Obudowa pod okiem lasera

Konieczność zapewnienia bezpieczeństwa załogom górniczym i utrzymania ruchu zakładów górniczych, wymaga podejmowania szybkich działań prewencyjnych - podkreśla dr hab. inż. Henryk Kleta

- Potrzeba regularnej kontroli stanu obudowy szybów wymaga zastosowania optymalnego systemu monitoringu. W wielu przypadkach bezpośredni dostęp eksperta do powierzchni obudowy bywa utrudniony - zayważa w rozmowie z Trybuną Górniczą dr hab. inż. HENRYK KLETA z Wydziału Górnictwa i Geologii Politechniki Śląskiej.

Jak ocenia pan stan bezpieczeństwa szybów w kopalniach węgla kamiennego?
Szyby górnicze są wyrobiskami udostępniającymi złoża węgla, muszą więc spełniać swoje funkcje przez cały okres istnienia kopalni. Szacuję, że obecnie w polskim górnictwie węgla kamiennego użytkowanych jest 110 szybów, a przyjmując średnią ich głębokość 700 m otrzymujemy sumaryczną długość tych wyrobisk wynoszącą 70 km. Muszę zaznaczyć, że obudowa szybu na całej swojej długości ma kontakt z różnymi skałami, od piasków i pyłów do zwięzłych, mocnych piaskowców, o różnym stopniu zawodnienia i agresywności tych wód, często też niekorzystnej tektonice. W szybach występują zmienne warunki i oddziaływania, a biorąc pod uwagę zmienność rodzaju i konstrukcji obudowy, możemy mieć do czynienia z różnym stanem technicznym obudowy szybu. W świetle tych uwarunkowań widać, jak trudne i złożone jest zagadnienie właściwego stanu technicznego szybów górniczych. Dobry stan bezpieczeństwa szybów w polskim górnictwie węgla kamiennego wynika z szeregu czynników, przede wszystkim z właściwej dbałości o stan techniczny obudowy, wyposażenie i urządzenia towarzyszące. U podstaw bezpieczeństwa szybów w Polsce znajdują się aktualne wymogi prawne oraz kompetentny i właściwy nadzór wykonywany przez Specjalistyczny Urząd Górniczy.

Czy powstają nowe metody badania stanu technicznego szybów górniczych?
Potrzeba regularnej kontroli stanu obudowy szybów wymaga zastosowania optymalnego systemu monitoringu. W wielu przypadkach bezpośredni dostęp eksperta do powierzchni obudowy bywa utrudniony. Tymczasem konieczność zapewnienia bezpieczeństwa załogom górniczym i utrzymania ruchu zakładów górniczych, wymaga podejmowania szybkich działań prewencyjnych. Perspektywicznymi rozwiązaniami służącymi celom monitoringu szybów są skaning laserowy oraz systemy wizyjne z zastosowaniem komputerowej analizy obrazu. Systemy skaningu laserowego w ostatnich latach znalazły już zastosowanie do przestrzennych pomiarów geometrii szybów górniczych. Technologia ta pozwala na wierne odzwierciedlenie mierzonego obiektu na podstawie danych otrzymywanych ze skanerów laserowych, akcelerometrów i żyroskopów. Systemy laserowego skanowania pozwalają uzyskać trójwymiarowe obrazy obudowy szybów wraz z wizualizacją uszkodzeń obmurza i elementów zbrojenia szybowego.

Wydział Górnictwa i Geologii Politechniki Śląskiej jest uczestnikiem międzynarodowego projektu badawczego „Intelligent Deep Mine Shaft Monitoring”. Na czym polega ten program?
Realizujemy go od 2016 r. wspólnie z Instytutem DMT GmbH & Co z Essen, Uniwersytetem Górniczym we Freibergu, Uniwersytetem w Leoben w Austrii i Wyższą Szkołą Techniczną w Norymberdze. Jest on finansowany ze środków unijnych i dotyczy dalszego rozwoju systemów monitorowania szybów górniczych w kierunku automatyzacji i zdalnego sterowania systemu kontroli. Lider projektu - instytut DMT z Essen, już opracował urządzenie do monitorowania stanu technicznego szybów. Pole działania dla partnerów projektu stanowi opracowanie optymalnych czujników i narzędzi programistycznych. Mają one zapewnić pełną automatyzację procesu kontroli i monitoringu szybu, a także dokładność, jakość i wiarygodność wyników.