OZM Research s.r.o. Nádražní 266 538 62 Hrochův Týnec

OZM Research s.r.o. Nádražní 266 538 62 Hrochův Týnec Program výzkumu a vývoje Zvýšení úrovně bezpečnosti práce v dolech a eliminace nebezpečí od unikajícího metanu z uzavřených důlních prostor Závěrečná zpráva řešení projektu č. 43-05: Průběžné vyhodnocování důlního ovzduší při požárech a výbuších metanu Období: září 2005 říjen 2007 Řešitelé: doc. Dr. Ing. Břetislav Janovský Ing. Miloslav Krupka, PhD. Ing. Ivo Bauer V Pardubicích 22.10. 2007 Vypracoval: doc. Dr. Ing. Břetislav Janovský

Obsah 1 ÚVOD... 2 2 PRVNÍ ETAPA ŘEŠENÍ... 4 2.1 ANALÝZA VYHLÁŠKY Č. 22/1989 SB. A VYHLÁŠKY Č. 447/2001 SB. Z POHLEDU MĚŘENÍ PARAMETRŮ DŮLNÍHO OVZDUŠÍ... 4 2.2 ANALÝZA STÁVAJÍCÍHO (PŮVODNÍHO) MODELU DŮLNÍ PLYNOVÉ LABORATOŘE... 6 2.3 SIMULOVANÉ NASAZENÍ V DÝMNICI HBZS, A.S... 8 2.4 ZKUŠEBNÍ NASAZENÍ V DOLE... 8 2.5 PŘENÁŠENÉ VELIČINY... 9 2.6 MĚŘÍCÍ METODY A PŘÍSTROJE... 10 2.7 VÝBĚR PŘÍSTROJŮ A TECHNICKÉ ŘEŠENÍ DPL... 10 2.8 STAV PROGRAMU VÝBUCHOVÝ TROJÚHELNÍK... 12 2.9 NÁVRH UŽIVATELSKÉHO ROZHRANÍ... 12 2.10 MOŽNOSTI INERTIZACE OHROŽENÝCH OBLASTÍ DUSÍKEM... 13 3 DRUHÁ ETAPA ŘEŠENÍ... 14 3.1 NÁVRH KONCEPCE UŽIVATELSKÉHO ROZHRANÍ... 14 3.1.1 Stránka 1 Provoz DPL... 14 3.1.2 Stránka 2 Historie trendů... 15 3.2 STRÁNKA 3 TERMINÁL... 16 3.3 PROTOKOL DPL... 17 4 TŘETÍ ETAPA ŘEŠENÍ... 18 4.1 POPIS, FUNKCE A MANIPULACE S DPL... 18 4.2 PROTOKOL DPL, VERZE 1.5... 21 4.3 VÝBUCHOVÝ TROJÚHELNÍK - NOVÁ VERZE... 21 5 ČTVRTÁ ETAPA ŘEŠENÍ... 22 5.1 POPIS FUNKCE DPL... 22 5.2 POPIS PŘÍSLUŠENSTVÍ... 26 5.3 ANALÝZA VYHLÁŠKY Č. 22/1989 SB. Z POHLEDU MĚŘENÍ PARAMETRŮ DŮLNÍHO OVZDUŠÍ... 27 5.4 LADĚNÍ PROGRAMU... 28 5.5 NASAZENÍ DPL NA DOLE LAZY... 30 6 PÁTÁ ETAPA ŘEŠENÍ... 32 6.1 PROGRAM ŘEŠENÍ HAVARIJNÍCH SITUACÍ... 32 6.1.1 Instalace... 32 6.1.2 Start... 37 6.1.3 Popis programu... 40 6.1.4 Ukončení programu... 50 6.2 NÁVOD NA PROVOZ DŮLNÍ PLYNOVÉ LABORATOŘE (DPL)... 50 6.2.1 Úvod... 50 6.2.2 Popis DPL a příslušenství potřebného k provozu.... 51 6.2.3 Popis příslušenství... 51 6.2.4 Příprava a transport DPL a jejího příslušenství z OKD, HBZS, a.s.... 52 6.2.5 Transport DPL a příslušenství v důlních podmínkách... 52 6.2.6 Podmínky pro ustavení a napojení na elektrickou síť... 52 6.2.7 Spuštění DPL a kalibrace nuly na analyzátorech... 53 6.2.8 Kalibrace externího čidla CH4... 54 6.2.9 Kalibrace analyzátorů kalibračními plyny... 54 6.2.10 Kontrola komunikace pro přenos dat z DPL na povrch... 54 6.2.11 Zajištění DPL proti manipulaci nepovolenými osobami... 54 6.2.12 Seznam pravidelných kontrol provozu DPL... 55 6.3 PODKLADY K NOVELIZACI VYHLÁŠKY Č. 22/1989 SB. A VYHLÁŠKY Č. 447/2001 SB.... 55 7 ZÁVĚR... 56 OZM Research, s.r.o. 1

1 ÚVOD Téměř při všech hornických činnostech se vyskytují hořlavé a výbušné plynné nebo kapalné systémy, které mohou vznikat jako nežádoucí vedlejší produkt při technologických procesech. I když jsou v převážné míře tyto zdroje pod neustálou kontrolou, nelze nikdy vyloučit mnohé anomálie a vznik havarijního stavu. Velmi závažná situace nastává, dojde-li k nekontrolovatelnému úniku a pronikání těchto hořlavých (výbušných) systémů do přilehlých oblastí a prostor. V historii způsobily výbuchy v uhelných dolech největší havárie. Byly to zejména výbuchy metanu, méně často výbuchy uhelného prachu (většinou vyvolané výbuchem metanu), případně i výbuchy plynných směsí, zejména plynů obsažených v požárních zplodinách, či výbuchy hybridních směsí. Důlní požáry jsou dalším významným zdrojem nebezpečí. Tyto požáry mohou také iniciovat výbuch. Zplodiny požáru mohou vytvářet nebezpečnou explozivní směs i na neplynujících dolech nebo v obdobných prostorách. Tato trvalá nebezpečí jsou důvodem k aktivitě Českého báňského úřadu k vyhlášení programu výzkumu a vývoje Zvýšení úrovně bezpečnosti práce v dolech a eliminace nebezpečí od unikajícího metanu z uzavřených důlních prostor. V rámci tohoto programu byl vyhlášen také projekt č. 43-05 Průběžné vyhodnocování důlního ovzduší při požárech a výbuších metanu. Potřeba řešení tohoto projektu vyplývá z rizik, se kterými jsou spojeny záchranářské akce při zdolávání požárů a výbuchu metanu. Okamžité posouzení nebezpečí výbuchu při zadávání výsledků složení ovzduší on-line by výrazně snížilo tato rizika a umožnilo by operativně rozhodovat o případném odvolání záchranářů z ohroženého prostředí, případně přijmout jiná nezbytná opatření, která by eliminovala možnost výbuchu. Kontinuální údaje o složení ovzduší a dalších veličinách důlního větrání (množství větrů, rychlost proudění větrů, teplota a vlhkost) by umožnily získat průběžný přehled o vývoji záparu z hlediska litrového vývinu obsahu CO, posouzení změny množství větrů a operativní rozhodnutí, zda kapacita dusíkového hospodářství je dostačující pro inertizaci ovzduší tak, aby jeho složení bylo mimo výbuchový trojúhelník. Zadání projektu bylo formulováno následovně: 1. Vyhodnotit stávající způsob monitorování složení důlního ovzduší a měření jeho dalších složek (rychlost proudění, teplota, vlhkost) a navrhnout nejvhodnější způsob, včetně přístrojové techniky, který by umožnil zadávání naměřených hodnot systémem on line do programu Výbuchový trojúhelník. 2. Doplnit zpracovaný program Výbuchový trojúhelník o možnost vyhodnocování dalších veličin důlního větrání (rychlost, teplota, vlhkost) a jejich využití pro zpracování průběžných údajů nezbytných pro řízení havárie. 3. Požaduje se automatické posouzení možnosti inertizace dusíkem, které určí, zda kapacita dusíkového hospodářství je dostačující, nebo zda je nezbytné přistoupit k regulaci množství větrů. V případě regulace stanovit, jak se změní jednotlivé složky složení větrů. Dále se požaduje kontinuální sledování teploty a vlhkosti ovlivňující záchranáře v místě zásahu, vyhodnocení litrového vývinu obsahu CO, průběžné hodnocení množství větrů, dosažení hranice výbušnosti. OZM Research, s.r.o. 2

