يجب أن يكون لدى جميع العاملين في المناجم تحت الأرض معرفة جيدة بغازات المناجم وأن يكونوا على دراية بالمخاطر التي قد تشكلها. من الضروري أيضًا معرفة عامة بأدوات وأنظمة الكشف عن الغاز. بالنسبة لأولئك المكلفين باستخدام هذه الأدوات ، فإن المعرفة التفصيلية لقيودهم والغازات التي يقيسونها أمر ضروري.

حتى بدون الأدوات ، قد تتمكن الحواس البشرية من اكتشاف المظهر التدريجي للظواهر الكيميائية والفيزيائية المرتبطة بالاحتراق التلقائي. يعمل التسخين على تسخين هواء التهوية وتشبعه بالرطوبة السطحية والمتكاملة الناتجة عن التسخين. عندما يلتقي هذا الهواء مع الهواء البارد عند فتحة التهوية ، يحدث التكثف مما يؤدي إلى ظهور ضباب وظهور التعرق على الأسطح في العوائد. الإشارة التالية إلى الرائحة الزيتية أو البترولية المميزة ، يتبعها في النهاية دخان ، وأخيراً ألسنة اللهب المرئية.

يظهر أول أكسيد الكربون ، وهو عديم الرائحة ، بتركيزات قابلة للقياس تتراوح من 50 إلى 60 درجة مئوية قبل ظهور الرائحة المميزة للاحتراق التلقائي. وبالتالي ، فإن معظم أنظمة الكشف عن الحرائق تعتمد على الكشف عن ارتفاع في تركيز أول أكسيد الكربون فوق الخلفية الطبيعية لجزء معين من المنجم.

في بعض الأحيان ، يتم اكتشاف التسخين لأول مرة من قبل شخص يلاحظ رائحة خافتة للحظة عابرة. قد يلزم تكرار الفحص الدقيق للمنطقة عدة مرات قبل اكتشاف زيادة مستدامة قابلة للقياس في تركيز أول أكسيد الكربون. وبناءً على ذلك ، لا ينبغي أبدًا تخفيف اليقظة من قبل جميع الأشخاص الموجودين في المنجم ، ويجب تنفيذ عملية التدخل التي تم ترتيبها مسبقًا بمجرد الاشتباه في وجود مؤشر أو اكتشافه والإبلاغ عنه. لحسن الحظ ، بفضل التقدم الكبير في تقنية الكشف عن الحرائق ومراقبتها منذ السبعينيات (على سبيل المثال ، أنابيب الكاشف ، وأجهزة الكشف الإلكترونية بحجم الجيب ، والأنظمة الثابتة المحوسبة) ، لم يعد من الضروري الاعتماد على الحواس البشرية وحدها.

أجهزة محمولة للكشف عن الغازات

تم تصميم أداة الكشف عن الغازات لاكتشاف ومراقبة وجود مجموعة واسعة من أنواع وتركيزات الغازات التي يمكن أن تؤدي إلى نشوب حريق وانفجار وجو سام أو يعاني من نقص الأكسجين بالإضافة إلى توفير إنذار مبكر لتفشي العفوية. الإحتراق. تشمل الغازات التي يتم استخدامها من أجلها ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون (CO₂) ، ثاني أكسيد النيتروجين (لا₂) ، كبريتيد الهيدروجين (H₂S) وثاني أكسيد الكبريت (SO₂). تتوفر أنواع مختلفة من الأدوات ، ولكن قبل اتخاذ قرار باستخدام أي منها في موقف معين ، يجب الإجابة على الأسئلة التالية:

 

• لماذا يلزم الكشف عن غاز أو غازات معينة؟
• ما هي خصائص هذه الغازات؟
• أين وفي أي ظروف تحدث؟
• ما هي أداة أو جهاز الكشف عن الغاز الأكثر ملاءمة لتلك الظروف؟
• كيف تعمل هذه الآلة؟
• ما هي حدودها؟
• كيف ينبغي تفسير النتائج التي يقدمها؟

 

يجب تدريب العمال على الاستخدام الصحيح لأجهزة الكشف عن الغازات المحمولة. يجب صيانة الأجهزة وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة.

أطقم كاشف عالمية

تتكون مجموعة أدوات الكشف من مضخة من نوع مكبس أو منفاخ محملة بنابض ومجموعة من أنابيب بيان الزجاج القابلة للاستبدال التي تحتوي على مواد كيميائية خاصة بغاز معين. تبلغ سعة المضخة 100 سم مكعب ويمكن تشغيلها بيد واحدة. يسمح هذا بسحب عينة من هذا الحجم من خلال أنبوب المؤشر قبل تمريرها إلى المنفاخ. يتوافق مؤشر التحذير على المقياس المتدرج مع أدنى مستوى من تغير اللون العام ، وليس أعمق نقطة لاختراق اللون.

الجهاز سهل الاستخدام ولا يتطلب معايرة. ومع ذلك ، يتم تطبيق بعض الاحتياطات:

• أنابيب المؤشر (التي يجب تأريخها) لها عمومًا مدة صلاحية تبلغ عامين.
• يمكن إعادة استخدام أنبوب المؤشر عشر مرات بشرط عدم تغير اللون.
• عادة ما تكون الدقة العامة لكل تحديد في حدود ± 20٪.
• لم تتم الموافقة على استخدام أنابيب الهيدروجين تحت الأرض بسبب الحرارة الشديدة المتصاعدة.
• مطلوب "أنبوب مسبق" مملوء بالفحم المنشط عند تقدير المستويات المنخفضة من أول أكسيد الكربون في وجود عوادم الديزل أو الهيدروكربونات الأعلى التي قد تكون موجودة في الرطوبة اللاحقة.
• يجب تمرير غاز العادم عبر جهاز تبريد للتأكد من أن درجة الحرارة أقل من 40 درجة مئوية قبل المرور عبر أنبوب المؤشر.
• لم يتم الموافقة على استخدام أنابيب الأكسجين والميثان تحت الأرض بسبب عدم دقتها.

 

مقاييس الميثانومتر من النوع الحفزي

يستخدم مقياس الميثان من النوع التحفيزي في المناجم تحت الأرض لقياس تركيز الميثان في الهواء. يحتوي على جهاز استشعار يعتمد على مبدأ شبكة من أربعة أسلاك حلزونية مطابقة للمقاومة ، وعادة ما تكون خيوط حفزية ، مرتبة في شكل متماثل يعرف باسم جسر ويتستون. عادة ، تكون خيوطان نشطة والآخران خاملان. عادة ما يتم تغليف الخيوط أو الحبيبات النشطة بمحفز أكسيد البلاديوم لإحداث أكسدة الغاز القابل للاشتعال عند درجة حرارة منخفضة.

يصل الميثان الموجود في الغلاف الجوي إلى حجرة العينة إما عن طريق الانتشار من خلال قرص مُلبد أو عن طريق السحب عن طريق شفاط أو مضخة داخلية. يؤدي الضغط على زر التشغيل الخاص بمقياس الميثانومتر إلى إغلاق الدائرة والتيار المتدفق عبر جسر ويتستون يؤكسد الميثان الموجود على الخيوط الحفازة (النشطة) في حجرة العينة. ترفع حرارة هذا التفاعل درجة حرارة الخيوط الحفازة ، مما يزيد من مقاومتها الكهربائية ويؤدي إلى عدم توازن الجسر كهربائيًا. يتناسب التيار الكهربائي الذي يتدفق مع مقاومة العنصر ، وبالتالي كمية الميثان الموجودة. يظهر هذا في مؤشر الإخراج المتدرج بنسب مئوية من الميثان. تعمل العناصر المرجعية في دائرة جسر ويتستون على تعويض التغيرات في الظروف البيئية مثل درجة الحرارة المحيطة والضغط الجوي.

