Laborator Securitate Minieră și Ventilație Industrială
În cadrul Laboratorului de Securitate Minieră şi Ventilaţie Industrială se efectuează cercetări ştiintifice şi servicii de specialitate în domeniul securităţii si sănătăţii în muncă. De asemenea, în cadrul laboratorului se efectuează cercetare fundamentală, aplicativă, de dezvoltare tehnologică şi de transfer tehnologic în domeniile: securitatea resurselor minerale; ventilaţie minieră şi industrială; clasificarea lucrărilor subterane din punct de vedere al emanaţiilor de gaze; prevenirea şi combaterea emisiilor şi/sau acumulărilor de gaze; prevenirea şi combaterea fenomenelor de combustie spontană; expertize tehnice ale evenimentelor generate de explozii ale substanţelor combustibile.
-
cercetare -dezvoltare (aplicativă);
-
analiza şi verificarea sistemelor de degazare locală şi centrală;
-
analiza regimului gazodinamic la nivelul lucrărilor miniere active;
-
încercări de laborator /experimentări;
-
asistenţă tehnică;
-
servicii de specialitate;
-
consultanţă;
-
instruire şi certificare personal;
-
diseminarea rezultatelor;
-
expertize tehnice;
-
avizarea metodelor cadru de exploatare;
-
transfer tehnologic.
-
Incercari acreditate
-
Determinarea parametrilor de stare ai aerului (temperatură, presiune, umiditate, viteză);
-
Determinarea depresiunii / presiunii;
-
Determinarea concentraţiilor componenţilor gazoşi din atmosferă cu gazanalizoare cu senzori (cl2, no2, so2, co2, co, h2s, o2 şi ch4).
-
Incercari in regim voluntar
– Determinarea tendinței la autoaprindere prin metoda cu perhidrol;
– Determinarea tendinței la autoaprindere prin metoda de oxidare în mediu de oxigen gazos;
– Determinarea indicilor de foc;
– Determinări depresiometrice;
– Determinări debitmetrice;
-
Studii tehnice specifice
-
Analiza reţelelor de ventilaţie minieră;
-
Proiectarea sistemelor de aeraj realizate din tubulatură şi a sistemelor de ventilaţie industrială;
-
Clasificarea minelor din România din punct de vedere al emanaţiilor de gaze explozive şi/sau toxice;
-
Prevenirea şi combaterea emisiilor şi/sau acumulărilor de gaze;
-
Analiza sistemelor de ventilaţie ale minelor existente;
-
Reactualizarea în timp real a sistemelor de ventilaţie prin luarea în considerare a modificărilor survenite ca urmare a activităţii extractive;
-
Analiza situaţiilor de avarie (focuri endogene, erupţii de gaz, perturbaţii în funcţionarea instalaţiilor principale de ventilaţie etc);
-
Vizualizarea reţelelor de ventilaţie ale minelor în sistem bidimensional şi tridimensional;
-
Stabilirea tipurilor, dimensiunilor şi locului de amplasare al construcţiilor de reglare şi dirijare a aerului;
-
Evaluarea costurilor de funcţionare ale sistemului de ventilaţie şi posibilitatea elaborării soluţiilor deoptimizare;
-
Analiza, proiectarea şi optimizarea sistemelor de ventilaţie minieră şi industrială realizată cu ajutorul conductelor de vehiculare a aerului.
Instruire, seminarizare, calificare, atestare
În cadrul laboratorului se realizează cursuri de instruire şi certificare a următoarelor categorii de persoane:
1. persoane pentru controlul parametrilor specifici degazării minelor;
2. persoane pentru controlul calitativ şi cantitativ al aerului de mină; colectori probe de aer pentru industria extractivă
3. persoane responsabile cu aplicarea tehnologiei de inertizare la unităţile miniere;
1 – Instruire – certificare personal de control a parametrilor specifici degazării minelor
Principiul degazării constă în captarea şi drenarea unei părţi însemnate din cantitatea de metan a stratelor de cărbune (stratul de bază sau stratele însoţitoare neexploatabile), din rocile sterile sau zonele exploatate şi evacuarea prin conducte etanşe la suprafaţă (degazarea centrală) sau într-un curent de aer viciat în care este posibilă diluarea ei, sub limitele admise de norme (degazarea locală).
