Wykonał: Marcin Filipczuk
Tomasz Kalisz
Andrzej Pierepienko
III rok gr. I - studia zaoczne
Wydział-Górniczy
Kierunek- Górnictwo i Geologia
Specjalność - T.P.E.Z.
SPRAWOZDANIE 2 Z B.H.P.
Metanomierze
Metanomierze służą do kontroli zawartości metanu w powietrzu kopalnianym. Ich zaletą jest możliwość szybkiego, bezpiecznego i dokładnego określenia zawartości metanu. W naszych kopalniach stosowane są obecnie wyłącznie metanomierze interferencyjne i żarowe.
Zawartość metanu w powietrzu mierzy się w ten sposób, że wężyk osadzony na króćcu wlotowym umieszcza się w miejscu pomiaru i naciska siedmiokrotnie pompkę gumową. Następnie naciskając przycisk wyłączający żarówkę odczytuje się przez okular położenie na podziałce prążka uprzednio zerowanego. Przesunięcie prążka zerowanego względem skali jest miernikiem stężenia metanu w badanym powietrzu. Po zakończeniu pomiaru przyrząd jest natychmiast gotowy do przeprowadzania następnych pomiarów, bez potrzeby przeprowadzania ponownych czynności sprawdzających.
Metanomierze interferencyjne
Badanie metanomierzem interferencyjnym zawartości gazu w powietrzu kopalnianym polega na pomiarze różnicy współczynników załamania światła gazu badanego i powietrza czystego.
Metanomierze interferencyjne mają komory porównawcze wypełnione powietrzem czystym i komorę pomiarową, do której zasysa się badane powietrze.
Jeżeli w komorach porównawczych i komorze pomiarowej jest taki sam skład powietrza, to wiązki światła przy połączeniu nakładają się na siebie i nie następuje przesunięcie prążków interferencyjnych. Jeżeli skład powietrza w komorze pomiarowej różni się od powietrza czystego znajdującego się w komorach porównawczych, to prążki interferencyjne zmieniają swoje położenie wskutek różnicy współczynników załamania się światła. Zmiana położenia prążków proporcjonalna jest do procentowej zawartości gazu w powietrzu badanym. Znajdująca się w lunecie podziałka pozwala na procentowe określenie zawartości metanu w granicach od 0 do 6%
Aby wyeliminować wpływy innych gazów zawartych w powietrzu kopalnianym na wyniki pomiarów metanu, metanomierze górnicze wyposaża się w pochłaniacze dwutlenku węgla i wilgoci, których stężenie jest na ogół wyższe niż w powietrzu atmosferycznym. Z podanych powodów nie należy metanomierzy interferencyjnych używać do pomiaru metanu w gazach pożarowych, gdyż wskutek różnych współczynników załamania światła tych gazów wskazania przyrządu mogą być błędne
Pomiar CH4 + CO2 za pomocą metanomierza interferencyjnego
Ponieważ współczynniki załamania światła metanu i dwutlenku węgla mają wartości zbliżone, pozwala to wyznaczyć również stężenie dwutlenku węgla w atmosferze badanej. W tym celu po wykonanym pomiarze metanu należy odłączyć pochłaniacz dwutlenku węgla i wykonać w tym samym miejscu ponowny pomiar. Wynik drugiego pomiaru będzie sumą zawartości metanu i dwutlenku węgla. Różnica wyników obu pomiarów będzie oznaczać zawartość dwutlenku węgla w atmosferze badanej.
Metanomierz indywidualny VM - 1P
Wykonanie pomiaru metanomierzem VM - 1 polega na tym, że wężyk osadzony na króćcu wlotowym umieszcza się w miejscu pomiaru i naciska się pięciokrotnie pompką metanomierza. Następnie naciskając przycisk włączający galwanometr odczytuje się na skali stężenie metanu w powietrzu kopalnianym. Jeżeli w badanym powietrzu koncentracja metanu jest w przedziale 5 - 15%, wówczas wskazówka metanomierza ustawi się w prawym czerwonym polu skali. Oznacza to, że koncentracja metanu mieści się w przedziale koncentracji wybuchowych. Przy stężeniach powyżej 15% wskazówka metanomierza ustawi się w lewym czerwonym polu skali. W tym przypadku dopuszczalne jest chwilowe wychylenie się wskazówki w prawe skrajne położenie, a następnie przejście w lewe skrajne położenie. Czas przejścia wskazówki z położenia prawego w lewe musi być krótszy od 4s.
