Metanometria automatyczna

W zakładzie górniczym eksploatującym złoże (pokłady) zaliczone do II-IV kategorii zagrożenia metanowego.

1. wyznacza się dyspozytora metanometrii
2. organizuje służbę dla zapewnienia konserwacji i kontroli urządzeń metanometrii automatycznej oraz konserwacji i kontroli metanomierzy przenośnych
3. wyznacza osobę wyższego dozoru ruchu w dziale energo-mechanicznym, odpowiedzialną za stan oraz użytkowanie urządzeń metanometrii automatycznej. 

W zakładach górniczych, stosujących mniej niż 20 metanomierzy automatycznych, dopuszcza się pełnienie obowiązków dyspozytora metanometrii przez dyspozytora ruchu.

Obowiązki dyspozytora metanometrii, jego kwalifikacje oraz zasady współdziałania z dyspozytorem ruchu i odpowiednimi służbami ustala kierownik ruchu zakładu górniczego.

W systemach metanometrii automatycznej i zabezpieczeń metanometrycznych urządzeń elektrycznych stosuje się metanomierze:

1. wyłączające spod napięcia urządzenia elektryczne
2. rejestrujące wyniki pomiarów zawartości
3. wyłączająco-rejestrujące

 Metanomierze wyłączające spod napięcia urządzenia elektryczne, stanowiące automatyczne zabezpieczenie metanometryczne urządzeń elektrycznych, powinny

1. samoczynnie wyłączać spod napięcia urządzenia elektryczne, gdy zawartość metanu w powietrzu przekroczy dopuszczalną wartość, z wyjątkiem urządzeń dopuszczonych do pracy przy dowolnej zawartości metanu
2. sygnalizować świetlnie lub akustycznie w dyspozytorni metanometrycznej albo w miejscu zabudowy metanomierza przekroczy dopuszczalnych zawartości metanu w powietrzu
3. wskazywać lub rejestrować w dyspozytorni metanometrycznej lub w miejscu zabudowy metanomierza zawartość metanu w powietrzu 

 Metanomierze rejestrujące, stosowane dla automatycznej kontroli zawartości metanu w powietrzu powinny

1. rejestrować w dyspozytorni metanometrycznej zawartość metanu w wyrobiskach
2. sygnalizować świetlnie lub akustycznie w dyspozytorni metanometrycznej albo w miejscu zabudowy metanomierza przekroczenia dopuszczalnych zawartości metanu w wyrobiskach 

 I. Zawartość metanu w powietrzu nie powinna przekraczać

1. 1% na wylocie z rejonowych prądów powietrza
2. 0,75% w szybie wydechowym

 W razie stosowania metanometrii automatycznej, zawartość metanu na wylocie z rejonowych prądów powietrza może wynosić 1,5%

II. Metanomierzami wyłączające-rejestrującymi zabezpiecza się urządzenia elektryczne zainstalowane w ścianie oraz w wyrobiskach przyścianowych.
W razie przekroczenia zawartość 2% metanu w powietrzu wypływającym ze ściany lub zawartość 1% metanu w powietrzu dopływającym ze ściany, metanomierze powinny wyłączyć spod napięcia urządzenia elektryczne zabudowane:

• w ścianie
• w wyrobisku przyścianowym z prądem powietrza wypływającym ze ściany
• w wyrobisku przyścianowym z prądem powietrza dopływającym do ściany, na odcinku co najmniej 10m od wlotu do ściany. 

III. Czujniki metanomierzy kontrolujące zawartość metanu w prądzie powietrza wypływającego ze ściany zabudowuje się pod stropem

1. w wyrobisku przyścianowym - w odległości nieprzekraczającej 10 m od wlotu ze ściany, jeżeli na wylocie nie łączą się prądy powietrza
2. w ścianie - w odległości 2m od wyrobiska przyścianowego jeżeli na wylocie łączą się prądy powietrza
3. czujnik metanomierza kontrolujący zawartość metanu w prądzie powietrza dopływającym do ściany zabudowuje się pod stropem w ścianie, w odległości nie większej niż 10m od wyrobiska przyścianowego.  