4. Požaduje se použití nejvhodnějších analyzátorů pro monitorování složení ovzduší v místě havárie. Analyzátory budou situovány na důlní základně a pomocí dálkového odběru budou provádět rozbor z více míst určených VLH a jejich přenos na povrch. 5. Analyzátory na důlní základně musí být kompatibilní s použitou technikou k přenosu dat na povrch, která je instalována na jednotlivých důlních lokalitách, a musí umožnit i přenos dat z měření teploty, vlhkosti a rychlosti proudění důlních větrů, a to i při výpadku elektrické energie. Očekávané výstupy formuloval zadavatel následovně: 1. Návrh doplnění vyhlášky č. 22/1989 Sb., v 145 Kontrola složení důlního ovzduší, 146 Měření a odběry vzorků důlního ovzduší, 189 Zásady zdolávání důlních požárů. 2. Doplnění vyhlášky č. 447/2001 Sb., o báňské záchranné službě. 3. Doplnění softwaru Výbuchový trojúhelník o požadavky stanovené v bodech 2 a 3 Zadání. 4. Zpracovaní software, který umožní průběžné zjišťování údajů v místě havárie a jejich přenos na povrch: a. složení ovzduší, b. průběhu teplot, vlhkosti a rychlosti proudění větrů, c. provedené inertizaci ovzduší dusíkem. Průběžné sledování inertizace z hlediska množství a doby, po kterou byla inertizace prováděna. d. litrovém vývinu obsahu CO, e. vývoji obsahu vodíku v důlních větrech, f. dalších činnostech, které jsou prováděny na základě příkazu VLH (např. počátek zatápění, dosažení větratelné výšky, zahájení stavby uzavíracích hrází, dokončení přípravy pro uzavření poklopů apod). 5. Řešení musí zajistit kompatibilitu měřicích přístrojů na důlní základně s technikou na důlních lokalitách pro přenos dat na povrch. 6. Zařízení musí být konstruováno tak, aby umožnilo přenos dat i při přerušení přívodu elektrické energie. Řešení projektu bylo rozděleno do 5 etap. OZM Research, s.r.o. 3

2 PRVNÍ ETAPA ŘEŠENÍ V rámci 1. etapy byla provedena podrobná analýza stávajícího způsobu monitorování složení důlního prostředí, tedy důlní plynové laboratoře (DPL) a jejího použití. Za tímto účelem bylo provedeno nasazení důlní plynové laboratoře v simulovaných podmínkách důlního prostředí v dýmnici HBZS a zkušební nasazení důlní plynové laboratoře. Byla také provedena analýza přenosu dat na povrchová pracoviště. Byly specifikovány veličiny, které by měly být on-line přenášeny na povrchová pracoviště. Spolu s tím byly specifikovány měřících rozsahy koncentrací jednotlivých měřených plynů, rychlosti proudění, teploty a vlhkosti v místě odběru. Dále byla ověřeno měření dusíku sloužícího k inertizaci a možnosti zvýšení dodávaného dusíku do ohrožené oblasti. Na základě literární rešerše byly zvoleny vhodné přístroje, materiály a součástky pro použití v podmínkách důlního prostředí. Byla provedena analýza stávajících metodik měření parametrů důlního ovzduší podle vyhlášky č. 22/1989 Sb. a vyhlášky č. 447/2001 Sb. Byly specifikovány požadavky na zobrazování přenášených veličin na monitoru kontrolního počítače a bylo navrženo první schéma zobrazování přenášených veličin. Byl vypracován technický návrh řešení modelu přístroje. 2.1 Analýza vyhlášky č. 22/1989 Sb. a vyhlášky č. 447/2001 Sb. z pohledu měření parametrů důlního ovzduší Legislativní rámec měření parametrů důlního ovzduší je dán zejména vyhláškou č. 22/1989 Sb. Měření parametrů důlního ovzduší se ve vyhlášce objevuje poprvé v Dílu čtvrtém: Mimořádné události. Jedná se o následující paragrafy: 21 Povinnosti organizace při mimořádných událostech 79 Rozdělení dolů 83 Složení důlního ovzduší 85 Rychlost důlních větrů 109 Kontrola složení důlního ovzduší OZM Research, s.r.o. 4

110 Měření a odběry vzorků důlního ovzduší 112 Postup při nahromadění metanu a plynných škodlivin a při zjištění fukače 116 Zařazení dolů 120 Složení důlního ovzduší 122 Rychlost důlních větrů Dále je to pro neplynující doly v Oddílu osmém: Kontrola větrání a přístroje k měření koncentrace plynů a plynných škodlivin. Jedná se o následující paragrafy: 145 Kontrola a složení důlního ovzduší 146 Měření a odběry vzorků důlního ovzduší 148 Postup při hromadění plynů a plynných škodlivin 151 Podmínky pro použití přístrojů k měření koncentrace metanu a plynných škodlivin Tématu projektu jsou však bližší některé paragrafy Dílu třetího Zdolávání důlních požárů. Jedná se o následující paragrafy: 189 Zásady zdolávání důlních požárů 190 Prostorové uzavírání důlního požáru 191 Kontrola hrází OZM Research, s.r.o. 5

194 Zpřístupňování uzavřeného požářiště Druhou vyhláškou, která se zabývá měřením důlního prostředí je Vyhláška č. 447/2001 Sb. O báňské záchranné službě. Tato vyhláška upravuje zajištění báňské záchranné služby, její organizaci a úkoly spočívající zejména v provádění prací k záchraně lidských životů a majetku při závažných provozních nehodách (haváriích), včetně poskytnutí první pomoci v podzemí, a zásady postupu báňských záchranářů při zásahu; dále stanoví požadavky k zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při práci a na odbornou způsobilost členů báňských záchranných sborů. Zmínky o plynové laboratoři jsou uvedeny v následujících paragrafech: 6 Úkoly hlavní bánské záchranné stanice 10 Vybavení hlavní báňské záchranné stanice 29 Zásahový řád hlavní báňské záchranné stanice Problematika nasazení DPL je legislativně řešeno Směrnicí č. 2/98 ředitele OKD, RBZS, a.s. pro nasazení důlní plynové laboratoře (DPL) v případě potřeby na dolech OKR. 2.2 Analýza stávajícího (původního) modelu důlní plynové laboratoře V roce 1994 bylo firmou MTA Ostrava, s.r.o. navrženo 1. řešení automatizace měření vzorků ovzduší z dolů v laboratoři na Hlavní Báňské Záchranné Službě pomocí personálního počítače typu PC/AT s řídícím programem. V té době byly odebrané vzorky ovzduší měřeny na aparatuře s analyzátory typu UNOR a SERVOMEX. Byl stanovován obsah CO, CO 2, CH 4, O 2 a dále pak obsah vyšších uhlovodíků v chromatografu. Naměřené hodnoty byly ručně odečítány z měřících přístrojů nebo z obrazovky chromatografu. Zjištěné hodnoty pak byly vpisovány do speciálních formulářů. K ovládání automatizovaného měření vzorků byl vytvořen program MTA MONITOR popsaný v návodu MTA (1994). V rámci automatizace měření byla měřící aparatura zachována, avšak elektrické signály úměrné měřené veličině byly z analyzátorů vyvedeny přes analogově číslicový převodník do PC/AT. Měřené veličiny pak byly v počítači po analýze archivována. V roce 1995 firma MTA Ostrava, s.r.o. provedla modernizaci měřícího systému a vytvořila mobilní monitorovací důlní plynovou laboratoř pro dálková měření vzorků důlního ovzduší. Vytvořila systém dodnes používaný pod názvem Důlní plynová laboratoř (DPL). Čidla a OZM Research, s.r.o. 6

