wyłączenia energii elektrycznej czujników metanometrii automatycznej, jak również lokalizację czujników pomiarów zawartości tlenku węgla, czujników automatycznego pomiaru prędkości powietrza i czujników automatycznego pomiaru ciśnienia przedstawiono na schemacie oraz w poniższych tabelach. Schemat rozmieszczenia czujników gazometrii automatycznej. 13
7.1. Czujniki metanometrii automatycznej Lp. 1. Miejsce zabudowania czujnika w chodniku ścianowym 2a (chodniku ścianowym 2) zabudowany pod stropem do 50m na zachód od ściany 2 Rodzaj pracy czujnika Próg wyłączenia energii elektrycznej Czujniki metanometrii automatycznej rejestrujący Zakres wyłączenia urządzeń elektrycznych zabudowanych w: - - 2. 3. 4. 5. 6. 7. w chodniku ścianowym 3 zabudowany pod stropem do 50m na zachód od ściany 2 w chodniku ścianowym 2a (chodniku ścianowym 2) zabudowany pod stropem do 2m od linii zawału w ścianie 2 zabudowany pod stropem w odległości nie większej niż 10m na północ od chodnika ścianowego 2a (chodnika ścianowego 2) w ścianie 2 zabudowany pod stropem w odległości 2m na południe od chodnika ścianowego 3 w chodniku ścianowym 3 zabudowany pod stropem od 10 do 15 ma na wschód od ściany 2 w obcince ściany 3 zabudowany pod stropem od 10 do 15m na południe od chodnika ścianowego 4 czujnik zabudowany po przebiciu chodnika ścianowego 4 do obcinki ściany 3 (zał.4b) rejestrujący wyłączająco rejestrujący wyłączająco rejestrujący wyłączająco rejestrujący wyłączająco rejestrujący wyłączająco rejestrujący - - 1,5% 1,0% 2,0% 2,0% 2,0% - chodniku ścianowym 2 na odcinku co najmniej 10m od wlotu do ściany 2, - chodniku ścianowym 2 na wschód od ściany 2, - ścianie 2, - chodniku ścianowym 3 na wschód od ściany 2, - obcince ściany 3 8. 9. 10. 11. 12. w chodniku wentylacyjnym 1 w pokładzie 504 zabudowany pod stropem w odległości od 10 m do 15 m na wschód od skrzyżowania z dowierzchnią badawczą 1 w pokładzie 504 w dowierzchni badawczej 1 w pokładzie 504 zabudowany pod stropem od 10m do 15 m na północ od chodnika wentylacyjnego 1 w pokładzie 504 wyłączająco rejestrujący wyłączającorejestrujący 2,0% - - przecznicy łączącej nr 3, - chodniku wentylacyjnym 1 w pokładzie 504 - dowierzchni badawczej 2 pokład 504 na północ od chodnika wentylacyjnego 1, -przekopie podsadzkowym, - przekopie wentylacyjnym do partii H na wschód od dowierzchni transportowej pokł. 418/1/F Metanomierze podłączone do centrali metanometrycznej ruchu Wirek w przekopie wschodnim na północ od przekopu wentylacyjnego do partii H zabudowany pod stropem od 10 m do 15 m na wschód od przecinki wentylacyjnej w pokładzie 416/F zał. 4a w przekopie wschodnim na północ od przekopu wentylacyjnego do partii H w przekopie siodłowym zabudowany pod stropem w odległości od 10 do 15m na południe od przekopu odstawczego A wyłączająco rejestrujący o progu alarmu 1,5% wyłączającorejestrujący rejestrujący (o progu alarmu 1,5%) 2,0% - 1,5% - przekopie wschodnim, - upadowej wschodniej, - chodniku nadścianowym ściany10a/1, - upadowej wschodniej, - upadowej odstawczej, - chodniku m-ść. 5/6, - przekopie siodłowym na południe od przekopu odstawczego A - - 14
