Türkiye 24. Uluslararası Kömür Kongresi ve Sergisi bünyesinde gerçekleştirilen oturumda, yeraltı kömür madenciliğinin en büyük risklerinden biri olan metan gazı kontrolü tüm boyutlarıyla ele alındı.
Prof. Dr. Kemal Barış, ultra-düşük permeabiliteli (geçirgenlikli) damarlarda yürütülen saha ve laboratuvar çalışmalarını aktararak, maden planlamasında gaz haritalarının çıkarılmasının ve sürekli drenaj stratejilerinin hayati önem taşıdığını vurguladı.
Yeraltı İşletmelerinde Güvenli Planlamanın İlk Adımı
Kömür ocaklarında havalandırma altyapısının doğru kurgulanması, olası grizu patlamalarının önüne geçilmesinde temel unsur olarak öne çıkıyor. Zonguldak havzasındaki Armutçuk bölgesinde, 6 ila 8 metre kalınlığa sahip oldukça zorlu ve gazlı bir kömür damarında yürütülen hazırlık çalışmaları, üretim öncesinde yapılan analizlerin kritik rolünü gözler önüne serdi. Tam mekanize üretim planlanan ve saatte binlerce tonluk kapasitelerin hedeflendiği panolarda, mevcut havalandırma hatlarının gaz salım miktarını karşılayıp karşılayamayacağı henüz tasarım aşamasındayken belirlendi.
Doğru Havalandırma İçin Kömürün Gaz İçeriği Belirlenmeli
Sadece genel ocak havasını ölçmek, metan riskini yönetmede tek başına yeterli olamıyor. Heterojen bir yapıya sahip olan kömür damarlarında gaz konsantrasyonu mesafe katettikçe %30'a varan oranlarda değişkenlik gösterebiliyor. Armutçuk sahasından alınan 19 farklı numune ve yapılan 8 sondaj üzerinde gerçekleştirilen testlerde, kömürün tonunda 4.14 ile 9.67 metreküp arasında metan gazı tespit edildi.
Panonun farklı noktalarındaki bu değişim göz önüne alınmadan yapılan havalandırma tasarımlarının ocak içi güvenliği ciddi şekilde tehlikeye düşüreceği belirtildi.
Üç Aşamalı Uluslararası Standartlarla Hassas Gaz Ölçümü
Metan gazı içeriğinin eksiksiz belirlenebilmesi için Avustralya standartlarına uygun olarak üç aşamalı bir test yöntemi uygulandı:
Kaçan Gaz Ölçümü (Q_1): Sondaj esnasında numune tüpe alınana kadar açıkta geçen sürede kaybolan gaz miktarının sahada kestirilmesi.
Serbest Gaz Ölçümü (Q_2): Laboratuvara getirilen sızdırmaz kaplardaki kömürün kendi kendine salgıladığı gaz hacminin ölçülmesi.
Bünye Gazı Ölçümü (Q_3): Kömür numunesinin sızdırmaz ortamda öğütülerek yapısındaki hapsolmuş gazın tamamen açığa çıkarılması.
Yapılan ölçümler, açığa çıkan gazın ortalama %95'lik kısmının doğrudan patlayıcı özelliğe sahip metan gazından oluştuğunu gösterdi.
Düşük Geçirgenlikli Damarlarda Gaz Drenajı Ve Yanma Riski
Yapısı beton kadar sert ve çatlak sistemi sınırlı olan ultra-düşük permeabiliteli kömür damarlarında, klasik drenaj yöntemleri yetersiz kalabiliyor.
Gazın gözeneklerden rahatça süzülememesi, kazı esnasında aniden açığa çıkmasına ve uzunayak boyunca birikmesine yol açıyor. Bunun yanı sıra kömürün düşük sıcaklık oksidasyonu testlerinde kendiliğinden yanma eğiliminin orta-yüksek seviyede çıkması, ocaklarda çift yönlü bir risk tablosu oluşturuyor. Uçucu gazların ve oksijenin doğru yönetilmediği durumlarda hem yangın hem de patlama riski eş zamanlı olarak artış gösteriyor.
Eski İmalat Sahalarından Enerji Kazanımı Ve Sürekli Emim Stratejisi
Gaz drenaj sistemlerinin kesintili değil, vakum altında sürekli çalışacak bir altyapıyla kurgulanması gerektiği ifade ediliyor. Ocak havalandırmasını rahatlatmak için eski imalat sahalarından (göçük alanlarından) yapılan gaz çekimlerinde %26 seviyelerinde metan içeren ve ortalama 233 metreküp/saat debiye ulaşan gaz karışımları elde edildi.
Yüksek oksijen sızıntılarını engellemek şartıyla, bu gazın çekilerek yüzeyde depolanması veya enerji üretimine dönüştürülmesi hem maden emniyetini artırıyor hem de potansiyel bir enerji kaynağı sağlıyor.
