Yeraltı Kömür Madeni Yangınlarına Müdahale

Yeraltı kömür ocaklarında meydana gelen yangınlar, gerek insan kaybı gerekse üretimin aksaması ve rezerv kaybı bakımından en önemli iş güvenliği problemlerinden biridir. Maden yangını beklenmedik bir anda olabilir ve maden personelinin bir kısmı ya da tamamının tahliye edilmesine yol açabilir. Ocak yangınları, insan kaybına ve önemli ulusal servet kayıplarına yol açabilmektedir. Yeraltı madenlerinde küçük yangınlar çıkmıştır ve her zaman da çıkacaktır. Önemli olan yangınların büyümeden başlangıçta söndürülmesinin sağlanmasıdır. Maden yangınlarında yaşanan can kayıplarının azaltılması konusunda son yıllarda gelişmiş ülkelerde önemli bir ilerleme kaydedilmiştir. Bu durum büyük ölçüde, yangına dayanıklı malzemelere, yangın önleme ve söndürme sistemlerine ve daha uzman iş gücüne bağlanmaktadır. Yeraltı kömür yangınlarının söndürülmesinde üç ayrı şekilde sağlanır.

a) Hava girişi kesilerek – yangın bölgesi yalıtılarak,
b) oksijen konsantrasyonu düşürülerek – inert gaz enjekte edilerek
c) sıcaklık düşürülerek – su, köpük, kimyasal kuru toz, kum, kaya tozu vs.

Her yöntemin uygunluğu yangının meydana geldiği madenin özelliklerine ve yangının durumuna göre belirlenir.

1.Giriş

Bir yer altı kömür madeninde, kömür ocağı bir anlamda sınırsız bir yakıt kaynağıdır. En ciddi maden yangınları kömürün tutuşması ve yanması sonucunda meydana gelmiştir. Kömürün tutuşabilirliğini uçuculuk ve kül içeriği gibi bir dizi kömür karakteristiklerine bağlıdır. Genel olarak, uçuculuğu düşük seviyede olan kömürler daha çok kendini-ısıtma eğilimine sahiptir. Yüksek uçuculuğa sahip olan kömürler ise alevi çok daha kolay yayarlar.

Maden çıkartma işleminde yanıcı maddelerin kullanımına ve bunların yer altında depolanması sık rastlanır. Bunların arasında yangına dirençli bantlı taşıma sistemi, havalandırma boruları, elektrik kabloları ve tahta bölmeler ve de aynı zamanda petrol ve gres yağı, dizel yakıtı, keresteler vs. vardır.

Yangınlar; elektrik ve elektrikli ekipmanları, yanıcı toz, gaz, buhar ve sıvılar, ocak içerisindeki açık alev, mekanik sürtünme, sigara ve benzeri, kendiliğinden tutuşma, lağım atma, kaynak, grizu infilakı vs. gibi farklı nedenlerden oluşabilir. Yeraltı kömür madeni yangınları daha çok sürtünme, çökme, kendiliğinden tutuşma ve elektrik kaynaklı yangınlardan oluşur.

Yeraltında tahkimatın, bant tesislerinin, ihraç tesislerinin ve diğer yanıcı malzemenin yanması veya kendiliğinden yanma ile ortaya çıkan yangınlar üretim aksamasına veya tamamen durmasına neden olmaktadır. Ocak yangınlarında büyük rezervlerin terk edilmesinin yanı sıra en büyük tehlike, yangınlar sonucu oluşan zehirli ve boğucu gazların çok sayıda ölüme neden olmasıdır. Yangına müdahalede her türlü gecikme kontrol edilemez bir felakete sebep olabilir.

Bir yer altı kömür madeninde yangın meydana gelmesi durumunda, yangının erken aşamalarında söndürülmesi büyük önem taşır. Önceden yangın önleme ve söndürme sistemlerinin tamamlanması, tatbikatların yapılması, müdahale planlarının hazırlanması gerekir. Kömür madeni yangınlarına müdahale için yangın dolapları, yangın hidrantları ve taşınabilir söndürücülerin yanında köpüklü söndürme sistemleri, su sisi sistemleri, baskın sistem ve sprinkler sistemleri kullanılmaktadır. Mücadele yöntemlerinin başarılı olmaması durumunda yangın bölgesi barajlanarak terk edilmekte, yangının hava kaynağının kesilerek ve/veya azot enjekte edilerek söndürülmesine çalışılmaktadır.

