SPRAWOZDANIE

Temat ćwiczenia:

Powietrze kopalniane

Marzena Kohut

nr albumu 212001

GG 6

Wstęp

Powietrze kopalniane jest to mieszanina gazów i par, która wypełnia podziemne wyrobiska górnicze. Zatem na skład powietrza w kopalni składa się powietrze atmosferyczne oraz gazy wydzielające się w kopalni, m.in.:

• metan CH₄

• dwutlenek węgla CO₂

• tlenek węgla CO

• tlenki Azotu NO, NO₂, N₂O₄, N₂O₅,

• dwutlenek siarki SO₂

• siarkowodór H₂S

• wodór H₂

• radon 222Rn

• węglowodory C_xH_y

Gazy wydzielające się w kopalni, są wynikiem:

• Wydzielania się gazów ze złoża i skał otaczających

• Powstawania w czasie pożarów, wybuchów metanu i pyłu węglowego

• Powstawaniu przy robotach strzelniczych, pracy silników spalinowych

• Powstawania radonu przy rozpadzie radioaktywnych pierwiastków występujących w złożu i skałach

Gazy te, możemy podzielic na cztery główne grupy:

• Trujące – CO, H₂S, NO_2, SO₂

• Duszące - CO₂

• Obojętne – O₂, N, H₂, C_xH_y, CH₄

• Wybuchowe – CO, H₂S, H₂, C_xH_y, CH₄

Pomiary i wyniki badań

Na ćwiczeniach wykonano badania laboratoryjne powietrza kopalnianego z dwóch źródeł – komora A, oraz komora B. Zbadano zawartość trzech niebezpiecznych gazów: metanu, dwutlenku węgla, oraz tlenku węgla CO, korzystając z specjalistycznego sprzętu, obejmującego metanomierze interferencyjne, metanomierze żarowe, miernik tlenku węgla oraz rurki wskaźnikowe.

1. Metanomierze interferencyjne

Początkowo należało przygotować metanomierz do pomiaru – pięciokrotnie przedmuchując sprzęt. Po wyzerowaniu skali, należało zassać pięciokrotnie powietrze z odpowiedniej komory i odczytać wynik. Pomiar wykonano z filtrem sodowo-wapniowym i bez filtra, aby otrzymać informacje dotyczące zawartości samego metanu CH₄ (pomiar z filtrem), oraz zawartości metanu CH₄ i dwutlenku węgla CO₂ (pomiar bez filtra).

metanomierze interferencyjne [%]
rodzaj:
komora:
pomiar z filtrem
pomiar bez filtra
CH4
CH4+CO2
CO2

• Rezultaty badań za pomocą metanomierzy interferencyjnych mieszczą się w normach dla obu gazów, ponieważ wartości największych dopuszczalnych stężeń dla CH₄ – to 2%, a dla CO₂ – 1%.

1. Metanomierze żarowe

Procedura przygotowawcza i wykonania pomiaru podobna jak wyżej. Pomiar dotyczy jedynie zawartości metanu CH₄, nie stosuje się dodatkowo filtrów.

metanomierze żarowe [%]
rodzaj:
komora:
pomiar

Wyniki badań metanomierzami żarowymi również mieszczą się w normie dla metanu, jednak wynik 1,5% - jest dosyć niepokojący - ale nie przekracza 2% - kiedy to następuje wycofanie ludzi i wyłączony prąd. Ponieważ jednak pomiar metanomierzem M1CA dla komory B nie jest niepokojący, to znaczy że wynik dla metanomierza VM1Z może wynikac z niedokładności pomiaru, lub niesprawności aparatury.

1. Miernik tlenku węgla

Pomiar również wykonany dwoma rodzajami mierników, wyniki są podane w ppm.

mierniki tlenku węgla [ppm]
rodzaj:
komora:
pomiar
%

Otrzymane wyniki – przeliczone na procenty (1ppm=10^-4 %), mieszczą się w normach, ponieważ największe dopuszczalne stężenie CO (NDS) – to 0,0026%, a największe dopuszczalne stężenie chwilowe CO (NDSch) – to 0,015%.

1. Rurki wskaźnikowe

Są stosowane łącznie z ręczną pompką tłokową model WG-1p. Szeroki wybór kolorymetrycznych rurek wskaźnikowych umożliwia bezpośredni błyskawiczny pomiar stężenia wielu gazów i oparów w wielu zakresach pomiarowych w miejscu pomiaru przy niewielkim koszcie analizy. Na ćwiczeniach wykonaliśmy badanie zawartości tlenku i dwutlenku węgla.

tlenek węgla	rurka CO 0,01%	0,01% -0,124 mg/l	barwi się na zielono
dwutlenek węgla	rurka CO2 1%	1% - 12 mg/l	barwi się na fioletowo

Wyniki pomiarów rurkami wskaźnikowymi są najmniej dokładne. Przy badaniu zawartości tlenku węgla – za pierwszym razem rurka się nie zabarwiła, dlatego wedle norm należało dodatkowo zassać 9 razy (razem 10 razy). Wyniki potwierdziły wcześniejsze badania, ponieważ zarówno stężenie CO₂ jak i CO okazały się zgodne z normami.

WNIOSKI

Badania składu powietrza kopalnianego w każdej kopalni są bardzo ważnym elementem profilaktyki i muszą być wykonywane w ściśle określonych odstępach czasu i z należytą dokładnością. Wyniki badań zawartości gazów: metanu, dwutlenku węgla, oraz tlenku węgla – okazały się (zarówno dla komory A i B) w ilościach poniżej największych dopuszczalnych stężeń (NDS), oraz stężeń chwilowych (NDSch). Oznacza to że nie ma większego zagrożenia dla pracujących górników. Jednak aby mieć pewnośc, że skład powietrza kopalnianego jest w normie, należy dostatecznie często powtarza badania i analizować zmiany.