Tutti coloro che lavorano nelle miniere sotterranee dovrebbero avere una buona conoscenza dei gas di miniera ed essere consapevoli dei pericoli che possono presentare. È inoltre necessaria una conoscenza generale degli strumenti e dei sistemi di rilevamento dei gas. Per coloro che sono incaricati di utilizzare questi strumenti, è essenziale una conoscenza dettagliata dei loro limiti e dei gas che misurano.

Anche senza strumenti, i sensi umani possono essere in grado di rilevare la progressiva comparsa dei fenomeni chimici e fisici associati alla combustione spontanea. Il riscaldamento riscalda l'aria di ventilazione e la satura di umidità sia superficiale che integrale espulsa dal riscaldamento. Quando quest'aria incontra l'aria più fredda in corrispondenza della fessura di ventilazione, si forma la condensa con conseguente foschia e la comparsa di sudorazione sulle superfici nei ritorni. Un caratteristico odore oleoso o di benzina è l'indicazione successiva, seguito infine da fumo e, infine, da fiamme visibili.

Il monossido di carbonio (CO), che è inodore, appare in concentrazioni misurabili tra i 50 ei 60 °C prima che appaia l'odore caratteristico di una combustione spontanea. Di conseguenza, la maggior parte dei sistemi di rivelazione incendi si basa sul rilevamento di un aumento della concentrazione di monossido di carbonio al di sopra del livello normale per la parte specifica della miniera.

A volte, un riscaldamento viene rilevato per la prima volta da un individuo che nota un debole odore per un fugace istante. Potrebbe essere necessario ripetere un esame approfondito dell'area un certo numero di volte prima di poter rilevare un aumento misurabile e sostenuto della concentrazione di monossido di carbonio. Di conseguenza, la vigilanza da parte di tutti coloro che sono in miniera non dovrebbe mai essere allentata e dovrebbe essere attuato un processo di intervento prestabilito non appena la presenza di un indicatore è stata sospettata o rilevata e segnalata. Fortunatamente, grazie ai notevoli progressi nella tecnologia di rilevazione e monitoraggio degli incendi compiuti a partire dagli anni '1970 (ad esempio tubi rivelatori, rivelatori elettronici tascabili e sistemi fissi computerizzati), non è più necessario fare affidamento solo sui sensi umani.

Strumenti portatili per il rilevamento di gas

Lo strumento di rilevamento del gas è progettato per rilevare e monitorare la presenza di un'ampia gamma di tipi e concentrazioni di gas che potrebbero provocare un incendio, un'esplosione e un'atmosfera tossica o carente di ossigeno, nonché per fornire un allarme tempestivo di un focolaio spontaneo di combustione. I gas per i quali vengono utilizzati includono CO, anidride carbonica (CO₂), biossido di azoto (NO₂), idrogeno solforato (H₂S) e anidride solforosa (SO₂). Sono disponibili diversi tipi di strumenti, ma prima di decidere quale utilizzare in una particolare situazione, è necessario rispondere alle seguenti domande:

 

• Perché è necessario il rilevamento di uno o più gas particolari?
• Quali sono le proprietà di questi gas?
• Dove e in quali circostanze si verificano?
• Quale strumento o dispositivo di rilevamento del gas è più adatto a tali circostanze?
• Come funziona questo strumento?
• Quali sono i suoi limiti?
• Come dovrebbero essere interpretati i risultati che fornisce?

 

I lavoratori devono essere formati all'uso corretto dei rilevatori di gas portatili. Gli strumenti devono essere sottoposti a manutenzione secondo le specifiche del produttore.

Kit rivelatori universali

Un kit rilevatore è costituito da una pompa a pistone o soffietto caricata a molla e da una gamma di tubi indicatori in vetro sostituibili che contengono sostanze chimiche specifiche per un particolare gas. La pompa ha una capacità di 100 cc e può essere azionata con una sola mano. Ciò consente di aspirare un campione di quella dimensione attraverso il tubo indicatore prima di passare al soffietto. L'indicatore di avvertenza sulla scala graduata corrisponde al livello più basso di decolorazione generale, non al punto più profondo di penetrazione del colore.

Il dispositivo è facile da usare e non richiede calibrazione. Tuttavia, sono applicabili alcune precauzioni:

• I tubetti indicatori (che dovrebbero essere datati) generalmente hanno una durata di conservazione di due anni.
• Un tubo indicatore può essere riutilizzato dieci volte a condizione che non vi sia stato scolorimento.
• L'accuratezza generale di ciascuna determinazione è solitamente entro ± 20%.
• I tubi dell'idrogeno non sono approvati per l'uso sotterraneo a causa dell'intenso calore sviluppato.
• Quando si stimano bassi livelli di monossido di carbonio in presenza di scarichi diesel o gli idrocarburi più elevati che possono essere presenti nel postumidificatore, è necessario un "pre-tubo" riempito con carbone attivo.
• Il gas di scarico deve essere fatto passare attraverso un dispositivo di raffreddamento per assicurarsi che la temperatura sia inferiore a 40 °C prima di passare attraverso il tubo indicatore.
• I tubi dell'ossigeno e del metano non sono omologati per l'uso sotterraneo a causa della loro imprecisione.

 

Metanometri di tipo catalitico

Il metanometro di tipo catalitico viene utilizzato nelle miniere sotterranee per misurare la concentrazione di metano nell'aria. Ha un sensore basato sul principio di una rete di quattro fili a spirale abbinati alla resistenza, solitamente filamenti catalitici, disposti in una forma simmetrica nota come ponte di Wheatstone. Normalmente due filamenti sono attivi e gli altri due sono passivi. I filamenti attivi o perline sono solitamente rivestiti con un catalizzatore di ossido di palladio per provocare l'ossidazione del gas infiammabile a una temperatura inferiore.

Il metano nell'atmosfera raggiunge la camera del campione o per diffusione attraverso un disco sinterizzato o per essere aspirato da un aspiratore o da una pompa interna. Premendo il pulsante operativo del metanometro si chiude il circuito e la corrente che scorre attraverso il ponte di Wheatstone ossida il metano sui filamenti catalitici (attivi) nella camera del campione. Il calore di questa reazione innalza la temperatura dei filamenti catalitici, aumentandone la resistenza elettrica e sbilanciando elettricamente il ponte. La corrente elettrica che scorre è proporzionale alla resistenza dell'elemento e, quindi, alla quantità di metano presente. Ciò è riportato su un indicatore di resa graduato in percentuali di metano. Gli elementi di riferimento nel circuito del ponte di Wheatstone servono a compensare le variazioni delle condizioni ambientali come la temperatura ambiente e la pressione barometrica.