تحتوي هذه الأداة على عدد من القيود المهمة:

• يجب وجود كل من الميثان والأكسجين للحصول على استجابة. إذا كان مستوى الأكسجين في حجرة العينة أقل من 10٪ ، فلن يتأكسد كل الميثان الذي يصل إلى الكاشف وسيتم الحصول على قراءة منخفضة خاطئة. لهذا السبب ، لا ينبغي استخدام هذه الأداة لقياس مستويات الميثان في الرطوبة اللاحقة أو في المناطق المغلقة حيث يكون تركيز الأكسجين منخفضًا. إذا كانت الغرفة تحتوي على ميثان نقي ، فلن تكون هناك قراءة على الإطلاق. وفقًا لذلك ، يجب الضغط على زر التشغيل قبل نقل الجهاز إلى طبقة الميثان المشتبه بها من أجل سحب بعض الهواء المحتوي على الأكسجين إلى الغرفة. سيتم تأكيد وجود طبقة من خلال قراءة أكبر من النطاق الكامل تليها العودة إلى الحجم عند استهلاك الأكسجين.
• يستجيب النوع التحفيزي لمقياس الميثان للغازات القابلة للاشتعال بخلاف الميثان ، مثل الهيدروجين وأول أكسيد الكربون. لذلك ، يمكن الحصول على قراءة غامضة في غازات ما بعد الحريق أو الانفجار (الرطوبة اللاحقة).
• يجب حماية الأدوات ذات رؤوس الانتشار من سرعات الهواء العالية لتجنب القراءات الخاطئة. يمكن تحقيق ذلك عن طريق تدريعها بيد أو بأي شيء آخر.
• قد تفشل الأدوات ذات الخيوط الحفازة في الاستجابة للميثان إذا تلامس الفتيل مع أبخرة السموم المعروفة عند معايرتها أو استخدامها (على سبيل المثال ، السيليكون في تلميع الأثاث ، وتلميع الأرضيات والدهانات ، وإسترات الفوسفات الموجودة في السوائل الهيدروليكية ، ومركبات الكربون الفلورية المستخدمة كمادة دافعة في بخاخات الأيروسول).
• قد تعطي مقاييس الميثان المستندة إلى مبدأ جسر ويتستون قراءات خاطئة بزوايا ميل متغيرة. سيتم التقليل من عدم الدقة هذه إذا تم إمساك الجهاز بزاوية 45 درجة عند معايرته أو استخدامه.
• قد تعطي مقاييس الميثان قراءات غير دقيقة في درجات الحرارة المحيطة المتغيرة. سيتم تقليل حالات عدم الدقة هذه عن طريق معايرة الجهاز تحت ظروف درجة حرارة مماثلة لتلك الموجودة تحت الأرض.

 

الخلايا الكهروكيميائية

تستخدم الأجهزة التي تستخدم الخلايا الكهروكيميائية في المناجم تحت الأرض لقياس تركيزات الأكسجين وأول أكسيد الكربون. يتوفر نوعان: خلية التكوين ، التي تستجيب فقط للتغيرات في تركيز الأكسجين ، وخلية الضغط الجزئي ، التي تستجيب للتغيرات في الضغط الجزئي للأكسجين في الغلاف الجوي ، وبالتالي عدد جزيئات الأكسجين لكل وحدة حجم .

توظف خلية التركيب حاجز انتشار شعري الذي يبطئ انتشار الأكسجين عبر خلية الوقود بحيث تعتمد السرعة التي يمكن للأكسجين أن يصل بها إلى القطب الكهربائي فقط على محتوى الأكسجين في العينة. لا تتأثر هذه الخلية بالتغيرات في الارتفاع (أي الضغط الجوي) ودرجة الحرارة والرطوبة النسبية. وجود ثاني أكسيد الكربون₂ في الخليط ، ومع ذلك ، يزعج معدل انتشار الأكسجين ويؤدي إلى قراءات عالية خاطئة. على سبيل المثال ، وجود 1٪ من ثاني أكسيد الكربون₂ يزيد من قراءة الأكسجين بنسبة تصل إلى 0.1٪. على الرغم من ضآلة هذه الزيادة ، إلا أنها قد تظل كبيرة وليست آمنة من الفشل. من المهم بشكل خاص أن تكون على دراية بهذا القيد إذا كان هذا الجهاز سيستخدم في الرطوبة اللاحقة أو في أجواء أخرى معروفة باحتوائها على ثاني أكسيد الكربون₂.

تعتمد خلية الضغط الجزئي على نفس المبدأ الكهروكيميائي لخلية التركيز ولكنها تفتقر إلى حاجز الانتشار. يستجيب فقط لعدد جزيئات الأكسجين لكل وحدة حجم ، مما يجعله يعتمد على الضغط. كو₂ بتركيزات أقل من 10٪ ليس لها تأثير قصير المدى على القراءة ، ولكن على المدى الطويل ، فإن ثاني أكسيد الكربون سوف يدمر المنحل بالكهرباء ويقصر من عمر الخلية.

تؤثر الشروط التالية على موثوقية قراءات الأكسجين التي تنتجها خلايا الضغط الجزئي:

• الارتفاع والضغط الجوي: ستؤدي الرحلة من السطح إلى أسفل العمود إلى زيادة قراءة الأكسجين بنسبة 0.1٪ لكل 40 مترًا يتم قطعها. ينطبق هذا أيضًا على الانخفاضات التي تحدث في الأعمال تحت الأرض. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للتغيرات اليومية العادية البالغة 5 ملي بار في الضغط الجوي أن تغير قراءة الأكسجين بنسبة تصل إلى 0.1٪. يمكن أن يترافق نشاط العواصف الرعدية مع انخفاض الضغط بمقدار 30 ملي بار والذي من شأنه أن يتسبب في انخفاض بنسبة 0.4٪ في قراءة الأكسجين.
• التهوية: سيكون التغيير الأقصى للتهوية في المروحة من 6 إلى 8 بوصات من مقياس الماء أو 10 ملي بار. سيؤدي هذا إلى انخفاض بنسبة 0.4٪ في قراءة الأكسجين من المدخول إلى العودة عند المروحة وانخفاض بنسبة 0.2٪ في السفر من أبعد وجه من قاع الحفرة.
• درجة الحرارة: تحتوي معظم أجهزة الكشف على دائرة إلكترونية تستشعر درجة حرارة الخلية وتصحح تأثير درجة الحرارة على خرج المستشعر.
• الرطوبة النسبية: زيادة الرطوبة النسبية من جاف إلى مشبع عند 20 درجة مئوية قد يتسبب في انخفاض بنسبة 0.3٪ تقريبًا في قراءة الأكسجين.

 

الخلايا الكهروكيميائية الأخرى

تم تطوير الخلايا الكهروكيميائية القادرة على قياس تركيزات ثاني أكسيد الكربون من 1 جزء في المليون إلى حد أعلى يبلغ 4,000 جزء في المليون. تعمل عن طريق قياس التيار الكهربائي بين الأقطاب الكهربائية المغمورة في إلكتروليت حمضي. يتأكسد CO على الأنود لتشكيل CO₂ ويطلق التفاعل إلكترونات تتناسب طرديا مع تركيز ثاني أكسيد الكربون.

تتوفر أيضًا الخلايا الكهروكيميائية للهيدروجين وكبريتيد الهيدروجين وأكسيد النيتريك وثاني أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت ولكنها تعاني من الحساسية المتصالبة.

لا توجد خلايا كهروكيميائية متاحة تجاريًا لـ CO₂. تم التغلب على هذا النقص من خلال تطوير أداة محمولة تحتوي على خلية الأشعة تحت الحمراء المصغرة الحساسة لثاني أكسيد الكربون بتركيزات تصل إلى 5٪.

 

كاشفات الأشعة تحت الحمراء غير المشتتة

يمكن لأجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء غير المشتتة (NDIRs) قياس جميع الغازات التي تحتوي على مجموعات كيميائية مثل -CO، -CO₂ و -CH₃, التي تمتص ترددات الأشعة تحت الحمراء الخاصة بتكوينها الجزيئي. هذه المستشعرات باهظة الثمن ولكنها يمكن أن توفر قراءات دقيقة للغازات مثل ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون₂ والميثان في خلفية متغيرة للغازات الأخرى ومستويات الأكسجين المنخفضة ، وبالتالي فهي مثالية لرصد الغازات خلف الأختام. ا₂، N₂ وH₂ لا تمتص الأشعة تحت الحمراء ولا يمكن اكتشافها بهذه الطريقة.

وجدت الأنظمة المحمولة الأخرى ذات الكاشفات القائمة على التوصيل الحراري ومعامل الانكسار استخدامًا محدودًا في صناعة تعدين الفحم.

حدود أجهزة الكشف عن الغازات المحمولة

إن فعالية أدوات الكشف عن الغازات المحمولة محدودة بعدد من العوامل:

• المعايرة مطلوبة. يتضمن هذا عادةً فحصًا يوميًا للصفر والجهد ، وفحصًا أسبوعيًا للمدى واختبار معايرة من قبل سلطة خارجية معتمدة كل 6 أشهر.
• أجهزة الاستشعار لها عمر محدود. إذا لم تكن مؤرخة من قبل الشركة المصنعة ، يجب تسجيل تاريخ الاستحواذ.
• يمكن أن تسمم أجهزة الاستشعار.
• قد تعاني المستشعرات من حساسية متصالبة.
• قد يؤدي التعرض المفرط إلى تشبع المستشعر مما يتسبب في بطء استعادته.
• قد يؤثر الميل على القراءة.
• تتطلب البطاريات الشحن والتفريغ المنتظم.

