152948. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a nyersszén oxigénszorpciójának és a bányagázok deszorpciójának együttes vizsgálatára

3 152948 4 az összhatást — tehát az oxigénszorpciót és az egyidejűleg létrejövő deszorpció1

hatását —, amit a nyersszén zárt térben okoz, illetve ami .a szénben végbemegy. A találmány olyan eljárás a nyersszén oxigénszorpciójának és a bányagázok deszorpciójának vizsgálatára, amely azzal van jellemezve, hogy a szénmintát az előrehaladó előváj ásókban két órát meg nem haladó állási idő után a széntelepből a friss szénfalból, annak függőlegesen mért geometriai közepéből újonnan készített 30—40 cm mély résből vesszük, mégpedig a nem szellőztetett és fejtőszerszámmal frissen lejövesztett széntörmelékből vett 3—6 mm-es átmérőjű szemnagyságú szemcsefrakció leválasztásával és azt nyomásálló és légmentesen lezárt palackban tároljuk, illetőleg szállítjuk, továbbá hogy a nyersszén oxigénszorpciójának és a gázok deszorpciójának összhatását zárt térben vizsgáljuk és e zárt térben a vizsgálat alatt keletkező nyomáskülönbség folyamatát megfigyeljük, illetőleg feljegyezzük, végül azzal jellemezve, hogy a készülékben történő vizsgálat befejezése után a vizsgálati térből légmintát veszünk és légtérfogatmérést végzünk és ennek alapján határozzuk meg a tömör szén térfogatát és az összhatásból eredő légritkulás számszerű értékét, valamint a felszabaduló gázok mennyiségét. A légmintából a számunkra szükséges gázkomponenseket hagyományos gázelemzés segítségével meghatározzuk. A találmányunk szerinti eljárásnál a meghatározott szemnagyságú 1500—3000 milliliter mennyiségű nyersszén oxigénszorpci ójának és a gázok deszorpciójának következtében keletkező összhatását tesszük vizsgálat tárgyává és a vizsgálatot 400—10 000 ml légtérfogatú, kalibrált, légmentesen zárható készülékben végezzük. A 3—6 mm-es átmérőjű szemnagyságú szénmintát légmentesen lezárva a vizsgálat befejezéséig szahadlevegővel nem szabad érintkezésbe hozni. A vizsgálati berendezésben a nyersszenet oly módon kell beönteni, hogy az addig felszabadult összes gázmennyiség a palackban bentmaradjon. Mindezek betartása azért fontos, mert a vizsgált mintából felszabaduló gázok mennyiségét ki kell mérni. A szénminta nagy mennyisége azért is előnyös, mert így az elkerülhetetlenül keletkező relatív hiba kicsiny érték. A kapott eredmények viszont éppen a szénminta nagy mennyisége miatt igen feltűnően jelentkeznek. A 3 és 6 mm-es szemnagyságfrakciót eltérően a szénmintavételi szabvány előírásaitól azért választottuk, mert annak felületét ki lehet számolni, másrészt pedig ebben a szemnagyságtartományban keletkeznek általában az öngyulladásos tűzesetek. Megemlítjük lényeges feltételként azt is, hogy a szén és a levegő aránya az általunk választott vizsgálóberendezésben arányos a bányában meglevő körülményekikel, tehát a vizsgálat bányabeli viszonyokat tükröz és a szenet olyan légtérfogat-aráKyhan vizsgálja, mint ami a bányaterekre jellemző. Ebből az következik, hogy a vizsgálótérben lezajló folyamatok összhatása arányos azzal a hatással, ami a föld mélyén a bánya üregeiben zajlik le, ezért egyszerű vetítéssel meg tudjuk számszerűen is állapítani azokat a változásokat, amelyek a bányában valóban lezajlanak. A vizsgálatból kapott, egyik legfontosabb eredményt azok a nyomásváltozásjelző görbék képviselik, melyeket a szisztematikus feljegyzés során nyert értékek diagramban történő felrajzolásával kapunk. Ezek a diagramok példaképpen az 1. és 2. ábrán láthatók. A szénből ugyanis, amikor szénfalról lejövesztik, megindul a gáz kiáramlása, ami nyomásemelkedést okoz, de ezzel egyidejűleg a levegő oxigéntartalma csökken, tehát a szén leköti, vagyis fogyasztja a légtérben levő gázmolekulák számát, ami nyomáskülönbségben jut kifejezésre. Ez objektíven létrejövő, két egymással ellentétes irányban zajló fizikai és fiziko-kémiai folyamat. Ennek megismerése és számszerű kimérése mind a természettudományok szempontjából, mind pedig a gyakorlat, tehát a népgazdaság számára is fontos eredmény. Példaképpen néhány elért eredményről számolunk be, melyből az eljárás tudományos és népgazdasági jelentősége jól megítélhető. Példák: I. 35 A putnoki bányaüzemben az elmúlt év októberében a +40-es szinten a széntermelő munkahelyektől távol, a széntelepen kívül, de még a bányában az ún. glukonitos homokkőben, lég" híd kihajtása közben egy bányász metánégéses balesetet szenvedett. A metán eredetének megállapítására és a további várható veszély felderítésére vizsgálatokat végeztünk. Meglepő volt, hogy nem a széntelepben, hanem éppen 45 azonkívül történt a metánfeldúsulás. A vizsgálatokat és a metán forrását a bejelentés tárgyában szereplő eljárással végeztük el és derítettük fel. A légmérések, valamint az adszorpciós-de-50 szorpciós vizsgálatok egyértelműen bizonyították, hogy a putnoki bányaüzemben van metánveszély, azonban a metán nem a széntelepben halmozódott fel és nem a széntermeléssel arányos, mint ahogyan azt feltételezték, hanem a 55 széntelep mellett, vagyis a glukonitos homokkő pórustérfogatában halmozódott fel és légtérfogatban mérve két nagyságrenddel nagyobb mennyiségben van a homokkőben, mint a szénben. Ennek alapján tehát sújtóléglobbanás, vagy 00 sújtólégrobbanás veszélye elsősorban a homokkőben telepített munkahelyeken alakulhat ki. Ezt bizonyítja egyébként az is, hogy ez ideig a széntelepben sosem volt metánégéses baleset, viszont a homokköves munkaihelyeken ez a 65 veszély állandóan fennáll. 2