Questo strumento presenta una serie di limitazioni significative:

• Sia il metano che l'ossigeno devono essere presenti per ottenere una risposta. Se il livello di ossigeno nella camera del campione è inferiore al 10%, non tutto il metano che raggiunge il rivelatore verrà ossidato e si otterrà una lettura falsamente bassa. Per questo motivo, questo strumento non deve essere utilizzato per misurare i livelli di metano in postumidificazione o in aree sigillate dove la concentrazione di ossigeno è bassa. Se la camera contiene metano puro, non ci sarà alcuna lettura. Di conseguenza, il pulsante operativo deve essere premuto prima di spostare lo strumento in un presunto strato di metano per aspirare un po' di aria contenente ossigeno nella camera. La presenza di uno strato sarà confermata da una lettura maggiore del fondo scala seguita da un ritorno in scala quando l'ossigeno sarà consumato.
• Il tipo catalitico di metanometro risponderà a gas infiammabili diversi dal metano, ad esempio idrogeno e monossido di carbonio. Letture ambigue, pertanto, possono essere ottenute nei gas post-incendio o esplosione (post-umidità).
• Gli strumenti con testine di diffusione devono essere protetti dalle alte velocità dell'aria per evitare false letture. Ciò può essere ottenuto schermandolo con una mano o qualche altro oggetto.
• Gli strumenti con filamenti catalitici potrebbero non rispondere al metano se il filamento entra in contatto con i vapori di veleni noti durante la calibrazione o l'uso (p. come propellente negli spray aerosol).
• I metanometri basati sul principio del ponte di Wheatstone possono fornire letture errate ad angoli di inclinazione variabili. Tali imprecisioni saranno ridotte al minimo se lo strumento viene tenuto ad un angolo di 45° quando viene calibrato o utilizzato.
• I metanometri possono fornire letture imprecise a temperature ambiente variabili. Queste imprecisioni saranno minimizzate calibrando lo strumento in condizioni di temperatura simili a quelle che si trovano nel sottosuolo.

 

Celle elettrochimiche

Gli strumenti che utilizzano celle elettrochimiche vengono utilizzati nelle miniere sotterranee per misurare le concentrazioni di ossigeno e monossido di carbonio. Sono disponibili due tipi: la cella di composizione, che risponde solo alle variazioni della concentrazione di ossigeno, e la cella a pressione parziale, che risponde alle variazioni della pressione parziale dell'ossigeno nell'atmosfera e, quindi, del numero di molecole di ossigeno per unità di volume .

La cella di composizione utilizza una barriera di diffusione capillare che rallenta la diffusione dell'ossigeno attraverso la cella a combustibile in modo che la velocità alla quale l'ossigeno può raggiungere l'elettrodo dipenda unicamente dal contenuto di ossigeno del campione. Questa cella non è influenzata dalle variazioni di altitudine (cioè pressione barometrica), temperatura e umidità relativa. La presenza di CO₂ nella miscela, tuttavia, sconvolge la velocità di diffusione dell'ossigeno e porta a false letture elevate. Ad esempio, la presenza dell'1% di CO₂ aumenta la lettura dell'ossigeno fino allo 0.1%. Anche se piccolo, questo aumento potrebbe comunque essere significativo e non sicuro. È particolarmente importante essere consapevoli di questa limitazione se questo strumento deve essere utilizzato in postumidificazione o altre atmosfere note per contenere CO₂.

La cella a pressione parziale si basa sullo stesso principio elettrochimico della cella a concentrazione ma manca della barriera alla diffusione. Risponde solo al numero di molecole di ossigeno per unità di volume, rendendolo dipendente dalla pressione. CO₂ in concentrazioni inferiori al 10% non hanno alcun effetto a breve termine sulla lettura, ma a lungo termine l'anidride carbonica distruggerà l'elettrolita e ridurrà la vita della cella.

Le seguenti condizioni influenzano l'affidabilità delle letture dell'ossigeno prodotte dalle celle a pressione parziale:

• Altitudine e pressione barometrica: Il viaggio dalla superficie al fondo del pozzo aumenterebbe la lettura dell'ossigeno dello 0.1% per ogni 40 m percorsi. Ciò varrebbe anche per gli avvallamenti, incontrati nei lavori sotterranei. Inoltre, le normali variazioni giornaliere di 5 millibar della pressione barometrica potrebbero alterare la lettura dell'ossigeno fino allo 0.1%. L'attività del temporale potrebbe essere accompagnata da un calo di pressione di 30 millibar che causerebbe un calo dello 0.4% nella lettura dell'ossigeno.
• Ventilazione: La massima variazione di ventilazione alla ventola sarebbe di 6-8 pollici di livello dell'acqua o 10 millibar. Ciò causerebbe un calo dello 0.4% nella lettura dell'ossigeno che va dall'aspirazione al ritorno al ventilatore e un calo dello 0.2% nella corsa dalla faccia più lontana dal fondo della fossa.
• Temperatura: La maggior parte dei rilevatori dispone di un circuito elettronico che rileva la temperatura della cella e corregge l'effetto della temperatura sull'uscita del sensore.
• Umidità relativa: Un aumento dell'umidità relativa da secco a saturo a 20 °C provocherebbe una diminuzione di circa lo 0.3% nella lettura dell'ossigeno.

 

Altre celle elettrochimiche

Sono state sviluppate celle elettrochimiche in grado di misurare concentrazioni di CO da 1 ppm a un limite superiore di 4,000 ppm. Funzionano misurando la corrente elettrica tra gli elettrodi immersi in un elettrolita acido. CO è ossidato sull'anodo per formare CO₂ e la reazione rilascia elettroni in proporzione diretta alla concentrazione di CO.

Sono disponibili anche celle elettrochimiche per idrogeno, acido solfidrico, ossido di azoto, biossido di azoto e biossido di zolfo, ma soffrono di sensibilità incrociata.

Non ci sono celle elettrochimiche disponibili in commercio per CO₂. La carenza è stata superata con lo sviluppo di uno strumento portatile contenente una cella infrarossa miniaturizzata sensibile all'anidride carbonica in concentrazioni fino al 5%.

 

Rivelatori infrarossi non dispersivi

I rilevatori a infrarossi non dispersivi (NDIR) possono misurare tutti i gas che contengono gruppi chimici come -CO, -CO₂ e -CH₃, che assorbono le frequenze infrarosse specifiche della loro configurazione molecolare. Questi sensori sono costosi ma possono fornire letture accurate per gas come CO, CO₂ e metano in uno sfondo mutevole di altri gas e bassi livelli di ossigeno e sono quindi ideali per monitorare i gas dietro le guarnizioni. O₂, N₂ e H₂ non assorbono la radiazione infrarossa e non possono essere rilevati con questo metodo.

Altri sistemi portatili con rilevatori basati sulla conduzione termica e sull'indice di rifrazione hanno trovato un uso limitato nell'industria dell'estrazione del carbone.

Limitazioni degli strumenti portatili per la rilevazione dei gas

L'efficacia degli strumenti di rilevamento gas portatili è limitata da una serie di fattori:

• È necessaria la calibrazione. Ciò comporta normalmente un controllo giornaliero dello zero e della tensione, un controllo settimanale dello span e un test di calibrazione da parte di un'autorità esterna autorizzata ogni 6 mesi.
• I sensori hanno una durata limitata. Se non datato dal produttore, la data di acquisizione dovrebbe essere incisa.
• I sensori possono essere avvelenati.
• I sensori possono soffrire di sensibilità incrociata.
• La sovraesposizione può saturare il sensore causandone il lento recupero.
• L'inclinazione può influenzare la lettura.
• Le batterie richiedono una carica e una scarica regolare.