analyzátory byly zachovány a došlo k rozšíření o měření koncentrace vodíku. Elektrické signály byly připojeny přes jiskrově bezpečné převodníky PNS na řídící modul. Tento řídící modul byl vybaven jak jednotkami vstupů a výstupů, tak mikropočítačem. Řídící mikropočítač byl přes galvanické oddělení propojen s monitorovacími počítači na povrchu. Použití přepínače typu Maihak umožnilo připojení až šesti odběrových míst na měřící systém. Synchronizace ovládání jednotlivých odběrových míst je prováděna z řídícího modulu. Všechny jednotlivé moduly byly umístěny do samostatných skříní v provedení s krytím minimálně IP 54. Pro zajištění bezpečnosti byla DPL doplněna o lokální kontinuální měření koncentrace metanu, které při překročení nastavené meze odpojí celé zařízení od napájecí sítě 220V. Stávající (původní) model DPL tvořily dvě plechové skříně s rozvodem elektrického proudu a pozicemi připravenými pro jednotlivé analyzátory. Fotografie obou částí DPL osázené jednotlivými analyzátory je uveden na Obrázku 1. Obrázek 1: Čelní pohled na Systém DPL Rozsahy měření pro jednotlivé plyny měřené DPL jsou uvedeny v Tabulce 1. OZM Research, s.r.o. 7

Tabulka 1: Přehled měřících rozsahů měřících metod použitých ve stávajícím modelu DPL Popis Měřicí rozsah Rozlišitelnost Přístroj a měřicí princip Analyzátor CH4 0 20% obj. 0-100% obj. 0,1 % obj. 1 % obj UNOR SIFOR 2 Absorpce IČ, kompenzace uhlovodíků C2 - C6 Analyzátor O2 0-30% obj. 0,1% obj. SERVOMEX OA 570 Paramagnetický Analyzátor CO2 0 5% obj. 0,01% obj. UNOR SIFOR 2 Analyzátor CO 0-25% obj. 0-0,1% obj. 0 1 % obj. 0-0,5 0-5 0,1% obj. 0,001 % obj. 0,1 % obj. Absorpce IČ UNOR SIFOR 2 Absorpce IČ Analyzátor H2 0 1000 ppm 0,01 % obj. Tepelná vodivost Analyzátor CH4 0 4 % obj. 0,01 % obj. Katalytický (okolí) Řídící mikropočítač v DPL byl přes galvanické oddělení propojen s monitorovacími počítači na povrchu nebo v dole. Data byla kódována vysílači tónové frekvence. Tyto modulované signály byly od důlní laboratoře přenášeny k řídícímu počítači na povrchu pomocí dvou párů telefonního vedení. Před řídícím počítačem byly v přijímací stanici signály tónových frekvencí nemodulovány a zpracovány v řídícím počítači. Data přenášená z DPL byla na řídícím nebo monitorovacím počítači zpracovávána programem MTA_MONITOR-RBZS V1.45. Program MTA_MONITOR-RBZS V1.45 byl vytvořen pro operační systém MS-DOS. Ovládání programu odpovídá době, kdy byl vytvořen. Programování pro operační systém MS-DOS neposkytovalo příliš možností, jak uživateli ovládání programu usnadnit. 2.3 Simulované nasazení v Dýmnici HBZS, a.s. Na základě smlouvy o dílo jejímu dodatku bylo provedeno na sazení DPL v dýmnici HBZS. Zhotovitel se v rámci tohoto simulovaného nasazení podrobně seznámil s provozem DPL. Dále byly prověřeny hlavní parametry, které by mohly ovlivnit přesnost měření a provozovatelnost DPL. Jednalo se o vliv délky vzorkovací trasy na přesnost měření a o vliv změny teploty na kondenzaci vlhkosti uvnitř vzorkovací trasy. Při nadměrné kondenzaci par by mohlo docházet k ucpávání trasy a přerušení měření. V rámci testů byla postupně prodlužována délka vzorkovacího potrubí a měněna teplota v dýmnici. 2.4 Zkušební nasazení v dole V rámci 1. etapy bylo provedeno zkušební nasazení DPL v dole. Nasazení se konalo 5. listopadu ráno a ukončeno bylo 8. listopadu ráno. Nasazení proběhlo na Dole Darkov, závod 3 9. květen, 7. patro, třída 37553, hráz č. 02. nasazení proběhlo stejným způsobem jako OZM Research, s.r.o. 8

v případě havárie. Odlišnosti proti havarijnímu nasazení byly v tom, že se nekomunikovalo s havarijní komisí. 2.5 Přenášené veličiny Na základě analýzy byly specifikovány následující požadavky na technické parametry nového modelu DPL. Bylo požadováno měření koncentrací následujících plynů: CH4, O2, CO, CO2 a H2 Dále bylo požadováno měření teploty, relativní vlhkosti a rychlosti proudění v místě odběru. Rozsahy měření jednotlivých parametrů jsou shrnuty v Tabulce 2. Tabulka 2: Přehled měřených látek a parametrů spolu s měřícím rozsahem a rozlišitelností Popis Měřící rozsah Rozlišitelnost Analyzátor CH4 0 10 % obj. 0,1 % obj. 0 100 % obj. Analyzátor O2 0 25 % obj. 0,1 % obj. Analyzátor CO2 0 5 % obj. 0 25 % obj. 0,01 % obj. 0,1 % obj. Analyzátor CO 0 0,1 % obj. 0 10 % obj. 0,001 % obj. 0,1 % obj. Analyzátor H2 0 5 % obj. 0,01 % obj. Analyzátor CH4 0 5 % obj. 0,01 % obj. (okolí DPL) Rychlost větrů 0,2 10 m / s 0,1 m/s Teplota 0 60 o C 0,1 o C Relativní vlhkost 0 100 % RH 1 % RH Dále byly specifikovány následující technické požadavky: Možnost měření koncentrací plynů v 6 odběrových místech, možnost volby počtu a sekvence jednotlivých odběrů. Odběr vzorků vzdušin hadičkami pomocí čerpadla ze vzdálenosti až 1 000m. Přepínání měřících rozsahů analyzátorů bude zajištěno buď automaticky, nebo ručně. Analyzátory musí být vybaveny bateriovou zálohou zajišťující alespoň 2 hodiny provozu. Přenos dat do řídícího PC na povrchu pomocí telefonního vedení do vzdálenosti až 5 km. Možnost připojení monitorovacího počítače přímo v dole, nebo stažení naměřených dat ne přenosné médium k dalšímu vyhodnocení. Předpokládá se použití DPL v souladu s 329 vyhlášky ČBÚ č. 22/89 Sb. Umístění laboratoře bude na základně v prostoru bez nebezpečí vzniku nebezpečné koncentrace metanu. OZM Research, s.r.o. 9

