Kömür madenlerinde biriken metan gazının havayla oluşturduğu patlayıcı karışım, yer altında ciddi can ve mal kayıplarına yol açabiliyor. Grizu patlamasının nasıl meydana geldiği, metanın hangi oranlarda tehlikeli olduğu ve madenlerde uygulanması gereken güvenlik sınırları yeniden dikkat çekiyor.
Zonguldak'taki maden kazası haberlerinin ardından grizu patlamasının oluşumu ve yer altı ocaklarındaki gaz güvenliği yeniden araştırılmaya başlandı. Kömür damarlarından açığa çıkan metan gazı, yeterli havalandırmanın sağlanamadığı galerilerde birikerek patlayıcı bir ortam oluşturabiliyor.
Metanın havadaki oranı, tutuşturucu kaynakların varlığı ve ocaktaki havalandırma koşulları patlama riskini belirleyen temel etkenler arasında bulunuyor. Türkiye'deki maden güvenliği mevzuatı, metan oranı patlayıcı seviyeye ulaşmadan önce uygulanması gereken çalışma ve elektrik güvenliği tedbirlerini düzenliyor.
Grizu, metan gazının havayla oluşturduğu patlayıcı karışımdır
Grizu, özellikle yer altı kömür madenlerinde karşılaşılan metan-hava karışımı için kullanılan bir terimdir. Kömürün oluşum sürecinde meydana gelen metan, yer altındaki kömür damarlarında ve çevresindeki kayaçlarda bulunabiliyor.
Madencilik faaliyetleri sırasında damarların açılmasıyla metan gazı ocak havasına karışabiliyor. Gazın yeterli miktarda uzaklaştırılamaması durumunda galerilerde patlayıcı bir karışım oluşabiliyor.
Metan, renksiz ve kokusuz bir gazdır. Havadan hafif olması nedeniyle uygun koşullarda galerilerin üst bölümlerinde birikebiliyor. Bu nedenle gazın varlığı koku veya gözlem yoluyla değil, ölçüm cihazlarıyla belirleniyor.
Grizu patlaması metanın tutuşmasıyla meydana geliyor
Grizu patlamasının oluşabilmesi için metanın havayla patlayıcı oranlarda karışması ve bir tutuşturucu kaynakla karşılaşması gerekiyor. Elektrikli ekipmanlardan kaynaklanan kıvılcımlar, açık alevler ve bazı mekanik işlemler sırasında ortaya çıkan yüksek sıcaklıklar tutuşmaya neden olabiliyor.
Tutuşma sonucunda oluşan yanma, kapalı maden galerilerinde hızla yayılarak yüksek basınç meydana getirebiliyor. Ortaya çıkan basınç dalgası, ocak içindeki yapılara ve ekipmanlara zarar verebiliyor.
Patlama sırasında oluşan sıcak gazlar, basınç etkisi ve oksijen dengesindeki değişiklikler çalışanlar açısından ciddi tehlike oluşturuyor. Ayrıca kömür tozunun havaya karışması, ilk patlamanın ardından başka patlamaların meydana gelmesine yol açabiliyor.
Metan gazı yüzde 5 ile yüzde 15 arasında patlayıcı özellik taşıyor
Metanın havayla oluşturduğu karışım, normal koşullarda hacimce yaklaşık yüzde 5 ile yüzde 15 arasında patlayıcı özellik taşıyor. Bu aralık, metanın alt ve üst patlama sınırlarını ifade ediyor.
Yüzde 5'in altındaki karışımlar normal koşullarda tutuşmayı sürdürecek kadar metan içermiyor. Yüzde 15'in üzerindeki karışımlarda ise yanmayı sürdürecek oksijen miktarı yetersiz kalabiliyor.
Ancak yüksek metan yoğunluğu bulunan bir ortamın temiz havayla karışması, gaz oranını yeniden patlayıcı aralığa getirebiliyor. Bu nedenle yüzde 15'in üzerindeki metan seviyeleri de güvenli kabul edilmiyor.
Madenlerde uygulanan çalışma sınırları, bu patlama aralığından daha düşük oranlarda başlıyor.
Madenlerde elektrik kesme ve çalışma sınırları mevzuatla belirleniyor
Maden İşyerlerinde İş Sağlığı ve Güvenliği Yönetmeliği, grizulu ocaklarda metan ölçümleri ve çalışma koşulları için çeşitli sınırlar öngörüyor.
Yönetmeliğe göre aynı hava akımından yararlanan çalışma alanlarında metan oranının yüzde 1,5'i, bu alanların bağlandığı hava dönüş yollarında ise yüzde 1'i geçmemesi gerekiyor.
Genel havadaki metan oranının yüzde 1,5'i geçmesi durumunda ilgili alandaki elektrikli cihazların ve iletkenlerin gerilimi derhal kesiliyor. Mevzuatta belirtilen M1 kategorisindeki ekipmanlar bu hükmün dışında tutuluyor.
Metan oranının yüzde 2'yi aşması halinde ise çalışanların kurtarılması ve grizunun temizlenmesi dışında çalışma yapılamıyor. Gazın temizlenmesi işlemlerinde görev alacak personelin özel eğitim alması gerekiyor.
Patlayıcı maddeyle yapılan işlemlerde de ayrı güvenlik kuralları uygulanıyor. Ateşleme öncesindeki ölçümlerde metan oranının yüzde 1 veya üzerinde olması durumunda ilgili ateşleme işlemleri gerçekleştirilemiyor.
Havalandırma ve gaz dedektörleri patlama riskinin kontrolünde kullanılıyor
Yer altı kömür madenlerinde havalandırma sistemleri, çalışma ortamına temiz hava sağlarken açığa çıkan metanın uzaklaştırılmasına yardımcı oluyor. Havalandırma miktarının, ocaktaki gaz çıkışı ve çalışma koşulları dikkate alınarak belirlenmesi gerekiyor.
Grizulu ocaklarda metan dedektörleri ve merkezi izleme sistemleri, gaz seviyelerinin takip edilmesini sağlıyor. Metan oranının sık değiştiği ortamlarda sesli ve ışıklı uyarı verebilen ölçüm sistemleri kullanılıyor.
Maden güvenliği mevzuatında yapılan düzenlemeler, grizulu ocaklarda ana havalandırma fanlarının yanı sıra eşdeğer kapasitede yedek fanların bulundurulmasını da öngörüyor. Ana fanın durması halinde yedek sistemin havalandırma sürekliliğini sağlayacak şekilde devreye girmesi gerekiyor.
Grizu patlaması kömür tozu patlamasını da tetikleyebiliyor
Grizu patlamalarında tehlike yalnızca metanın yanmasıyla sınırlı kalmıyor. İlk patlamanın oluşturduğu basınç dalgası, galerilerde birikmiş kömür tozunu havalandırabiliyor.
Havada asılı kalan yanıcı kömür tozu, uygun koşullarda tutuşarak patlamanın daha geniş bir alana yayılmasına neden olabiliyor. Bu nedenle madenlerde metan kontrolünün yanında kömür tozuna karşı koruyucu önlemler de uygulanıyor.
Taş tozu kullanımı, sulama, uygun elektrikli ekipman seçimi, düzenli gaz ölçümü ve havalandırma sistemlerinin çalışır durumda tutulması, grizu ve kömür tozu kaynaklı patlama risklerini azaltmaya yönelik temel uygulamalar arasında bulunuyor.