 

Sistemi di monitoraggio centralizzati

Ispezioni, ventilazione e rilievi con strumenti portatili spesso riescono a rilevare e localizzare un piccolo riscaldamento con limitate marche di CO prima che il gas venga disperso dal sistema di ventilazione o il suo livello superi i limiti di legge. Tuttavia, questi non sono sufficienti laddove sia noto che si verifica un rischio significativo di combustione, i livelli di metano nei ritorni superano l'1% o si sospetta un potenziale pericolo. In queste circostanze, è necessario un monitoraggio continuo in posizioni strategiche. Sono in uso diversi tipi di sistemi di monitoraggio continuo centralizzati.

Sistemi di fasci tubieri

Il sistema a fascio tubiero è stato sviluppato in Germania negli anni '1960 per rilevare e monitorare l'andamento della combustione spontanea. Si tratta di una serie di ben 20 tubi di plastica fatti di nylon o polietilene di 1/4 o 3/8 di pollice di diametro che si estendono da un banco di analizzatori in superficie a posizioni selezionate nel sottosuolo. I tubi sono dotati di filtri, scarichi e tagliafiamma; gli analizzatori sono solitamente infrarossi per CO, CO₂ e metano e paramagnetico per l'ossigeno. Una pompa scavenger aspira simultaneamente un campione attraverso ciascuna provetta e un timer sequenziale dirige il campione da ciascuna provetta attraverso gli analizzatori a turno. Il data logger registra la concentrazione di ciascun gas in ogni posizione e attiva automaticamente un allarme quando vengono superati i livelli prestabiliti.

Questo sistema presenta una serie di vantaggi:

• Non sono richiesti strumenti antideflagranti.
• La manutenzione è relativamente facile.
• L'alimentazione sotterranea non è richiesta.
• Copre una vasta gamma di gas.
• Gli analizzatori a infrarossi sono generalmente abbastanza stabili e affidabili; mantengono la loro specificità in uno sfondo mutevole di gas di incendio e atmosfere a basso contenuto di ossigeno (alte concentrazioni di metano e/o anidride carbonica possono essere cross-sensibili alla lettura del monossido di carbonio nell'intervallo basso di ppm).
• Gli strumenti possono essere calibrati in superficie, sebbene i campioni di calibrazione dei gas debbano essere inviati attraverso i tubi per testare l'integrità del sistema di raccolta e del sistema per identificare le posizioni in cui hanno avuto origine campioni particolari.

 

Ci sono anche alcuni svantaggi:

• I risultati non sono in tempo reale.
• Le perdite non sono immediatamente evidenti.
• La condensa può accumularsi nei tubi.
• I difetti nel sistema non sono sempre immediatamente evidenti e possono essere difficili da identificare.
• I tubi possono essere danneggiati da esplosioni, incendi o esplosioni.

 

Sistema telemetrico (elettronico).

Il sistema telemetrico automatico di monitoraggio del gas ha un modulo di controllo in superficie e testine sensore a sicurezza intrinseca posizionate strategicamente nel sottosuolo e collegate tramite linee telefoniche o cavi in ​​fibra ottica. Sono disponibili sensori per metano, CO e velocità dell'aria. Il sensore per CO è simile al sensore elettrochimico utilizzato negli strumenti portatili ed è soggetto alle stesse limitazioni. Il sensore di metano funziona attraverso la combustione catalitica del metano sugli elementi attivi di un circuito a ponte di Wheatstone che può essere avvelenato da composti di zolfo, esteri fosforici o composti di silicio e non funzionerà quando la concentrazione di ossigeno è bassa.

I vantaggi unici di questo sistema includono:

• I risultati sono disponibili in tempo reale (vale a dire, c'è una rapida indicazione di incendio o di un accumulo di metano).
• Sono possibili lunghe distanze tra le teste dei sensori e l'unità di controllo senza compromettere il sistema.
• Il guasto del sensore viene riconosciuto immediatamente.

 

Ci sono anche alcuni svantaggi:

• È richiesto un alto livello di manutenzione.
• La portata del sensore per CO è limitata (0.4%).
• La varietà di sensori è limitata; non ce ne sono per CO₂ o idrogeno.
• Il sensore metano è soggetto ad avvelenamento.
• Sul posto è necessaria la calibrazione.
• La sensibilità incrociata può essere un problema.
• Potrebbe esserci una perdita di potenza (es. >1.25% per il metano).
• La durata del sensore è limitata a 1 o 2 anni.
• Il sistema non è adatto per atmosfere a basso contenuto di ossigeno (ad es. dietro le guarnizioni).

 

Gascromatografo

Il gascromatografo è una sofisticata apparecchiatura che analizza i campioni con elevati gradi di accuratezza e che, fino a poco tempo fa, poteva essere pienamente utilizzata solo da chimici o da personale appositamente qualificato e addestrato.

I campioni di gas provenienti da un sistema a fascio tubiero vengono iniettati automaticamente nel gascromatografo o possono essere introdotti manualmente dai campioni prelevati dalla miniera. Una colonna impaccata in modo speciale viene utilizzata per separare i diversi gas e un rivelatore adatto, solitamente conduttività termica o ionizzazione di fiamma, viene utilizzato per misurare ogni gas mentre eluisce dalla colonna. Il processo di separazione fornisce un alto grado di specificità.

Il gascromatografo presenta particolari vantaggi:

• Non si verifica alcuna sensibilità incrociata da altri gas.
• È in grado di misurare l'idrogeno.
• È in grado di misurare l'etilene e gli idrocarburi superiori.
• Può misurare con precisione concentrazioni da molto basse a molto alte della maggior parte dei gas che si trovano o sono prodotti nel sottosuolo da un riscaldamento o da un incendio.
• È risaputo che i metodi moderni per combattere gli incendi e il riscaldamento nelle miniere di carbone possono essere implementati in modo più efficace sulla base dell'interpretazione delle analisi del gas da punti strategici della miniera. Risultati accurati, affidabili e completi richiedono un gascromatografo e l'interpretazione da parte di personale qualificato, esperto e completamente addestrato.

 

I suoi svantaggi includono:

• Le analisi sono relativamente lente.
• È richiesto un alto livello di manutenzione.
• L'hardware ei controlli sono complessi.
• L'attenzione di un esperto è richiesta periodicamente.
• La calibrazione deve essere programmata frequentemente.
• Elevate concentrazioni di metano interferiscono con le misurazioni di CO a basso livello.

Scelta del sistema

I sistemi a fascio tubiero sono preferiti per il monitoraggio di luoghi in cui non si prevedono rapidi cambiamenti nelle concentrazioni di gas o, come le aree sigillate, che possono avere ambienti a basso contenuto di ossigeno.

I sistemi telemetrici sono preferiti in luoghi come le tangenziali o sul fronte dove i rapidi cambiamenti nelle concentrazioni di gas possono avere un significato.

La gascromatografia non sostituisce i sistemi di monitoraggio esistenti ma migliora la portata, l'accuratezza e l'affidabilità delle analisi. Ciò è particolarmente importante quando si tratta di determinare il rischio di esplosione o quando un riscaldamento sta raggiungendo uno stadio avanzato.