Snímače meteorologických veličin musí být v provedení do atmosféry 1 dle ČSN EN 1127. Přenos dat z laboratoře bude využívat stávající kabelové rozvody, bude však nezávislý na přenosovém systému dolu. Vyhodnocení jednotlivých vzorků bude prováděno nejpozději 1 za 3 minuty. Laboratoř musí být v případě zvýšení koncentrace metanu ve větrním proudu automaticky vypnuty. Požaduje se připojení 2 snímačů metanu umístěných ve vzdálenosti cca 15 m od stanice pro zajištění automatického vypnutí stanice. Jednotlivé prvky musí být řešeny modulárně tak, aby kritické části byly jednoduše vyměnitelné. Napájení stanice bude 230 VAC z jištěného přívodu v dole. V případě výpadku proudu laboratoř umožní práci v nouzovém režimu ( připojení ejektorů pro lokální odběr do analyzátorů, místní odečet naměřených hodnot z analyzátorů, přenos informace o výpadku sítě na povrch). Komunikace s povrchem bude zajištěna po dobu 2 hodin. Nepožaduje se zpětný přenos informace o složení ovzduší do dolu. Laboratoř bude v krytu odolnému proti nárazům bez vnějších signalizačních či ovládacích prvků. 2.6 Měřící metody a přístroje Na základě výše uvedených specifikací byla provedena literární rešerše nezbytná jako podklad pro volbu vhodných přístrojů, materiálů a součástek pro použití v podmínkách důlního prostředí. 2.7 Výběr přístrojů a technické řešení DPL Technické řešení DPL bylo vypracováno společností ZAM Servis, s.r.o. Na základě zadání byla sestavena koncepce systému pro měření plynů pro důlní plynovou laboratoř (DPL). Vzhledem k charakteru měření byl zvolen extraktivní systém měření plynů, tzn. měření je prováděno pomocí čerpání vzorku měřeného plynu z místa výskytu měřeného plynu do přístrojů umožňující kontinuální měření plynů. Schéma celého systému DPL je uvedeno na Obrázku 2. OZM Research, s.r.o. 10

Obrázek 2: Schéma celého systému DPL V tabulce 3 je uveden souhrn vybraných měřících principů, které jsou navrženy pro měření jednotlivých parametrů. Tabulka 3: Souhrn měřících principů pro jednotlivé stanovované látky a parametry Popis Měřící princip Analyzátor CH 4 Absorpce IČ Kompenzace uhlovodíků C 2 -C 6 Analyzátor O 2 Paramagnetický OZM Research, s.r.o. 11

Analyzátor CO 2 Analyzátor CO Analyzátor H 2 Analyzátor CH 4 (okolí DPL) Rychlost větrů Teplota Relativní vlhkost Absorpce IČ Absorpce IČ Tepelná vodivost Katalytický Indukční Pt100 Polovodičový 2.8 Stav programu Výbuchový trojúhelník Byla provedena analýza současného stavu programu Výbuchový trojúhelník. Bylo posouzeno jak uživatelské rozhraní programu, tak použitá metodika výpočtů. Podle uživatelského manuálu je program VÝBUCHOVÝ TROJÚHELNÍK grafický výpočetní systém určený k rychlému vyhodnocení nebezpečnosti směsí hořlavých látek se vzduchem vznikajících při závažných průmyslových nehodách na povrchu nebo v podzemních důlních dílech. Zbavuje uživatele nutnosti provádět rutinní výpočty při likvidaci havárie. Jeho ovládání je zjednodušeno do té míry, že uživatel obdrží požadovaný výsledek v přehledné grafické a číselné formě, aniž by musel vkládat tabulkové údaje, provádět mezivýpočty apod. V dokumentaci se předpokládá, že je uživatel programu seznámen s obsluhou počítače typu IBM PC, obsluhou programů pracujících pod operačním systémem Windows a se způsoby výpočtu výbušnosti hořlavých plynů, jak je uvádí Metodika stanovení bezpečné vzdálenosti od ohniska výbuchu vícesložkových směsí plynů a uhelného prachu v důlních dílech používaná v OKD. Program lze využít pouze k ručnímu záznamu dat naměřených na původním modelu DPL. Program umožňuje postupně zadávat jednotlivé hodnoty koncentrací pro zvolená odběrová místa a zároveň vyhodnocovat výbušnost daného ovzduší. Program Výbuchový trojúhelník umožňuje řešit i případy, kdy vzniká jiná směs hořlavin se vzduchem než jsou požární plyny v dolech. Uživatel vybírá ze seznamu složky směsi, pro kterou je dále posouzena výbušnost a dále jsou vypočteny termodynamické charakteristiky tj. teplota hoření, množství uvolněného tepla apod. Této větve programu lze využít pro vyhodnocování rozborů tzv. suchého vzorku chromatografem. 2.9 Návrh uživatelského rozhraní V rámci této etapy byl vytvořen první návrh uspořádání základního okna programu pro online přenos a vyhodnocování dat z DPL. V případě výskytu důlní havárie by hlavní okno aplikace Výbuchový trojúhelník mělo být rozděleno na 3 hlavní sekce. OZM Research, s.r.o. 12

2.10 Možnosti inertizace ohrožených oblastí dusíkem Byla také provedena analýza možnosti inertizace ohrožených oblastí dusíkem. Dodávka plynného dusíku do dolů OKD je smluvně zajišťována společnosti MG Odra Gas spol. s r.o. Průměrně se dodává 5.400 Nm 3 /h plynného dusíku potrubím, což odpovídá 129.600 Nm 3 /den (garantované množství). Dodávané množství může být zvýšeno po předchozí dohodě na max. 7.000 Nm 3 /hod. V nouzových případech na požádání DPB podobu 10 hodin max. 18.000 Nm 3 /hod. plynného dusíku potrubím, získaného odpařením kapalného dusíku, což odpovídá 180 000 Nm 3 (rezervované množství). V případě potřeby může být dodán další kapalný dusík v cisternách. OZM Research, s.r.o. 13

3 DRUHÁ ETAPA ŘEŠENÍ V rámci druhé etapy řešení bylo naplánováno navržení a vytvoření uživatelského rozhraní a dále formát protokolu přenášených dat. Popis jak uživatelského rozhraní, tak protokolu přenášených dat. V rámci 2. etapy řešení řešitelé napsali článek na 6 th International Symposium on Hazards, Prevention and Mitigation of Industrial Explosions pořádané Dalhouse University v Hallifaxu v Kanadě na konci srpna a tento článek byl přijat k prezentaci. 3.1 Návrh koncepce uživatelského rozhraní Při návrhu koncepce uživatelského rozhraní určeného pro likvidaci následků důlní havárie v reálném čase byl kladen důraz na logickou a intuitivní separaci prezentovaných dat, která významným způsobem ovlivňuje celkovou kvalitu operačního zásahu. Vzhledem k rozsáhlosti prezentovaných dat bylo nutné plochu hlavního okna aplikace Výbuchový trojúhelník 2 rozdělit do tří vzájemně se překrývajících oblastí (stránek), z nichž pouze jedna bude stále viditelná, zatímco ostatní zůstanou skryty. K přepínání mezi jednotlivými stránkami slouží postranní lišta s ikonami umístěná poblíž levého okraje hlavního okna aplikace. 3.1.1 Stránka 1 Provoz DPL Tato stránka (znázorněná na Obrázku 3) slouží jednak k prezentaci výsledků analýzy důlního ovzduší poskytovaných důlní plynovou laboratoří, dále k vizualizaci výsledků analýzy výbušnosti směsi požárních plynů a v neposlední řadě k zaznamenávání všech událostí souvisejících s provozem důlní plynové laboratoře během záchranné akce. OZM Research, s.r.o. 14

