KÖMÜRÜN YERYÜZÜNE ÇIKARILMASINDA KARŞILAŞILAN TEHLİKE ;GRİZU ...

[ozguryolcu]

Grizu,maden kömürü ocaklarında görülen,büyük kısmı Metan (CH4)gazından ibaret olan,hava ile karıştığı zaman sıcak  alev karşısında patlayan bir gaz karışımı olarak tanımlanmaktadır.Grızu`nun esas kısmını teÅŸkil eden metan gazı ,maden kömürünün meydana geliÅŸi sırasında oluÅŸmaktadır.Maden kömürü,bir kısmısularla getirilen,büyük bir kısmı ise  40 cm`yi geçmeyen sığ göl ve bataklıklarda yetiÅŸen bitkisel maddelerin,asırlar süren jeolojik devirler boyunca devam eden kömürleÅŸmesiyle karbonizasyon sonucu teÅŸekkül etmektedir.DeÄŸiÅŸime uÄŸrayan bitkilerin ana maddesi olan selüloz {C6H1005}ve lignin {C40H2O11}mikroorganik canlılar tarafından parçalanırlar.Ortaya su ve karbonik asit ,karbondioksit ,karbonmonoksit,hidrojen ve metan gazları çıkar.Bu kimyavi deÄŸiÅŸim neticesinde sırasıyla turba,linyit,taÅŸ kömürü,antrasit,grafitoit gibi kömürleÅŸmenin basamak ürünleri oluÅŸur.

  Jeolojik devirler boyunca kömür tabakaları,kil,kum,marn,konglomera gibi çeÅŸitli tabakalar altında kalırken,kömürleÅŸme esnasında meydana gelen gazlar da statik ve dinamik kuvvetlerin tesiriyle,bu tabakalar arasında yer deÄŸiÅŸitirir ve gözeneklerde yerleÅŸir.Ä°ÅŸte kömür ocakları iÅŸletilirken ,basınç altında bulunan bu gazlar ortaya çıkar ve kömürü alınmış olan boÅŸluklarda tolanır.Bu arada havalandırma maksadıyla ocağın içine devamlı hava gönderilmektedir.Böylece grizu denen patlayıcı gaz meydana gelmiÅŸ olur.

  Grizunun % 75-95`i metan,%0-`3`ü karbondioksit,%1`den azı oksijen,% 1.5`i azottur.Baszen hidrojen,kükürtlü hidrojen,amonyak ve etan gazları da bulunur.Grizunun esas kısmı olan metanın 1 hacmi,CH4+20² ® CO 2+2H2O reaksiyonu gereÄŸince 2 hacim oksijenle yanmaktadır.Havanın ise %21`i oksijen olduÄŸundan,1 hacÅŸm metan yaklaşık 10 hacim havayla yanmakta,yani hava içindeki metan hacmi%9.5 iken,yanma olmaktadır.Normal sıcaklıkta  %6-%16 nisbetindeki grizular tutuÅŸabilmektedir.

 500 °C `nin üstündeki sıcaklıklardan metan gazı,havanın oksijeni ile oksitlenir ve bu reaksiyonla sıcaklık artar.Böylece bir müddet sonra grizu patlar.Bu bekleme müddeti 1000 ° C`de sıfıra iner.Fakat metan gazının oksitlenmesi ile ortaya çıkan ısının tamamı,cidarlar vasıtasıyla dışarı atılabiliyorsa patlama olmaz.Bu prensibe dayalı olarak maden kömürü ocaklarında kullanılmak üzere emniyet lambaları geliÅŸtirilmiÅŸtir.Maden ocaklarının galerilerinde bulunabilen ve belirli konsantrasyonlara eriÅŸtiÄŸinde patlayıcı hale gelebilen,zehirli bir gaz grizu,baÅŸka bir deÄŸiÅŸle metan- karışımı olarak da adlandırılabilir.%5-%15 arası metan ile havanın birleÅŸmesinden oluÅŸan bu karışım,650 °C`de 2 fazlı bir yanma gerçekleÅŸtirir.Bu karışım önce ani bir ÅŸekilde genleÅŸir,sonra patlama merkezine doÄŸru çok büyük bir kuvvetle gazı sıkıştırır.Bu,büyük  tahrip gücüne ve yıkım etkisine sahip bir patlamadır.Kömür madenlerinin kabusu olan grizu,ülkemizde de sık sık görülmektedir.

