Yeraltı Kömür Ocağı Yangınlarının Erken Algılanması

Prof. Dr. Abdurrahman Kılıç www.yangin.org

Yeraltı kömür ocaklarının yapısı gereği, yangınlara sık rastlanılmaktadır. Başlangıçta söndürülemeyen yangınlar; kısa sürede büyümekte, ocakta çalışan personelin can kaybı ve yaralanmasına yol açabilmekte, toplum üzerinde sosyo-ekonomik etkiler oluşturmaktadır. Yangınların önlenmesinde en önemli faktörlerden biri, belki de en önemlisi, erken haber alınmasıdır. Müdahale ve tahliye zorlukları nedeniyle, yeraltı kömür ocaklarındaki yangınların erken haber alınması çok daha önemlidir. Kritik öğe zamandır. Birçok ocak yangını, erken haber alınarak büyümeden önlenmiştir. Anında tespit, hızlı ve yerinde uyarılar ve yeraltı madencilerinin yapacağı etkin bir müdahale, her zaman büyük kayıpları önler.
Ocak yangınlarında en büyük tehlike ocak gazlarının patlaması, zararlı ve zehirli gazların ortaya çıkması ve ocağın diğer çalışma alanlarına yayılmasıdır. Patlayıcı gaz olarak metan (CH4) oluşur ve yanma sonu ürünü olarak duman içerisinde karbonmonoksit (CO), karbondioksit (CO2), azotoksit (N2O) gibi diğer gazlar bulunur.
Yangınların ilk safhalarında yoğun duman içerisinde yanma sonu ürünü olarak karbonmonoksit başta olmak üzere karbondioksit, kükürt dioksit, azot oksit gibi maddeler ortaya çıkar ve maden içerisine salınır. Başlangıç aşamasındaki yangın olaylarının çok büyük bir kısmı, ilk olarak dumanın kokusunu alan ya da dumanı gören madenciler tarafından tespit edilmiştir. Fakat duman kokusu ya da görüntüsü her zaman bir yangın kanıtı olmayabilir. Alevli kesim ve kaynak işleri madencilikte sıkça kullanıldığından ve diesel makinalar çalıştırıldığından, yeraltı ocaklarında dumanın görülmesi sıra dışı bir şey değildir. Duman görüntüsü ya da kokusu aldatıcı olabileceğinden, madenciler dumanının neden kaynaklandığının farkında olmalıdır. Gerçek bir yangında, dumanın kaynağının birileri tarafından araştırıldığını ya da dumanın planlanmış bir alevli kesim veya kaynakla onarım işleminden oluştuğunu sanabilirler. Bu da uyuşukluğa ve müdahalenin gecikmesine yol açabilmektedir. Yeni başlayan bir yangının algılanabilmesi için yangının, dedektörlerin alarm seviyesinde karbonmonoksit ya da duman üretebilecek kadar büyük olması gerekir. Yeterli derecede karbonmonoksit ya da dumanın üretilme süresi yangının türüne göre değişir. Bir sıvı yakıt yangınında bu süre çok kısadır çünkü; ilk tutuşmadan sonra çok kısa süre içerisinde yangın, sıvı yakıtın toplam yüzey alanını tamamen kaplar. Daha yavaş gelişen bir kömür yangınında ise bu süre daha uzundur. Eğer kömür yangınlarında içten içe yanmada yeterli ısı oluşursa, kızışma aşamasında yangını tespit etmek mümkün olur. İçten içe yanma uzun sürmediği takdirde alev oluştuktan sonra karbonmonoksit ya da duman miktarı alarm seviyelerine ulaşır. Karbonmonoksit ya da dumanın yangının başlangıç noktasından, dedektörün bulunduğu noktaya gelmesi için geçen süre, yangın başlangıç noktasının dedektöre olan uzaklığına ve hava hızına bağlıdır. Süre mesafenin hava hızına bölünmesiyle bulunur. Düşük hava hızlarında bu süre uzun olabilir ve alarm anını önemli ölçüde etkileyebilir. Hava akışı arttıkça dedektöre ulaşılma süresi kısalmakta fakat karbonmonoksit ve duman seviyelerinin yoğunluğu azalmaktadır.