7.2. Czujniki automatycznego pomiaru zawartości tlenku węgla w przekopie nr 2 do pokładu 502 od 10 do 50m na wschód od dowierzchni badawczej 1 w pokładzie 504, w chodniku ścianowym 3 w pokładzie 502 od 10 do 50m na zachód od ściany 2, w obcince ściany 3 w pokładzie 502 od 10 do 50m na południe od chodnika ścianowego 4 (czujnik o zakresie pomiarowym do 200ppm), w chodniku wentylacyjnym 1 w pokładzie 504 od 10 do 50m na wschód od dowierzchni badawczej 1 (czujnik o zakresie pomiarowym do 200ppm), w przekopie podsadzkowym od 10 do 50m na południe od przekopu wentylacyjnego do partii "H" (czujnik o zakresie pomiarowym do 1000ppm), w przekopie wentylacyjnym do partii "H" od 10 do 50m na wschód od dowierzchni transportowej w pokładzie 418/1/F, w przekopie siodłowym od 10 do 50m na południe od przekopu odstawczego A podłączony do centrali metanometrycznej ruchu Wirek 7.3. Czujniki automatycznego pomiaru prędkości powietrza w przekopie nr 2 do pokładu 502 od 10 do 50m na wschód od dowierzchni badawczej 1 w pokładzie 504 - wartość progu alarmowego ustalona przez KDW po uruchomieniu ściany 4 na poziomie zapewniającym przepływ powietrza w ścianie nie mniejszy niż 1 m/s, w przekopie nr 3 do pokładu 502 od 10 do 50m na wschód od dowierzchni badawczej 1 w pokładzie 504, w obcince ściany 3 w pokładzie 502 od 10 do 50m na południe od chodnika ścianowego 4 w chodniku wentylacyjnym 1 w pokładzie 504 od 10 do 50 na wschód od dowierzchni badawczej 1, (powyższe czujniki prędkości powietrza będą czujnikami z ostrzegawczymi sygnalizatorami świetlnymi informującymi o stanie przepływu powietrza), oraz: w przekopie wentylacyjnym do partii "H" od 10 do 50m na wschód od dowierzchni transportowej w pokładzie 418/1/F w przekopie siodłowym od 10 do 50m na południe od przekopu odstawczego A podłączony do centrali metanometrycznej ruchu Wirek 15
7.4. Czujniki automatycznego pomiaru ciśnienia bezwzględnego w przekopie nr 2 do pokładu 502 od 10 do 50m na wschód od dowierzchni badawczej 1 pokład 504, w przekopie nr 3 do pokładu 502 od 10 do 50m na wschód od dowierzchni badawczej 1 pokład 504, w chodniku wentylacyjnym 1 od 10 do 50m na wschód od dowierzchni badawczej 1 pokład 504. 8. Testowanie opracowanej metody pobierania prób i zasad pomiarów 8.1. Zintegrowane czujniki zrobowe ZCZ Zintegrowane czujniki zrobowe ZCZ-MP przeznaczone są do ciągłego pomiaru stężeń tlenku węgla, tlenu, dwutlenku węgla oraz metanu w gazach zasysanych ze zrobów ściany 2 w pokładzie 502wg/H oraz transmisji danych pomiarowych do kopalnianej dyspozytorni gazometrycznej. Czujnik wyposażony jest w zespół pneumatyczny do zaciągania ze zrobów powietrza przeznaczonego do badania. Zasadniczym jego elementem jest inżektorowy generator podciśnienia niezbędnego do pobrania próbki. Dlatego czujnik podłącza się do rurociągu sprężonego powietrza. Zakresy pomiarowe czujnika : CO: 0 1000 ppm CO 2 : 0 5 % CH 4 : 0 100 % 0 2 : 0 25 % Zintegrowane czujniki zrobowe ZCZ-MP (5 sztuk) rozmieszczone zostały w chodniku nadścianowym (chodniku ścianowym 3) począwszy od miejscu rozpoczęcia ściany co 50m i są systematycznie przebudowywane za postępem ściany. W celu kontroli pracy czujników z ww. miejsc pobierane będą próby laboratoryjne do wczesnego wykrywania pożarów endogenicznych (z częstotliwością 2 x w tygodniu) oraz próby do precyzyjnej analizy chromatograficznej metodą GIG (z częstotliwością 1 x w tygodniu) 16
