سیستم‌های تهویه پیشرفته می‌‌‌تواند حوادث معدنی را کاهش دهد
درس معدنی از حادثه طبس
فاطمه صالحی: در پی حادثه دردناک انفجار در یکی از معادن زغال‌سنگ کشور که به جان‌باختن 50کارگر منجر شد، توجه‌‌‌ها به چالش‌‌‌های علمی و فنی ایمنی در این معادن جلب شده است. گاز متان (CH4) که در غلظت 5 تا 15درصد قابلیت انفجار دارد، عامل اصلی خطر در این معادن است. پاکت‌‌‌های گازی (Gas Pockets)، حفره‌‌‌های بزرگ حاوی گاز متان فشرده، تهدیدی جدی محسوب می‌‌‌شوند. فناوریهای پیشرفته مانند توموگرافی سیستمیک و الکتریکی برای شناسایی این پاکت‌‌‌ها وجود دارد، اما در ایران کمتر استفاده میشود. سیستم‌های تهویه هوشمند، مانیتورینگ در زمان واقعی و استخراج پیش از موعد گاز متان از راهکارهای نوین ایمنی هستند. همچنین، استفاده از واقعیت مجازی در آموزش و به‌کارگیری روبات‌‌‌ها در مناطق خطرناک می‌‌‌تواند ایمنی را افزایش دهد. مدیریت جامع ریسک و سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه نیز برای ارتقای ایمنی ضروری است.
حادثه تلخ اخیر در یکی از معادن زغال‌سنگ کشور که به جان‌باختن 50 کارگر و مجروح شدن تعدادی دیگر منجر شد، بار دیگر توجه‌‌‌ها را به مساله ایمنی در معادن جلب کرده است. این فاجعه که ناشی از انفجار گاز متان بود، ضرورت بررسی دقیق‌‌‌تر مسائل فنی و علمی مرتبط با ایمنی در معادن را برجسته می‌‌‌سازد. معادن زغال‌سنگ با چالش‌‌‌های منحصربه‌فردی در زمینه ایمنی روبه‌رو هستند. گاز متان (CH4) که به طور طبیعی در لایه‌‌‌های زغال‌سنگ وجود دارد، عامل اصلی خطر در این معادن محسوب میشود. این گاز در غلظت‌‌‌های بین 5 تا 15درصد در هوا، محدوده انفجاری خود را دارد و در این شرایط، حتی یک جرقه کوچک می‌‌‌تواند موجب انفجار مهیبی شود. علاوه بر خطر انفجار، تجمع متان می‌‌‌تواند باعث کاهش اکسیژن در فضای معدن شده و خطر خفگی را برای کارگران ایجاد کند. در معادن، دو منبع اصلی گاز متان وجود دارد: نشت مداوم گاز از لایه‌‌‌های زغال‌سنگ که نیاز به تهویه مستمر دارد و پاکت‌‌‌های گازی که حفره‌‌‌های بزرگ حاوی گاز متان فشرده هستند. این پاکت‌‌‌های گازی در صورت آزاد شدن ناگهانی، می‌‌‌توانند حجم زیادی گاز را در مدت کوتاهی وارد فضای معدن کرده و خطر جدی ایجاد کنند.
توجه اضطراری به ایمنی در بخش معدن
به‌منظور درک بهتر ابعاد فنی این فاجعه و چالش‌‌‌های ایمنی در معادن به صحبت‌های بابک اسماعیلی، کارشناس حوزه معدن، پرداخته‌ایم. اسماعیلی معتقد است که در معادن زغال‌سنگ گازی، تجهیزات ایمنی خاصی موردنیاز است. سنسورهای گاز، با قیمتی حدود 27میلیون تومان، از ضروریات هر معدن زغال‌سنگ محسوب می‌‌‌شوند. این سنسورها قادرند حتی غلظت‌‌‌های پایین گاز متان را تشخیص داده و هشدارهای لازم را صادر کنند. علاوه بر این، سیستمی به نام (HAC (Hazardous Area Control در معادن زیرزمینی وجود دارد که عملکردی مشابه قناری در گذشته یا شمع روشن برای تشخیص کیفیت هوای محیط است. این سیستم به طور مداوم کیفیت هوا را بررسی کرده و در صورت افزایش غلظت گازهای خطرناک، هشدار می‌دهد. اسماعیلی توضیح داد که در ورودی هر تونل، تابلویی نصب شده که وضعیت گاز را نشان می‌دهد. این تابلوها اطلاعات لحظه‌‌‌ای از میزان گاز موجود در بخش‌‌‌های مختلف معدن را ارائه می‌دهند. در شروع هر شیفت کاری، گازسنجی انجام میشود و نتایج آن در این تابلوها ثبت میشود.