Considerazioni sul campionamento

• L'ubicazione dei punti di campionamento in posizioni strategiche è di grande importanza. Le informazioni provenienti da un singolo punto di campionamento a una certa distanza dalla fonte sono solo indicative; senza conferma da parte di altre sedi può portare a sopravvalutare o sottovalutare la gravità della situazione. Di conseguenza, i punti di campionamento per rilevare un focolaio di combustione spontanea devono essere situati dove è più probabile che si verifichino riscaldamenti. Ci deve essere poca diluizione dei flussi tra il riscaldamento ei rivelatori. Si deve prendere in considerazione la possibilità della stratificazione di metano e gas di combustione caldi che possono risalire la depressione in un'area sigillata. Idealmente, i siti di campionamento dovrebbero trovarsi nei ritorni dei pannelli, dietro le chiusure e le guarnizioni e nel flusso principale del circuito di ventilazione. Valgono le seguenti considerazioni:
• Il sito di campionamento dovrebbe trovarsi ad almeno 5 m in bye (cioè, verso la faccia di) una foca perché le foche “respirano” quando la pressione atmosferica aumenta.
• I campioni devono essere prelevati dai pozzi solo quando espirano e quando è possibile garantire che il foro non presenti perdite.
• I campioni dovrebbero essere prelevati a più di 50 m sottovento da un incendio per garantire la miscelazione (Mitchell e Burns 1979).
• I campioni dovrebbero essere prelevati dal gradiente di un incendio vicino al tetto perché i gas caldi salgono.
• I campioni devono essere prelevati all'interno di una porta di ventilazione per evitare perdite.
• Tutti i punti di campionamento dovrebbero essere chiaramente indicati sulle mappe degli schemi del sistema di ventilazione della miniera. Il prelievo di campioni di gas sotterranei o da pozzi superficiali per l'analisi in un altro luogo è difficile e soggetto a errori. Il campione nel sacchetto o nel contenitore deve rappresentare fedelmente l'atmosfera nel punto di campionamento.

 

I sacchetti di plastica sono ora ampiamente utilizzati nell'industria per il prelievo di campioni. La plastica riduce al minimo le perdite e può conservare un campione per 5 giorni. L'idrogeno, se presente nella sacca, si degraderà con una perdita giornaliera di circa l'1.5% della sua concentrazione originaria. Un campione in una vescica da calcio cambierà la concentrazione in mezz'ora. I sacchetti sono facili da riempire e il campione può essere spremuto in uno strumento di analisi o può essere estratto con una pompa.

I tubi metallici riempiti sotto pressione da una pompa possono conservare i campioni per lungo tempo, ma la dimensione del campione è limitata e le perdite sono comuni. Il vetro è inerte ai gas ma i contenitori di vetro sono fragili ed è difficile estrarre il campione senza diluizione.

Durante la raccolta dei campioni, il contenitore deve essere prelavato almeno tre volte per garantire che il campione precedente sia stato completamente lavato via. Ogni contenitore dovrebbe avere un'etichetta recante informazioni quali la data e l'ora del campionamento, l'esatta ubicazione, il nome della persona che ha prelevato il campione e altre informazioni utili.

Interpretazione dei dati di campionamento

L'interpretazione dei risultati del campionamento e dell'analisi dei gas è una scienza impegnativa e dovrebbe essere tentata solo da persone con formazione ed esperienza speciali. Questi dati sono fondamentali in molte emergenze perché forniscono informazioni su ciò che accade nel sottosuolo necessarie per pianificare e attuare azioni correttive e preventive. Durante o immediatamente dopo un riscaldamento sotterraneo, un incendio o un'esplosione, tutti i possibili parametri ambientali devono essere monitorati in tempo reale per consentire ai responsabili di determinare con precisione lo stato della situazione e misurarne l'andamento in modo da non perdere tempo nell'avviare eventuali soccorsi necessari attività.

I risultati dell'analisi dei gas devono soddisfare i seguenti criteri:

• Precisione. Gli strumenti devono essere correttamente calibrati.
• Affidabilità. Le sensibilità incrociate devono essere note
• Completezza. Tutti i gas, inclusi idrogeno e azoto, devono essere misurati.
• Tempestività. Se il tempo reale non è possibile, dovrebbe essere eseguito il trending.
• Validità. I punti campione devono trovarsi all'interno e intorno al luogo dell'incidente.

 

Le seguenti regole devono essere seguite nell'interpretazione dei risultati dell'analisi dei gas:

• Alcuni punti di campionamento dovrebbero essere accuratamente selezionati e contrassegnati sulla pianta. Questo è meglio per le tendenze che per prelevare campioni da molti punti.
• Se un risultato si discosta da un trend, dovrebbe essere confermato mediante ricampionamento o la calibrazione dello strumento dovrebbe essere controllata prima di agire. Le variazioni delle influenze esterne, come la ventilazione, la pressione barometrica e la temperatura o un motore diesel in funzione nell'area, sono spesso la ragione del cambiamento del risultato.
• La marca o la miscela di gas in condizioni non minerarie dovrebbe essere nota e presa in considerazione nei calcoli.
• Nessun risultato di analisi dovrebbe essere accettato per fede; i risultati devono essere validi e verificabili.
• Va tenuto presente che le cifre isolate non indicano i progressi: le tendenze danno un quadro più preciso.

 

Calcolo dei risultati senza aria

I risultati senza aria si ottengono calcolando l'aria atmosferica nel campione (Mackenzie-Wood e Strang 1990). Ciò consente di confrontare correttamente i campioni provenienti da un'area simile dopo che l'effetto di diluizione dovuto alla perdita d'aria è stato rimosso.

La formula è:

Risultato senza aria = Risultato analizzato / (100 - 4.776 O₂)

È derivato come segue:

Aria atmosferica = O₂ + N₂ =O₂ + 79.1 O₂ / 20.9 = 4.776 O₂

I risultati senza aria sono utili quando è richiesta la tendenza dei risultati e c'è stato il rischio di diluizione dell'aria tra il punto di campionamento e la sorgente, si è verificata una perdita d'aria nelle linee di campionamento o potrebbero essersi respirati campioni di sacchetti e guarnizioni. Ad esempio, se la concentrazione di monossido di carbonio da un riscaldamento è in fase di tendenza, allora la diluizione dell'aria da un aumento della ventilazione potrebbe essere interpretata erroneamente come una diminuzione del monossido di carbonio dalla fonte. L'andamento delle concentrazioni in assenza di aria darebbe i risultati corretti.

Calcoli simili sono necessari se l'area di campionamento produce metano: l'aumento della concentrazione di metano diluirebbe la concentrazione degli altri gas presenti. Quindi, un aumento del livello di ossido di carbonio può effettivamente apparire come una diminuzione.

I risultati senza metano sono calcolati come segue:

Risultato senza metano = Risultato analizzato / (100 - CAP4%)

Combustione spontanea

La combustione spontanea è un processo mediante il quale una sostanza può accendersi a causa del calore interno che si genera spontaneamente a causa di reazioni che liberano calore più velocemente di quanto possa essere disperso nell'ambiente. Il riscaldamento spontaneo del carbone è solitamente lento fino a quando la temperatura raggiunge circa 70 °C, detta temperatura di “incrocio”. Al di sopra di questa temperatura, la reazione di solito accelera. A oltre 300 °C si sprigionano i volatili, detti anche “gas di carbone” o “gas di cracking”. Questi gas (idrogeno, metano e monossido di carbonio) si accenderanno spontaneamente a temperature di circa 650 °C (è stato riportato che la presenza di radicali liberi può provocare la comparsa di fiamma nel carbone a circa 400 °C). I processi coinvolti in un caso classico di combustione spontanea sono presentati nella tabella 1 (carboni diversi produrranno immagini diverse).