 

أنظمة المراقبة المركزية

غالبًا ما تنجح عمليات التفتيش والتهوية والمسوحات بأدوات محمولة في اكتشاف وتحديد موقع تسخين صغير بمكونات محدودة من ثاني أكسيد الكربون قبل أن يتشتت الغاز بواسطة نظام التهوية أو يتجاوز مستواه الحدود القانونية. ومع ذلك ، فإن هذه لا تكفي في حالة حدوث مخاطر احتراق كبيرة ، أو تتجاوز مستويات الميثان في العوائد 1٪ ، أو يشتبه في وجود خطر محتمل. في ظل هذه الظروف ، فإن المراقبة المستمرة في المواقع الاستراتيجية مطلوبة. هناك عدد من الأنواع المختلفة لأنظمة المراقبة المستمرة المركزية قيد الاستخدام.

أنظمة الحزم الأنبوبية

تم تطوير نظام حزمة الأنابيب في ألمانيا في الستينيات من القرن الماضي لاكتشاف ومراقبة تقدم الاحتراق التلقائي. وهي تتضمن سلسلة من 1960 أنبوبًا بلاستيكيًا مصنوعًا من النايلون أو البولي إيثيلين بقطر 20/1 أو 4/3 بوصة والتي تمتد من مجموعة من أجهزة التحليل على السطح إلى مواقع محددة تحت الأرض. الأنابيب مزودة بمرشحات ومصارف ومصائد لهب. عادة ما تكون أجهزة التحليل بالأشعة تحت الحمراء لـ CO ، CO₂ والميثان والمغناطيسية للأكسجين. تقوم مضخة الكسح بسحب عينة عبر كل أنبوب في وقت واحد ويوجه مؤقت متسلسل العينة من كل أنبوب عبر أجهزة التحليل بدوره. يسجل مسجل البيانات تركيز كل غاز في كل موقع ويطلق إنذارًا تلقائيًا عند تجاوز المستويات المحددة مسبقًا.

هذا النظام له عدد من المزايا:

• ليست هناك حاجة إلى أدوات مقاومة للانفجار.
• الصيانة سهلة نسبيًا.
• الطاقة الجوفية غير مطلوبة.
• يغطي مجموعة واسعة من الغازات.
• عادة ما تكون أجهزة تحليل الأشعة تحت الحمراء مستقرة وموثوقة تمامًا ؛ أنها تحافظ على خصوصيتها في خلفية متغيرة من غازات النار والأجواء المنخفضة الأكسجين (قد تكون التركيزات العالية من الميثان و / أو ثاني أكسيد الكربون حساسة تجاه قراءة أول أكسيد الكربون في النطاق المنخفض جزء في المليون).
• يمكن معايرة الأدوات على السطح ، على الرغم من أنه يجب إرسال عينات معايرة للغازات عبر الأنابيب لاختبار سلامة نظام التجميع ونظام تحديد المواقع التي نشأت فيها عينات معينة.

 

هناك أيضًا بعض العيوب:

• النتائج ليست في الوقت الحقيقي.
• لا تظهر التسريبات على الفور.
• قد يتجمع التكثيف في الأنابيب.
• لا تظهر العيوب في النظام على الفور دائمًا وقد يصعب تحديدها.
• قد تتلف الأنابيب بسبب الانفجار أو في حريق أو انفجار.

 

نظام القياس عن بعد (إلكتروني)

يحتوي نظام مراقبة الغاز الأوتوماتيكي عن بُعد على وحدة تحكم على السطح ورؤوس مستشعرات آمنة بشكل جوهري تقع في مكان استراتيجي تحت الأرض ومتصلة بخطوط الهاتف أو كابلات الألياف الضوئية. أجهزة الاستشعار متاحة للميثان وثاني أكسيد الكربون وسرعة الهواء. مستشعر ثاني أكسيد الكربون مشابه للمستشعر الكهروكيميائي المستخدم في الأجهزة المحمولة ويخضع لنفس القيود. يعمل مستشعر الميثان من خلال الاحتراق التحفيزي للميثان على العناصر النشطة لدائرة جسر ويتستون والتي يمكن تسممها بمركبات الكبريت أو إسترات الفوسفات أو مركبات السيليكون ولن تعمل عندما يكون تركيز الأكسجين منخفضًا.

تشمل المزايا الفريدة لهذا النظام ما يلي:

• النتائج متاحة في الوقت الفعلي (على سبيل المثال ، هناك مؤشرات سريعة على نشوب حريق أو تراكم غاز الميثان).
• يمكن تحقيق مسافات طويلة بين رؤوس المستشعرات ووحدة التحكم دون المساس بالنظام.
• يتم التعرف على فشل جهاز الاستشعار على الفور.

 

هناك أيضًا بعض العيوب:

• مطلوب مستوى عال من الصيانة.
• نطاق المستشعر لـ CO محدود (0.4٪).
• تنوع أجهزة الاستشعار محدود ؛ لا يوجد شيء لـ CO₂ أو الهيدروجين.
• حساس الميثان عرضة للتسمم.
• فى الموقع المعايرة مطلوبة.
• قد تكون الحساسية المتقاطعة مشكلة.
• قد يكون هناك فقدان للطاقة (على سبيل المثال ،> 1.25٪ للميثان).
• عمر المستشعر محدود من سنة إلى سنتين.
• النظام غير مناسب للأجواء منخفضة الأكسجين (على سبيل المثال ، خلف الأختام).

 

الكروماتوجرافي الغاز

كروماتوغراف الغاز عبارة عن قطعة معقدة من المعدات التي تحلل العينات بدرجات عالية من الدقة والتي ، حتى وقت قريب ، لا يمكن استخدامها بالكامل إلا من قبل الكيميائيين أو الأفراد المؤهلين والمدربين بشكل خاص.

يتم حقن عينات الغاز من نظام من نوع حزمة الأنبوب في كروماتوجراف الغاز تلقائيًا أو يمكن إدخالها يدويًا من عينات الأكياس التي تم إخراجها من المنجم. يتم استخدام عمود معبأ بشكل خاص لفصل الغازات المختلفة ويستخدم كاشف مناسب ، عادة التوصيل الحراري أو تأين اللهب ، لقياس كل غاز أثناء فصله من العمود. توفر عملية الفصل درجة عالية من الخصوصية.

يتميز كروماتوغرافيا الغاز بمزايا خاصة:

• لا تحدث حساسية متصالبة من الغازات الأخرى.
• إنه قادر على قياس الهيدروجين.
• إنه قادر على قياس الإيثيلين والهيدروكربونات العالية.
• يمكن أن يقيس بدقة من تركيزات منخفضة جدًا إلى عالية جدًا لمعظم الغازات التي تحدث أو يتم إنتاجها تحت الأرض عن طريق التدفئة أو الحريق.
• من المعروف جيدًا أن الأساليب الحديثة لمكافحة الحرائق والتدفئة في مناجم الفحم يمكن تنفيذها بشكل أكثر فاعلية على أساس تفسير تحليلات الغاز من المواقع الإستراتيجية في المنجم. تتطلب النتائج الدقيقة والموثوقة والكاملة وجود كروماتوجراف غاز وتفسير من قبل موظفين مؤهلين وذوي خبرة ومدربين تدريباً كاملاً.

 

تشمل عيوبه ما يلي:

• التحليلات بطيئة نسبيًا.
• مطلوب مستوى عال من الصيانة.
• الأجهزة والضوابط معقدة.
• مطلوب اهتمام الخبراء بشكل دوري.
• يجب جدولة المعايرة بشكل متكرر.
• تتداخل تركيزات الميثان العالية مع قياسات المستوى المنخفض من ثاني أكسيد الكربون.

اختيار النظام

تُفضل أنظمة الحزم الأنبوبية لمراقبة المواقع التي لا يُتوقع أن يكون لها تغيرات سريعة في تركيزات الغاز أو ، مثل المناطق المغلقة ، قد تحتوي على بيئات أكسجين منخفضة.

يُفضل استخدام أنظمة القياس عن بُعد في مواقع مثل طرق الحزام أو على الوجه حيث قد يكون للتغيرات السريعة في تركيزات الغاز أهمية.

لا يحل كروماتوغرافيا الغاز محل أنظمة المراقبة الحالية ولكنه يعزز نطاق التحليلات ودقتها وموثوقيتها. هذا مهم بشكل خاص عند تحديد خطر الانفجار أو عندما يصل التسخين إلى مرحلة متقدمة.