این اقدامات حداقل‌‌‌های ایمنی هستند که در تمام معادن زغال‌سنگ ایران، حتی معادن کوچک‌تر، باید رعایت شوند. به گفته این فعال معدنی، یکی از چالش‌‌‌های اصلی در معادن گازی، مدیریت پاکت‌‌‌های گازی است.
اسماعیلی افزود: در برخی موارد، حجم گاز در این پاکت‌‌‌ها به قدری زیاد است که می‌‌‌توان از آن برای تامین گاز شهری در مقیاس محدود استفاده کرد. انفجار اخیر احتمالا ناشی از آزاد شدن ناگهانی یکی از همین پاکت‌‌‌های گازی بزرگ بوده است.
نکته مهمی که اسماعیلی بر آن تاکید می‌کند، این است که تکنولوژی شناسایی و کشف این پاکت‌‌‌های گازی از سال‌ها پیش وجود داشته است. شرکت‌های پیشرو مانند مونتان آلمان، بیش از 30سال پیش توانایی شناسایی این پاکت‌‌‌ها را داشته‌‌‌اند و در کرمان پس از بررسی‌‌‌های یک معدن، این اطلاعات را به ایرانی‌‌‌ها نیز دادند. این فناوری‌‌‌ها از روش‌های پیشرفته ژئوفیزیکی مانند لرزه‌‌‌نگاری و توموگرافی الکتریکی برای شناسایی حفره‌‌‌های گازی استفاده می‌کنند. متاسفانه، در بسیاری از معادن ایران، این فناوری‌‌‌ها هنوز به‌طور گسترده مورد استفاده قرار نمی‌‌‌گیرند.
اسماعیلی به چالش‌‌‌های اقتصادی و فنی نیز اشاره کرد و گفت: توانمندیهای فنی و اقتصادی صنعت معدن ایران با استانداردهای جهانی فاصله زیادی دارد. قیمت‌گذاری دستوری و حاشیه سود پایین معادن زغال‌سنگ، انگیزه و توان مالی سرمایه‌گذاری روی فناوریهای پیشرفته ایمنی را کاهش داده است. در کشوری که تهیه تجهیزات با قیمت‌های چند برابری امکان‌‌‌پذیر است، تامین فناوریهای پیشرفته ایمنی برای بسیاری از معادن دشوار است.
او با اشاره به یک راهکار بیان کرد: اختصاص بخشی از درآمد صنعت فولاد که از زغال‌سنگ به عنوان ماده اولیه استفاده می‌کند، به ارتقای ایمنی در معادن زغال‌سنگ کمک خواهد کرد. او تاکید کرد که این مبلغ باید صرفا برای خرید تجهیزات پیشرفته ایمنی، آموزش کارکنان و بهبود زیرساخت‌‌‌های ایمنی هزینه شود.