Kullanılan karbonmonoksit ve duman dedektörleri alarm seviyelerinde hızlı tepki vermelidir. Uzun tepki verme süreli bir dedektörün kullanılması alarm süresini arttırabilir. Gecikme tahliyeyi zorlaştırabilir. Bu açıdan zamanında tespit ve iletişim çok önemlidir. Eğer yangın çalışma bölgesinin dışında çıktıysa, temel bilginin iletilmesi için personelin yangının kaynağını araştırması gerekir. Eğer alarm çalarsa, yani dedektörler karbonmonoksit seviyelerinde bir artış olduğuna ya da dumanın var olduğuna işaret ederse, bu ya yanlış alarmdır ya da yangın çıkmıştır. Eğer işçiler çalışma alanlarına dumanın geldiğini görür ya da dumanın kokusunu alırsa, o zaman belirsizlik azalır. Her iki durumda da sorunun kaynağını belirlemek çok önemlidir ve zaman hayati önem taşır.
Metan Gözetim Sistemi
Grizu patlaması; metan gazının, havayla karışmasıyla ortaya çıkan patlamadır. Metan patlaması yeterli miktarda oksijenin ve patlayıcı gazın bir araya gelerek tutuşturucu kaynakla teması sonrası gerçekleşmektedir. Metan, renksiz ve kokusuz bir gazdır. Havaya göre daha hafif olduğu için tavanda toplanır ve hava içinde çok çabuk dağılır. Metanın tehlikesi yanıcı ve patlayıcı bir gaz olmasıdır. Metan oranı %4-15 arasında patlayıcıdır. Yer altı kömür ocakları üretim aşamasındayken, basınç altında bulunan metan serbest kalır ve üretimi tamamlanmış boşluklarda toplanır. Havalandırma amacıyla ocağın içine gönderilen taze havanın içerisinde bulunan oksijenle birleşen metan,

grizu denen patlayıcı gazı meydana getirir. Metan konsantrasyonu patlama sınırına gelmeden her bir konveyör girişinde, dönüş havasını kontrol etmek üzere metan gazı konsantrasyonu ölçülmelidir. Metan gazı dedektörleri, her bir ayak bölümünün ağzında, konveyör bandın kuyruk parçasının yakınında ve bant taşıma girişinde dönüş havasını izleyecek şekilde yerleştirilir. Dedektörün paneli, yüzeyde bulunan ve ocakta çalışılan tüm bölümlerle aralarında iki yönlü iletişim mevcut olan, sürekli bir personelin bulunacağı bir mekânda bulundurulmalı, panel hem sesli, hem de görüntülü alarm verebilme özelliğine sahip olmalıdır. Metan gazı konsantrasyonu % 1.0 değerinin üzerine çıktığında, alarm vermeye başlamalı, aynı anda da konveyör sürücüleri ile bölümdeki cihazlara giden enerji kesilmelidir.

Metan gazı ölçüm cihazlarının düzgün çalışmalarının sağlanması amacıyla mutlaka her gün gözle kontrol edilmeli, uzman bir kişi tarafından her hafta bakımı yapılmalıdır. Yetkili ve uzman kişiler dedektörlerin düzgün çalışmasını sağlamalı ve üretici tarafından önerilen bakım esaslarını uygulamalıdır. Dedektörler her ay kalibre edilmeli, bir denetim raporu tutulmalı ve bu rapor tüm ilgililerin incelemesine açık olmalıdır. Denetim kayıtlarında; haftalık denetimin yapılış tarihi, dedektörlerin kalibrasyonu ve yapılan bakım işlemi belirtilmelidir.
