W kopalni Makoszowy (SRK) wprowadzono nowoczesny system monitorowania zagrożeń pożarowych.

- To jest pionierskie rozwiązanie. Nigdzie wcześniej jeszcze zostało zastosowane w polskim górnictwie węgla kamiennego. W podziemnym wyrobisku, w miejscu wysokiego zagrożenia pożarowego, został zainstalowany kabel światłowodowy, dzięki któremu można monitorować wzrost temperatury. Do tej pory pomiary dokonywane były przez wyznaczonego pracownika za pomocą kamery termowizyjnej, bezpośrednio w wyrobisku. Teraz odbywa się on automatycznie, a wynik przekazywany jest bezpośrednio na pulpit dyspozytorski - wyjaśnia Konrad Imiela z kopalni Makoszowy.

Autorami opracowania obrazującego funkcjonowanie systemu są: Mirosław Siemion, Zygmunt Mielcarek, i Sławomir Smoter i Marek Witek.

Oto, jak twórcy przedstawiają swoje rozwiązanie:

Od początku górnictwa do czasów współczesnych, pożary w kopalniach należą do najbardziej niebezpiecznych zjawisk, mogących wystąpić w podziemnych wyrobiskach górniczych. Powodem tak wysokiej rangi tego zagrożenia jest skala nieodwracalnych skutków, do których może on doprowadzić. Mają na to wpływ następujące zjawiska wtórne, występujące po zainicjowaniu pożaru:

-przepływ trujących i duszących gazów pożarowych przez systemu wentylacji do szeregu wyrobisk kopalnianych, w których pracują ludzie,
-możliwość spowodowania zapalenia oraz wybuchu metanu i pyłu węglowego.

Tego typu zjawiska w górnictwie podziemnym zazwyczaj są przyczyną wypadków ciężkich, zbiorowych i śmiertelnych.

Ponadto należy podkreślić, iż w przypadku wystąpienia pożaru w podziemnych wyrobiskach górniczych bardzo często mamy do czynienia z sytuacją braku technicznej możliwości szybkiego jego ugaszenia, co z kolei wiąże się z koniecznością odcięcia dostępu powietrza do rejonu kopalni objętego pożarem, a to już wprost oznacza znaczne straty ekonomiczne, wynikające m.in. z kosztów prowadzenia akcji pożarowej a przede wszystkim ograniczenia wydobycia i sprzedaży. Tak otamowaną (wyizolowaną) przestrzeń wokół miejsca pożaru w górnictwie nazywa się zamkniętym polem pożarowym. Do otwarcia pola pożarowego można przystąpić, gdy definitywnie stwierdzimy, że pożar został ugaszony, co w praktyce często oznacza wielomiesięczny okres przerwy w produkcji związanej z danym rejonem kopalni.

Wzrost koncentracji wydobycia - zwłaszcza w pokładach metanowych, czy też w warunkach współwystępowania zagrożenia klimatycznego wymusza zwiększenie intensywności przewietrzania, co z kolei przyspiesza proces utleniania się węgla a równocześnie utrudnia wykrycie pożaru endogenicznego za pomocą dotychczasowych metod, zwłaszcza w jego początkowym stadium. Jedną z przyczyn występowania pożarów endogenicznych jest niewłaściwe rozpoznanie stanu zagrożenia, spowodowane brakiem odpowiedniego, dostosowanego do potrzeb i zagrożeń monitoringu. Dotychczasowe metody monitorowania zagrożeń pożarowych, oparte na badaniu parametrów powietrza (stężenia: CO, CO2, węglowodorów aromatycznych) oraz przeprowadzaniu przez wyznaczonych pracowników pomiarów temperatury za pomocą kamer termowizyjnych okazują się coraz częściej niewystarczające. Szczególnie trudnym do wykrycia przypadkiem pożaru endogenicznego jest szczelinowy pożar w filarze (płocie węglowym), w którym powietrze i gazy pożarowe poprzez pęknięcia migrują w kierunku sąsiednich zrobów, wcześniej wyeksploatowanych ścian, pokładów a więc praktycznie poza strefami detekcji realizowanej za pomocą systemów gazometrii, powodując jej nieskuteczność w takich warunkach.