تجربیات جهانی مقابله با گاز متان
با توجه به نظرات کارشناسی و بررسی‌‌‌های علمی، می‌‌‌توان گفت که مدیریت ایمنی در معادن گازی نیازمند رویکردی جامع و چندبعدی است. استفاده از فناوریهای پیشرفته شناسایی و مدیریت پاکت‌‌‌های گازی، مانند روش‌های ژئوفیزیکی توموگرافی سیستمیک و الکتریکی، می‌‌‌تواند به شناسایی دقیق محل و حجم پاکت‌‌‌های گازی کمک کند. این اطلاعات برای برنامه‌‌‌ریزی استخراج ایمن و تخلیه کنترل‌شده گاز حیاتی است. سیستم‌های تهویه پیشرفته و هوشمند که قادر به تنظیم خودکار جریان هوا براساس میزان گاز تشخیص داده شده هستند، می‌‌‌توانند به کنترل موثرتر سطح گاز در معدن کمک کنند. همچنین، مانیتورینگ مداوم و در زمان واقعی با استفاده از شبکه‌‌‌ای از سنسورهای پیشرفته در سراسر معدن، امکان واکنش سریع به تغییرات ناگهانی در سطح گاز را فراهم می‌‌‌آورد. یکی از تکنیک‌‌‌های نوین که در برخی کشورها مانند استرالیا و چین با موفقیت اجرا شده، استخراج پیش از موعد گاز متان است. این روش شامل استخراج گاز متان از لایه‌‌‌های زغال‌سنگ قبل از شروع عملیات معدن‌کاری است که نه‌تنها ایمنی را افزایش می‌دهد، بلکه می‌‌‌تواند منبع درآمد اضافی نیز باشد. آموزش پیشرفته و مداوم کارکنان با استفاده از تکنولوژی‌‌‌های شبیه‌‌‌سازی واقعیت مجازی (VR) می‌‌‌تواند به درک بهتر خطرات و نحوه واکنش در شرایط اضطراری کمک کند. علاوه بر این، استفاده از روبات‌‌‌ها و پهپادهای مجهز به سنسورهای پیشرفته برای بازرسی و نمونه‌‌‌برداری در مناطق بسیار خطرناک می‌‌‌تواند جایگزین حضور فیزیکی کارگران شود و ایمنی را افزایش دهد. تجربه جهانی در مدیریت معادن گازی نشان می‌دهد که کشورهای پیشرو در این زمینه، ترکیبی از فناوریهای پیشرفته، قوانین سختگیرانه و فرهنگ ایمنی قوی را به کار گرفته‌‌‌اند. استرالیا با استفاده از سیستم‌های پیشرفته تهویه و مانیتورینگ گاز در زمان واقعی، توانسته است نرخ حوادث را به‌طور چشمگیری کاهش دهد. آلمان با توسعه فناوریهای پیش‌بینی و شناسایی پاکت‌‌‌های گازی، در این زمینه پیشگام بوده است. ایالات‌متحده با تمرکز بر آموزش مداوم و اجرای مانورهای منظم تخلیه اضطراری، آمادگی کارکنان را در مواجهه با شرایط بحرانی افزایش داده است.
گازرسانی به منطقه
در مورد امکان استفاده از گاز متان معادن برای گازرسانی شهری که مطرح شد، باید گفت که این ایده از نظر علمی امکان‌‌‌پذیر است و در برخی کشورها اجرا شده است. پروژه‌‌‌های استخراج و استفاده از گاز متان معادن زغال‌سنگ (Coal Mine Methane - CMM) در کشورهایی مانند چین و استرالیا با موفقیت اجرا شده‌‌‌اند. این پروژه‌‌‌ها نه‌تنها به کاهش خطرات انفجار کمک می‌کنند، بلکه می‌‌‌توانند منبع انرژی مفیدی نیز باشند. با این حال، استفاده از این گاز برای مصارف شهری نیازمند زیرساخت‌‌‌های پیچیده و سرمایه‌گذاری قابل‌توجه است. همچنین، کیفیت و حجم گاز استخراج‌شده باید به‌طور مداوم کنترل شود تا برای مصارف خانگی مناسب باشد.
در نهایت، باید تاکید کرد که ارتقای ایمنی در معادن گازی نیازمند یک رویکرد جامع و چندبعدی است که شامل سرمایه‌گذاری در فناوری، آموزش مداوم، بهبود زیرساخت‌‌‌ها و اصلاح سیاست‌‌‌های اقتصادی میشود. حادثه اخیر نشان داد که به‌رغم وجود حداقل‌‌‌های ایمنی در اکثر معادن، همچنان خطرات جدی وجود دارد که نیازمند توجه ویژه است. یکی از نکات مهمی که باید مورد توجه قرار گیرد، بحث مدیریت ریسک در معادن گازی است. این رویکرد شامل شناسایی دقیق خطرات بالقوه، ارزیابی احتمال وقوع و شدت پیامدهای آنها و اتخاذ استراتژی‌‌‌های مناسب برای کاهش یا حذف این خطرات است. در این راستا، استفاده از نرم‌‌‌افزارهای پیشرفته شبیه‌‌‌سازی و مدل‌‌‌سازی می‌‌‌تواند به پیش‌بینی دقیق‌‌‌تر رفتار گاز در شرایط مختلف و طراحی بهتر سیستم‌های ایمنی کمک کند.