W wyrobiskach przewietrzanych za pomocą lutniociągów zabudowuje się metanomierze wyłączająco-rejestrujące, kontrolujące zawartość metanu pod stropem wyrobiska.
Czujniki metanomierzy, zabudowuje się:

• prze przewietrzaniu przodka lutniociągiem tłoczącym - w odległości nie większej niż 10 m od czoła przodka, w miejscu stwierdzanym największych zawartości metanu. 
• przy przewietrzaniu przodka lutniociągiem ssawnym między wlotem do lutni ssawnej a czołem przodka - w odległości nie większej niż 6m od czoła przodka. 
• w odległości od 10m do 15m od skrzyżowania z wyrobiskiem przewietrzanym opływowym prądem powietrza 

 Czujniki metanomierzy powinny powodować wyłączenie:

• kombajnów chodnikowych - przy przekroczeniu zawartości 1% metanu w powietrzu
• maszyn i innych urządzeń z napędem elektrycznym, zainstalowanych w wyrobiskach przewietrzanych za pomocą lutniociągów - przy przekroczeniu zawartości 2% metanu w powietrzu

Czujniki metanomierzy powinny powodować wyłączenie:

• urządzeń elektrycznych zainstalowanych w wyrobisku przewietrzanym lutniociągiem tłoczącym - przy przekroczeniu zawartości 2% metanu w powietrzu
• urządzeń elektrycznych zainstalowanych w wyrobisku przewietrzanym lutniociągiem ssawnym - przy przekroczeniu zawartości 1% metanu w powietrzu  

Kombajny chodnikowe w polach II-IV kategorii zagrożenia metanowego dodatkowo wyposaża się w metanomierze o pomiarze ciągłym, wyłączające organ urabiający kombajnu przy przekroczeniu zawartości 2% metanu.
Czujnik metanomierza wyłączającego powinien być zabudowany na wysięgniku organu urabiającego. 

Wentylacja kopalń - przewietrzanie kopalni

Przewietrzanie kopalń to dostarczanie świeżego powietrza do wszystkich czynnych wyrobisk górniczych. Celem tego działania jest zapewnienie:

• odpowiedniego składu powietrza
• odpowiedniej ilości powietrza
• utrzymanie warunków klimatycznych na wymaganym poziomie
• rozrzedzanie i odprowadzanie szkodliwych dla ludzi gazów

Powietrze atmosferyczne dostarczane do kopalnie w miarę przepływu wzdłuż wyrobisk ulega niekorzystnym zmianom w wyniku:

• gazów wypływających z górotworu, powstałych w wyniku procesów technologicznych i procesów utleniania
• nagrzewanie przez górotwór i urządzenia energomaszynowe
• wzrost wilgotności

 Najważniejsze informacje o gazach kopalnianych:

• Tlen-jest bezbarwny, bez smaku i zapachu. Potrzebny do oddychania i palenia. 
• Metan CH4- bezbarwny, bez smaku i zapachu, lżejszy od powietrza. Wybucha w 5%-15%. Powyżej 15% nie pali się. 
• Dwutlenek Węgla CO2- bezbarwny, bez zapachu, cięższy od powietrza zalega w spągu, Maksymalna ilość 1% na dole. 
• Tlenek Węgla CO-jest gazem palnym, wybuchowym, trującym, bez barwy i zapachu. Zalega przy stropie. Maksymalna ilość: 26ppm 0,0026%
• Tlenki i dwutlenki azotu NO, NO2 - silnie trujące drażnią oczy,płuca, błonę śluzową oczu
• Dwutlenek siarki SO2- niepalny, bezbarwny, silny i ostry zapach i smak
• Siarkowodór H2S - trujący, bezbarwny, słodkawy smak, nieprzyjemny zapach zgniłych jaj. Palny, rozpuszcza się w wodzie. 