اعتبارات أخذ العينات

• إن تحديد مواقع نقاط أخذ العينات في المواقع الاستراتيجية له أهمية كبيرة. المعلومات من نقطة أخذ عينة واحدة على بعد مسافة من المصدر موحية فقط ؛ دون تأكيد من مواقع أخرى ، فقد يؤدي ذلك إلى المبالغة أو التقليل من خطورة الموقف. وبالتالي ، يجب تحديد نقاط أخذ العينات للكشف عن اندلاع الاحتراق التلقائي حيث من المرجح أن تحدث التسخين. يجب أن يكون هناك القليل من التخفيف من التدفقات بين التدفئة وأجهزة الكشف. يجب مراعاة إمكانية وضع طبقات من الميثان وغازات الاحتراق الدافئة التي قد ترتفع إلى مستوى الغطس في منطقة مغلقة. من الناحية المثالية ، يجب أن تكون مواقع أخذ العينات موجودة في قوائم إرجاع اللوحة ، وخلف السدادات والسدادات ، وفي التيار الرئيسي لدائرة التهوية. الاعتبارات التالية قابلة للتطبيق:
• يجب ضبط موقع أخذ العينات على مسافة 5 أمتار على الأقل (أي باتجاه وجه) السداد لأن السدادات "تتنفس" عندما يرتفع الضغط الجوي.
• يجب أخذ العينات من الآبار فقط عند الزفير وعندما يمكن التأكد من خلو البئر من التسرب.
• يجب أخذ العينات لمسافة تزيد عن 50 مترًا في اتجاه الريح من النار لضمان الخلط (Mitchell and Burns 1979).
• يجب أخذ العينات من التدرج من حريق بالقرب من السطح بسبب ارتفاع الغازات الساخنة.
• يجب أخذ العينات من باب التهوية لتجنب التسرب.
• يجب أن تظهر جميع نقاط أخذ العينات بوضوح على خرائط مخططات نظام تهوية المنجم. إن أخذ عينات الغاز تحت الأرض أو من الآبار السطحية لتحليلها في مكان آخر أمر صعب وعرضة للخطأ. يجب أن تمثل العينة الموجودة في الكيس أو الحاوية الغلاف الجوي عند نقطة أخذ العينات.

 

تستخدم الأكياس البلاستيكية الآن على نطاق واسع في الصناعة لأخذ العينات. يقلل البلاستيك من التسرب ويمكنه الاحتفاظ بعينة لمدة 5 أيام. الهيدروجين ، إذا كان موجودًا في الكيس ، سوف يتحلل بفقد يومي يبلغ حوالي 1.5٪ من تركيزه الأصلي. عينة في مثانة كرة القدم ستغير التركيز في نصف ساعة. من السهل ملء الأكياس ويمكن ضغط العينة في أداة تحليل أو يمكن سحبها بمضخة.

يمكن للأنابيب المعدنية المملوءة بالضغط بواسطة مضخة تخزين العينات لفترة طويلة ولكن حجم العينة محدود والتسرب شائع. الزجاج خامل للغازات ولكن الحاويات الزجاجية هشة ويصعب إخراج العينة بدون تخفيف.

عند جمع العينات ، يجب شطف الحاوية مسبقًا ثلاث مرات على الأقل لضمان شطف العينة السابقة تمامًا. يجب أن تحتوي كل حاوية على بطاقة تحمل معلومات مثل تاريخ ووقت أخذ العينات والموقع الدقيق واسم الشخص الذي يجمع العينة وغيرها من المعلومات المفيدة.

تفسير بيانات أخذ العينات

يعتبر تفسير نتائج أخذ عينات الغاز وتحليلها علمًا صعبًا ويجب ألا يحاول إلا الأفراد ذوي التدريب والخبرة الخاصة. تعتبر هذه البيانات حيوية في العديد من حالات الطوارئ لأنها توفر معلومات حول ما يحدث تحت الأرض وهو أمر ضروري لتخطيط وتنفيذ الإجراءات التصحيحية والوقائية. أثناء أو بعد حدوث تدفئة أو حريق أو انفجار تحت الأرض مباشرة ، يجب مراقبة جميع المعلمات البيئية الممكنة في الوقت الفعلي لتمكين المسؤولين من تحديد حالة الموقف بدقة وقياس تقدمه حتى لا يضيعوا أي وقت في بدء أي عملية إنقاذ مطلوبة أنشطة.

يجب أن تستوفي نتائج تحليل الغاز المعايير التالية:

• صحة. يجب معايرة الأدوات بشكل صحيح.
• الموثوقية. يجب معرفة الحساسيات المتقاطعة
• الاكتمال. يجب قياس جميع الغازات ، بما في ذلك الهيدروجين والنيتروجين.
• توقيت. إذا لم يكن الوقت الفعلي ممكنًا ، فيجب تنفيذ الاتجاه.
• فعال. يجب أن تكون نقاط العينة في وحول موقع الحادث.

 

يجب اتباع القواعد التالية في تفسير نتائج تحليل الغاز:

• يجب تحديد عدد قليل من نقاط أخذ العينات بعناية وتمييزها على الخطة. هذا أفضل للاتجاه من أخذ عينة من عدة نقاط.
• إذا انحرفت النتيجة عن الاتجاه ، فيجب تأكيدها عن طريق إعادة التشكيل أو يجب التحقق من معايرة الجهاز قبل اتخاذ الإجراء. غالبًا ما تكون الاختلافات في التأثيرات الخارجية ، مثل التهوية والضغط الجوي ودرجة الحرارة أو محرك الديزل الذي يعمل في المنطقة ، هي السبب وراء النتيجة المتغيرة.
• يجب أن يكون صنع الغاز أو مخلوطه في ظروف غير التعدين معروفًا ومسموحًا به في الحسابات.
• لا ينبغي قبول أي نتيجة تحليل على أساس الإيمان ؛ يجب أن تكون النتائج صالحة ويمكن التحقق منها.
• يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الأرقام المعزولة لا تشير إلى التقدم - الاتجاهات تعطي صورة أكثر دقة.

 

حساب النتائج الخالية من الهواء

يتم الحصول على نتائج خالية من الهواء عن طريق حساب الهواء الجوي في العينة (Mackenzie-Wood and Strang 1990). يتيح ذلك مقارنة العينات من منطقة مماثلة بشكل صحيح بعد إزالة تأثير التخفيف من تسرب الهواء.

الصيغة هي:

نتيجة خالية من الهواء = نتيجة تحليلها / (100 - 4.776 أو₂)

مشتق على النحو التالي:

هواء الغلاف الجوي = O₂ + N₂ = س₂ + 79.1 س₂ / 20.9 = 4.776 أ₂

تكون النتائج الخالية من الهواء مفيدة عندما يكون اتجاه النتائج مطلوبًا وكان هناك خطر حدوث تخفيف في الهواء بين نقطة العينة والمصدر ، أو حدث تسرب للهواء في خطوط العينة ، أو قد تكون عينات الأكياس والأختام قد استنشقت. على سبيل المثال ، إذا تم توجيه تركيز أول أكسيد الكربون الناتج عن التسخين ، فقد يُساء تفسير تخفيف الهواء الناتج عن زيادة التهوية على أنه انخفاض في أول أكسيد الكربون من المصدر. اتجاه التركيزات الخالية من الهواء سيعطي النتائج الصحيحة.

هناك حاجة إلى حسابات مماثلة إذا كانت منطقة أخذ العينات تصنع الميثان: الزيادة في تركيز الميثان من شأنها أن تخفف من تركيز الغازات الأخرى الموجودة. وبالتالي ، قد يظهر مستوى أكسيد الكربون المتزايد في الواقع على أنه تناقص.

يتم حساب النتائج الخالية من الميثان على النحو التالي:

نتيجة خالية من الميثان = نتيجة تحليلها / (100 - الفصل4%)

الاحتراق التلقائي

الاحتراق التلقائي هو عملية يمكن من خلالها لمادة أن تشتعل نتيجة للحرارة الداخلية التي تنشأ تلقائيًا بسبب التفاعلات التي تطلق الحرارة بشكل أسرع مما يمكن أن تفقده في البيئة. عادة ما يكون التسخين التلقائي للفحم بطيئًا حتى تصل درجة الحرارة إلى حوالي 70 درجة مئوية ، ويشار إليها باسم درجة الحرارة "المتقاطعة". وفوق درجة الحرارة هذه ، يتسارع التفاعل عادةً. عند أكثر من 300 درجة مئوية ، يتم إطلاق المواد المتطايرة ، والتي تسمى أيضًا "غاز الفحم" أو "الغاز المتصدع". ستشتعل هذه الغازات (الهيدروجين والميثان وأول أكسيد الكربون) تلقائيًا عند درجات حرارة تقارب 650 درجة مئوية (تم الإبلاغ عن أن وجود الجذور الحرة يمكن أن يؤدي إلى ظهور اللهب في الفحم عند حوالي 400 درجة مئوية). يتم عرض العمليات المتضمنة في حالة كلاسيكية من الاحتراق التلقائي في الجدول 1 (ستنتج أنواع الفحم المختلفة صورًا مختلفة).