Obrázek 3: Stránka Provoz DPL 3.1.2 Stránka 2 Historie trendů Tato stránka (znázorněná na Obrázku 4) slouží k prezentaci historie trendů chemického složení a fyzikálních vlastností důlního ovzduší zaznamenávaných po celou dobu trvání záchranné akce. Tyto data jsou k dispozici v grafické i v tabelární formě. Z důvodu zachování přehlednosti zobrazovaného obsahu bylo přijato rozhodnutí zobrazovat historii trendů pouze pro jedno vybrané odběrové místo. K zobrazení historie trendů pro jiné odběrové místo je nutné klepnout myší na příslušnou záložku ve spodní části této stránky. OZM Research, s.r.o. 15

Obrázek 4: Stránka Historie trendů 3.2 Stránka 3 Terminál Tato stránka (znázorněná na Obrázku 5) slouží výhradně potřebám vývojového/servisního týmu jako diagnostický nástroj k odlaďování sériové komunikace mezi hostitelským počítačem, na kterém je spuštěna tato aplikace a důlní plynovou laboratoří. V horní části stránky se nachází seznam historie všech datových paketů přijatých a odeslaných komunikačním subsystémem v průběhu nasazení DPL. Sloupce seznamu poskytují informace o konkrétním datovém paketu; jmenovitě se jedná o čas přijetí/odeslání, směr komunikace (příchozí nebo odchozí), počet přenášených bytů a v neposlední řadě úplný výpis dat. Ve spodní části stránky se nacházejí informace o posledním datovém paketu přijatém a odeslaném komunikačním subsystémem aplikace. OZM Research, s.r.o. 16

Obrázek 5: Stránka Terminál 3.3 Protokol DPL Protokol je konstruován tak, aby jej bylo možno používat z běžných terminálových programů. DPL odpovídá na dotazy nejpozději do 5 sekund a rychlejší nesmí být ani dotazování. Ve skutečnosti však DPL začne odpovídat podstatně dříve. Ne vše co je v protokolu popsáno, stavy a hodnoty, je schopná DPL poskytnout, nebo je určeno pro servisní účely, na těchto pozicích budou v provozu přenášeny fiktívní hodnoty tak aby neovlivňovaly chod DPL. OZM Research, s.r.o. 17

4 TŘETÍ ETAPA ŘEŠENÍ Během třetí etapy řešení byl firmou ZAM Servis s.r.o. pro Hlavní báňskou záchrannou službu vyroben nový model důlní plynové laboratoře (DPL). Výroba tohoto přístroje sice není součástí řešení projektu, ale úspěšné dokončení projektu je na tomto přístroji závislé. Bohužel došlo ke zpoždění ve výrobě tohoto přístroje o 4 měsíce. Toto zpoždění nebylo způsobeno vinou řešitelů. Aby se předešlo zpoždění programátorských prací byl od společnosti OKD, HBZS a.s. místo nového modelu DPL zapůjčen spektrální chromatograf Perkin Elmer. Tento spektrální chromatograf umožnil programátorovi ověřovat logická propojení programu a účelnost uživatelského rozhraní. Programování programu Výbuchový trojúhelník bylo ukončeno, a během prvních dvou měsíců čtvrté etapy řešení byl program ve spolupráci s HBZS doladěn a připraven ke zkušebnímu nasazení. V souladu s harmonogramem prací byla naprogramována důlní řídicí jednotka DPL. Celý systém se podařilo oživit. Došlo k oživení datového propojení nového modelu DPL s programem Výbuchový trojúhelník. Začalo ladění a harmonizace nově vytvořeného systému. V rámci 3. etapy řešení řešitelé prezentovali přednášku na 6 th International Symposium on Hazards, Prevention and Mitigation of Industrial Explosions pořádaném Dalhouse University v Hallifaxu v Kanadě v termínu od 27.8. do 1.9. 2006. 4.1 Popis, funkce a manipulace s DPL Celá DPL (zobrazená na Obrázku 6) je složena z Rozvaděče RM1-DPL, externích čidel pro rychlost proudění vzduchu, jeho teplotu a vlhkost. K rozvaděči jsou čidla připojena vodiči až do vzdálenosti 1000 m. Je možno připojit hadičky až ze 6 odběrných míst, která jsou připojována postupně k analyzační části přepínačem plynových cest. Vzorek ovzduší je nasáván hadičkami o vnitřním průměru 6mm ze vzdálenosti až 1000 m. Zadní část DPL určená pro připojování jednotlivých součástí DPL je zobrazena na Obrázku 7. OZM Research, s.r.o. 18

Obrázek 6: Nový model Důlní plynové laboratoře čelní pohled Obrázek 7: Nový model Důlní plynové laboratoře zadní strana pro připojení jednotlivých součástí OZM Research, s.r.o. 19

Vzorek vstupuje do DPL přes zadní stěnu rozvaděče, vede na ochranu proti zaplavení, protiexplozní pojistku a přepínač plynových cest. V přepínači plynových cest je zároveň následující odběrné místo předčerpáváno čerpadlem s vyšším výkonem pro zkrácení celkové doby dopravního zpoždění. Z přepínače plynových cest je vzorek veden na odlučovač kondenzátu, který je vybaven čerpadlem pro jeho vyčerpání mimo rozvaděč. Vzorek pokračuje přes jemný filtr vybavený snímačem vlhkosti, čerpadlo, průtokoměr a do analyzátorů. Mezi průtokoměrem a čerpadlem je vřazen pomocný odfuk, by-pass pro odlehčení čerpadla a zvýšení čerpací rychlosti. Před průtokoměrem je vložen ruční ventil pro přepnutí plynové cesty při kalibraci. Kalibrační plyn je možno přivést na tulejku, která je na předním panelu. Vzorek prochází přes dva analyzátory, které měří koncentraci pěti plynů. Analyzátory musí být ve správném pořadí, nedodržení pořadí může způsobit jejich poškození. Z analyzátorů vystupuje vzorek přes protiexplozní pojistku mimo rozvaděč DPL. Čidla pro snímání rychlosti proudění, vlhkosti a teploty jsou umístěna na společném nosiči, rámu, vybaveném svorkovnicovou připojovací skříní (Obrázek 8). Z této skříně jsou připojeny do rozvaděče DPL kabelem, který může být dlouhý až 1000 m. Čidla jsou v jiskrově bezpečném provedení ia a mohou být umístěna v prostředí s nebezpečím výbuchu M1 plynujících dolů. Obrázek 8: Sada čidel pro snímání teploty, rychlosti proudění a vlhkosti OZM Research, s.r.o. 20

DPL je doplněna o možnost připojení dvou čidel CH 4 pro kontrolu svého okolí a v případě výskytu větší než nastavené meze dá povel k vypnutí el. energie. 4.2 Protokol DPL, verze 1.5 Ve druhé etapě byl navržen formát protokolu dat přenášených z DPL do vyhodnocovacího programu. Ve třetí etapě došlo k jeho naprogramování. Protokol je konstruován tak, aby jej bylo možno používat z běžných terminálových programů. DPL odpovídá na dotazy nejpozději do 10 sekund a rychlejší nesmí být ani dotazování. Ve skutečnosti však DPL začne odpovídat podstatně dříve. Popisy k jednotlivým polím jsou v komentářích v souboru XLS 4.3 Výbuchový trojúhelník - nová verze V rámci třetí etapy bylo provedeno naprogramování nové verze programu Výbuchový trojúhelník. Na základě návrhu uživatelského rozhraní, schváleného na druhém kontrolním dnu, bylo toto uživatelské rozhrání naprogramováno. Vzhledem k tomu, že během prací na projektu nedošlo k zásadním změnám koncepce uživatelského rozhraní, byl jeho popis stejný jako byl uveden v dílčí zprávě ke druhému kontrolnímu dnu. Dále byla naprogramována a odzkoušena procedura pro spojení programu s DPL a on-line přenos dat. Tato data jsou pak automaticky vyhodnocována. OZM Research, s.r.o. 21