2. Sulu Söndürme Sistemleri

Su, etkili ve ekonomik bir yangın söndürme maddesidir ve genelde kolay bulunur ve kolayca pompalanabilir. Su ile başarılı söndürme yapabilmek için yeterli miktarda su olması, su alma ağızları, yangın dolapları ve hidrant bulunması, debi ve basınç değerlerinin uygun olması gerekir. Yangın dolapları için, her yangın dolabına 190 L/dak (50 gpm) olmak üzere 3 adet yangın dolabı için gerekli 345 L/dak (150 gpm) su debisi sağlanmalıdır. Su deposu hacmi yangın dolaplarını 24 saat besleyecek kapasitede yani 820 m³ olmalıdır. Yeraltı madenlerinde yangın dolapları, bant konveyerlerin olduğu kısımlarda 30 metre aralıkla yerleştirilmeli ve dolap içerisinde 20 metre uzunluğunda kauçuk hortum bulunmalı ve ucunda vanalı sis yapılabilen lans bulunmalıdır. Hidrantlar bandın olduğu kısımda 90- 100 metre aralıklarla, nakliye araçlarının olduğu kısımlarda 125-150 m aralıklarla yerleştirilmelidir. Hidrantların yanında, hidran anahtarı, her biri 15 metre olan 2” çapında en az 10 bağ yassı hortum ve lans olmalıdır.

Su sisi ve sprinkler sistemleri, gelişmiş ülkelerde son zamanlarda konveyör üzerine uygulanmakta ve genellikle bölümler halinde baskın sistem tercih edilmektedir. Yangın dolapları için hesaplanan su deposu sprinkler sistemi için de yeterli olmaktadır, ancak baskın sistem için gerekli debiyi sağlayacak pompa seçimine dikkat edilmelidir.

Yer altı yangınlarının erken ve güvenilir şekilde tespiti madencilerin güvenli şekilde tahliye edilmesi ve yangının yayılmadan önce söndürülmesi için yeterli zamana sahip olma anlamında çok önemlidir. Sıcaklık sensörleri, karbon monoksit ve duman sensörleri yeraltı kömür madeni yangınlarını tespit etmek için kullanılabilir. Duman ve karbon monoksit sensörleri, dumansız yanan yakıttan çıkan duman ve karbon monoksit hızına ve maden girişinden akan hava miktarına bağlı olarak yangını daha dumansız yanma aşamasında, alevler ortaya çıkmadan önce tespit edebilir.

3. Yüksek Genleşmeli Köpük Konsantresi

Sıcaklık, duman ya da çökme tehlikesi sebebiyle bir yeraltı yangınına müdahale edilemediği durumlarda yüksek genleşmeli köpük konsantresi böyle bir yangını uzaktan söndürmek için tek seçenek olabilir. Köpük, bir yangını bastırmak için oldukça faydalı bir yöntemdir. Yangını soğutmak, buhar üretimi vasıtası ile oksijen konsantrasyonunu inceltmek ve yangına ulaşan hava akımlarını ve yanan yakıttan gelen ısıl enerjiyi sınırlamak suretiyle yangını bastırır ya da söndürür. Köpük aynı zamanda yangının yakınında bulunan yanıcı maddelerin üzerini örtmek suretiyle de yangının yayılmasını azaltır.

Köpük ekipmanının, su debisi, basıncı ve teçhizatları anlamında sulu söndürme sistemi ile uyumlu olması gereklidir. Köpük ya da başka söndürme araçlarının kullanımı söz konusu olduğunda maden operatörünün hızlı müdahale anlamında organize bir stratejiye ve bir acil durum için hazır bulunan iyi eğitimli madencilere ihtiyacı vardır. Bir köpük sistemi uygulanmadan önce, maden operatörünün köpüğün etkin kullanımı için gerekli eğitim ve kaynakları göz önünde bulundurmalıdır. Madendeki yangınla mücadele planının etkinliğini test etmek, sistemleri kontrol etmek için düzenli tatbikatlar yapılmalıdır.