Factorii care hotărăsc asupra necesităţii degazării masivului de roci la nivelul minei, sectorului, stratului de cărbune sau a unei lucrări miniere sunt reprezentaţi de:
-
capacitatea de aeraj instalată ;
-
distribuţia debitelor de aer în subteran şi în zonele cu degajări mari de metan;
-
rezerva suplimentară de aer determinată în funcţie de debitul absolut de metan, la concentraţii procentuale admise de norme;
-
bilanţul debitelor absolute şi relative de metan şi raportul în care se găsesc aceşti parametrii faţă de capacitatea instalată şi suplimentară de aer a minei ;
-
situaţii speciale de pregătire şi exploatare (retezări de strate, exploatarea în jomp, ş.a).
Personalul din cadrul minelor din Valea Jiului este instruit şi atestat de INCD-INSEMEX Petroşani cu privire la:
– realizării instalaţiilor de degazare în sistem local şi central;
– întocmirii proiectelor de degazare;
– prognoza cantităţilor de metan ce pot fi captate;
– tehnici de degazare aplicate la minele din Valea Jiului;
– scheme de degazare;
– efectuarea măsurătorilor specifice privind parametrilor de degazare realizaţi (concentraţii de metan, depresiuni statice şi dinamice).
2 – Instruire-certificare persoanal pentru controlul calitativ şi cantitativ al aerului de mină şi a colectorilor de probe de aer de mină
Climatul minier este influenţat de totalitatea factorilor climaterici-temperatură, presiune, umiditate, gradul de saturaţie şi viteza de mişcare a aerului.
În timpul proceselor tehnologice care au loc în subteran se dagaje cantităţi însemnate de gaze explozive, asfixiante şi toxice. Aceste gaze trebuiesc măsurate direct cu aparete electronice sau colectate şi determinate în laborator.
Aceste măsurători trebuiesc efectuate de persoane care sunt instruite în acest scop.
Persoanele care efectuează măsurători privind compoziţia aerului de mină, valori de concentraţii de gaze admise; aparate de măsură a concentraţiilor de gaze, locul de măsurare/colectare probe gaze, interpretare rezultate măsurători, evidenţa măsurătorilor este, instruit şi atestat de INCD-INSEMEX Petroşani.
3 – Instruire-certificare personal responsabil cu aplicarea tehnologiei de inertizare la unităţile miniere
Metoda de inertizare cu azot poate fi utilizată atât în prevenirea combustiilor spontane cât şi pentru combaterea acestora şi a focurilor endogene, reprezentând un mijloc eficace de luptă împotriva acestor fenomene.
Prin aplicarea tehnologie de inertizare se obţin următoarele:
– reducerea rapidă a concentraţiilor de O2 şi menţinerea în zona a IV-a a triunghiului de explozivitate a concentraţiilor de gaze în timpul construirii şi închiderii cu diguri a zonelor de foc;
– diminuarea intensităţii de combustie ca urmare a reducerii concentraţiei de oxigen (O2);
– întârzierea apariţiei combustiilor spontane într-o zonă de exploatare;
– redeschiderea într-un interval de timp mai scurt a zonelor închise;
– ameliorarea condiţiilor de muncă ale salvatorilor ca urmare a proprietăţilor fizice ale gazului.
În raport cu metodele convenţionale de prevenire şi combatere a focurilor de mină, tehnologia de inertizare cu azot prezintă şi următoarele aspecte:
– se poate aplica atât pentru prevenirea proceselor de autoîncălzire şi autoaprindere a cărbunilor (inclusiv a altor substanţe minerale utile), cât şi pentru stingerea focurilor şi incendiilor;
– permite aplicarea sa, în anumite cazuri în condiţiile continuării activităţii productive;
– oferă operativitate şi eficienţă superioară în acţiunile de prevenire şi combatere a focurilor endogene şi a incendiilor.