5 ČTVRTÁ ETAPA ŘEŠENÍ V rámci čtvrté etapy řešení byla naplánována specifikace požadovaných technických podkladů k novelizaci vyhlášek. Měly být navrženy úpravy metodických postupů HBZS v souvislosti s novým systémem vyhodnocování důlního ovzduší. Měly být provedeny funkční zkoušky vytvořeného systému průběžného vyhodnocování důlního ovzduší při požárech a výbuších metanu v laboratorních podmínkách a dále pak nasazení důlní plynové laboratoře v simulovaných podmínkách důlního prostředí v dýmnici HBZS. Řešitelé harmonogram prací ve většině bodů dodrželi a v některých bodech je stav prací v předstihu před naplánovaným harmonogramem. V průběhu 4. etapy se řešitelé po dohodě s vedením HBZS rozhodli provést zkušební nasazení systému v reálných podmínkách důlní atmosféry. V rámci 3. etapy řešení se řešitelé zúčastnili 6 th International Symposium on Hazards, Prevention and Mitigation of Industrial Explosions pořádané Dalhouse University v Hallifaxu v Kanadě. Přednáška prezentovaná na tomto sympóziu byla vybrána k uveřejnění v Journal of Loss Prevention in the Process Industrie (vydavatelství Elsevier) a po drobných korekturách článku byl tento v rámci 4. etapy řešení akceptován k uveřejnění. V rámci 4. kontrolního dne bylo se zástupci ČBÚ dohodnuto, že vytvářený program bude novým a samostatným programem v názvem Řešení havarijních situací, a nebude, jako podprogram, začleněn do původní verze programu Výbuchový trojúhelník jako jedna ze tří větví programu. 5.1 Popis funkce DPL Tento popis funkcí byl na základě zkušeností s DPL aktualizován. Zejména byly upraveny popisy obrázků znázorňující DPL. Důlní plynová laboratoř(dále jen DPL) slouží k včasné a nepřetržité analýze důlního ovzduší a ochraně báňských záchranářů při zásahu a při asanačních směnách na pracovištích důlních závodů v rámci OKD, a.s. DPL je určena pro analýzu ovzduší, zjišťovaní koncentrace plynů. Není konstruována do prostředí s nebezpečím výbuchu plynujících dolů, pokud se bude DPL provozovat v tomto prostředí tak jedině za splnění požadavků uvedených v příslušných předpisech a normách, které se vztahují k příslušné instalaci, použití, aplikaci. OZM Research, s.r.o. 22

Analyzátor PN1 Analyzátor PN2 Přepínač plynových cest Rozvaděč RM1-DPL Obrázek 9: Nový model Důlní plynové laboratoře čelní pohled Celá DPL (zobrazená na Obrázku 9) je tvořena ocelovou skříní, která je z přední a zadní části uzavíratelná, dveře jsou opatřeny gumovým těsněním, které brání vniknutí prachu do prostoru samotné strojní části DPL. Zadní část je opatřena podélným otvorem pro výstup analýzních hadiček a elektrického vedení pro provoz DPL. Na vrchní části skříně jsou připevněny 4 ks litinových ok, které slouží pro přepravu. Hlavní součástí sloužící pro měření jsou rozvaděč RM1-DPL, přepínač plynových cest a dva analyzátory PN1 a PN2. Analyzátor PN1 měří: 10 % CO, 25 % CO 2, 10 % CH 4, 100 % CH 4, 10% H 2. Analyzátor PN2 měří: 0,1 % CO, 5 % CO 2, 25 % O 2. DPL je doplněna o možnost připojení dvou čidel CH 4 pro kontrolu svého okolí a v případě výskytu větší než nastavené meze dá povel k vypnutí el. energie. K zadní části DPL je možno připojit až 6 odběrových míst (6 hadiček) do vzdálenosti 1000m a taktéž je možnost připojit 6 ks externích čidel na měření teploty, vlhkosti a rychlosti větrů a externí čidlo CH 4 pro měření koncentrace v okolí DPL. Zadní část DPL určená pro připojování jednotlivých součástí DPL je zobrazena na Obrázku 10. OZM Research, s.r.o. 23

protiexplozní pojistky přepínač plynových cest ochrana proti zaplavení Obrázek 10: Nový model Důlní plynové laboratoře zadní strana pro připojení jednotlivých součástí Vzorek vstupuje do DPL přes zadní stěnu rozvaděče a vede na ochranu proti zaplavení, protiexplozní pojistku do přepínače plynových cest. Tímto je samotný přístroj chráněn proti negativnímu působení nadměrné vlhkosti vody nebo destrukci při prošlehu plamene přes přívodní hadičku. V přepínači plynových cest je zároveň následující odběrné místo předčerpáváno čerpadlem s vyšším výkonem pro zkrácení celkové doby dopravního zpoždění. Z přepínače plynových cest je vzorek veden na odlučovač kondenzátu, který je vybaven čerpadlem pro jeho vyčerpání mimo rozvaděč. Vzorek pokračuje přes jemný filtr vybavený snímačem vlhkosti, čerpadlo, průtokoměr a do analyzátorů. Mezi průtokoměrem a čerpadlem je vřazen pomocný odfuk, by-pass pro odlehčení čerpadla a zvýšení čerpací rychlosti. Před průtokoměrem je vložen ruční ventil pro přepnutí plynové cesty při kalibraci. Kalibrační plyn je možno přivést na hadicovou spojku, která je na předním panelu. Vzorek prochází přes dva analyzátory, které měří koncentraci pěti plynů v různých koncentračních rozsazích. Analyzátory musí být ve správném pořadí, nedodržení pořadí může způsobit jejich poškození, OZM Research, s.r.o. 24

protože jednotlivé analyzátory pracují v různých rozsazích. Z analyzátorů vystupuje vzorek přes protiexplozní pojistku mimo rozvaděč DPL. Všechny uvedené součásti v tomto popisu jsou na DPL označeny grafickými symboly, aby nedošlo k záměně při montáži DPL (kabely el. vedení, hadičky, analyzátory, zásuvky a zástrčky, komunikační kabely). Na Obrázku 11 je uvedeno funkční schéma nového modelu DPL, ze kterého je patrná cesta analyzovaného plynu. vstup plynu Přepínač plynových cest Obrázek 11: Funkční schéma DPL Nový model DPL také umožňuje dálkový odběr tzv. suchého vzorku. Výstup pro odběr tohoto vzorku je umístěn na výstupu plynu z DPL za druhou protiexplozní pojistku. Umístění výstupu pro odběr suchého vzorku je uvedeno na Obrázku 12. OZM Research, s.r.o. 25

Výstup pro odběr suchého vzorku Obrázek 12: Znázornění výstupu pro odběr suchého vzorku 5.2 Popis příslušenství Čidla pro snímání rychlosti větru, vlhkosti a teploty jsou umístěna na společném nosiči, rámu, vybaveném svorkovnicovou připojovací skříní (Obrázek 13). Z této skříně jsou připojeny do DPL el. kabelem, který může být až 1000 m dlouhý. Čidla jsou v jiskrově bezpečném provedení a mohou být umístěna v prostředí s nebezpečím výbuchu M1 plynujících dolů. OZM Research, s.r.o. 26