الجدول 1. تسخين الفحم - التسلسل الهرمي لدرجات الحرارة

المصدر: تشامبرلين وآخرون. 1970.

أول أكسيد الكربون

يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الواقع بحوالي 50 درجة مئوية قبل ملاحظة الرائحة المميزة للاحتراق. تعتمد معظم الأنظمة المصممة لاكتشاف بداية الاحتراق التلقائي على اكتشاف أول أكسيد الكربون بتركيزات أعلى من الخلفية الطبيعية لمنطقة معينة من المنجم.

بمجرد اكتشاف التسخين ، يجب مراقبته من أجل تحديد حالة التسخين (أي درجة حرارته ومداه) ومعدل التسارع والانبعاثات السامة وقابلية الانفجار في الغلاف الجوي.

مراقبة التدفئة

هناك عدد من المؤشرات والمعلمات المتاحة لمساعدة المخططين على تحديد مدى ودرجة حرارة ومعدل تقدم التسخين. تستند هذه عادةً إلى التغييرات في تكوين الهواء الذي يمر عبر منطقة مشتبه بها. تم وصف العديد من المؤشرات في الأدبيات على مر السنين ومعظمها يقدم نافذة محدودة للغاية للاستخدام وهي ذات قيمة ضئيلة. جميعها خاصة بالموقع وتختلف باختلاف أنواع الفحم وظروفه. ومن أكثرها شيوعًا ما يلي: اتجاهات أول أكسيد الكربون ؛ صنع أول أكسيد الكربون (Funkemeyer and Kock 1989) ؛ نسبة جراهام (جراهام 1921) غازات التتبع (تشامبرلين 1970) ؛ نسبة موريس (موريس 1988) ؛ ونسبة أول أكسيد الكربون / ثاني أكسيد الكربون. بعد الختم ، قد يكون من الصعب استخدام المؤشرات بسبب عدم وجود تدفق هواء محدد.

لا يوجد مؤشر واحد يوفر طريقة دقيقة ومؤكدة لقياس تقدم التسخين. يجب أن تكون القرارات مبنية على جمع وتبويب ومقارنة وتحليل كافة المعلومات وتفسيرها في ضوء التدريب والخبرة.

انفجارات

الانفجارات هي أكبر خطر منفرد في تعدين الفحم. لديها القدرة على قتل جميع القوى العاملة تحت الأرض ، وتدمير جميع المعدات والخدمات ومنع أي عمل إضافي للمنجم. ويمكن أن يحدث كل هذا في 2 إلى 3 ثوانٍ.

يجب مراقبة قابلية انفجار الغلاف الجوي في المنجم في جميع الأوقات. إنه أمر ملح بشكل خاص عندما يشارك العمال في عملية إنقاذ في منجم غازي.

كما في حالة مؤشرات تقييم التسخين ، هناك عدد من التقنيات لحساب قابلية انفجار الغلاف الجوي في منجم تحت الأرض. وهي تشمل: مثلث كورد (Greuer 1974) ؛ مثلث هيوز ورايبولد (هيوز ورايبولد 1960) ؛ مخطط Elicott (Elicott 1981) ؛ ونسبة تريكيت (جونز وتريكيت 1955). بسبب تعقيد وتنوع الظروف والظروف ، لا توجد صيغة واحدة يمكن الاعتماد عليها كضمان عدم حدوث انفجار في وقت معين في منجم معين. يجب على المرء أن يعتمد على مستوى عالٍ ومتواصل من اليقظة ، ودليل عالٍ من الشك ، وبدء غير متردد في اتخاذ الإجراء المناسب عند أدنى مؤشر على أن الانفجار قد يكون وشيكًا. يعتبر التوقف المؤقت في الإنتاج علاوة صغيرة نسبيًا لدفع ثمن ضمان عدم حدوث انفجار.

وفي الختام

لخصت هذه المقالة الكشف عن الغازات التي قد تكون متورطة في الحرائق والانفجارات في المناجم تحت الأرض. تمت مناقشة الآثار الأخرى للصحة والسلامة للبيئة الغازية في المناجم (على سبيل المثال ، أمراض الغبار والاختناق والتأثيرات السامة وما إلى ذلك) في مقالات أخرى في هذا الفصل وفي أماكن أخرى في هذا الفصل. موسوعة.

 

الرجوع

غالبًا ما تحدث حالات الطوارئ المتعلقة بالألغام نتيجة لنقص الأنظمة ، أو فشل الأنظمة القائمة ، للحد من الظروف التي تؤدي إلى وقوع حوادث تؤدي ، عند إدارتها بشكل غير فعال ، إلى كوارث أو السيطرة عليها أو منعها. يمكن بعد ذلك تعريف حالة الطوارئ على أنها حدث غير مخطط له يؤثر على سلامة أو رفاهية الموظفين ، أو استمرار العمليات ، الأمر الذي يتطلب استجابة فعالة وفي الوقت المناسب من أجل احتواء الموقف أو السيطرة عليه أو التخفيف من حدته.

جميع أشكال عمليات التعدين لها مخاطر ومخاطر معينة قد تؤدي إلى حالة الطوارئ. تشمل المخاطر في تعدين الفحم تحت الأرض تحرير الميثان وتوليد غبار الفحم وأنظمة التعدين عالية الطاقة وميل الفحم إلى الاحتراق التلقائي. يمكن أن تحدث حالات الطوارئ في التعدين تحت الأرض بسبب فشل الطبقات (رشقات الصخور ، وسقوط الصخور ، وانهيار الجدران المعلقة والأعمدة) ، والبدء غير المخطط له في المتفجرات وغبار خام الكبريتيد. تنطوي عمليات التعدين السطحي على مخاطر تتعلق بالمعدات المتنقلة عالية السرعة على نطاق واسع والبدء غير المخطط للمتفجرات واستقرار المنحدرات. يمكن أن يحدث التعرض للمواد الكيميائية الخطرة ، والانسكاب أو التسرب ، وفشل سد المخلفات في معالجة المعادن.

وقد تطورت ممارسات التعدين والتشغيل الجيدة التي تتضمن التدابير ذات الصلة للسيطرة على هذه المخاطر أو التخفيف منها. ومع ذلك ، لا تزال كوارث الألغام تحدث بانتظام في جميع أنحاء العالم ، على الرغم من اعتماد تقنيات رسمية لإدارة المخاطر في بعض البلدان كاستراتيجية استباقية لتحسين سلامة المناجم وتقليل احتمالية ونتائج حالات الطوارئ المتعلقة بالألغام.

تستمر التحقيقات والاستفسارات في الحوادث في تحديد حالات الفشل في تطبيق دروس الماضي والفشل في تطبيق حواجز فعالة وتدابير تحكم على الأخطار والمخاطر المعروفة. غالبًا ما تتفاقم هذه الإخفاقات بسبب الافتقار إلى التدابير المناسبة للتدخل والسيطرة على حالة الطوارئ وإدارتها.

توضح هذه المقالة نهجًا للتأهب لحالات الطوارئ يمكن استخدامه كإطار عمل للتحكم في مخاطر التعدين ومخاطره والتخفيف منها ولتطوير تدابير فعالة لضمان السيطرة على حالة الطوارئ واستمرار عمليات المناجم.

نظام إدارة التأهب للطوارئ

يشتمل نظام إدارة الاستعداد للطوارئ المقترح على نهج نظم متكامل للوقاية من حالات الطوارئ وإدارتها. ويشمل:

• النية والالتزام التنظيمي (سياسة الشركة ، التزام الإدارة والقيادة)
• إدارة المخاطر (تحديد وتقييم ومراقبة الأخطار والمخاطر)
• تعريف التدابير لإدارة حدث غير مخطط له أو حادثة أو طوارئ
• تعريف منظمة الطوارئ (الإستراتيجيات ، الهيكل ، التوظيف ، المهارات ، الأنظمة والإجراءات)
• توفير المرافق والمعدات والإمدادات والمواد
• تدريب الأفراد على تحديد الحوادث واحتوائها والإبلاغ عنها وأدوارهم في أنشطة التعبئة والنشر وما بعد الحادث
• تقييم وتعزيز النظام العام من خلال إجراءات المراجعة المنتظمة والمحاكمات
• إعادة تقييم دورية للمخاطر والقدرات
• نقد وتقييم الاستجابة في حالة الطوارئ ، إلى جانب التحسين الضروري للنظام.