Schemat podłączenia zintegrowanych czujników zrobowych w chodniku ścianowym 3. Schemat aktualnego rozmieszczenia zintegrowanych czujników zrobowych w chodniku ścianowym 3. 17
9.2. Rozmieszczenie czujników ZCZ w zrobach ściany 2 pokł. 502/H Zintegrowane czujniki zrobowe ZCZ-MP ciągłego pomiaru stężeń tlenku węgla, tlenu, dwutlenku węgla oraz metanu w próbach powietrza pobieranych automatycznie ze zrobów ściany 2 w pokładzie 502wg/H wraz transmisją danych pomiarowych do kopalnianego systemu gazometrycznego były zabudowane w chodniku nadścianowym 3 począwszy od miejscu rozpoczęcia ściany co 50m i systematycznie przebudowywane za postępem ściany. Schemat rozmieszczenia rur pomiarowych w chodniku ścianowym 3. 8.3. Uwagi ruchowe z eksploatacji testowanej metody i aparatury pomiarowej Uwagi ruchowe stwierdzone w czasie prowadzenia badań: awaryjność Zintegrowanych Czujników Zrobowych której przyczyną prawdopodobnie jest niedostateczne działanie filtrów wodnych, trudności wykonywania pomiarów związane z jednoczesnym muleniem zrobów (duże ilości wody w zrobach dostają się do czujnika zrobowego), rozbieżności między wynikami z Zintegrowanego Czujnika Zrobowego a wynikami z analiz laboratoryjnych, 18
występują przerwy w wyświetlaniu wyników pomiarów Zintegrowanego Czujnika Zrobowego, zbyt mały odstojnik na wodę wykraplającą się z zasysanego powietrza do analizy. 9. Testowanie opracowanej metody wyznaczania rozkładu prędkości i stężenia metanu w wyrobisku Eksperyment był przeprowadzony w rejonie ściany G1/i100 pokład 405/2 kopalni Sośnica- Makoszowy KW SA z udziałem i zaangażowaniem pracowników Działu Wentylacji kopalni Sośnica-Makoszowy. Jako miejsce pomiarów wybrano dwa przekroje w chodniku nadścianowym i100 pokład 405/2 (bliżej i dalej wylotu ściany i100), w których w dniu14.11.2012 roku, na zmianie A rozstawiono kratownice na których zamontowano po 16 metaanemometrów. W czasie eksperymentu, który trwał około dwóch godzin były wykonane pomiary rozkładu prędkości powietrza i stężenia metanu wraz z rejestracją w systemie bezprzewodowym w pamięci dwóch stacji pomiarowych. Aparatura pomiarowa wykonana została przez Instytut Mechaniki Górotworu PAN. W czasie eksperymentu pracownicy Działu Wentylacji kopalni Sośnica-Makoszowy wykonali rutynowe pomiary średniej prędkości powietrza i stężenia metanu w obu przekrojach badawczych w chodniku nadścianowym i100. Wyniki rejestracji z eksperymentu oraz wykonanych w tym czasie pomiarów przekazano Liderowi IMG PAN. 19
10. Podsumowanie Zadanie testowania Zintegrowanych Czujników Zrobowych zostało wykonane w sposób zadowalający. Podłączenie Zintegrowanych Czujników Zrobowych do zrobów ściany 2 w pokładzie 502/H pozwoliło nam na bieżącą i dokładniejszą analizę zagrożenia pożarowego w eksploatowanej ścianie. Zintegrowane Czujniki Zrobowe będą wykorzystane na dalsze monitorowanie zrobów eksploatowanej ściany 2 pokł. 502/H, a następnie monitorowanie zrobów ściany 3 w pokładzie 502/H. 20