Čidlo pro měření rychlosti proudění Čidla pro měření teploty a vlhkosti Obrázek 13: Sada čidel pro snímání teploty, rychlosti proudění a vlhkosti 5.3 Analýza vyhlášky č. 22/1989 Sb. z pohledu měření parametrů důlního ovzduší Jedním z výstupů projektu č. 43-05 je aktualizace vyhlášek č. 22/1989 Sb. a vyhlášky č. 447/2001 Sb. Tyto vyhlášky mimo jiné vymezují legislativní rámec měření parametrů důlního ovzduší. Na základě analýzy provedené v prvních dvou etapách řešení projektu byly vytipovány paragrafy, které mají vztah k měření parametrů důlního ovzduší. Ve 4. etapě řešení projektu byly, s ohledem na zkušenosti se systémem DPL, navrženy úpravy některých z těchto vytipovaných paragrafů. Při řešení projektu se také ukázalo, že řešená problematika se týká také vyhlášky č. 71/2002 Sb. Vyhláška Českého báňského úřadu o zdolávání havárií v dolech a při těžbě ropy a zemního plynu. Návrhy úprav se zde týkají dvou paragrafů. První dotčenou vyhláškou je vyhláška Českého báňského úřadu č. 22/1989 Sb. o bezpečnosti a ochraně zdraví při práci a bezpečnosti provozu při hornické činnosti a při činnosti prováděné hornickým způsobem v podzemí stanoví požadavky k zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při práci a bezpečnosti provozu (dále jen bezpečnost práce a provozu ) při hornické činnosti a činnosti prováděné hornickým způsobem v podzemí včetně prací, objektů a zařízení na povrchu, které souvisejí s těmito činnostmi. Navrhované změny se týkají paragrafů 83, 109, 145, 189, 191 a 194. Výstupy řešení by se mohly promítnout také do znění vyhlášky č. 71/2002 Sb. Vyhláška Českého báňského úřadu o zdolávání havárií v dolech a při těžbě ropy a zemního plynu. Řešitelé navrhují doplnění paragrafů 17 a 28. OZM Research, s.r.o. 27

Navržené změny byly prodiskutovány na dílčím kontrolním dnu řešení projektu konaném 29.5. 2007 v Ostravě. Konečný návrh změn je výstupem závěrečné etapy řešení. 5.4 Ladění programu Základní programování programu Výbuchový trojúhelník bylo dokončeno v předchozí (3.) etapě. 4. etapa řešení projektu se z hlediska programování věnovala ladění programu a doplňování nových funkcí. Během zkušebního provozu systému se ukázaly jak některé nedostatky programu, tak se nabídla řešení, která významně zvyšují uživatelský komfort programu. Základní okno verze 1.2 (1.2.2007.412) je uvedeno na Obrázku 14. Obrázek 14: Základní okno programu Největší pozornost byla věnována části zadávání a znázorňování významných událostí týkajících se nasazení systému. Tato, zdánlivě jednoduchá problematika, se ukázala být značně komplikovaným problémem. Ukázka okna znázorňujícího proběhlé události je uvedena na Obrázku 15. OZM Research, s.r.o. 28

Obrázek 15: Ukázka okna znázorňujícího proběhlé události Bylo také řešeno grafické znázorňování historie hodnot jednotlivých měřených parametrů důlního ovzduší. Původní okno historie (viz Obrázek 16) umožňovalo graficky znázornit časový průběh hodnot pouze pro jeden parametr a bylo připomínkováno na 3. kontrolním dnu. Po diskuzi s pracovníky HBZS bylo dohodnuto, že znázorňování bude prováděno formou tzv. multi-grafu, kde bude možno znázornit všechny měřené parametry najednou. Tento multi-graf nebyl k datu konání 4. kontrolního dnu ještě dokončen. Obrázek 16: Okno historie Výše uvedené příklady jsou pouze nejdůležitějšími problémy, které byly v průběhu 4. etapy řešeny a jsou zde uvedeny jako příklad. OZM Research, s.r.o. 29

5.5 Nasazení DPL Na Dole Lazy V rámci řešení výzkumného projektu č. 43-05 průběžné vyhodnocování důlního ovzduší při požárech a výbuších metanu byla nasazena nová důlní plynová laboratoř hlavní báňské záchranné stanice v Ostravě do oblasti 38. sloje v 7. kře důlního pole Dolu Lazy. Popis oblasti 7. kry dobývacího prostoru Lazy (viz Obrázek 13): Dne 27.2. 2007 byla oblast porubů 138 708 a 138 810 výbuchuvzdorně uzavřena na hrázích H1, H2 a H3 z důvodu důlního požáru. V rámci zpřístupňování požářiště doporučil poradní sbor OKD, a.s. nasazení důlní plynové laboratoře (dále jen DPL), a to zejména za účelem kontinuálního dálkového sledování koncentrace kyslíku za hrázemi při postupném zpřístupňování. Práce na zpřístupňování představují postupné odvětrávání porubu 138 708, rozšíření likvidačního kanálu pomocí razícího kombajnu a následnou likvidaci a výkliz technologie za současné inertizace porubu 138 810. Firma OZM s nasazením systému DPL spolu s vyhodnocovacím softwarem Výbuchový trojúhelník v rámci ladění systému souhlasila. Systém byl nasazen do uvedené oblasti v době od 11.4.2007 do 18.4.2007 a od 23.4.2007 do 25.5.2007. S pomocí systému DPL byly sledovány 4 odběrová místa (viz Obrázek 17): dálkový odběr 4. sekce v porubu 138 810 (uzavřený prostor) dálkový odběr 32 sekce v porubu 138 810 (uzavřený prostor) dálkový odběr za Izohrázkou na tř. 38 711 (uzavřený prostor) dálkový odběr za Izohrázkou v r. 138 810 (uzavřený prostor) Poznatky z provozu systému DPL byly neocenitelné zejména k optimalizaci obslužného programu a odstraňování drobných nedostatků jež se projeví pouze v reálném provozu. Nasazení DPL umožnilo i efektivní inertizaci uzavřeného prostoru na základě kontinuálního sledování kyslíku. OZM Research, s.r.o. 30

DPL 138 810 138 708 Obrázek 17: Výřez z polohové mapy OKD, Důl Lazy Sloj č.530 38 Rubání 138 708 a 138 810 OZM Research, s.r.o. 31

6 PÁTÁ ETAPA ŘEŠENÍ V rámci 5. etapy pokračovalo nasazení důlní plynové laboratoře v simulovaných podmínkách důlního prostředí v dýmnici HBZS. Průběžně zjišťované připomínky a nové náměty, které se v průběhu nasazení objevily, byly hned zapracovávány do programu Řešení havarijních situací. 1. funkční zkoušky vytvořeného systému průběžného vyhodnocování důlního ovzduší při požárech a výbuších metanu v reálných podmínkách důlní atmosféry proběhly již na konci řešení 4. etapy řešení. Druhé cvičné nasazení systému do podmínek důlní atmosféry proběhlo v termínu od 21.6. do 11.7. 2007. Nasazení proběhlo na stejném místě jako ve 4. etapě, tedy v oblasti 38. sloje v 7. kře důlního pole Dolu Lazy. Popis umístění je uveden v kapitole 5.5. Vzhledem k tomu nebude tomuto nasazení dále věnována samostatná podkapitola. V praxi tak byly prověřeny navržené metodické postupy využití nového systému DPL spolu s programem Řešení havarijních situací. Již první nasazení v důlních podmínkách přineslo velmi pozitivní odezvu pracovníků na příslušném dole. Prokázalo se, že využití tohoto systému je mnohem širší než pouze při havarijních situacích. Při zpřístupňování požářiště nasazený systém umožnil efektivní inertizaci uzavřeného prostoru na základě kontinuálního sledování kyslíku za hrázemi. Na základě vyhodnocení zkušebního nasazení DPL bylo provedeno konečné doladění programu a upravení metodických postupů. Získané zkušenosti umožnily řešitelům navrhnout doplnění vyhlášky č. 22/1989 Sb. a vyhlášky č. 447/2001 Sb. Na 4. kontrolním dnu byly tyto návrhy projednány a byla navržena konečná formulace, která je uvedena dále v této kapitole. V této kapitole je dále uveden postup nasazení DPL v havarijní situaci na což navazuje navržený manuál k programu Řešení havarijních situací. 6.1 Program Řešení havarijních situací Program byl vytvořen jako nástroj pro on-line přenos a zpracování dat z důlní plynové laboratoře. Uživatelské rozhraní určené pro likvidaci následků důlní havárie v reálném čase bylo vytvořeno s důrazem na logickou a intuitivní separaci prezentovaných dat, která významným způsobem ovlivňuje celkovou kvalitu operačního zásahu. Vzhledem k určení programu bylo snahou minimalizovat nároky na obsluhu programu tak, aby byla obsluha nucena provádět v krizové situaci co nejméně operací. Tím by měla být minimalizována pravděpodobnost jeho chyby. 6.1.1 Instalace Instalace programu se provádí způsobem, který je pro zvolený operační systém Windows 2000 a vyšší, běžný. Uživatel spustí instalační soubor WinREAPE_Setup.exe buď přímo z adresáře pomocí např. Průzkumník Windows nebo pomocí hlavní nabídky Windows položka Zpustit (Obrázek 18). OZM Research, s.r.o. 32