 

يوفر دمج الاستعداد للطوارئ في إطار نظام إدارة الجودة ISO 9000 نهجًا منظمًا لاحتواء حالات الطوارئ والسيطرة عليها في الوقت المناسب وبطريقة فعالة وآمنة.

النية والالتزام التنظيمي

قليل من الناس سيقتنعون بالحاجة إلى الاستعداد للطوارئ ما لم يتم التعرف على خطر محتمل ويُنظر إليه على أنه تهديد مباشر ، وهو ممكن للغاية إن لم يكن محتملاً ومن المحتمل حدوثه في فترة زمنية قصيرة نسبيًا. ومع ذلك ، فإن طبيعة حالات الطوارئ هي أن هذا الاعتراف بشكل عام لا يحدث قبل الحدث أو يتم تبريره على أنه لا يمثل تهديدًا. يؤدي عدم وجود أنظمة مناسبة ، أو فشل الأنظمة الموجودة ، إلى وقوع حادث أو حالة طوارئ.

الالتزام والاستثمار في التخطيط الفعال للتأهب لحالات الطوارئ يوفر للمؤسسة القدرة والخبرة والأنظمة لتوفير بيئة عمل آمنة ، والوفاء بالالتزامات الأخلاقية والقانونية وتعزيز آفاق استمرارية الأعمال في حالات الطوارئ. في حرائق مناجم الفحم والانفجارات ، بما في ذلك الحوادث غير المميتة ، غالبًا ما تكون خسائر استمرارية الأعمال كبيرة بسبب مدى الضرر ونوع وطبيعة تدابير التحكم المستخدمة أو حتى فقدان المنجم. تؤثر عمليات التحقيق أيضًا بشكل كبير. سيؤدي عدم وجود تدابير فعالة مطبقة لإدارة والسيطرة على الحادث إلى زيادة تفاقم الخسائر الإجمالية.

يتطلب تطوير وتنفيذ نظام تأهب فعال للطوارئ قيادة الإدارة والالتزام والدعم. وبالتالي سيكون من الضروري:

• توفير وضمان استمرار القيادة الإدارية والالتزام والدعم
• وضع أهداف طويلة المدى والغرض
• ضمان الدعم المالي
• ضمان توافر الموظفين ووصولهم إلى التدريب ومشاركتهم فيه
• توفير الموارد التنظيمية المناسبة لتطوير وتنفيذ وصيانة النظام.

 

يمكن إثبات القيادة والالتزام اللازمين من خلال تعيين ضابط متمرس وقادر ويحظى باحترام كبير كمنسق للاستعداد للطوارئ ، مع سلطة ضمان المشاركة والتعاون على جميع المستويات وداخل جميع وحدات المنظمة. سيوفر تشكيل لجنة تخطيط التأهب للطوارئ ، تحت قيادة المنسق ، الموارد اللازمة لتخطيط وتنظيم وتنفيذ قدرة تأهب متكاملة وفعالة للطوارئ في جميع أنحاء المنظمة.

تقييم المخاطر

تتيح عملية إدارة المخاطر تحديد نوع المخاطر التي تواجه المؤسسة وتحليلها لتحديد احتمالية ونتائج حدوثها. يتيح هذا الإطار بعد ذلك تقييم المخاطر وفقًا للمعايير الموضوعة لتحديد ما إذا كانت المخاطر مقبولة أو ما هو شكل العلاج الذي يجب تطبيقه لتقليل تلك المخاطر (على سبيل المثال ، تقليل احتمالية الحدوث ، وتقليل عواقب الحدوث ، ونقل كل أو جزء من المخاطر أو تجنب المخاطر). ثم يتم تطوير خطط التنفيذ المستهدفة وتنفيذها وإدارتها للتحكم في المخاطر المحددة.

يمكن تطبيق هذا الإطار بالمثل لتطوير خطط الطوارئ التي تمكن من تنفيذ ضوابط فعالة ، في حالة ظهور حالة طارئة. يتيح تحديد وتحليل المخاطر إمكانية التنبؤ بالسيناريوهات المحتملة بدرجة عالية من الدقة. يمكن بعد ذلك تحديد تدابير المكافحة لمعالجة كل من سيناريوهات الطوارئ المعترف بها ، والتي تشكل بعد ذلك الأساس لاستراتيجيات الاستعداد للطوارئ.

قد تتضمن السيناريوهات التي من المحتمل تحديدها بعض أو كل تلك المدرجة في الجدول 1. وقد توفر المعايير الوطنية البديلة ، مثل المعيار الأسترالي AS / NZS 4360: 1995 - إدارة المخاطر ، قائمة بالمصادر العامة للمخاطر ، والتصنيفات الأخرى من المخاطر ، ومجالات تأثير المخاطر التي توفر هيكلًا شاملاً لتحليل المخاطر في الاستعداد للطوارئ.

الجدول 1. العناصر / العناصر الفرعية الحاسمة للاستعداد للطوارئ

المصدر: جمعية الوقاية من حوادث الألغام في أونتاريو (غير مؤرخ).

تدابير واستراتيجيات مراقبة الطوارئ

يجب تحديد ثلاثة مستويات من تدابير الاستجابة وتقييمها وتطويرها ضمن نظام التأهب للطوارئ. استجابة فردية أو أولية يشمل تصرفات الأفراد عند تحديد المواقف الخطرة أو الحوادث ، بما في ذلك:

• إخطار المشرفين أو المراقبين أو موظفي الإدارة المناسبين بالموقف أو الظروف أو الحادث
• الاحتواء (مكافحة الحرائق الأساسية ، دعم الحياة أو الإنقاذ)
• الإخلاء أو الهروب أو الملجأ.

 

استجابة ثانوية يشمل إجراءات المستجيبين المدربين عند الإخطار بالحادث ، بما في ذلك فرق مكافحة الحرائق وفرق البحث والإنقاذ وفرق الوصول إلى الإصابات الخاصة (SCAT) ، وكلها تستخدم المهارات والكفاءات والمعدات المتقدمة.

الاستجابة الثلاثية يشمل نشر الأنظمة والمعدات والتقنيات المتخصصة في المواقف التي لا يمكن فيها استخدام الاستجابة الأولية والثانوية بأمان أو فعالية ، بما في ذلك:

• أجهزة تحديد الأفراد وأجهزة الكشف عن الأحداث الزلزالية
• إنقاذ بئر بقطر كبير
• الخمول أو الختم عن بعد أو الفيضانات
• مركبات وأنظمة المراقبة / الاستكشاف (على سبيل المثال ، كاميرات الآبار وأخذ العينات من الغلاف الجوي).

 

تعريف منظمة الطوارئ

تزداد ظروف الطوارئ خطورة كلما طالت مدة استمرار الموقف. يجب أن يكون الموظفون في الموقع على استعداد للاستجابة بشكل مناسب لحالات الطوارئ. يجب تنسيق العديد من الأنشطة وإدارتها لضمان السيطرة على الوضع بسرعة وفعالية.

توفر منظمة الطوارئ إطارًا منظمًا يحدد ويدمج استراتيجيات الطوارئ وهيكل الإدارة (أو سلسلة القيادة) وموارد الموظفين والأدوار والمسؤوليات والمعدات والمرافق والأنظمة والإجراءات. وهي تشمل جميع مراحل حالة الطوارئ ، من أنشطة التحديد والاحتواء الأولية ، إلى الإخطار والتعبئة والنشر والاستعادة (إعادة إنشاء العمليات العادية).

