KÖMÜR MADENLERİNDEKİ YANGINLAR ÖNLENEBİLECEK!

Tomsk Politeknik Üniversitesi’nden bilim adamları, meslektaşlarıyla birlikte, kömür madenlerinde hava hareketinin 3 boyutlu bir modelini oluşturmak için bir yöntem geliştirdiler. Uzmanlara göre bu, hava akışını kontrol etmeye, yanıcı gazların konsantrasyonunu izlemeye ve böylece yangın olasılığını azaltmaya yardımcı olacak. Çalışmanın sonucu ise Fire’da yayınlandı.

Yeraltı madenlerinde kömür yataklarının işlenmesi, hava ile karıştığında patlama tehlikesi taşıyan yanıcı bir gaz olan metan salınımına yol açar. Tomsk Politeknik Üniversitesi’nden bilim insanları, kömür madenlerindeki kazaların çoğunun yangınlarla ilişkilendirildiğini vurguladı. Madencilerin yaşamı ve sağlığı için tehlike oluşturduğunu ve ayrıca altyapıya önemli zararlar verdiğini ekledi. Uzmanlar, yangınların sonuçlarını ortadan kaldırmanın maliyetinin, madencilik işletmelerinde meydana gelen tüm kazaları ortadan kaldırmanın maliyetinin yüzde 95’i kadar olduğunu belirtti.

Yangın güvenliğini sağlamak için madenlerdeki metan konsantrasyonu sürekli izlenir. Bilim adamlarına göre, bu amaçla madene büyük miktarlarda havanın verildiği karmaşık bir havalandırma sistemi kullanılıyor.

Bir havalandırma sistemi tasarlamak için birçok faktörü göz önünde bulundurmak ve hesaplarken yeterli hacimdeki hava akışının yeraltı maden ağının her noktasına gireceğinden emin olmak gerekir. Uzmanlar, bugüne kadar havalandırma ağının tasarımının iki boyutlu modelleme kullanılarak gerçekleştirildiğini belirtti.

Tomsk Politeknik Üniversitesi’nden bilim adamları, Rusya’nın farklı şehirlerinden meslektaşlarıyla birlikte, madenlere hava aktarımını daha doğru bir şekilde hesaplamayı ve yanıcı gazların içeriğini daha etkin bir şekilde kontrol etmeyi mümkün kılacak 3 boyutlu modeller oluşturmanın yollarını önerdiler.

Tomsk Politeknik Üniversitesi Malzeme Bilimi Bölümü’nden Doçent Nikita Martyuşev, “Havalandırma ağının ayrı bölümlerinin üç boyutlu bir modelinin önden bir projeksiyonunu düşünüyoruz. Bu projeksiyonların büyük bir kısmını birleştirerek, kömür madenlerinin havalandırma yönetiminin kalitesini geliştirmek için ayrıntılı bir model elde ediyoruz.” dedi.

Bilim adamları, havalandırma sistemindeki çapraz bağlantıların metan birikimi ve patlama riskini artırdığını ve havanın yeraltındaki ulaşılması zor alanlara akmasını zorlaştırdığını tespit ettiler.

Araştırmacılar, bir havalandırma ağı oluşturmak için yeni bir şema önerdiler. Bu şemada, havalandırma sisteminin üç boyutlu bir mekânsal modeli oluşturulmuştur. Böyle bir modelle çalışmak oldukça karmaşıktır, bu nedenle hesaplamalar için bu modelin bir düzlem üzerindeki izdüşümleri kullanılır.

Bu yaklaşım, madencilik sahalarında hava akışı kontrol işlemlerini bilimsel olarak geliştirmeyi sağlar. Ayrıca, ana havalandırma fanının çalışma modunu daha doğru seçmek ve madendeki hava sirkülasyonunu daha doğru bir şekilde kontrol etmek mümkün hale gelir.

Matruşev, “Üç boyutlu bir pilot model derlemek için tesis olarak, Rostov bölgesindeki kömür yatağını kullandık. Madenlerde alanların uzunluğu, koridorların boyutu ve madenlerin kontrol merkezleri gibi tüm parametreleri dikkate aldık.  Ayrıca, madenin havalandırma ağındaki aerogaz işlemlerinin kapsamlı bir analizini ve değerlendirmesini yapmayı başardık.” diye ekledi.

Mühendislere göre geliştirdikleri model, yeraltı madenleri için etkili havalandırma sistemlerinin tasarlanmasına yardımcı olacak. Bu modelin bir diğer önemli uygulaması, metan konsantrasyonunu kaydetmek için sensörlerin konumunun hesaplanmasıdır.

Madendeki hava hareketi modellerini anlamak, metan konsantrasyonunun maksimum olabileceği yerleri seçmeye olanak tanır. Bu yerlere sensörlerin yerleştirilmesi, maden personelinin yüksek metan konsantrasyonları tehlikesine karşı zamanında uyarılmasını ve zamanında önlem alınmasını mümkün kılacaktır. Bu sayede madende metan yangını riskinin önüne geçilebilir.

Çeviri: Zehra Kaplan

Kaynak: https://ria.ru/20230511/nauka-1868082988.html