W przypadku Kopalni Węgla Kamiennego "Makoszowy" poza oczywistą standardową koniecznością dbania o bezpieczne prowadzenie ruchu zakładu, w szczególny sposób zobowiązani jesteśmy troszczyć się o zasoby operatywne węgla, środki trwałe zainstalowane w wyrobiskach a także, co bardzo ważne - o bezpieczeństwo pracy górników i zabezpieczenie socjalne ich rodzin, gdyż Kopalnia "Makoszowy" w chwili obecnej opiera się na eksploatacji tylko jednej ściany, co oznacza, że w przypadku wystąpienia pożaru w rejonie wydobywczym musiałoby dojść do wyłączenia z ruchu całej kopalni. Należy w tym miejscu zaznaczyć, że te niezwykle istotne z punktu widzenia oceny ryzyka funkcjonowania kopalni argumenty spowodowały, że Zarząd SRK i Kierownictwo kopalni postanowiło zainstalować w chodniku nadścianowym supernowoczesny, niestosowany do tej pory w górnictwie system automatycznego monitoringu temperaturowego zagrożeń pożarowych. W drodze ogłoszonego przetargu, do realizacji tego zadania została wybrana firma DMP System Sp. z o.o.

Zainstalowany w naszej kopalni system ma na celu zapobiegać pożarom endogenicznym lub sygnalizować jego początkową fazę w chodniku nadścianowym ( płocie węglowym, ale niejako przy okazji jest wykorzystywany także do wykrywania pożarów egzogenicznych w tym wyrobisku). System w sposób ciągły kontroluje temperaturę na całej długości światłowodowego kabla sensorycznego zainstalowanego wzdłuż monitorowanego chodnika; można go również zainstalować w zrobach ściany (rys. monitoring temperaturowy płotu węglowego)

Jednostką centralną systemu jest tzw. kontroler, który jest sercem układu - odpowiedzialnym za przeprowadzanie repetycyjnych pomiarów temperatury, co 1mb, z częstotliwością, co 15 s, dokładnością +/- 1°C, za pośrednictwem specjalnego światłowodu sensorycznego. Tak przetworzone dane są przesyłane na powierzchnię do dyspozytora kopalni. Oprogramowanie systemu pozwala na konfigurację alarmów: od przekroczenia wartości progowej temperatury w danej strefie lub punkcie a także alarmów od wystąpienia w danym miejscu przyrostów temperatury w jednostce czasu. Ten typ wyzwalania alarmu, jest niezwykle istotny dla wczesnego wykrywania miejsc potencjalnie zagrożonych wystąpieniem pożaru endogenicznego i co bardzo ważne - może przyczynić się do wcześniejszego wykrycia zagrożenia. Należy jednak w tym miejscu z całą mocą podkreślić, że naszym celem w żadnym przypadku nie jest rezygnacja lub częściowe zaniechanie dotychczas stosowanych metod monitorowania zagrożeń pożarowych - dotychczasowe metody będą w pełnym zakresie wykorzystywane, natomiast nowy system ma na celu jedynie ich uzupełnienie i wsparcie na wcześniejszym etapie. Informacje docierające do dyspozytora kopalni ze wszystkich systemów bezpieczeństwa, umożliwiają we właściwym czasie i miejscu, podjęcie środków profilaktycznych i zaradczych, związanych z likwidacją zagrożenia pożarowego przez odpowiednie służby kopalniane.

Trudności w wykrywaniu szczelinowych pożarów endogenicznych wymogły potrzebę poszukiwania nowych metod wczesnego wykrywania zagrożeń pożarowych, które mogłyby stanowić istotne uzupełnienie metod obecnie wykorzystywanych.

Ponieważ wzrost temperatury jest zjawiskiem wcześniejszym niż pojawienie się w atmosferze kopalnianej tlenku i dwutlenku węgla, (można w uproszczeniu powiedzieć, że temperatura jest przyczyną pożaru a tlenki jego skutkiem) - naszym zdaniem właściwe było poszukiwanie nowych metod pomiaru temperatury dla oceny zagrożenia pożarowego.

MOŻLIWOŚCI ZASTOSOWANIA SYSTEMU:
System monitorowania pozwala na dokładną lokalizację, wykrytego zagrożenia pożarowego:
w wyrobiskach korytarzowych, szczególnie w strefach uskoków, lub spękań, pod / nad wyeksploatowanymi pokładami a także w innych strefach, w których istnieje możliwość niekontrolowanej penetracji powietrza oraz w zrobach ścian wydobywczych,

wzdłuż przenośników taśmowych, szczególnie długich odcinków bezobsługowych, w których wystąpienie pożaru może doprowadzić do natychmiastowego rozprzestrzenienia się gazów trujących i duszących za pośrednictwem systemu wentylacji do szeregu wyrobisk kopalnianych, w których pracują ludzie,

w pobliżu urządzeń energomechanicznych o dużej mocy, znajdujących się w wyrobiskach (np. stacje transformatorowe, sprężarki, pompy, itp.),
na powierzchni kopalń, szczególnie w obiektach zakładów przeróbki mechanicznej węgla, mostach przenośnikowych transportu węgla, których wyłączenie z ruchu na skutek pożaru oznacza konieczność ograniczenia lub całkowitego wstrzymania produkcji a tym samym sprzedaży nie rzadko na wiele tygodni a nawet miesięcy,

w kanałach i estakadach kablowych, oraz wzdłuż rurociągów - w przypadku awarii.