Tabella 1. Riscaldamento del carbone - gerarchia delle temperature

Fonte: Chamberlain et al. 1970.

Monossido di carbonio

La CO viene effettivamente rilasciata circa 50 °C prima che si avverta il caratteristico odore di combustione. La maggior parte dei sistemi progettati per rilevare l'inizio della combustione spontanea si basano sul rilevamento di monossido di carbonio in concentrazioni superiori al normale fondo per una particolare area della miniera.

Una volta che un riscaldamento è stato rilevato, deve essere monitorato per determinare lo stato del riscaldamento (cioè la sua temperatura e l'estensione), la velocità delle accelerazioni, le emissioni tossiche e l'esplosività dell'atmosfera.

Monitoraggio di un riscaldamento

Sono disponibili numerosi indici e parametri per aiutare i progettisti a determinare l'estensione, la temperatura e la velocità di progressione di un riscaldamento. Questi sono solitamente basati sui cambiamenti nella composizione dell'aria che passa attraverso un'area sospetta. Molti indicatori sono stati descritti in letteratura nel corso degli anni e la maggior parte offre una finestra di utilizzo molto limitata e ha un valore minimo. Tutti sono specifici del sito e differiscono con diversi carboni e condizioni. Alcuni dei più popolari includono: tendenza del monossido di carbonio; produzione di monossido di carbonio (Funkemeyer e Kock 1989); rapporto di Graham (Graham 1921) gas traccianti (Chamberlain 1970); Rapporto di Morris (Morris 1988); e il rapporto monossido di carbonio/anidride carbonica. Dopo la sigillatura, gli indicatori possono essere difficili da usare a causa dell'assenza di un flusso d'aria definito.

Nessun indicatore offre un metodo preciso e sicuro per misurare l'andamento di un riscaldamento. Le decisioni devono basarsi sulla raccolta, tabulazione, confronto e analisi di tutte le informazioni e sull'interpretazione alla luce della formazione e dell'esperienza.

Esplosioni

Le esplosioni sono il più grande pericolo singolo nell'estrazione del carbone. Ha il potenziale per uccidere l'intera forza lavoro sotterranea, distruggere tutte le attrezzature e i servizi e impedire qualsiasi ulteriore funzionamento della miniera. E tutto questo può accadere in 2 o 3 secondi.

L'esplosività dell'atmosfera nella miniera deve essere monitorata in ogni momento. È particolarmente urgente quando i lavoratori sono impegnati in un'operazione di salvataggio in una miniera gassosa.

Come nel caso degli indicatori per la valutazione di un riscaldamento, esistono diverse tecniche per calcolare l'esplosività dell'atmosfera in una miniera sotterranea. Includono: il triangolo del codardo (Greuer 1974); Il triangolo di Hughes e Raybold (Hughes e Raybold 1960); il diagramma di Elicott (Elicott 1981); e il rapporto di Trickett (Jones e Trickett 1955). A causa della complessità e della variabilità delle condizioni e delle circostanze, non esiste un'unica formula su cui fare affidamento per garantire che un'esplosione non si verifichi in un determinato momento in una particolare miniera. Bisogna fare affidamento su un alto e incessante livello di vigilanza, un alto indice di sospetto e un'iniziativa senza esitazione di un'azione appropriata alla minima indicazione che un'esplosione potrebbe essere imminente. Un arresto temporaneo della produzione è un premio relativamente piccolo da pagare per avere la certezza che non si verificherà un'esplosione.

Conclusione

Questo articolo ha riassunto il rilevamento di gas che potrebbero essere coinvolti in incendi ed esplosioni nelle miniere sotterranee. Le altre implicazioni per la salute e la sicurezza dell'ambiente gassoso nelle miniere (ad esempio, malattie da polvere, asfissia, effetti tossici, ecc.) sono discusse in altri articoli di questo capitolo e altrove in questo Enciclopedia.

 

Di ritorno

Le emergenze in miniera spesso si verificano a causa di una mancanza di sistemi, o fallimenti nei sistemi esistenti, per limitare, controllare o prevenire circostanze che innescano incidenti che, se gestiti in modo inefficace, portano a disastri. Un'emergenza può quindi essere definita come un evento non pianificato che ha un impatto sulla sicurezza o sul benessere del personale, o sulla continuità delle operazioni, che richiede una risposta efficace e tempestiva al fine di contenere, controllare o mitigare la situazione.

Tutte le forme di operazioni minerarie presentano pericoli e rischi particolari che possono portare a una situazione di emergenza. I pericoli nell'estrazione del carbone sotterraneo includono la liberazione di metano e la generazione di polvere di carbone, i sistemi di estrazione ad alta energia e la propensione del carbone alla combustione spontanea. Le emergenze possono verificarsi nelle miniere metallifere sotterranee a causa del cedimento degli strati (rottura di massi, frane di massi, cedimenti di pareti sospese e pilastri), innesco non pianificato di esplosivi e polveri di minerale di solfuro. Le operazioni minerarie di superficie comportano rischi relativi a attrezzature mobili ad alta velocità su larga scala, avvio non pianificato di esplosivi e stabilità dei pendii. L'esposizione a sostanze chimiche pericolose, fuoriuscite o perdite e il cedimento della diga di decantazione possono verificarsi durante la lavorazione dei minerali.

Si sono evolute buone pratiche minerarie e operative che incorporano misure pertinenti per controllare o mitigare questi rischi. Tuttavia, i disastri minerari continuano a verificarsi regolarmente in tutto il mondo, anche se in alcuni paesi sono state adottate tecniche formali di gestione del rischio come strategia proattiva per migliorare la sicurezza delle mine e ridurre la probabilità e le conseguenze delle emergenze minerarie.

Le indagini e le inchieste sugli incidenti continuano a identificare i fallimenti nell'applicare le lezioni del passato e i fallimenti nell'applicare barriere efficaci e misure di controllo a pericoli e rischi noti. A queste carenze si aggiunge spesso la mancanza di misure adeguate per intervenire, controllare e gestire la situazione di emergenza.

Questo articolo delinea un approccio alla preparazione alle emergenze che può essere utilizzato come quadro per controllare e mitigare i pericoli e i rischi minerari e per sviluppare misure efficaci per garantire il controllo dell'emergenza e la continuità delle operazioni minerarie.

Sistema di gestione della preparazione alle emergenze

Il sistema di gestione della preparazione alle emergenze proposto comprende un approccio sistemico integrato alla prevenzione e alla gestione delle emergenze. Include:

• intento e impegno organizzativo (politica aziendale, impegno e leadership del management)
• gestione del rischio (identificazione, valutazione e controllo dei pericoli e dei rischi)
• definizione di misure per gestire un evento, incidente o emergenza non pianificati
• definizione dell'organizzazione dell'emergenza (strategie, struttura, personale, competenze, sistemi e procedure)
• fornitura di strutture, attrezzature, forniture e materiali
• formazione del personale nell'identificazione, contenimento e notifica degli incidenti e loro ruoli nelle attività di mobilitazione, dispiegamento e post-incidente
• valutazione e miglioramento del sistema complessivo attraverso regolari procedure di verifica e prove
• rivalutazione periodica del rischio e delle capacità
• critica e valutazione della risposta in caso di emergenza, unitamente al necessario potenziamento del sistema.