Personalul responsabil cu aplicarea în condiţii de securitate şi eficientă a tehnologiei de inertizare, la minele din Valea Jiului, este instruit şi atestat de INCD-INSEMEX Petroşani.
Avizare metode cadru de exploatare
Documentaţiile tehnice privind proiectele-cadru pentru metodele de exploatare şi a proiectelor care conţin soluţii tehnice se supun avizării de către Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare Pentru Securitate Minieră şi Protecţie Antiexplozivă – INSEMEX Petroşani, în conformitate cu HOTĂRÂRE nr. 1461 din 18 octombrie 2006 privind înfiinţarea, organizarea şi funcţionarea Institutului Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Securitate Minieră şi Protecţie Antiexplozivă – INSEMEX Petroşani, respectiv Regulamentul din 18.10.2006 publicat în Monitorul Oficial nr. 882/30.10.2006, partea I, Art. 3, pct. B, subpunct b.
Servicii specifice
-
Avizare metode cadru de exploatare a stratelor de cărbune.
-
Evaluarea documentaţiilor tehnice elaborate în scopul avizării metodei cadru de exploatare.
-
Avizarea documentaţiilor tehnice de execuţie privind metodele cadru de exploatare elaborate
-
Clasificarea minelor din România din punct de vedere al emanaţiilor de gaze explozive şi/sau toxice
Clasificarea minelor se efectueaza luându-se în considerare atât degajarile de metan (gaz exploziv), cât şi degajarile de bioxid de carbon (gaz asfixiant). Această clasificare se face pentru a cunoaste regimul de degajare naturală a gazelor din zacamânt în reţeaua de lucrari miniere subterane şi se execută la cererea unităţii economice de către un institut de specialitate autorizat, care întocmeşte documentaţia de clasificare sau de verificare a clasificarii. Verificarea clasificării se efectueaza ori de câte ori se constata modificări ale degajarii de gaze (metan sau bioxid de carbon) şi ân mod obligatoriu la fiecare 2 ani.
-
Determinarea indicilor de foc
Fenomenul de oxidare a cărbunilor începe în momentul în care substanţa minerală utilă intră în contact direct cu aerul atmosferic. Reacţia de oxidare este una exotermă cu degajare de căldură şi gaze. Concentraţia gazelor este direct proporţională cu gradul de dezvoltare a fenomenului de oxidare.
În funcţie de nivelul de oxidare cărbunele poate trece de la stadiul de incubaţie la cel de autoaprindere respectiv foc endogen. Pentru urmărirea evoluţiei fenomenelor de oxidare, în diferite stadii de dezvoltare, se utilizează indicii de foc care reprezintă rapoarte ale diferitelor gaze degajate ca urmare a fenomenului de combustie spontană.
Indicii de foc oferă informaţii utile cu privire la stadiul de dezvoltare a fenomenului de combustie spontană, pe baza cărora se realizează programe aplicate pentru prevenirea şi combaterea acestui fenomen.
-
Rezolvarea reţelelor de aeraj
Cunoaşterea parametriilor cum ar fi: debitele de aer şi distribuţia lor în sistem, pierderile de presiune prin frecare, performanţele ventilatoarelor, necesităţile de energie a aerului şi costurile de funcţionare pentru fiecare lucrare minieră fiind luate atât separat cât şi pentru fiecare lucrare minieră, se poate face numai prin simulări cu ajutorul programelor de aeraj specializate 3D CANVENT, VENTSIM Visual Atvanced şi VENTPRI.
Aceste simulări se efectuează pentru dezvoltarea modelelor de ventilaţie bazate pe datele fizice de intrare rezultate din concepţia proiectelor miniere şi a parametrilor de ventilaţie proiectaţi utilizaţi la determinarea rezistenţelor estimate ale lucrărilor miniere din reţea.