ZALETY SYSTEMU MONITORUJĄCEGO WZGLĘDEM DOTYCHCZASOWYCH METOD POMIAROWYCH:
Sposób lokalizacji miejsca zagrożenia za pomocą światłowodowego systemu pomiaru temperatury jest znacznie bardziej skuteczny (zwłaszcza w początkowej fazie inkubacji pożaru) niż lokalizacja poprzez czujniki tlenku węgla zabudowane w wyrobiskach górniczych lub kamery termowizyjne ze względu na to, iż:
czujniki tlenku węgla sygnalizują zagrożenie pożarowe na późniejszym etapie (tlenek węgla jest skutkiem pożaru), natomiast światłowodowy system pomiaru temperatury sygnalizuje zagrożenie na wcześniejszym etapie, tj. w fazie wzrostu temperatury, poprzedzającej rozpoczęcie pożaru,

przy dużych ilościach płynącego przez wyrobiska powietrza, dokładność pomiarowa czujników tlenku węgla maleje, natomiast system pomiaru temperatury, z uwagi na swoją zasadę działania, dokonuje pomiarów temperatury praktycznie niezależnie od prądów powietrza,

czujniki tlenku węgla są zabudowane punktowo, zazwyczaj, co kilkaset metrów, co uniemożliwia precyzyjne wskazanie miejsca pożaru, natomiast system pomiaru temperatury dokonuje pomiaru liniowo, wzdłuż zabudowy kabla światłowodowego, z dokładnością do 1m,

za pomocą kamer termowizyjnych można przeprowadzać pomiary temperatur, jednakże przy kilku podstawowych ograniczeniach: pomiar praktycznie jest dokonywany maksymalnie kilka razy na dobę oraz punktowo, tzn. w miejscach, do których zostanie wysłany pracownik celem przeprowadzenia takiego pomiaru, natomiast system światłowodowego pomiaru temperatury działa w całym obszarze (wzdłuż trasy jego zabudowy), w sposób automatyczny i ciągły; ponadto w przypadku stosowania kamer praktycznie niemożliwe jest dokonywanie analizy porównawczej zmian temperatury ociosu w jednostce czasu dla każdego pojedynczego metra wyrobiska.

ZALETY ŚWIATŁOWODOWEGO SYSTEMU MONITORINGU.
• Do jednych z wielu zalet systemu monitoringu należy zaliczyć:
• bardzo dokładny pomiar temperatury w funkcji czasu,
• bardzo dokładna lokalizacja miejsca zmiany temperatury,
• długookresowy monitoring temperatury,
• możliwość wielokrotnego odtwarzania pomiarów temperatury,
• kabel sensoryczny jest łatwy w montażu (jak kabel elektryczny),
• brak oddziaływania kabla na monitorowany obiekt,
• kabel jest bezpieczny dla ludzi w czasie pożaru,
• brak przepływu prądu w kablu (bezwybuchowość, kompatybilność EMC),
• możliwość pracy w trudnych warunkach (zapylenie, wilgotność), odporność na korozję, promienie UV, wodę.

Wprowadzony w Kopalni "Makoszowy" system monitoringu ma na celu poprawę bezpieczeństwa. Istotne jest wprowadzanie nowych rozwiązań technicznych umożliwiających prognozę oraz pełniejszą niż dotychczas analizę parametrów bezpieczeństwa, jednocześnie z kontrolą sprowadzaną na niższy poziom zarządzania, poprzez przekazywanie służbom kopalnianym informacji związanych z wystąpieniem zagrożenia.

Zastosowany system monitoringu umożliwi również automatyczne zatrzymywanie ciągów technologicznych, co pozwali na uniknięcie stanów bezpośredniego zagrożenia bezpieczeństwa pracy, zdrowia i życia pracowników oraz związanymi z tym przymusowymi postojami.

źródło: nettg.pl