Skład powietrza kopalnianego ulega zmianom na skutek oddychania ludzkiego, stałego, acz powolnego utleniania się węgla i substancji organicznych, wydzielania się różnych gazów ze skał, wykonywania robót pszczelniczych, parowania wody i unoszenia znacznych ilości pyłu, powstałego pod czas urabiania i transportowania urobku.
Skład powietrza kopalnianego kontroluje się okresowo przez pobieranie próbek powietrza wypływającego z kopalni i jej części oraz przeprowadzanie analizy chemicznej pobieranych próbek powietrza.
Poza okresową kontrolą wykonuje się pomiary zawartości poszczególnych składników powietrza w kopalni przy użyciu przenośnych aparatów lub przyrządów pomiarowych. Pomiary te wykonuje się tak często jak to jest potrzebne dla zapewnienia bezpieczeństwa pracujących w kopalni ludzi. Najprostszym i szeroko stosowaną jest benzynowa lampa wskaźnikowa. To lampa w której płomień jest zamknięty cylindrem szklanym i umieszczona nad nim podwójna siatka metalowa. Lampa ta pozwala na przybliżone wyznaczanie zawartości w powietrzu tlenu, dwutlenku węgla i dość dokładnie metanu. Przy braku normalnej zawartości tlenu w powietrzu lampa kopci, a przy 17% gaśnie. Podobnie lampa
zachowuje się przy obecności dwutlenku węgla. Zawartość metanu mierzy się dwoma sposobami:
- Płomieniem normalnym - wydłuża się on obecności metanu. Na podstawie wydłużonego płomienia wyznacza się zawartość metanu w powietrzu
- Zmniejszony płomień - wkoło płomienia powstaje niebieska aureola i na podstawie jej wielkości ocenia się procentową zawartość metanu.
Aspirator AMZ-1
Aspirator służy do pobierania próbek powietrza atmosferycznego przy pomiarach chwilowych i średniodobowych metodami absorbcyjnymi.
Aspiratorem pobiera się próbkę powietrza przez sondę podłączoną do filtra bibułowego. Górna pokrywa filtra połączona jest z rotametrem, za pomocą którego reguluje się żądany przepływ powietrza. Z rotametru powietrze wchodzi do płuczek Dreschla z roztworem absorbcyjnym i poprzez osuszacz jest zasysane przez elektromagnetyczną pompkę membranową. Z pompki przez filtr tłumiący, powietrze dostaje się do zmodyfikowanego gazomierza miechowego, skąd jest wydalane na zewnątrz.
Na płycie czołowej aspiratora znajduje się podświetlany wyłącznik oraz liczydło gazomierza. Całość urządzenia jest zamknięta w metalowej obudowie z drzwiczkami i rączką do przenoszenia aparatu. Na ścianie tylnej znajduje się gniazdo bezpiecznikowe i przewód zasilający z wtyczką.
Wykrywacz gazów WG-2M
Wykrywacz gazów WG-2M przeznaczony jest do wykrywania oraz określania procentowej zawartości CO, CO2, H2S lub innych gazów w powietrzu, odpowiednio do użytego wykrywacza rurkowego. Wykrywacz WG-2M ma zastosowanie w górnictwie, gazownictwie, przemyśle chemicznym i innym np. przy badaniu szczelności rurociągów, tam pożarowych itp.
Wykrywacz gazów WG-2M składa się z pompki harmonijkowej, wyposażenia, pokrowca i standardowo z 20 szt. wykrywaczy rurkowych CO.
Psychometr
Jest to prosty przyrząd, zbudowany z dwóch termometrów, gazy i pojemnika na wodę.
Zasada działania jest prosta. Jeden termometr "suchy" mierzy po prostu temperaturę otoczenia. Drugi jest owinięty gazą, która jest zwilżona wodą znajdującą się w pojemniku. Woda z gazy paruje kosztem ciepła pobranego ze zbiorniczka, wskutek czego temperatura na termometrze spada. Temu procesowi przeciwdziała dopływające do termometru z otoczenia, co w końcowym efekcie (gdy ilość ciepła traconego na parowanie zrówna się z ilością ciepła pobranego) daje ustaloną temperaturę na termometrze. Z kolei szybkość parowania zależy od ilości pary wodnej znajdującej się w powietrzu, stąd spadek temperatury jest zależny od wilgotności względnej.
Konimetr
Pyłomierz, w którym określa się zapylenie powietrza przez obliczenie, ile pyłków osiadło na płytce pomiarowej w znormalizowanych warunkach.
Wzrost zagrożeń naturalnych wynikający z wybierania coraz głębiej zalegających pokładów oraz ze stosowania wysokowydajnych systemów eksploatacji powoduje konieczność poszukiwania nowoczesnych metod w zakresie kontroli i zwalczania zagrożeń gazowych. Konieczne są również zmiany przepisów i uregulowań prawnych, a także ciągły rozwój systemów gazometrycznych. Jest to możliwe dzięki rozwojowi technologicznemu oraz postępowi w zakresie metrologii, ale także możliwości komputerowych systemów zbierania danych.
Czynnikami wpływającymi na rozwój systemów gazometrycznych były i są nadal:
- zdarzenia, katastrofy i wypadki, a w szczególności wnioski komisji powypadkowych;
- zarządzenia i przepisy Prawa Górniczego;
- rozwój technologii i metod pomiarowych.
Poczynając od lat 60. kiedy wprowadzono pierwsze rozwiązania metanometrii automatycznej, aż do dzisiaj kiedy powszechnie dostępne są w kopalniach nowoczesne systemy gazometryczne o bardzo rozbudowanych funkcjach widać wyraźnie postęp w tym zakresie. Opracowane i skutecznie wdrażane do kopalń są rozwiązania często unikatowe i te, które stanowią światowe standardy.
Obecnie stosowane systemy o działaniu ciągłym z czasem wyłączeń krótszym niż 15 sekund stały się standardem obowiązującym we wszystkich nowych instalacjach. Nastąpił ogromny postęp w zakresie liczby mierzonych parametrów powietrza tj. stosowanych czujników, funkcji systemów automatycznej gazometrii, a także niezawodności stosowanych rozwiązań. Wzrost zagrożeń szczególnie tych skojarzonych (metan - pożary, metan - wstrząsy) powoduje, że dla kopalń najbardziej zagrożonych coraz częściej rozważa się konieczność wprowadzania systemów zintegrowanych łączących funkcje metanometrii automatycznej i wczesnego wykrywania pożarów z systemami alarmowo-rozgłoszeniowymi.
Rozwój gazometrycznych systemów dyspozytorskich w ostatnich latach jest wyraźny, ale jego skuteczność wymaga od służb kopalnianych wysokiej dyscypliny w zakresie użytkowania i serwisowania urządzeń oraz znajomości oprogramowania. Systemy monitorowania z rozwiniętymi funkcjami wspomagania dyspozytora pozwalają na lepsze wykorzystanie komputerowych systemów do kontroli i zwalczania zagrożeń.