يجب أن تعالج منظمة الطوارئ عددًا من العناصر الرئيسية ، بما في ذلك:

• القدرة على الاستجابة الأولية والثانوية لحالة الطوارئ
• القدرة على إدارة والسيطرة على حالة الطوارئ
• التنسيق والاتصالات ، بما في ذلك جمع البيانات وتقييمها وتقييمها واتخاذ القرار والتنفيذ
• اتساع نطاق الإجراءات اللازمة للسيطرة الفعالة ، بما في ذلك التحديد والاحتواء والإخطار والإبلاغ المبكر ، وإعلان حالة الطوارئ ، وإجراءات تشغيلية محددة ، ومكافحة الحرائق ، والإخلاء ، والإنقاذ ودعم الحياة ، والرصد والمراجعة
• تحديد وإسناد المسؤوليات الوظيفية الرئيسية
• خدمات المراقبة والاستشارات والتقنية والإدارية والدعم
• الترتيبات الانتقالية من العمليات العادية إلى العمليات الطارئة من حيث خطوط الاتصال ومستويات السلطة والمساءلة والامتثال والاتصال والسياسة
• القدرة والقدرة على الحفاظ على عمليات الطوارئ لفترة طويلة وتوفير التغييرات التحول
• تأثير التغييرات التنظيمية في حالة الطوارئ ، بما في ذلك الإشراف والرقابة على الموظفين ؛ إعادة تخصيص أو إعادة تعيين الموظفين ؛ الدافع والالتزام والانضباط. دور الخبراء والمتخصصين والوكالات الخارجية وموظفي الشركات
• أحكام الطوارئ لمعالجة المواقف مثل تلك التي تنشأ بعد ساعات أو عندما يكون أعضاء المنظمة الرئيسيون غير متاحين أو متأثرين بالطوارئ
• تكامل ونشر أنظمة الاستجابة من الدرجة الثالثة والمعدات والتقنيات.

 

مرافق ومعدات ومواد الطوارئ

سيتم تحديد طبيعة ومدى ونطاق المرافق والمعدات والمواد اللازمة للتحكم في حالات الطوارئ والتخفيف منها من خلال تطبيق وتوسيع عملية إدارة المخاطر وتحديد استراتيجيات التحكم في حالات الطوارئ. على سبيل المثال ، يستلزم وجود مخاطر حريق عالية المستوى توفير مرافق ومعدات مكافحة الحرائق الكافية. سيتم نشرها بشكل متسق مع بيان المخاطر. وبالمثل ، يمكن تحديد المرافق والمعدات والمواد اللازمة للتعامل الفعال مع دعم الحياة والإسعافات الأولية أو الإخلاء والهروب والإنقاذ كما هو موضح في الجدول 2.

الجدول 2. مرافق ومعدات ومواد الطوارئ

 

تشمل المرافق والمعدات الأخرى التي قد تكون ضرورية في حالة الطوارئ مرافق إدارة ومراقبة الحوادث ، ومناطق تجمع الموظفين والإنقاذ ، وأمن الموقع وضوابط الوصول ، ومرافق لأقارب الأقارب ووسائل الإعلام ، والمواد والمواد الاستهلاكية ، والنقل والخدمات اللوجستية. يتم توفير هذه المرافق والمعدات قبل وقوع الحادث. عززت حالات الطوارئ الأخيرة المتعلقة بالألغام ضرورة التركيز على ثلاث قضايا محددة للبنية التحتية ، وغرف الملجأ ، والاتصالات ، ومراقبة الغلاف الجوي.

غرف اللجوء

يتم استخدام غرف اللاجئين بشكل متزايد كوسيلة لتعزيز هروب وإنقاذ الأفراد تحت الأرض. بعضها مصمم للسماح للأشخاص بأن يكونوا منقذين بأنفسهم وأن يتواصلوا مع السطح بأمان ؛ تم تصميم البعض الآخر لتوفير الملجأ لفترة طويلة للسماح بمساعدة الإنقاذ.

يعتمد قرار إنشاء غرف الملجأ على نظام الهروب والإنقاذ الشامل للمنجم. يجب تقييم العوامل التالية عند النظر في الحاجة إلى الملاجئ وتصميمها:

• احتمال الوقوع في فخ
• الوقت الذي يستغرقه الأشخاص تحت الأرض للإخلاء من خلال وسائل الخروج العادية ، والتي قد تكون مفرطة في المناجم ذات الأعمال الشاقة أو الظروف الصعبة مثل الارتفاعات المنخفضة أو الدرجات الحادة
• قدرة الأشخاص تحت الأرض على الهروب دون مساعدة (على سبيل المثال ، الحالات الطبية الموجودة مسبقًا أو مستويات اللياقة البدنية والإصابات التي لحقت بهم في الحادث)
• الانضباط المطلوب للحفاظ على غرف اللجوء واستخدامها
• وسائل لمساعدة الموظفين على تحديد موقع غرف الملجأ في ظروف منخفضة للغاية من الرؤية والإكراه
• المقاومة المطلوبة للانفجارات والنار
• الحجم والقدرة اللازمتان
• الخدمات المقدمة (على سبيل المثال ، التهوية / تنقية الهواء ، والتبريد ، والاتصالات ، والصرف الصحي ، والتغذية)
• التطبيق المحتمل للتخميد كاستراتيجية تحكم
• خيارات الانتعاش النهائي للأفراد (على سبيل المثال ، فرق الإنقاذ من الألغام والآبار ذات القطر الكبير).

 

مجال الاتصالات

توجد البنية التحتية للاتصالات بشكل عام في جميع المناجم لتسهيل الإدارة والتحكم في العمليات وكذلك المساهمة في سلامة المنجم من خلال دعوات الدعم. لسوء الحظ ، عادةً ما تكون البنية التحتية غير قوية بما يكفي للنجاة من حريق أو انفجار كبير ، مما يؤدي إلى تعطيل الاتصال عندما يكون ذلك مفيدًا للغاية. علاوة على ذلك ، تشتمل الأنظمة التقليدية على أجهزة لا يمكن استخدامها بأمان مع معظم أجهزة التنفس وعادةً ما يتم نشرها في ممرات الهواء الرئيسية المتاخمة للمنشآت الثابتة ، بدلاً من مداخل الهواء.

يجب تقييم الحاجة إلى اتصالات ما بعد الحادث عن كثب. في حين أنه من الأفضل أن يكون نظام اتصالات ما بعد الحادث جزءًا من نظام ما قبل الحادث ، لتعزيز إمكانية الصيانة والتكلفة والموثوقية ، فقد يكون هناك ما يبرر وجود نظام اتصالات طوارئ قائم بذاته. بغض النظر ، يجب دمج نظام الاتصالات في استراتيجيات إدارة الهروب والإنقاذ والطوارئ الشاملة.

مراقبة الغلاف الجوي

تعد معرفة الظروف في منجم بعد وقوع حادث أمرًا ضروريًا لتمكين التدابير الأكثر ملاءمة للسيطرة على الموقف ليتم تحديدها وتنفيذها ولمساعدة العمال الهاربين وحماية المنقذين. ينبغي تقييم الحاجة إلى مراقبة الغلاف الجوي بعد وقوع الحادث عن كثب ، وينبغي توفير الأنظمة التي تلبي الاحتياجات الخاصة بالألغام ، والتي يمكن أن تتضمن:

• موقع وتصميم نقاط أخذ العينات من الغلاف الجوي والتهوية للمحطة الثابتة للظروف الجوية العادية والتي يحتمل أن تكون غير طبيعية
• الحفاظ على القدرات لتحليل الغلاف الجوي للمنجم وتوجيهه وتفسيره ، لا سيما عندما تكون الخلائط المتفجرة موجودة بعد الحادث
• نمذجة أنظمة حزم الأنبوب حول الآبار لتقليل تأخيرات أخذ العينات وتحسين متانة النظام
• توفير أنظمة للتحقق من سلامة أنظمة حزم الأنابيب بعد وقوع الحادث
• استخدام كروماتوغرافيا الغاز حيث تكون المخاليط المتفجرة ممكنة بعد الحادث وقد يُطلب من رجال الإنقاذ دخول المنجم.

 

مهارات التأهب للطوارئ والكفاءات والتدريب

يمكن تحديد المهارات والكفاءات المطلوبة للتعامل بفعالية مع حالة الطوارئ بسهولة عن طريق تحديد المخاطر الأساسية وتدابير التحكم في حالات الطوارئ ، وتطوير تنظيم وإجراءات الطوارئ وتحديد المرافق والمعدات اللازمة.

لا تشمل مهارات وكفاءات التأهب للطوارئ التخطيط وإدارة الطوارئ فحسب ، بل تشمل أيضًا مجموعة متنوعة من المهارات الأساسية المرتبطة بمبادرات الاستجابة الأولية والثانوية التي يجب دمجها في استراتيجية تدريب شاملة ، بما في ذلك:

• تحديد واحتواء الحادث (على سبيل المثال ، مكافحة الحرائق ، دعم الحياة ، الإخلاء والإنقاذ)
• الإخطار (على سبيل المثال ، إجراءات الراديو والهاتف)
• أنشطة التعبئة والنشر (على سبيل المثال ، البحث والإنقاذ ، ومكافحة الحرائق ، وإدارة الإصابات ، وانتشال الجثث).