Özellikle yaÅŸlı kömür damarlarında grizu riski yüksektir.Yasalar doÄŸrultusunda,metan`ın havada bulunma oranı ,hacimce %1`dir.Bu  seviyeye ulaşıldığında acil önlem alınması gerekmektedir.EÄŸer %1 üzerine çıkarsa bu karışım ,maden ocağı acilen boÅŸaltılmalıdır.Ocak derinliÄŸi,eÄŸimi,üretim yöntemi,fay ve çatlak yapılar grizu riskini deÄŸiÅŸtiren faktörlerdir.Metalin metale sürtünmesi,ocakta herhangi bir ateÅŸ parçası veya  kullanılan ekipmanların  ısınması sonucu  patlama oluÅŸabilir.

  Patlama  sebepleri çok çeÅŸitlidir.Bunlardan;kıvılcım ,yüksek hararet,dinamit atılması,dizel lokomotiflerinin cıcak ekzos gazı ,kibrit,çakmak,sigara,kızarmış emniyet lambası kafesi,sert kuvars tanelerinden kazmanın kıvılcım çıkarması,matkapların çalışma esnasında ısınması,çeliÄŸin çeliÄŸe sürtünmesi,,elektro statik deÅŸarjlar,motorların anti-grizu tertibatı kapalı iken eksozların meydana getirdiÄŸisıcaklık belli baÅŸlı olanlarıdır.Ocaklardaki havalandırma sisteminin arıza yapması ,elektrik kesintileri ile vantilatörlerin çalışmaması,grizu patlamasının ÅŸartlarını hazırlar.Bütün dünyada yüzlerce kiÅŸinin ölümüyle neticelenen grizu patlamaları ,memleketimizde Zonguldak taÅŸ kömürü havzasında  da yüzlerce vatamdaşımızın hayatını kaybetmesine sebep olmuÅŸtur.

  Grizu patlamalarını önlemek için alınan baÅŸlıca tedbirler iki kısımdır:

Birincisi,hava içinde grizu yüzdesini azaltmak  ve asgari seviyede tutmak için alınan tedbirler(grizulu gazların ocaktan emilerek dışarı atılması gibi);ikincisi ise,sıcaklığın 500 °C`nin çok altında tutulması(her türlü ateÅŸ yakılmasının ,kıvılcım çıkmasının önlenmesi gibi)dır.Grizu patlamasının hemen hiç olmadığı ,alınan tedbirlerle bunu önüne geçildiÄŸiAvrupa`da ÅŸunlara dikkat ediliyor:

   1. Alevi ço kısa emniyet lambaları kullanılıyor.
   2. Aleve sebep olmayacak elektrik teçhizatı kullanılıyor.
   3. Grizu oranını yüzde 1`den daha aÅŸağıya indirecek ,grizu boÅŸalmasını tespit edecek bir sistemden istifade edilir.
   4. ÇeÅŸitli devrelerde hava miktarı ve havadaki grizu miktarını ölçerek,yükselme durumunda ikaz eden aletler kullanılıyor.
   5. Havalandırma sistemi arızalanınca yerine otomatik geçecek havalandırma sistemi bulunduruluyor.
   6. Emniyetli patlayıcı maddelerinden istifade ediliyor.Kömürü çok yanıcı ise ateÅŸlenmeden önce ısıtılıyor.
   7. Galerilere yanmaz tozlar yayılıyor.Bunlar galerilerin giriÅŸ ve çıkışlarında toz barajları meydana getirerek ,hava darbesinde bu barajlar yıkılınca bir toz perdesi hasıl oluyor.Bu ise alevin durdurulmasını saÄŸlıyor.
   8. GeliÅŸtirilen ve çok ucuza mal olan elektronik aletler ile çok az da olsa gaz sızıntıları anında tespit ediliyor.