 

L'integrazione della preparazione alle emergenze nel quadro del sistema di gestione della qualità ISO 9000 fornisce un approccio strutturato per contenere e controllare le situazioni di emergenza in modo tempestivo, efficace e sicuro.

Intento organizzativo e impegno

Poche persone saranno convinte della necessità di prepararsi alle emergenze a meno che un potenziale pericolo non venga riconosciuto e visto come una minaccia diretta, altamente possibile se non probabile e probabile che si verifichi in un arco di tempo relativamente breve. Tuttavia, la natura delle emergenze è che questo riconoscimento generalmente non si verifica prima dell'evento o è razionalizzato come non minaccioso. La mancanza di sistemi adeguati, o guasti nei sistemi esistenti, si traduce in una situazione di incidente o di emergenza.

L'impegno e l'investimento in un'efficace pianificazione della preparazione alle emergenze fornisce a un'organizzazione la capacità, l'esperienza e i sistemi per fornire un ambiente di lavoro sicuro, soddisfare gli obblighi morali e legali e migliorare le prospettive di continuità aziendale in caso di emergenza. Negli incendi e nelle esplosioni nelle miniere di carbone, compresi gli incidenti non mortali, le perdite di continuità operativa sono spesso significative a causa dell'entità del danno, del tipo e della natura delle misure di controllo impiegate o addirittura della perdita della miniera. Anche i processi investigativi incidono notevolmente. La mancata adozione di misure efficaci per gestire e controllare un incidente aggraverà ulteriormente le perdite complessive.

Lo sviluppo e l'attuazione di un efficace sistema di preparazione alle emergenze richiede leadership, impegno e sostegno da parte della direzione. Di conseguenza sarà necessario:

• fornire e garantire la leadership, l'impegno e il supporto continui del management
• stabilire obiettivi e scopi a lungo termine
• garantire un sostegno finanziario
• garantire la disponibilità del personale e il suo accesso e coinvolgimento nella formazione
• fornire adeguate risorse organizzative per sviluppare, implementare e mantenere il sistema.

 

La leadership e l'impegno necessari possono essere dimostrati attraverso la nomina di un funzionario esperto, capace e molto rispettato come coordinatore della preparazione alle emergenze, con l'autorità di garantire la partecipazione e la cooperazione a tutti i livelli e all'interno di tutte le unità dell'organizzazione. La formazione di un Comitato di pianificazione della preparazione alle emergenze, sotto la guida del Coordinatore, fornirà le risorse necessarie per pianificare, organizzare e implementare una capacità integrata ed efficace di preparazione alle emergenze in tutta l'organizzazione.

Valutazione del rischio

Il processo di gestione del rischio consente di identificare e analizzare il tipo di rischi che l'organizzazione deve affrontare per determinare la probabilità e le conseguenze del loro verificarsi. Questo quadro consente quindi di valutare i rischi rispetto a criteri stabiliti per determinare se i rischi sono accettabili o quale forma di trattamento deve essere applicata per ridurre tali rischi (ad es. rischi o evitare i rischi). Piani di implementazione mirati vengono quindi sviluppati, implementati e gestiti per controllare i rischi identificati.

Questo quadro può essere applicato analogamente per sviluppare piani di emergenza che consentano di attuare controlli efficaci, qualora si verificasse una situazione contingente. L'identificazione e l'analisi dei rischi consente di prevedere gli scenari probabili con un elevato grado di accuratezza. Le misure di controllo possono quindi essere identificate per affrontare ciascuno degli scenari di emergenza riconosciuti, che poi costituiscono la base delle strategie di preparazione alle emergenze.

Gli scenari che possono essere identificati possono includere alcuni o tutti quelli elencati nella tabella 1. In alternativa, gli standard nazionali, come l'Australian Standard AS/NZS 4360: 1995—Risk Management, possono fornire un elenco di fonti generiche di rischio, altre classificazioni del rischio e le aree di impatto del rischio che forniscono una struttura completa per l'analisi dei pericoli nella preparazione alle emergenze.

Tabella 1. Elementi critici/sottoelementi della preparazione all'emergenza

Fonte: Mines Accident Prevention Association Ontario (senza data).

Misure e strategie di controllo delle emergenze

Tre livelli di misure di risposta dovrebbero essere identificati, valutati e sviluppati all'interno del sistema di preparazione alle emergenze. Risposta individuale o primaria comprende le azioni delle persone all'identificazione di situazioni pericolose o di un incidente, tra cui:

• informare i supervisori, i controllori o il personale dirigente appropriati della situazione, delle circostanze o dell'incidente
• contenimento (antincendi di base, supporto vitale o estricazione)
• evacuazione, fuga o rifugio.

 

Risposta secondaria comprende le azioni dei soccorritori addestrati alla notifica dell'incidente, comprese le squadre antincendio, le squadre di ricerca e soccorso e le squadre speciali di accesso alle vittime (SCAT), che utilizzano abilità, competenze e attrezzature avanzate.

Risposta terziaria comprende il dispiegamento di sistemi, apparecchiature e tecnologie specializzati in situazioni in cui la risposta primaria e secondaria non può essere utilizzata in modo sicuro o efficace, tra cui:

• dispositivi di localizzazione del personale e rilevatori di eventi sismici
• soccorso in pozzi di grande diametro
• inertizzazione, telesigillatura o allagamento
• veicoli e sistemi di sorveglianza/esplorazione (ad esempio, telecamere da pozzo e campionamento atmosferico).

 

Definire l'organizzazione dell'emergenza

Le condizioni di emergenza diventano più gravi quanto più a lungo si lascia che la situazione proceda. Il personale in loco deve essere preparato a rispondere adeguatamente alle emergenze. Una moltitudine di attività deve essere coordinata e gestita per assicurare che la situazione sia controllata rapidamente ed efficacemente.

L'organizzazione dell'emergenza fornisce un quadro strutturato che definisce e integra le strategie di emergenza, la struttura di gestione (o catena di comando), le risorse del personale, i ruoli e le responsabilità, le attrezzature e le strutture, i sistemi e le procedure. Comprende tutte le fasi di un'emergenza, dalle attività iniziali di identificazione e contenimento, alla notifica, mobilitazione, dispiegamento e recupero (ripristino delle normali operazioni).

L'organizzazione di emergenza dovrebbe affrontare una serie di elementi chiave, tra cui:

• capacità di risposta primaria e secondaria a un'emergenza
• capacità di gestire e controllare un'emergenza
• coordinamento e comunicazioni, compresa la raccolta, la valutazione e la valutazione dei dati, il processo decisionale e l'attuazione
• l'ampiezza delle procedure necessarie per un controllo efficace, tra cui identificazione e contenimento, notifica e segnalazione tempestiva, dichiarazione di emergenza, procedure operative specifiche, antincendio, evacuazione, estricazione e supporto vitale, monitoraggio e revisione
• individuazione e attribuzione delle principali responsabilità funzionali
• servizi di controllo, consulenza, tecnici, amministrativi e di supporto
• disposizioni transitorie dalle operazioni normali a quelle di emergenza in termini di linee di comunicazione, livelli di autorità, responsabilità, conformità, collegamento e politica
• capacità e capacità di mantenere le operazioni di emergenza per un periodo prolungato e prevedere cambi di turno
• impatto dei cambiamenti organizzativi in ​​una situazione di emergenza, inclusa la supervisione e il controllo del personale; riallocazione o riassegnazione del personale; motivazione, impegno e disciplina; ruolo di esperti e specialisti, agenzie esterne e esponenti aziendali
• disposizioni di emergenza per far fronte a situazioni come quelle che si verificano fuori orario o in cui i membri chiave dell'organizzazione non sono disponibili o sono interessati dall'emergenza
• integrazione e dispiegamento di sistemi, attrezzature e tecnologie di risposta terziaria.