Pomierzone stężenia metanu za pomocą metanomierza indywidualnego wyniosły odpowiednio:
metan w pierwszej komorze - 2,2%
metan w drugiej komorze - 1,8%
Wynika z tego, że przy stężeniu metanu występującego w próbkach powietrza metan nie stworzy z powietrzem mieszaniny wybuchowej. Przy czy przy stężeniu występującym w drugiej próbce należy z wyrobiska wycofać załogę.
Pomierzone stężenia metanu za pomocą metanomierza interferencyjnego wyniosły odpowiednio:
metan w pierwszej komorze -3,5 %
metan w drugiej komorze - 3%
Pomiar CH2 + CO2 za pomocą metanomierza interferencyjnego - bez filtra CO2
CH2 + CO2 w pierwszej komorze - 4,5%
CH2 + CO2 w drugiej komorze - 4%
Dwutlenek węgla:
Dwutlenek węgla jest gazem bezbarwnym i bez zapachu, a przy większych stężeniach ma smak kwaskowaty. Jest on gazem niepalnym i niewybuchowym.
Powietrze atmosferyczne zawiera około 0,04% dwutlenku węgla. W powietrzu kopalnianym zawartość dwutlenku węgla wzrasta wskutek wydzielania się ze skał, oddychania ludzi, palenia się lamp, gnicia drewna, utleniania się węgla, podczas wykonywania robót strzelniczych, jak również w czasie pożarów i wybuchów.
Dwutlenek węgla nie jest gazem trującym: należy natomiast do gazów duszących. Zawartość dwutlenku węgla w powietrzu większa niż 1% powoduje zaburzenia czynności oddechowych, a przy większych stężeniach - bóle i zawroty głowy. Przy zawartości 8% pojawia się duszność: powyżej tego stężenia występuje utrata przytomności, sinica i porażenia systemu oddechowego.
Dwutlenek węgla trudno miesza się z powietrzem, a ponieważ jest od niego cięższy (1,5 raza) zbiera się w najniższych częściach wyrobisk górniczych.
Według przepisów górniczych zawartość dwutlenku węgla w powietrzu w miejscach pracy nie powinna przekraczać 1%.
Wskaźniki rurkowe dwutlenku węgla
Wskaźniki te produkowane są w dwóch typach: pierwszy o zakresie wskazań
od 0,5 do 5% z podziałką co 0,5% i drugi o zakresie wskazań od 1 do 18%. sposób oznaczenia zawartości dwutlenku węgla w badanym powietrzu jest podobny do opisanego poprzednio, z tym, że po odłamaniu końców wskaźnika rurkowego i włożeniu go do gniazda wykonuje się tylko jedno zassanie. Fioletowe zabarwienie masy wskaźnikowej po dokonaniu pomiaru świadczy o obecności dwutlenku węgla. Liczba naniesiona na skali, do której sięga fioletowe zabarwienie po dokonaniu jednego zassania wykrywaczem oznacza procentową zawartość dwutlenku węgla w badanej atmosferze. Wartość odczytaną na skali rurki należy zanotować na białym pasku znajdującym się na rurce, gdyż zabarwienie masy wskaźnikowej jest krótkotrwałe i utrzymuje się tylko przez około 1 h.
Rurki wskaźnikowe do oznaczania dwutlenku węgla mają naniesioną skalę i oznaczenia w kolorze czarnym.
Pomiar dwutlenku węgla rurką wskaźnikową niskostężeniową
CO2 w pierwszej komorze - 124 mg/ m3
CO2 w drugiej komorze - 15000 mg/ m3
Wynika z tego, że stężenie dwutlenku węgla nie przekracza stężenia dopuszczalnego.
Pomiar tlenku węgla DREGEREM
CO w pierwszej komorze - 63·1,16 mg/m3 = 73,09mg/m3
CO w drugiej komorze - 110·1,16 mg/m3 = 127,6 mg/m3