Sonia Bazan 237838
Marta Binek 237842
Agnieszka Bogaczyk 237845
SPRAWOZDANIE NR 2
POWIETRZE KOPALNIANE (z dn. 06.05.2013r.)
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z budową i zasadą działania przyrządów służących do pomiaru
składników gazowych w mieszaninie gazowo-powietrznej z techniką prawidłowego przeprowadzania
pomiaru danego składnika mieszaniny gazów.
Powietrze kopalniane- powietrze znajdujÄ…ce siÄ™ w wyrobiskach kopalnianych, stanowiÄ…ce mieszaninÄ™
powietrza atmosferycznego oraz gazów powstających w wyrobisku: pochodzących z procesów
naturalnych takich jak rozpad pierwiastków promieniotwórczych, proces utleniania, gnicie substancji
organicznej, a także będących wynikiem urabiania skał, pracy maszyn spalinowych oraz pochodzących
z oddychania ludzi w nim przebywajÄ…cych.
2. Przebieg i wyniki ćwiczenia:
Badanie wykonano dla 2 komór zawierających powietrze kopalniane. Do wykonania pomiarów
użyto:
·ð Metanomierz interferencyjny R7 (z filtrem i bez)
·ð Metanomierz interferencyjny Riken (z filtrem i bez)
·ð Metanomierz VM-1P żarowy
·ð Miernik CO2
·ð Rurki wskaz
nikowe do pomiaru CO2
Przy badaniu metanomierzami interferencyjnymi R7 oraz Riken dla każdego przyrządu wykonano 4
pomiary- po 2 dla każdej komory. Najpierw wykonano 5 zassań powietrza atmosferycznego aby
wyzerować przyrząd, następnie metanomierz podłączono z komorą pierwszą i wykonano 5 zassań
z nałożonym filtrem, otrzymując z ten sposób zawartość CH4 w badanym powietrzu. Ponownie
wyzerowano przyrząd po czym usunięto filtr i wykonano kolejne 5 zassań z komory
pierwszej,otrzymując tym samym zsumowaną zawartość CH4 + CO2. Cały proces powtórzono dla
komory drugiej.
Metanomierze żarowe wykorzystują zjawisko rezystancji przewodu, podają procentową zawartość
metanu. Ćwiczenie zostało przeprowadzone wg tego samego schematu.
Zasada działania miernika CO polega na podłączeniu go do komory, a następnie odczytaniu
zawartości CO w badanym powietrzu. Wynik otrzymujemy w ppm.
Do pomiaru zawartości dwutlenku węgla wykorzystano rurki wskaz
nikowe, które do pomiaru
wymagają użycia pompki harmonijkowej, która wymusza przepływ powierza przez rurkę. Wynik
odczytujemy na podstawie długości zabarwienia masy wskaz
nikowej.
Komora I PrzyrzÄ…d Komora II
Metanomierz interferencyjny R7
2 % CH4 1% CH4
z filtrem
Metanomierz interferencyjny R7
2,25% CH4 + CO2 3%CH4 + CO2
bez filtra
Metanomierz interferencyjny Riken
2,5% CH4 1% CH4
z filtrem
Metanomierz interferencyjny Riken
3% CH4 + CO2 3%CH4+CO2
bez filtra
0,35% CH4 Metanomierz VM  1P żarowy 0,25% Ch4
7ppm Miernik CO 12 ppm
1% objętościowego CO2 0,5% objętościowego CO2
Rurki wskaz
nikowe CO2
18,3 mg/l CO2 9,2 mg/l CO2
Obliczenia zawartości dwutlenku węgla w badanym powietrzu :
·ð Metanomierz interferencyjny R-7
Komora I: 2,25 % - 2 % = 0,25 %
Komora II: 3 % - 1 % = 2 %
·ð Metanomierz interferencyjny Riken
Komora I: 3 %  2,5 % =0,5 %
Komora II: 3 % - 1 % = 2 %
Metanomierz R7 Metanomierz Riken Miernik CO Dräger
Zawartość CO2 [%] Zawartość CO [%]
Komora I 0,25% 0,5% 0,0007
Komora II 2% 2% 0,0012
3. Wnioski:
Dopuszczalne zawartości dla gazów występujących w kopalniach:
NDS NDSCh
Gaz Mg/m3 [%] Mg/m3 [%]
CO2 - 1 - 1
CO 30 0,0026 180 0,015
NO, NO2 5 0,00026 10 0,00052
SO2 2 0,000075 5 0,00019
H2S 10 0,0007 20 0,0014
W oparciu o dopuszczalne zawartości gazów występujących w kopalniach stwierdzono, że wartości
NDS oraz NDSCh w komorze I nie zostały przekroczone dla zawartości CO2 oraz CO. Odmienna
sytuacja ma miejsce w komorze II. Zawartość CO2 przekracza dopuszczalną ilość (1%) odpowiednio:
w przypadku pomiaru metanomierzami R7 oraz Riken wynosi ona 2%. Natomiast zawartość CO
zmierzona Miernik CO Dräger jest prawidÅ‚owa.
Zawartość metanu nie powinna być wyższa niż 1% na wylocie z rejonowych prądów powietrza oraz
nie powinna przekraczać 0,75% w szybie wydechowym. Przy koncentracji do 5% metan wypala się
spokojnie w zetknięciu ze z
ródłem termicznym, w przedziale 5-15% występuje zjawisko wybuchu,
powyżej 15% mieszanina jest palna. Najsilniejszy wybuch następuje przy zawartości 9,5% CH4
w powietrzu, natomiast najłatwiej zapala się mieszanina o stężeniu metanu równym 7-8%.
Stężenie CH4 powyżej 1,5% stwarza zagrożenie metanowe. Tylko w I komorze wg metanomierzy
interferencyjnych R7 oraz Riken próg 1,5% został przekroczony i wyniósł odpowiednio 2% oraz 2,5%.
4. Profilaktyka
W związku z zaistniałą sytuacją przekroczenia NDS Ch4 w komorze I wymagane jest wycofanie ludzi
z zagrożonych wyrobisk, wyłączenie elektryczności , unieruchomienie maszyn i urządzeń. Należy
również uniemożliwić dostęp do wejścia zagrożonego wyrobiska, powiadomić osobę z dozoru ruchu
oraz bezzwłocznie podjąć działania mające na celu usunięcie nadmiaru szkodliwego gazu.
Celem profilaktyki metanowej jest wyeliminowanie możliwości zaistnienia zapłonu
i wybuchu metanu. Profilaktyka zagrożenia metanowego obejmuje metody rozpoznania i kontroli
oraz środki i sposoby zwalczania wybuchowych nagromadzeń metanu w wyrobiskach górniczych.
Profilaktyka obejmuje m.in. odpowiednio intensywnÄ… wentylacjÄ™ wyrobisk, stosowanie
pomocniczych urządzeń wentylacyjnych do likwidacji nagromadzeń CH4, odmetanowanie,
automatyczny monitoring stężenia CH4 oraz kontrole metanometryczne zawartości metanu
w powietrzu (kontrole: pod stropem i nad obudową wyrobiska oraz w miejscach możliwych
wypływów lub nagromadzenia się metanu), odmetanowienie wyrobisk, szkolenia dozoru i załogi
w dziedzinie występujących zagrożeń, działania jednostek naukowo-badawczych oraz działania
kontrolno-inspekcyjne państwowego dozoru górniczego.