 

Strutture, attrezzature e materiali di emergenza

La natura, l'estensione e la portata delle strutture, delle attrezzature e dei materiali necessari per controllare e mitigare le emergenze saranno identificate attraverso l'applicazione e l'estensione del processo di gestione del rischio e la determinazione delle strategie di controllo delle emergenze. Ad esempio, un rischio di incendio di alto livello richiederà la fornitura di strutture e attrezzature antincendio adeguate. Questi verrebbero implementati coerentemente con il profilo di rischio. Allo stesso modo, le strutture, le attrezzature e i materiali necessari per affrontare efficacemente il supporto vitale e il primo soccorso o l'evacuazione, la fuga e il salvataggio possono essere identificati come illustrato nella tabella 2.

Tabella 2. Strutture, attrezzature e materiali di emergenza

 

Altre strutture e attrezzature che possono essere necessarie in caso di emergenza includono strutture per la gestione e il controllo degli incidenti, aree di raccolta dei dipendenti e di soccorso, sicurezza del sito e controlli degli accessi, strutture per i parenti prossimi e i media, materiali e materiali di consumo, trasporto e logistica. Queste strutture e attrezzature sono fornite prima di un incidente. Le recenti emergenze minerarie hanno rafforzato la necessità di concentrarsi su tre specifiche questioni infrastrutturali, le camere di rifugio, le comunicazioni e il monitoraggio atmosferico.

Camere di rifugio

Le camere di rifugio vengono sempre più utilizzate come mezzo per migliorare la fuga e il salvataggio del personale clandestino. Alcuni sono progettati per consentire alle persone di autosalvarsi e comunicare con la superficie in sicurezza; altri sono stati progettati per effettuare il ricovero per un periodo prolungato in modo da consentire il soccorso assistito.

La decisione di installare camere di rifugio dipende dal sistema generale di fuga e salvataggio della miniera. I seguenti fattori devono essere valutati quando si considera la necessità e la progettazione dei rifugi:

• la probabilità di intrappolamento
• il tempo impiegato dalle persone sotterranee per evacuare attraverso le normali vie di uscita, che può essere eccessivo nelle miniere con lavori estesi o condizioni difficili come altezze basse o pendenze ripide
• la capacità delle persone sotterranee di fuggire senza assistenza (p. es., condizioni mediche preesistenti o livelli di forma fisica e lesioni subite nell'incidente)
• la disciplina richiesta per mantenere e utilizzare le camere di rifugio
• i mezzi per aiutare il personale a localizzare le camere di rifugio in condizioni di visibilità estremamente ridotta e coercizione
• la necessaria resistenza alle esplosioni e al fuoco
• le dimensioni e la capacità necessarie
• i servizi forniti (ad es. ventilazione/purificazione dell'aria, raffreddamento, comunicazioni, servizi igienico-sanitari e sostentamento)
• la potenziale applicazione dell'inertizzazione come strategia di controllo
• le opzioni per il recupero finale del personale (ad es. squadre di soccorso in miniera e pozzi di grande diametro).

 

Comunicazioni

L'infrastruttura di comunicazione è generalmente presente in tutte le miniere per facilitare la gestione e il controllo delle operazioni, nonché contribuire alla sicurezza della miniera attraverso le richieste di supporto. Sfortunatamente, l'infrastruttura di solito non è abbastanza robusta per sopravvivere a un incendio o un'esplosione significativi, interrompendo la comunicazione quando sarebbe più vantaggiosa. Inoltre, i sistemi convenzionali incorporano dispositivi portatili che non possono essere utilizzati in modo sicuro con la maggior parte dei respiratori e sono generalmente installati nelle principali vie aeree di aspirazione adiacenti all'impianto fisso, piuttosto che nelle vie di fuga.

La necessità di comunicazioni post-incidente dovrebbe essere attentamente valutata. Sebbene sia preferibile che un sistema di comunicazione post-incidente faccia parte del sistema pre-incidente, per migliorare la manutenibilità, i costi e l'affidabilità, può essere garantito un sistema di comunicazione di emergenza autonomo. Indipendentemente da ciò, il sistema di comunicazione dovrebbe essere integrato nelle strategie generali di fuga, soccorso e gestione delle emergenze.

Monitoraggio atmosferico

La conoscenza delle condizioni in una miniera a seguito di un incidente è essenziale per consentire l'identificazione e l'attuazione delle misure più appropriate per controllare una situazione e per assistere i lavoratori in fuga e proteggere i soccorritori. La necessità di un monitoraggio atmosferico post-incidente dovrebbe essere attentamente valutata e dovrebbero essere forniti sistemi che soddisfino le esigenze specifiche della miniera, possibilmente incorporando:

• l'ubicazione e la progettazione dei punti di campionamento dell'atmosfera e della ventilazione delle stazioni fisse per condizioni atmosferiche normali e potenzialmente anormali
• il mantenimento delle capacità di analisi, tendenza e interpretazione dell'atmosfera della miniera, in particolare dove possono essere presenti miscele esplosive post-incidente
• modularizzazione dei sistemi di fasci di tubi attorno ai pozzi per ridurre al minimo i ritardi di campionamento e migliorare la robustezza del sistema
• fornitura di sistemi per verificare l'integrità dei sistemi a fascio tubiero dopo l'incidente
• utilizzo della gascromatografia dove sono possibili miscele esplosive dopo l'incidente e può essere richiesto ai soccorritori di entrare nella miniera.

 

Capacità di preparazione alle emergenze, competenze e formazione

Le capacità e le competenze necessarie per far fronte efficacemente a un'emergenza possono essere facilmente determinate mediante l'identificazione dei rischi principali e delle misure di controllo dell'emergenza, lo sviluppo dell'organizzazione e delle procedure di emergenza e l'identificazione delle strutture e delle attrezzature necessarie.

Le abilità e le competenze di preparazione alle emergenze includono non solo la pianificazione e la gestione di un'emergenza, ma una vasta gamma di abilità di base associate alle iniziative di risposta primarie e secondarie che dovrebbero essere incorporate in una strategia di formazione completa, tra cui:

• l'identificazione e il contenimento dell'incidente (ad es., lotta antincendio, supporto vitale, evacuazione ed estricazione)
• notifica (ad esempio, procedure radio e telefoniche)
• attività di mobilitazione e dispiegamento (ad es. ricerca e salvataggio, lotta antincendio, gestione dei sinistri e recupero dei corpi).