 Temperatura powietrza
Przy temperaturze 28-33 stopni C czas pracy powinien być skrócony do 6 godzin. Powyżej 33 stopni C zatrudnieni ludzie tylko w wypadku akcji ratowniczej.

Anemometr - mierzy prędkość przepływu powietrza
Prędkość przepływu:
Szyby i szybiki - do 12m/s
Wyrobiska korytarzowe - 8m/s
Sciany, zabierki - 5m/s
Ilość powietrza doprowadzona do kopalni w przeliczeniu na jednostkę naliczanej obłożonej zmiany nie powinna być mniejsza od 6m3/min w przeliczeniu na jednego zatrudnionego.

Wyróżniamy dwa schematy kopalni: KANONICZNY i PRZESTRZENNY

Mapy górnicze

Na podstawie otrzymanych przekrojów geologicznych złoża sporządza się mapy pokładowe oddzielnie dla poszczególnych pokładów złoża pokładowego, np węgla. Sporządza się je jako mapy warstwicowe (linia łącząca punkty na mapie jednakowej wysokości). Warstwice podają częściej położenie spągu pokładu, rzadziej stropu w stosunku do poziomu odniesienia. Mapy warstwicowe pokładów węgla charakteryzują ukształtowanie powierzchni pokładów pod ziemią. Obrazują one sposób zalegania oraz wszelkie sfałdowanie i zaburzenie w zaleganiu pokładów. Z układu otrzymanych warstwic można zorientować się co do kierunku rozciągłości, nachylenia i grubości pokładu oraz ich zmienności na całej powierzchni rzutu poziomu pokładu.

Mapa górnicza jest to przedstawiona na płaszczyźnie metodą rzutów geometrycznych sytuacja powierzchni, wyrobisk górniczych i sytuacja geologiczna lub jeden z tych elementów.

Mapy dzielimy na:

• mapy powierzchni - przedstawiają sytuację na powierzchni o treści i formie dostosowanej do potrzeb górnictwa
• mapy geologiczne - przedstawiają sytuację geologiczną dla potrzeb górnictwa
• mapy wyrobisk górniczych - przedstawiają sytuację wyrobisk górniczych oraz elementy geologiczne i elementy górnicze związane

Zespoły map:

• przeglądowe - sporządza się na podstawie map podstawowych w drodze reprodukcji lub pomniejszenia
• specjalne
• podstawowe - sporządza się bezpośrednio na podstawie czynników uzyskanych z pomiarów. W skali 1:1000 lub 1:2000. Może ona przedstawiać między innymi poziomy warstwy, pokłady, przekroje geologiczne. Mapy te stanowią źródłowy materiał dla opracowania map przeglądowych i specjalnych.

Maszyny górnicze

Podział maszyn ze względu na zasilanie:

1. energia elektryczna - prąd stały i prąd zmienny
2. energia pneumatyczna
3. hydrauliczny napęd

 Przenośnik zgrzebłowy: rybnik 750 - 1100m , moce 300-3000 kW
Przenośnik ścianowy rybnik 1100 , przenośnik podścianowy powinien być szerszy.

Budowa:

1. Wysięgnik
2. Napęd główny
3. Pętlica
4. Stacja napinająca
5. Stacja zwrotna
6. Konstrukcja trasy (na spągu, podwieszane) 

Przenośniki taśmowe typu PTG - są przeznaczone do odstawy urobku w wyrobiskach pożarowych lub nachylonych po wzniosie do (+18 stopni) i po upadzie do (-14 stopni). Symbol przenośnika np. PTG - 32/800 P-przenośnik T-taśmowy G-górniczy,  32-orientacyjna moc w kW, 800 - szerokość taśmy w mm
Przenośnik typu PTG składa się z zespołu napędowego z wysięgnicą, konstrukcji nośnej, zwrotni taśmy i elektrycznego wyposażenia

• przenośnik taśmowy Pioma 1600
• Przenośniki wyposażone w napęd z pojedynczą jednostką napędu MIFAMA 1000/1x55
• z napędem PTG 800/1x75 MIFAMA 1000/2x75