Oferind informaţiile care caracterizează reţeaua de ventilaţie (rezistenţe sau elemente geometrice) şi localizarea şi caracteristicile ventilatoarelor principale programele specializate vor furniza listări şi scheme tridimensionale ale următorilor parametri de ventilaţie: distribuţiei debitelor de aer în sistemul de ventilaţie; pierderilor de presiune prin frecare pentru fiecare lucrare minieră în parte; rezistenţele lucrărilor miniere; parametrii ventilatoarelor principale; pierderile de energie a aerului în lucrările miniere; costurile de funcţionare a sistemului de ventilaţie (lei/an – bazate pe costurile de energie şi randamentele ventilatoarelor principale).
3D CANVENT, VENTSIM Visual Atvanced şi VENTPRI sunt o aplicaţie Windows şi au fost proiectate în sprijinul planificării, proiectării şi analizării sistemelor de ventilaţie minieră. Aceste programe combină o utilizare facilă a reprezentării grafice cu capacitatea proiectării reţelelor în 3D, care permite opţiunea vizualizării reţelei în sistem bidimensional (X-Y, X-Z, Y-Z) şi/sau model tridimensional.
-
Curbele caracteristice de funcţionare ale ventilatoarelor de aeraj general
Acestea se determină în condiţii de exploatare, ca urmare a modificarea caracteristicilor aerodinamice (debit, depresiune, putere absorbită şi randament) ale ventilatoarelor;
Datelor necesare reprezentării grafice a curbelor caracteristice determinate în condiţii de exploatare, se obţin prin funcţionarea ventilatorului la diferite regimuri de lucru, prin obturarea treptată a canalului de aeraj cât şi prin scurtcircuitarea aerului cu suprafaţa.
La fiecare regim de lucru se execută simultan măsurători pentru determinarea debitului ventilatorului, depresiunii ventilatorului şi puterii electrice absorbite din reţea.
Performanţele ventilatoarelor din dotarea instalaţiilor principale de ventilaţie se pot determina numai prin stabilirea curbelor caracteristice specifice acestora , la intervale de cel mult 2 ani, după reparaţii capitale şi reviziile complete şi în cazul restrângerii/ dezvoltarea minei , prin măsurători şi determinări în vederea stabilirii eficienţei funcţionării acestora.
-
Determinarea tendinţa la autoaprinderer a cărbunilor
Tendinţa la autoaprindere acărbunilor stabileşte gradul de reactivitate al acestora la oxigen. Reactivitatea cărbunilor diferă în raport cu componenţii petrografici ai cărbunilor, respective de cantitatea de microelemente prezente în aceştia.
Pentru determinarea tendinţei la autoaprindere se utilizează două metode specifice şi anume: metoda de oxidare în mediu lichid (perhydrol) şi metoda de oxidare în mediu de oxigen gazos.
În funcţie de clasificarea cărbunilor din punct de vedere al tendinţei de autoaprindere se stabilesc măsuri aplicate de prevenire a fenomenelor de combustie spontană.
– faza de reparare
– Reexaminarea periodică a instalaţiilor tehnice care funcţionează în atmosfere potenţial explozive privind respectarea cerinţelor NEX 01-06/2007
– Atestarea privind asigurarea capacităţii realizării de activităţi specifice normativului NEX 01-06/2007
– Evaluare în vederea autorizării personalului cu responsabilităţi privind echipamentele tehnice şi instalaţiile care funcţionează în atmosfere potenţial explozive
– Stand pentru cercetarea comportării cărbunelui în timpul fenomenului de autoaprindere;
– Stand pentru determinarea tendinţei la autoaprindere;
– Programe specializate pentru rezolvarea reţelelor de aeraj: CANVENT; VENTSIM; VENPRI;
– Sistem centralizat de coordonare a reţelelor de aeraj;
– Aparatură pentru determinarea parametrilor aerodinamici;
– Aparatură pentru determinarea parametrilor electrici;
– Aparatură pentru determinarea parametrilor de stare;
– Aparatură portabilă pentru determinarea concentraţiilor de gaze;
– Aparatură portabilă pentru determinarea concentraţiilor de gaze la concentraţii foarte mici;
– Aparatură pentru determinarea presiunii/depresiunii
