Giełda wynalazków i projektów. Żeby nie ginęli

Każdy ciężki lub śmiertelny wypadek w górnictwie to tragedia. W latach 80. XX w. i wcześniej przy wydobyciu kopalin ginęło przeciętnie kilkadziesiąt osób rocznie, później kilkanaście, w ostatnich latach mamy już liczby jednocyfrowe, mimo że warunki wydobycia stają się coraz trudniejsze.

Niestety, nie da się określić, kiedy w górnictwie (nie tylko węglowym) przestaną ginąć ludzie. Warunki geologiczne są złożone i niepowtarzalne, trudno więc o modele ich zachowań. Ok. 73% wydobycia węgla pochodzi już z pokładów metanowych, a na rozmaite zagrożenia narażonych jest 85 tys. pracowników. Postęp zawdzięczamy m.in. rozwojowi systemów bezpieczeństwa, które są dziełem krajowych instytutów badawczych. Jednym z najbardziej cenionych jest Instytut Technologii Innowacyjnych EMAG w Katowicach. Rokrocznie ma na koncie interesujące wdrożenia dzięki współpracy z producentami zaawansowanego sprzętu do elektroenergetyki kopalnianej, monitoringu i czujników do badania górotworu, zagrożeń metanowych i pyłowych. W 2014 r. był jednym z najczęściej nagradzanych polskich ośrodków na wystawach międzynarodowych.

Bezpieczna energia

Instytut jest laureatem m.in. Super Innowatora 2015 Wyższej Szkoły Biznesu w Dąbrowie Górniczej oraz renomowanego konkursu Polski Produkt Przyszłości 2014 za rozdzielnicę ognioszczelną średniego napięcia PREM-GO, powstałą we współpracy z Elektrobudową S.A. Nowe rozwiązanie pola rozdzielczego średniego napięcia podnosi bezpieczeństwo wydobycia, zwłaszcza w kopalniach z atmosferą metanową i zagrożonych wybuchem pyłu węglowego. Brak zasilania powoduje nie tylko przerwy w pracy ciągów technologicznych w podziemiach kopalń, ale stwarza bezpośrednie zagrożenie dla zdrowia i życia górników. Rozdzielnica złożona z pól rozdzielczych typu PREM-GO spełnia wymagania unijnej Dyrektywy 94/9/WE (ATEX) dla urządzeń przeznaczonych do pracy w atmosferach wybuchowych oraz posiada dopuszczenie Prezesa Wyższego Urzędu Górniczego do stosowania w polach metanowych i niemetanowych (stopnia „a”, „b” i „c” niebezpieczeństwa wybuchu metanu) oraz w wyrobiskach zaliczonych do klasy „A” lub „B” zagrożenia wybuchem pyłu węglowego. Istotą opracowania jest ergonomiczność, gwarantująca m.in. wygodny montaż i szybki dostęp do komory dzięki zastosowaniu drzwi ognioszczelnych szybkoryglujących, oraz przeciwwybuchowość (chroni przed wydostawaniem się gazów połukowych do środowiska zewnętrznego). Obwody niskiego napięcia są obwodami iskrobezpiecznymi kategorii „Ib”, łukochronność klasy B (BFLR, prąd znamionowy 1250 A, możliwość zasilania napięciem 10 kV lub 12 kV). Izolacja pozwala na długotrwałą eksploatację w warunkach wysokiej wilgotności. Ma najwyższy stopień ochrony IP54, nowoczesną aparaturę łączeniową z gaszeniem łuku w próżni lub w sześciofluorku siarki i system blokad mechanicznych i elektrycznych oraz  możliwość zdalnego monitoringu i sterowania. Zastosowane rozwiązania eliminują możliwość wybuchu metanu i pyłu węglowego, nie pozwalają na przenoszenie się skutków zwarć do środowiska wyrobisk górniczych, poprawiają bezpieczeństwo obsługi, ograniczają możliwości błędnych operacji. Rozdzielnicę wdrożono do produkcji już w 2013 r. w Elektrobudowie SA o/Konin.

Metan stop

Nadzieją kopalń jest wspominany już w PT Autonomiczny Zespół Rejestrująco-Pomiarowy AZRP (Laur Innowacyjności 2014), wdrożony wspólnie z Sevitel Sp. z o.o. Innowacyjne rozwiązania umożliwiają wykonywanie niezależnych od monitoringu pomiarów atmosfery na dole, nowe zakresy pomiarowe tlenu, dwutlenku węgla i siarkowodoru oraz ciśnienia powietrza, miesięczną archiwizację danych. Zainteresowane AZRP są także rafinerie, elektrownie i inne zakłady o zagrożeniu wybuchowym.

Natomiast nagradzany złotymi medalami, m.in w Zagrzebiu i Brukseli w 2014 r., iskrobezpieczny system do monitorowania i analizy parametrów w rejonie ściany wydobywczej X-MAN składa się z dwóch modułów integrujących dane o ciśnieniu górotworu z danymi o stężeniach metanu. Parametry normalne i krytyczne odczytywane są łatwo i szybko dzięki ich wizualizacji. Po raz pierwszy obsługa ma możliwość stałego śledzenia stanu stropu poprzez pomiar ciśnień w obudowie zmechanizowanej. System określa w sposób ciągły wpływ gazów w trakcie urabiania ściany. Wdrożony został w spółce EMAG Serwis.

Pod opieką Hestii

Ostatni tragiczny wypadek w KWK Wujek przypomniał o zagrożeniach ze strony tąpnięć. Zapobiegać im może system dyspozytorski dla stacji geofizyki górniczej Hestia (nagrody w Zagrzebiu i Seulu). Moduł oceny zagrożenia sejsmicznego współpracuje z modułem wizualizacji zagrożeń na mapach pokładowych kopalni. Jest to pierwszy system oprogramowania o roli integratora danych z różnych układów pomiarowych sejsmicznych i sejsmoakustycznych. Zawiera cztery niezależne metody oceny. Wykorzystując technologię GIS oraz inne najnowsze osiągnięcia miernictwa cyfrowego, tworzy tzw. mapy tomograficzne generowane na podstawie przechodzenia fali sejsmicznej od epicentrum do sejsmometrów za pomocą metody inwersji probabilistycznej. Mapa wykazuje obecność miejsc o szybszym rozchodzeniu się fali, szczególnie niebezpiecznych. Na szczęście Hestię udało się już wdrożyć we wszystkich polskich kopalniach węgla, gdzie występuje zagrożenie tąpaniami, a także w 20 kopalniach chińskich. Oby użytkownicy potrafili dostatecznie uważnie słuchać Hestii.

jaz.

Rozdzielnica PREM-GO obok rozdzielnicy wcześniejszej generacji.

Elementy systemu AZRP.