 

Il sistema di preparazione alle emergenze fornisce un quadro per lo sviluppo di un'efficace strategia di formazione identificando la necessità, l'estensione e la portata di risultati sul posto di lavoro specifici, prevedibili e affidabili in una situazione di emergenza e le competenze di base. Il sistema comprende:

• una dichiarazione di intenti che dettaglia il motivo per cui devono essere sviluppate le competenze, le abilità e le competenze necessarie e fornisce l'impegno organizzativo e la leadership per avere successo
• gestione del rischio e misure per gestire le emergenze che identificano elementi di contenuto chiave (ad es. incendi, esplosioni, materiali pericolosi, movimenti e scarichi non pianificati, sabotaggio, minacce di bombe, violazioni della sicurezza, ecc.)
• una definizione dell'organizzazione dell'emergenza (strategie, struttura, personale, capacità, sistemi e procedure) che identifichi chi deve essere formato, il suo ruolo in caso di emergenza e le abilità e competenze necessarie
• individuazione delle risorse formative che determini quali ausili, attrezzature, strutture e personale siano necessari
• formazione del personale nelle attività di identificazione e contenimento, notifica, mobilitazione, dispiegamento e post-incidente che sviluppa le capacità e le competenze necessarie
• test di routine, valutazione e miglioramento del sistema generale, insieme a una rivalutazione periodica del rischio e delle capacità, che completa il processo di apprendimento e garantisce l'esistenza di un efficace sistema di preparazione alle emergenze.

 

La formazione per la preparazione alle emergenze può essere strutturata in una serie di categorie, come illustrato nella tabella 3.

Tabella 3. Matrice di formazione per la preparazione alle emergenze

 

Revisione, revisione e valutazione

Devono essere adottati processi di audit e revisione per valutare e valutare l'efficacia dei sistemi di emergenza complessivi, delle procedure, delle strutture, dei programmi di manutenzione, delle attrezzature, della formazione e delle competenze individuali. Lo svolgimento di un audit o di una simulazione fornisce, senza eccezioni, opportunità di miglioramento, critiche costruttive e verifica di livelli di prestazione soddisfacenti delle attività chiave.

Ogni organizzazione dovrebbe testare il proprio piano di emergenza generale almeno una volta all'anno per ogni turno operativo. Gli elementi critici del piano, come l'alimentazione di emergenza oi sistemi di allarme remoto, dovrebbero essere testati separatamente e più frequentemente.

Sono disponibili due forme base di auditing. Controllo orizzontale comporta la verifica di piccoli elementi specifici del piano di emergenza generale per identificare le carenze. Carenze apparentemente minori potrebbero diventare critiche in caso di emergenza reale. Esempi di tali elementi e relative carenze sono elencati nella tabella 4. Controllo verticale testa simultaneamente più elementi di un piano attraverso la simulazione di un evento di emergenza. Attività come l'attivazione del piano, le procedure di ricerca e soccorso, il supporto vitale, la lotta antincendio e la logistica relativa a una risposta di emergenza in una miniera o struttura remota possono essere controllate in questo modo.

Tabella 4. Esempi di verifica orizzontale dei piani di emergenza

 

Le simulazioni possono coinvolgere personale di più di un dipartimento e forse personale di altre società, organizzazioni di mutuo soccorso o persino servizi di emergenza come polizia e vigili del fuoco. Il coinvolgimento di organizzazioni esterne di servizi di emergenza offre a tutte le parti un'opportunità inestimabile per migliorare e integrare le operazioni, le procedure e le attrezzature di preparazione alle emergenze e adattare le capacità di risposta ai principali rischi e pericoli in siti specifici.

Una critica formale dovrebbe essere condotta il prima possibile, preferibilmente subito dopo l'audit o la simulazione. Il riconoscimento dovrebbe essere esteso a quegli individui o gruppi che hanno ottenuto buoni risultati. I punti deboli devono essere descritti nel modo più specifico possibile e le procedure riviste per incorporare miglioramenti sistemici ove necessario. Le modifiche necessarie devono essere implementate e le prestazioni devono essere monitorate per i miglioramenti.

Un programma sostenuto che enfatizzi la pianificazione, la pratica, la disciplina e il lavoro di squadra sono elementi necessari per simulazioni ed esercitazioni ben bilanciate. L'esperienza ha ripetutamente dimostrato che ogni esercitazione è una buona esercitazione; ogni esercitazione è vantaggiosa e presenta opportunità per dimostrare i punti di forza ed esporre le aree che richiedono miglioramenti.

Rivalutazione periodica del rischio e della capacità

Pochi rischi rimangono statici. Di conseguenza, i rischi e la capacità di controllo e le misure di preparazione alle emergenze devono essere monitorati e valutati per garantire che le circostanze mutevoli (ad esempio, persone, sistemi, processi, strutture o attrezzature) non alterino le priorità di rischio o riducano le capacità del sistema.

Conclusioni

Le emergenze sono spesso considerate eventi imprevisti. Tuttavia, in questo giorno ed età di comunicazione e tecnologia avanzate, ci sono pochi eventi che possono essere veramente definiti imprevisti e poche disgrazie che non siano già state vissute. Giornali, avvisi di pericolo, statistiche sugli incidenti e rapporti tecnici forniscono tutti dati storici affidabili e immagini di ciò che il futuro potrebbe riservare ai mal preparati.

Tuttavia, la natura delle emergenze cambia con i cambiamenti del settore. Affidarsi a tecniche e misure di emergenza adottate dall'esperienza passata non fornirà sempre lo stesso grado di sicurezza per eventi futuri.

La gestione del rischio fornisce un approccio completo e strutturato alla comprensione dei pericoli e dei rischi legati alle mine e allo sviluppo di efficaci capacità e sistemi di risposta alle emergenze. Il processo di gestione del rischio deve essere compreso e applicato continuamente, in particolare quando si dispiega il personale di soccorso in miniera in un ambiente potenzialmente pericoloso o esplosivo.

Alla base di una preparazione competente alle emergenze c'è la formazione di tutto il personale minerario sulla consapevolezza dei rischi di base, il riconoscimento e la notifica tempestivi di incidenti incipienti e di eventi scatenanti e capacità di risposta e fuga primarie. Essenziale è anche l'addestramento alle aspettative in condizioni di caldo, umidità, fumo e scarsa visibilità. La mancata formazione adeguata del personale in queste competenze di base è stata spesso la differenza tra un incidente e un disastro.

La formazione fornisce il meccanismo per rendere operativa l'organizzazione e la pianificazione della preparazione alle emergenze. L'integrazione della preparazione alle emergenze all'interno di un quadro di sistemi di qualità, unita all'audit e alla simulazione di routine, fornisce il meccanismo per migliorare e potenziare la preparazione alle emergenze.

La Convenzione ILO sulla sicurezza e la salute nelle miniere, 1955 (n. 176), e la Raccomandazione, 1995 (n. 183), forniscono un quadro generale per migliorare la sicurezza e la salute nelle miniere. Il sistema di preparazione alle emergenze proposto fornisce una metodologia per raggiungere i risultati individuati nella Convenzione e nella Raccomandazione.

Riconoscimento: L'assistenza del sig. Paul MacKenzie-Wood, responsabile dei servizi tecnici delle miniere di carbone (Mines Rescue Service NSW, Australia) nella preparazione e nella critica di questo articolo è riconosciuta con gratitudine.

 

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