Karbonmonoksit Gözetim Sistemi
Kömürün oksidasyonu sonucu bol miktarda karbonmonoksit ve karbondioksit oluşur. Çok küçük çaptaki yangınlar bile önemli miktarda karbonmonoksit oluşumuna neden olur. Karbonmonoksit zehirli bir gazdır. Fiziksel olarak renksiz ve kokusuz bir gaz olduğundan, kişi soluduğu havanın içindeki karbonmonoksit gazının fark edememekte ve solunan karbonmonoksit kanın yapısını bozarak kısa sürede ölüme sebebiyet vermekte, bu nedenle “sessiz katil” olarak adlandırılmaktadır.
Yeraltı kömür ocaklarında, karbonmonoksit seviyesi sürekli kontrol edilmedir. Dönüş/konveyör bandı girişindeki panelin ağzında, bant kuyruk parçasının girişinden itibaren 15 metre aralıklarla ve konveyör bandı boyunca aralarındaki mesafe 300 metreyi geçmeyecek şekilde ve her bir bant sürücüsünün başında karbonmonoksit dedektörleri yerleştirilmelidir. Karbonmonoksit ölçümleri kaydedilmeli, uyarı ve alarm seviyelerini belirleyen sistemler; bütün dedektörler tarafından ölçülen karbonmonoksit seviyesini devamlı olarak kayıt altında tutan bir sistem içermelidir.
Karbonmonoksit paneli uyarı ve alarm olmak üzere iki seviyeye ayarlanmalı ve her alarm seviyesi için yapılacak işlemler bir yönerge ile belirtilmelidir. Bütün konveyör girişlerinde, uyarı seviyesi 20 ppm ve alarm seviyesi 30 ppm değerine ayarlanmalıdır. Konveyör girişleri dışındaki bütün mekânlarda ise, uyarı seviyesi 25 ppm ve alarm seviyesi 30 ppm seçilmelidir.
Bir noktada karbonmonoksit seviyesi uyarı değerine eriştiği takdirde, kontrol odasında uyarı sinyali verilene kadar geçen süre 45 saniyeden fazla olmamalıdır. Kontrol odasına uyarı geldiğinde operatör; derhal uyarı veren dedektör yakınındaki insanlarla temasa geçmeli ve uyarının nedeniyle ilgili olarak inceleme başlatmalıdır. Uyarının geldiği bölgedeki insanlar durumdan haberdar edilmeli ve uyarının nedeni ortadan kalkana kadar bir kişi devamlı olarak iletişimde bulunmalıdır. İncelemeyi yapan şahıstan 15 dakika içinde herhangi bir bilgi alınmadığı veya ikinci bir detektörden uyarı geldiği takdirde, bölümdeki görsel uyarı cihazları (flaşörler) devreye sokulmalı ve uyarı veren dedektörün çevresinde bulunan tüm personel çalışma mekânlarının yakınında bulunan güvenli alanlara çekilmelidir.
Dedektörlerden biri yüksek seviyede alarm verdiğinde; alarm gelen bölgede sesli alarm (siren) ve flaşörler devreye sokulmalı, bölge ile iletişim kurulmalı, tüm kişiler alarm veren detektörden uzak bir yere çekilmeli ve derhal alarmın nedeni incelenmelidir. Tehlikeli bir durum görüldüğü ve kontrol altına alınamadığı durumlarda, ocağın tamamında yangınla mücadele ve tahliye planı devreye sokulmalıdır. Özetle; karbonmonoksit seviyesi konveyör girişlerinde 20 ppm, konveyör girişleri dışında 25 ppm değerine eriştiğinde flaşörler devreye girmeli, karbonmonoksit seviyesi 30 ppm seviyelere eriştiğinde ise flaşörler ve sirenler devreye girmeli, tüm çalışanlar çalışma alanının uzağında emniyetli bir bölgeye çekilmeli, siren devreye girdiğinde ise, kömür ocağı tahliye edilmelidir.