Obrázek 18: Hlavní nabídka Windows Poté je potřeba nalézt uložený instalační soubor (Obrázek 19). Obrázek 19: Nalezení a zvolení instalačního souboru OZM Research, s.r.o. 33

Tento instalační soubor je pak operačním systémem otevřen a spuštěn (Obrázek 20). Obrázek 20: Spuštění instalačního souboru Instalace poté pokračuje výběrem jazyka. Program byl programován v jazyce anglickém, proto je tato volba možná (Obrázek 21). Obrázek 21: Volba jazyka pro instalaci programu V dalším kroku instalace je potřeba potvrdit souhlas s licenčními podmínkami. Poté je doporučeno zkontrolovat, zda je program instalován na počítač, který splňuje minimální systémové požadavky (Obrázek 22) pro správné a bezproblémové fungování programu. Obrázek 22: Minimální systémové požadavky OZM Research, s.r.o. 34

V dalším kroku je nutné zvolit cílový adresář pro nainstalování programu. Doporučuje se zvolit nabízené umístění (Obrázek 23), zvláště v případech, kdy je již existující instalace programu nahrazována aktualizovanou verzí. Obrázek 23: Volba cílového adresáře programu Řešení havarijních situací Během instalace se také vytvoří složka v nabídce Start programu Windows (Obrázek 24). Z této složky je pak možné provádět startování programu. Obrázek 24: Výběr složky v nabídce Start operačního systému Windows OZM Research, s.r.o. 35

Pro rychlejší start programu Řešení havarijních situací je možné vytvořit zástupce na ploše počítače (Obrázek 25). Obrázek 25: Vytvoření zástupce na ploše počítače pro rychlejší start programu Před dokončením instalace je uživatel vyzván ke kontrole nastavení instalace (Obrázek 26) a případně změnit toto nastavení. Obrázek 26: Souhrn zadaného nastavení instalace OZM Research, s.r.o. 36

6.1.2 Start Start je možné provádět pomocí ikony vytvořené na ploše počítače. Dvojitým kliknutím na tuto ikonu dojde k nastartování programu. Ihned po startu program začíná automaticky kontrolovat síťové spojení a také hledat důlní plynovou laboratoř. Úvodní okno programu je uvedeno na Obrázku 27. O této činnosti je uživatel informován na spodní liště okna. Obrázek 27: Základní okno programu Řešení havarijních situací V případě, že DPL není připojena, nebo došlo k jiným potížím (DPL je například připojena k jinému portu než je specifikován v Nastavení sítě ), které neumožňují navázat s DPL spojení, je o tom uživatel informován (Obrázek 28). Obrázek 28: Informace pro uživatele o nenalezení DPL OZM Research, s.r.o. 37

V případě, že je DPL připojena k jinému portu, je možné provést změnu v nabídce Nástroje, Nastavení sítě (Obrázek 29). Obrázek 29: Nabídka pro změnu portu, ke kterému je připojena DPL Po provedení volby v nabídce se otevře okno, kde se zadá jiný port. Obrázek 30: Okno pro změnu portu, ke kterému je připojena DPL Poté, co je navázáno spojení s DPL, je možné začít pracovat s programem. Je potřeba zvolit, jestli bude řešena nová operace, nebo zda se bude pokračovat v již započaté operaci. K této volbě slouží dvě ikony v základním panelu programu (Obrázek 31). Je to ikona Nový pro novou operaci a ikona Otevřít pro již započatou operaci. Obrázek 31: Základní panel programu, volba nové nebo otevření již započaté operace Pokud je zvolena ikona Nový, dojde k otevření hlavního provozního okna programu. Program poté kontroluje kolik je připojeno odběrných míst. V případě, že není připojeno žádné odběrné místo, je zobrazen pouze sloupec popisující názvy odběrného místa a parametry popisující analyzované parametry ovzduší a také sloupec obsahující jednotky znázorňovaných parametrů (Obrázek 32). OZM Research, s.r.o. 38

Obrázek 32: Hlavní provozní okno programu bez připojených odběrných míst Po nastartování hlavního okna je nutné uložit zaznamenávanou operaci uložit do souboru, jinak nebude moci být spuštěna. K tomu je určena nabídka Soubor, Uložit jako (Obrázek 33). Obrázek 33: Nabídka programu pro uložení záchranné operace do souboru Poté je nutno vybrat umístění ukládaného souboru a jeho název (Obrázek 34). OZM Research, s.r.o. 39

Obrázek 34: Dialogové okno pro výběr umístění a názvu ukládaného souboru 6.1.3 Popis programu Vzhledem k rozsáhlosti prezentovaných dat bylo nutné plochu hlavního okna aplikace Řešení havarijních situací rozdělit do tří vzájemně se překrývajících oblastí (stránek) Operace, Historie a Teminál, z nichž pouze jedna bude stále viditelná, zatímco ostatní zůstanou skryty. K přepínání mezi jednotlivými stránkami slouží postranní lišta s ikonami umístěná poblíž levého okraje hlavního okna aplikace (Obrázek 35). Obrázek 35: Postranní lišta s ikonami jednotlivých stránek 6.1.3.1 Popis obrazovky OPERACE Tato obrazovka (znázorněná na Obrázku 36) slouží jednak k prezentaci výsledků analýzy důlního ovzduší poskytovaných důlní plynovou laboratoří, dále k vizualizaci výsledků analýzy výbušnosti směsi požárních plynů a v neposlední řadě k zaznamenávání všech událostí jež mohou mít souvislost s provozem důlní plynové laboratoře. OZM Research, s.r.o. 40

Tato obrazovka je rozdělena čtyři části: 1. Analýza důlního ovzduší, 2. Vizualizace výsledku analýzy výbušnosti - výbuchový trojúhelník, 3. Přehled událostí, 4. Stavové informace o provozu DPL. Obrázek 36: Hlavní provozní okno programu Operace 6.1.3.1.1 Analýza důlního ovzduší Výsledky analýzy důlního ovzduší poskytované v pravidelných časových intervalech důlní plynovou laboratoří jsou kontinuálně zaznamenávány po celou dobu trvání záchranné akce. Cílem této sekce je zpřístupnit pracovníkovi obsluhy aktuální informace o chemickém složení, vybraných fyzikálních vlastnostech a inertizaci důlního ovzduší. K tomuto účelu slouží tabulka znázorněná na Obrázku 37. OZM Research, s.r.o. 41