Maszyny do urabiania:

Kombajny typu KSW - 460NE1 przeznaczone jest do dwukierunkowego mechanicznego urabiania i ładowania węgla w ścianowym systemie eksploatacji bezwnękowej na przenośnikach ścianowych z bezcięgnowym układem posuwu. Kombajn posiada zwartą konstrukcję. 
JOY 72S6, KWB-3RDU, KWB-6, KSW-600, KSW-1000, SL-300N, SL-500

Kombajn Chodnikowy AM-75 Voest Alpine wykonuje równocześnie 3 czynności: urabianie, ładowanie i odstawę urobionego materiału poza kombajn na inne środki transportu. Istnieje możliwość wyposażenia kombajnu w urządzenie do zabudowy obudowy kotwowej lub podporowej.
Sandwik MR340,341 REMAG R-130,150

Wyróżniamy jeszcze strugi węglowe.

Klasyfikacja skał stropowych i spągowych

Rodzaj skał występujących w stropie i spągu pokładu ma istotny wpływ na wybór systemu wybierania. W tym przypadku w górnictwie przyjęto podział skał na trzy grupy:

— skały kruche, charakteryzujące się małą zwięzłością i spoistością (ulegające łatwo spękaniom, zluźnieniom) oraz opadaniem do wybranej przestrzeni,

— skały sztywne, charakteryzujące się dużą wytrzymałością, utrzymujące się nad wybranym wyrobiskiem i załamujące się w dużych blokach po otwarciu większej powierzchni stropu,

— skały plastyczne, charakteryzujące się niewielką wytrzymałością, lecz znaczną spójnością, co powoduje ich uginanie się za frontem wybierania.

W górotworze zalegającym nad pokładem węglowym wyróżnia się strop bezpośredni i strop zasadniczy.

Stropem bezpośrednim nazywamy skały zalegające bezpośrednio nad pokładem węglowym charakteryzujące się łatwym załamywaniem i przemieszczaniem do wybranej przestrzeni (skały kruche). Takie załamywanie i przemieszczanie się skał stropowych nosi nazwę rabowania się stropu.

Stropem zasadniczym nazywamy warstwy skał sztywnych (grube warstwy piaskowca lub łupków piaszczystych) zalegające nad stropem bezpośrednim. Warstwy te nie załamują się równocześnie ze stropem bezpośrednim, lecz po obnażeniu większej powierzchni stropu, mogą się one załamywać dużymi blokami i osiadać na zawale powstałym z zarabowania się warstw stropu bezpośredniego. Załamanie się stropu zasadniczego przebiega w sposób nagły i wywołuje wstrząs.

Dla umożliwienia właściwego doboru systemu wybierania należy dokonać klasyfikacji skał stropowych i spągowych. Najpopularniejsza jest klasyfikacja skał wg W. Budryka.

 Klasa I — strop bezpośredni stanowią skały kruche, łatwo rabujące się o miąższości większej od 5-krotnej grubości pokładu.

Klasa II — strop bezpośredni stanowią skały kruche, łatwo rabujące się o miąższości mniejszej od 5-krotnej grubości pokładu.

Klasa III — strop bezpośredni stanowią skały sztywne, trudno rabujące się lub też nad pokładem zalega strop zasadniczy w postaci grubej warstwy skał mocnych.

Klasa IV — skały stropowe mają zdolność uginania się i osiadania na spągu bez załamania się (skały plastyczne i uwarstwione).

Podobnie przyjęto klasyfikację spągów, gdzie wyróżniono trzy klasy:

Klasa I — spąg bezpośredni stanowią warstwy skał słabych wykazujących skłonność do spełzania.

Klasa II — spąg bezpośredni stanowią warstwy skał mocnych.

Klasa III — spąg bezpośredni stanowią warstwy skal plastycznych, pęczniejących i łatwo wyciskanych do wyrobiska.

Klasyfikacji skał stropowych i spągowych dokonują rzeczoznawcy.

źródło: http://www.czek.eu