Maden Ocaklarında Kullanılan Kişisel Koruyucu Techiztlar:

Gaz Ölçüm Cihazı:

KiÅŸisel kullanım amacıyla için özel olarak hazırlanan  gaz ölçüm cihazları;maden ocakları,petro kimya tesisleri,,rafineriler,tekstil fabrikaları zehirli,boÄŸucu ve yanıcı gazların bulunabileceÄŸi her yerde kullanılan ve hayat kurtaran cihazlardır.Yüksek teknolojide üretilen,cepte taşınacak kadar küçük boyutlarda olan portatif cihazlar üretilmektedir.Bu tür cihazlar maden ocakları ve buna benzer gaz tehlikesi yaratan ortamlarda 1 ila 5 gaz ölçüm cihazları yanıcı gazlar,buharlar,oksijen ve zararlı  CO,H2S,CO2,CL2,HCN,NH3,NO2,PH3 ve SO2 konsantrasyonlarını güvenle ölçer.

Grizumetre:

Ocaklarda grizu miktarını ölçen çok faydalı bir cihazdır.İki pille çalışır.Üstekki ekrandan bakılarak grizu yoğunluğunun miktarı okunur.Eğer tehlike sınırı ikiden fazla görünüyorsa ocağa oksijen sıkılır veya ocak herhangi bir tehlikeye karşı boşaltılır.Bu cihaz ile ,ani boşalan grizu harici tehlikeler önlenebilmektedir.

H.Davy`nın Emniyet Lambası

Maden kömürü ocaklarının en büyük tehlikelerden birini meydana getiren grizudan korunmak için  H.Davy (1778-1892)`nın emniyet lambası kullanılır.Bu lamba,madenden yapılmış tel örgülerin ,alevi ancak kızgın hale geldikten sonra geçirmeleri esasına göre yapılmıştır.

Ocak Emniyet Lambaları

Ocak emniyet lambası,ocak atmosferindeki metan varlığını ve aynı zamanda aynı atmosferde oksijen yetersizliÄŸini saptamak için kullanılan standart aletlerden biridir.Davy lambasının ingiliz kömür ocaklarında kullanılmaya baÅŸlandığı 1816 yılından beri ocak emniyet lambası gazlı ocaklarda kullanılmaktadır.Lamba yapımında uygulanan  temel kural ,yanmakta olan gaz,örneÄŸin metan gazı tutuÅŸma derecesinin  altında soÄŸutulduÄŸunda alevin sönmesidir.

Emniyet Lambası İle Metan Saptama Yöntemleri

EÄŸer kullanıcının koku alma duygusu duyarlı ise ,iç kafes(elek)içindeki eksik yanmadan dolayı meydana gelen formaldehitlerin (formal dehyde)kokusu yardımıyla metan varlığını saptayabilir.Gerek kokusu,gerekse  alev üzerindeki etkisi veya metan varlığındankuÅŸkulanılıyorsa izlenmesi olanaklı üç yol vardır:

   1. Fitili alevin görülmeyeceÄŸi kadar alçaltarak gaz tekkesini gözlemek,
   2. Ölçekli cam yardımıyla alev boyunda meydana gelen deÄŸiÅŸikliÄŸi gözlemek,
   3. Alev etkisini bir çok kez arttıran bimetal aygıtın yardımıyla alev alan boyunda meydana gelen deÄŸiÅŸiklikleri gözetlemek.

Lambanın  Sıcaklık Derecesi

Lamba alevi berrak olarak 10 saatlik bir zaman süresince yanmalıdır.Bu zaman içinde lambanın yakıt haznesinin sıcaklık derecesi 57 °C, ana gövdenin sıcaklık derecesi 63 °C  ve yanma odasının sıcaklık derecesinin  de 29,5°C`yi geçmemesi gerekmektedir.

Lambanın Yakıtı

Normal durumlarda bir çok yakıt,emniyet lambasında kullanılabilir.Bu yakıt berrak olup ,orta derecede 32 ila 166°C sıcaklıkta damıtılmış petrol ürünleridir.