Dizel motorlu cihazlar kullanılan yeraltı maden ocakları ve başlangıç düzeyindeki ocak yangınlarının çabuk ve güvenilir bir şekilde tespiti için bir dizi duman dedektörü gerekli olabilir. Dizel motorlardan çıkan partiküller ve karbonmonoksit yanlış alarmlara neden olabilir. Dizel motorlu cihazlar çalıştırıldığı takdirde o bölümde çalışan madencilerin durumdan haberdar edilmesi ve daha önceden dizel motorlu cihazlar çalıştırılması nedeniyle yanlış uyarı veya alarm verilmesini önlemek üzere uygulanacak esaslar belirlenmelidir. Çalışma bölümlerinde, yükleme amaçlı olarak dizel motorlu cihaz kullanılmamalıdır. Dizel motorlu cihazlar sadece bölümlerin temizlenmesi ve benzeri kömür yükleme dışı amaçlarla kullanılmalıdır. Tüm mazotlu cihazlar yangın söndürücü sistemle teçhiz edilmiş olmalıdır. Karbonmonoksit seviyelerini monitörden izleyen, görsel uyarıyı görmek ve işitsel alarmı duymak üzere, her zaman sorumlu bir kişi görev başında olmalıdır. Bu kişi, tüm bölümlerle iki yönlü iletişim içinde olmalı, belirlenen uyarı ve alarm seviyelerine erişildiğini tüm bölgelere ve tehlikeye maruz kalabilecek tüm diğer kişilere bildirimde bulunmalıdır. Bu kişi, karbonmonoksit gözetim sisteminin çalışması ve herhangi bir acil durum ya da arıza durumunda yapması gereken işlemlerle ilgili olarak eğitim almış olmalı ve gerekli tedbirleri alabilme yetkisi ve bilgisi olmalıdır.
Karbonmonoksit gözetim sistemi kısa devre, hat kopuğu, topraklama hataları gibi elektrik arızaları için süpervize edilmelidir. Gözetim sisteminin bataryası, fanın durması esnasında konveyöre gelen gücün kesilmesinden en az dört saat sonrasına kadar yangın uyarısını verebilecek kapasitede olmalıdır.

Karbonmonoksit gözetim sistemi aktif hale geçen herhangi bir dedektörü tanımlayabilecek özellikte olmalı, yani adreslenebilir dedektörler kullanılmalıdır. Madende her bir konveyör sisteminin yerleşim planı ve gözetim sisteminin detayları kontrol merkezinde bulunmalıdır. Karbonmonoksit gözetim sisteminin gerektiği biçimde çalışmasını sağlamak üzere, sistem en azından her bir kömür üretim vardiyasında gözle kontrol edilmeli ve her hafta çalışma fonksiyonları test edilmeli, gerekli bakımlar yapılmalıdır. Her ay, gözetim sistemi konsantrasyonu bilinen karbonmonoksit ve hava karışımları ile kalibre edilmelidir. Yapılan tüm denetimlerin kayıtları yüzeyde tutulmalı ve ilgililerin erişimine açık olmalıdır. Denetim raporlarında her bir haftalık denetimin, aylık kalibrasyonun ve sistemde yapılan tüm bakımların tarih ve saatleri belirtilmelidir.
Genel bakım esnasında veya dedektörlerde oluşan herhangi bir arızada, karbonmonoksit gözetim sistemi veya metan gözetim sistemi herhangi bir bölümde devre dışı bırakılırsa, gözetim sistemi normal çalışma düzenine dönene kadar arızalanan bölümünde devamlı olarak nöbet tutulmalı ve uzman bir kişi tarafından bölge gözetim altında olmalıdır. Birden fazla dedektör devre dışı kaldığı takdirde, yeterli sayıda uzman kişi madenin konveyör girişlerini denetim altında tutmalıdır. Bu durumda, uzman kişilerin her biri el tipi karbonmonoksit ve metan gözetim cihazı ile teçhiz edilmiş olmalıdır. Gözetim sisteminin devre dışı kalması veya arızalanması durumunda ve her bir çalışma bölümünde kullanılmak üzere karbonmonoksit gözetim ve metan gözetim cihazları bulundurulmalıdır.