Na wyzwania związane z pożarami w górnictwie, między innymi pracy w bardzo wysokiej temperaturze, gotów jest robot opracowany przez konsorcjum Instytutu Techniki Innowacyjnej EMAG w Katowicach z Przemysłowym Instytutem Automatyki i Pomiarów (PIAP) z Warszawy.

Jak wyjaśnił dr inż. Leszek Kasprzyczak z Zakładu Badawczo-Rozwojowego Instytutu Technik Innowacyjnych EMAG-u, w górnictwie zdarzają się pożary endogeniczne, czyli takie, które powstają wskutek samozagrzewania się węgla. Kiedy węgiel tli się w sposób niewidzialny dla oka, wówczas pojawiają się niebezpieczne stężenia tlenku węgla i dwutlenku węgla. Takie pożary są trudne do wykrycia i zwalczania. Eksploatowana ściana i cały rejon pożaru musi zostać zamknięty i odizolowany od pozostałej części kopalni. W tym celu buduje się tamy przeciwwybuchowe, czyli po prostu zamurowuje się wyrobisko, odcinając dopływ świeżego powietrza z tlenem. Najczęściej wtłaczany jest tam również azot, który przyspiesza proces gaszenia.

Fot: Bogdanka S.A.

- Proces gaszenia może trwać nawet pół roku. Długie przestoje narażają kopalnię na olbrzymie straty finansowe. Są to koszty rzędu milionów złotych, nie tylko dlatego, że cenne maszyny stoją nieużywane. W każdym dniu przestoju kopalnia traci przecież swoje wydobycie. Gdybyśmy przyjęli, że w kopalni wydobywa się 10 tys. ton węgla dziennie, a tona węgla kosztuje 500 złotych, to daje nam stratę dzienną 5 milionów złotych - szacuje dr Kasprzyczak, koordynator projektu „Mobilny robot inspekcyjny przeznaczony do pracy w rejonach zagrożonych wybuchem”.

Robot został skonstruowany tak, by móc wejść na teren zamknięty i dokonać pomiarów. Obecnie dokonywanie takich inspekcji jest zadaniem dla ratowników górniczych, którzy podejmują ogromne ryzyko i poprzez przejścia o średnicy 80 cm wchodzą za tamę, żeby skontrolować stan powietrza. Łatwo wyobrazić sobie, jak bardzo niebezpieczne są takie misje.

Robot nie tylko ma zastąpić ludzi, ale robić dużo więcej, niż byłby w stanie wykonać nawet najlepiej wyposażony specjalista. O ile człowiek wchodzi zaledwie za tamę, to robot może jechać nawet kilometr w głąb wyrobiska i potrafi pracować w temperaturze 60 stopni. Urządzenia, w jakie jest wyposażony, pozwalają mu dokonać pomiarów gazów, w tym metanu, temperatury i wilgotności. Wszystkie te dane transmituje do sztabu akcji. Obecnie takie informacje rzadko przekazywane są z wnętrza rejonu, a prawie nigdy z okolic ścian. Dzięki robotowi będzie można podjąć trafniejszą decyzję co do uruchomienia zamkniętego rejonu lub dalszego prowadzenia akcji gaśniczej.

Fot: New World Resources

Prototyp niekomercyjnego Górniczego Mobilnego Robota Inspekcyjnego to efekt projektu realizowanego w latach 2008-2010 i dofinansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju kwotą 3 mln 560 tys. złotych. Badacze udoskonalają go w kolejnym projekcie. Jest to pierwsze na świecie rozwiązanie mobilnego robota przeznaczonego do działania w tak ekstremalnych warunkach i jest w pełni dostosowane do potrzeb polskich kopalni.

Robot napędzany jest pneumatycznie azotem z butli umieszczonej na platformie. Waży dwieście kilogramów, ale steruje się nim za pomocą odpornego na wstrząsy i warunki klimatyczne komputera osobistego oraz specjalnie stworzonego oprogramowania. Sygnały wizyjne, sterujące i pomiarowe transmitowane są przewodowo. Jego układ ruchowy to trójosiowy, niezależnie zawieszony zestaw kołowy, wspomagany trzema nogami zamocowanymi na niezależnie sterowanych goleniach. Dzięki takiemu rozwiązaniu robot może poruszać się po terenie płaskim, jak i nachylonym do 30 stopni. Potrafi przekraczać przeszkody o ograniczonej wysokości, tj. progi, szyny kolejek, wodę. Robot jest przystosowany do pracy w bardzo wysokiej temperaturze, w strefach zagrożonych wybuchem metanu i pyłu węglowego w podziemnych zakładach górniczych.

Prototyp przeszedł pomyślnie badania i jest zgodny z dyrektywami UE oraz spełnia wymagania budowy przeciwwybuchowej. Ale nie oznacza to, że może już działać w kopalni. Owocem projektu jest demonstrator technologii, który nie może generować żadnych zysków. Technologia ta może być później zakupiona przez firmę prywatną, która rozpoczęłaby produkcję. Za robota trzeba będzie zapłacić około 600 tysięcy złotych. Eksploatacją prototypu komercyjnej wersji zainteresowane są przede wszystkim ośrodki ratownictwa górniczego w kraju i za granicą.

(PAP – Nauka w Polsce, Karolina Olszewska)