 

يوفر نظام الاستعداد للطوارئ إطارًا لتطوير استراتيجية تدريب فعالة من خلال تحديد ضرورة ومدى ونطاق نتائج مكان العمل المحددة والموثوقة والتي يمكن التنبؤ بها في حالة الطوارئ والكفاءات الأساسية. يشمل النظام:

• بيان نوايا يوضح بالتفصيل سبب تطوير الخبرات والمهارات والكفاءات اللازمة ويوفر الالتزام التنظيمي والقيادة للنجاح
• إدارة المخاطر وتدابير إدارة حالات الطوارئ التي تحدد عناصر المحتوى الرئيسية (على سبيل المثال ، الحرائق والانفجارات والمواد الخطرة والتحركات والتفريغ غير المخطط لها والتخريب والتهديدات بالقنابل والخروقات الأمنية وما إلى ذلك)
• تعريف منظمة الطوارئ (الاستراتيجيات والهيكل والموظفون والمهارات والنظم والإجراءات) الذي يحدد من سيتم تدريبه ودوره في حالة الطوارئ والمهارات والكفاءات اللازمة
• تحديد موارد التدريب التي تحدد ما هي المساعدات والمعدات والمرافق والموظفين الضروريين
• تدريب الأفراد على تحديد واحتواء ، والإخطار ، والتعبئة ، والنشر ، وأنشطة ما بعد الحادث التي تنمي المهارات اللازمة وقاعدة الكفاءة
• الاختبار الروتيني والتقييم وتعزيز النظام العام ، إلى جانب إعادة تقييم المخاطر والقدرات الدورية ، التي تكمل عملية التعلم وتضمن وجود نظام تأهب فعال للطوارئ.

 

يمكن تنظيم التدريب على الاستعداد للطوارئ في عدد من الفئات كما هو موضح في الجدول 3.

الجدول 3. مصفوفة التدريب على الاستعداد للطوارئ

 

التدقيق والمراجعة والتقييم

يجب اعتماد عمليات المراجعة والمراجعة لتقييم وتقييم فعالية أنظمة الطوارئ العامة والإجراءات والمرافق وبرامج الصيانة والمعدات والتدريب والكفاءات الفردية. يوفر إجراء التدقيق أو المحاكاة ، دون استثناء ، فرصًا للتحسين والنقد البناء والتحقق من مستويات الأداء المرضية للأنشطة الرئيسية.

يجب على كل منظمة اختبار خطتها الشاملة للطوارئ مرة واحدة على الأقل في السنة لكل وردية تشغيلية. يجب اختبار العناصر الحاسمة في الخطة ، مثل طاقة الطوارئ أو أنظمة الإنذار عن بعد ، بشكل منفصل وعلى نحو أكثر تواترًا.

يتوفر نوعان أساسيان من التدقيق. تدقيق أفقي يتضمن اختبار عناصر صغيرة ومحددة لخطة الطوارئ الشاملة لتحديد أوجه القصور. قد تصبح أوجه القصور الطفيفة على ما يبدو حاسمة في حالة الطوارئ الفعلية. أمثلة على هذه العناصر وأوجه القصور ذات الصلة مدرجة في الجدول 4. التدقيق العمودي يختبر عناصر متعددة للخطة في وقت واحد من خلال محاكاة حدث طارئ. يمكن مراجعة الأنشطة مثل تنشيط الخطة وإجراءات البحث والإنقاذ ودعم الحياة ومكافحة الحرائق والخدمات اللوجستية المتعلقة بالاستجابة للطوارئ في منجم أو منشأة بعيدة بهذه الطريقة.

الجدول 4. أمثلة على المراجعة الأفقية لخطط الطوارئ

 

قد تشمل عمليات المحاكاة موظفين من أكثر من قسم وربما موظفين من شركات أخرى أو منظمات المساعدة المتبادلة أو حتى خدمات الطوارئ مثل إدارات الشرطة والإطفاء. يوفر إشراك منظمات خدمات الطوارئ الخارجية لجميع الأطراف فرصة لا تقدر بثمن لتعزيز ودمج عمليات التأهب للطوارئ والإجراءات والمعدات وتكييف قدرات الاستجابة للمخاطر والأخطار الرئيسية في مواقع محددة.

يجب إجراء نقد رسمي في أقرب وقت ممكن ، ويفضل أن يكون ذلك بعد التدقيق أو المحاكاة مباشرة. يجب أن يمتد التقدير إلى الأفراد أو الفرق التي كان أداؤها جيدًا. يجب وصف نقاط الضعف على وجه التحديد قدر الإمكان ومراجعة الإجراءات لإدراج التحسينات المنهجية عند الضرورة. يجب تنفيذ التغييرات الضرورية ويجب مراقبة الأداء من أجل التحسينات.

يعد البرنامج المستمر الذي يركز على التخطيط والممارسة والانضباط والعمل الجماعي عناصر ضرورية للمحاكاة المتوازنة والتدريبات التدريبية. أثبتت التجربة مرارًا وتكرارًا أن كل تدريب هو تدريب جيد ؛ كل تدريب مفيد ويوفر فرصًا لإظهار نقاط القوة وفضح المجالات التي تتطلب التحسين.

إعادة تقييم دورية للمخاطر والقدرة

قليل من المخاطر لا تزال ثابتة. وبالتالي ، يجب مراقبة وتقييم المخاطر وقدرة تدابير التحكم والاستعداد للطوارئ للتأكد من أن الظروف المتغيرة (مثل الأشخاص أو الأنظمة أو العمليات أو المرافق أو المعدات) لا تغير أولويات المخاطر أو تقلل من قدرات النظام.

استنتاجات

غالبًا ما يُنظر إلى حالات الطوارئ على أنها حوادث غير متوقعة. ومع ذلك ، في هذا اليوم وفي عصر الاتصالات والتكنولوجيا المتقدمة ، هناك عدد قليل من الأحداث التي يمكن تسميتها حقًا بأنها غير متوقعة وبعض المصائب التي لم يتم تجربتها بالفعل. توفر الصحف وتنبيهات المخاطر وإحصاءات الحوادث والتقارير الفنية بيانات تاريخية سليمة وصورًا لما قد يحمله المستقبل لسوء الاستعداد.

ومع ذلك ، فإن طبيعة حالات الطوارئ تتغير مع تغير الصناعة. الاعتماد على التقنيات وتدابير الطوارئ المعتمدة من التجربة السابقة لن يوفر دائمًا نفس الدرجة من الأمان للأحداث المستقبلية.

توفر إدارة المخاطر نهجًا شاملاً ومنظمًا لفهم مخاطر الألغام ومخاطرها وتطوير قدرات وأنظمة الاستجابة الفعالة للطوارئ. يجب فهم عملية إدارة المخاطر وتطبيقها باستمرار ، لا سيما عند نشر أفراد الإنقاذ من الألغام في بيئة يحتمل أن تكون خطرة أو قابلة للانفجار.

إن دعم الاستعداد المختص لحالات الطوارئ هو تدريب جميع العاملين في المناجم على الوعي الأساسي بالمخاطر ، والاعتراف المبكر والإبلاغ عن الحوادث الوشيكة وأحداث التحفيز والاستجابة الأولية ومهارات الهروب. من الضروري أيضًا التدريب على التوقعات في ظل ظروف الحرارة والرطوبة والدخان وانخفاض الرؤية. غالبًا ما يكون الفشل في تدريب الأفراد بشكل مناسب على هذه المهارات الأساسية هو الفرق بين الحادث والكارثة.

يوفر التدريب آلية لتفعيل تنظيم الاستعداد للطوارئ والتخطيط. يوفر تكامل الاستعداد للطوارئ في إطار أنظمة الجودة إلى جانب المراجعة والمحاكاة الروتينية آلية لتحسين وتعزيز التأهب لحالات الطوارئ.

توفر اتفاقية منظمة العمل الدولية للسلامة والصحة في المناجم ، 1955 (رقم 176) ، والتوصية ، 1995 (رقم 183) ، إطارًا شاملاً لتحسين السلامة والصحة في المناجم. يوفر نظام الاستعداد للطوارئ المقترح منهجية لتحقيق النتائج المحددة في الاتفاقية والتوصية.

إعتراف: إن المساعدة التي قدمها السيد Paul MacKenzie-Wood ، مدير الخدمات الفنية لمناجم الفحم (خدمة إنقاذ المناجم في نيو ساوث ويلز ، أستراليا) في إعداد وانتقاد هذه المقالة نقدرها بامتنان.

 

الرجوع