علاوه بر این، توجه به فاکتورهای انسانی در ایمنی معادن از اهمیت ویژه‌‌‌ای برخوردار است. یکی دیگر از جنبه‌‌‌های مهم که اغلب مورد غفلت قرار می‌گیرد، نقش تحقیق و توسعه در ارتقای ایمنی معادن است. سرمایه‌گذاری در پروژه‌‌‌های تحقیقاتی مشترک بین دانشگاه‌‌‌ها و صنعت می‌‌‌تواند موجب نوآوری‌‌‌های مهمی در زمینه فناوریهای ایمنی شود. به‌عنوان مثال، توسعه مواد جدید برای لباس‌‌‌های ایمنی که مقاومت بیشتری در برابر حرارت و آتش دارند یا طراحی سیستم‌های هوشمند هشدار زودهنگام مبتنی بر هوش مصنوعی، می‌‌‌تواند تحولی در ایمنی معادن ایجاد کند.
در بعد اقتصادی، همان‌طور که اشاره شد، چالش‌‌‌های مالی یکی از موانع اصلی در راه ارتقای ایمنی معادن است. اما باید توجه کرد که سرمایه‌گذاری در ایمنی، در درازمدت می‌‌‌تواند به افزایش بهره‌‌‌وری و کاهش هزینه‌‌‌های ناشی از حوادث منجر شود. بنابراین، نیاز است که سیاستگذاران و مدیران صنعت، ایمنی را نه به عنوان یک هزینه، بلکه به عنوان یک سرمایه‌گذاری ضروری برای پایداری و سودآوری بلندمدت در نظر بگیرند.
در سطح ملی، تدوین و اجرای استانداردهای سختگیرانه‌‌‌تر ایمنی، همراه با نظارت دقیق و مستمر بر اجرای آنها، می‌‌‌تواند نقش مهمی در پیشگیری از حوادث داشته باشد. همچنین، ایجاد سیستم جامع گزارش‌‌‌دهی و تحلیل حوادث و شبه‌‌‌حوادث می‌‌‌تواند به شناسایی نقاط ضعف و بهبود مداوم پروتکل‌‌‌های ایمنی کمک کند.
در پایان، باید تاکید کرد که ایمنی در معادن یک مساله پیچیده و چندوجهی است که نیازمند همکاری تمام ذی‌نفعان، از جمله دولت، بخش خصوصی، کارگران و جامعه علمی است. حادثه اخیر باید به‌عنوان یک هشدار جدی برای بازنگری در سیاست‌‌‌ها و رویکردهای موجود در نظر گرفته شود. هرچند بهبود وضعیت ایمنی در معادن ممکن است هزینه‌‌‌بر باشد، اما باید در نظر داشت که هیچ هزینه‌‌‌ای با ارزش جان انسان‌‌‌ها قابل مقایسه نیست.
امید است که با درس گرفتن از این حادثه تلخ و اتخاذ تدابیر لازم، شاهد ارتقای چشمگیر ایمنی در معادن زغال‌سنگ و سایر صنایع کشور باشیم. این امر نه‌تنها به حفظ جان کارگران زحمتکش کمک خواهد کرد، بلکه می‌‌‌تواند به توسعه پایدار صنعت معدن و رشد اقتصادی کشور نیز یاری رساند. فراموش نکنیم که پشت هر آمار و رقمی از حوادث معدنی، انسان‌‌‌هایی هستند با آرزوها، امیدها و خانواده‌‌‌هایی که چشم‌انتظار بازگشت ایمن آنها هستند.