4. Kimyasal Kuru Tozlu Söndürücüler

Yangınlarda, özelliklede yeraltı maden yangınlarında bir yangın söndürücü kullanılırken zaman kritik faktördür. Birkaç saniye, başarılı bir yangın söndürme ile bir felaket arasındaki süre olabilir. Taşınabilir söndürücüler erken müdahale için önemli cihazlardır. Çok amaçlı kuru kimyasal türden yangın söndürücüler çalışma bölümleri, elektrik tesisatları, yakıt depolama istasyonların ve dizel ekipmanların olduğu yerler gibi madenin stratejik bölgelerine yerleştirilmelidir. Yangın söndürücülerin yerlerinden alınmadıklarından, görünebilir ve erişilebilir olduklarından, mühürlerinin açılmamış olduğundan ve üzerlerinde belirgin hasarlar ya da diğer belirgin kusurlar olmadığından emin olmak için bunların her altı ayda bir kontrol edilmeleri gereklidir. Basit bir ihmal felakete sebep olabilir. Bazen, bir yetersiz bakım programı veya tecrübesiz bir operatör sebebiyle bir yangın söndürücü çalışmayabilir ya da yangını söndürmekte yetersiz kalabilir. Yangın söndürücülerle, herhangi bir acil durum ortaya çıkmadığı sürece kimse ilgilenmez; bu süre zarfında, kuru kimyasal toz özelliğini kaybedebilir. Kimyasal ajanın neme maruz kaldığı zamanlarda topaklanma meydana gelir. Nem kimyasal olarak kuru kimyasal ajan ile tepkimeye girer ve partiküller birbirlerine yapışırlar ve yumrular meydana getirirler.

Kaya tozu, kül veya kum, yangında söndürücü olarak kullanılmak üzere yer altındafarklı bölgelerde torbalarda saklanır. Kaya tozunun, topaklanmasını önlemek için nemden uzak tutulması önemlidir. Elbette, bunların yerine daha fazla kimyasal kuru tozlu cihaz bulundurulması daha uygundur

5. Yeraltı Maden Yangılarına Müdahale

Bir madenci tarafından ufak bir yangın keşfedilmesi durumunda, eğitimli personel olay mahalline gelinceye kadar yangın büyümeye devam edebilir. İlk müdahale ekipleri yangınla mücadele sürecini ilk başlatan kişilerdir. Bu madencilerin yangın söndürücülerin ve su hortumlarının kullanımı ve yangın söndürme prosedürleri konusunda düzgün şekilde eğitilmiş olmaları önemlidir. Bu kişilerin aynı zamanda acil durumla ilgili bilgileri çabuk ve etkili bir şekilde diğer madencilere ve kilit personele ulaştıracaklarını ve böylece onları durumdan haberdar edeceklerini bilmeleri gereklidir. Yangınla mücadele kararı alındığında yangına müdahale birbirini takip eden üç aşamada gerçekleştirilir: Birinci aşama ilk müdahale, ikinci aşama ekip müdahalesi ve üçüncü aşama takviye ekiplerin müdahaledir.

İlk Müdahale: İlk müdahaleyi yapacaklar, yangını ilk gören kişilerdir. Eğer yangın söndürme konusunda sınırlı bir eğitime sahip olan bir madenci küçük bir yangını tespit eder ve bölgeyi boşaltırsa, eğitimli personel bölgeye ulaşıncaya kadar yangın büyümeye devam edebilir. Madencilerin yangın söndürücüleri, yangın dolaplarını kullanmak ve yangın söndürme işlemleri konusunda gerekli eğitimi alması önemlidir.

Ayrıca acil durum konusunda diğer madencilere ve dışarıdaki personele anında ve başarılı bir şekilde bilgi vermeyi de bilmeleri gerekir, böylece diğerleri de durumu tam anlamıyla kavramış olur. Bu iletişim protokolünü öğretmenin en iyi yolu eğitimler, yangın tatbikatları ve güvenlik toplantılarıdır.

Madenciler yeraltında duman gördüklerinde ya da duman kokusu aldıklarında, dumanın kaynağını araştırmaya başlarlar. Eğer yangın tespit edilirse, genellikle yangını kimyasal kuru tozlu cihaz kullanarak, kaya tozu/kül dökerek ya da yangın dolabıyla söndürmeye çalışırlar. Eğer madenci yalnızsa, ilk önce yangını söndürmeye çalışmalı ve sonra olayı rapor etmek için yerüstünü aramalıdır. Eğer iki ya da üç madenci bir aradaysa, içlerinden biri yangını haber vermeye çalışırken, diğerleri yangını söndürmeye çalışmalıdır.

Pratik bir eğitime ya da yangın söndürme tecrübesine sahip olmayan birçok madenci ne büyüklükte bir yangını söndürebileceklerinden emin olamamakta ve büyük bir olasılıkla yangını telefonla rapor edip, bölgeyi boşaltarak, müdahaleyi itfaiyecilere bırakmaktadır. Yangın söndürme çabalarındaki önemli gecikmeler madencilerin yangını söndürmeyi itfaiyecilere bırakmalarına yol açmaktadır. Yangın durumlarında zaman hayati bir önem taşır ve birkaç saniyelik bir fark, yangının söndürülmesi ve felaket yaşanması arasındaki farka eşdeğer olabilir.

İkinci Aşama Maden Ekibi Müdahalesi:

Yer altı itfaiye ekipleri veya yangın söndürme ekipleri ve maden kurtarma ekipleri her madenin acil durum müdahale planının önemli unsurlarıdır. Maden İtfaiye Ekipleri
madende çalışan ve yangına hızlı şekilde müdahale edebilecek özel eğitimli ve ekipmanlı madencilerden oluşturulur. Yangın ekipleri ikinci müdahalecilerdir. Yangın ekipleri, özel eğitim ve araç donanıma sahip, maden bölgesinde çalışan ve yangına çabuk müdahale edebilen madencilerden oluşur. Maden yetkilileri, genelde yangın, patlama, çökme veya su baskını gibi yer altı acil durumlarında maden kurtarma ekiplerinden yardım alırlar. Kurtarma ekibi üyelerinin uygun arama ekipmanlarına sahip olmaları ve eğitim simülasyonlarının gerçekçi bir şekilde gerçekleştirilmiş olması büyük önem taşır. Genellikle maden yangın ekipleri sekiz kişiden oluşur, her madende iki ekip bulunur ve ekip üyeleri nöbetleşe görev yaparlar. Yangın gruplarının özel giysi, kendine yeterli oksijen tüpü gibi özel koruma gereçleri olmalıdır.

Yangın ekipleri ayrıca, köpük üreticileri konusunda da tecrübeli olmalıdır. Eğitim tatbikatlarında köpük uygulamış olmalıdırlar. Ekip üyeleri genellikle yangın söndürücüleri ve hortumların kontrollerini yapmalı, sorunsuz çalıştığından, önlerinde bir engel olmadığından emin olmalıdırlar. Ayrıca, yangın ekibi üyeleri madencileri eğitmeleri konusunda da görevlendirilmelidir.

Üçüncü Aşama İtfaiye Müdahalesi:

Maden işletmecileri; yeraltındaki yangın, patlama, göçük ya da su baskını gibi acil durumlarda insanların kurtarılması için takviye olarak maden kurtarma ekiplerine ve itfaiyeye başvurur. Özel maden kurtarma ekipleri diğerlerini kurtarmak için sık sık kendi hayatlarını tehlikeye atarlar. Bu olayların doğasından ötürü, ekip üyelerinin iyi eğitim almış ve zinde olması ve de kurtarma operasyonları esnasında onları bekleyebilecek yeraltı yangınlarıyla mücadelenin getirdiği tehlikeleri tam olarak bilmeleri gerekir.

Kaynak: Prof. Dr. Abdurrahman KILIÇ, İTÜ Makina Fakültesi