Ağırlıkla kömür madenlerinde meydana gelen kazalarla gündeme gelen grizu, aslında tek bir gazı değil, bir gaz karışımını ifade etmektedir.

Fosil yakıtlar söz konusu olduğunda ortamda ortaya çıkabilecek gazların başında gelen metan (CH₄) ve hidrojensülfür (H₂S)’dür. Kömür madenlerinde ise ön planda olan tehlike kaynağı hava ve metan gazının karışımı olan grizudur.

Genellikle kömür ocaklarında görülen grizu (metan ve hava karışımı), kömürün oluşumundan itibaren kömürün içerisinde veya damarı çevreleyen kayaçların arasında sıkışmış olarak bulunabilir. Renksiz, kokusuz, tatsız ve zehirli olmayan metan, yeraltı maden işletmeleri için yüksek tehlike içeren patlayıcı bir gazdır. Yeraltı maden havasında % 4 -15 metan bulunduğu durumlarda grizu patlaması gerçekleşebilir. En şiddetli patlama ise %9’luk grizu konsantrasyonunda oluşur.

Kömür madenlerinin kabusu olan grizu, Türkiye’de de sık sık görülmekte. Özellikle yaşlı kömür damarlarında grizu riski yüksektir. Metan, etan, propan, bütan ile hidrojen, karbonmonoksit gibi bütün yanıcı gazları bünyesinde bulunduran hava, patlayıcı özellik gösterir.

Bunların en önemlisi hidrokarbonlar ve özellikle metan olup, metan ile havanın karışımı madencilikte “grizu” olarak isimlendirilir. Metanın tek başına yanması (metan patlaması) sırasında karbonmonoksit oluşmaz. Ancak metanın yanması kömür tozunun bulunduğu ortamda meydana gelirse, son aşamada kömür tozu patlaması olur ve bol miktarda karbonmonoksit oluşur.

Kömür madenlerindeki kömür damarlarından metan gazı açığa çıkabilmektedir. Bu nedenle madenlerde metan gazı dedektörleri bulunmakta ve metan gazı seviyesi sürekli kontrol edilerek belli bir değerin altında olup olmadığı gözlemlenmektedir. Madenlerin havalandırılması, metan gazı yoğunluğunun belirli bir seviyenin altında tutulması ve oksijen miktarının belirli bir seviyenin üzerinde tutulması açısından yaşamsal önem taşımaktadır.

Madenlerde metan gazı birikmesini engellemek için kullanılan bir diğer yöntem metan drenajlarıdır. Metan drenajı, kömür ocaklarında damar ve tabakalardan ocak atmosferi içine nüfuz eden grizunun çalışma alanı dışına atılmasında kullanılan bir yöntemdir.

Grizu Oluşumuna Karşı Alınabilecek Önlemler

Normal koşullar altında katı bir kömür parçası yanıcıdır. Ancak, ufalanarak ince toz haline getirildiğinde tutuşucu ve patlayıcı bir hal alır. Kömür tozu patlamaları üzerinde yapılan araştırmalar ve yaşanan olaylar aşağıdaki önemli bulguları ortaya çıkarmıştır. Kömür tozu küçük bir metan patlamasını büyük bir patlamaya dönüştürebilir. Ayrıca, yanan bir toz bulutunun alevi bir gaz birikintisine ulaştığında gazı patlatabilir.

İnce ve kuru kömür tozlarının varlığı grizunun alt patlama sınırını daha aşağıya indirebilir. Patlama kömür tozunu da içeriyorsa önemli miktarda karbonmonoksit gazı oluşabilmektedir. Toz patlamasının olabilmesi için havada askıya geçmiş bir toz bulutunun ateşleyici bir kaynakla temasa geçmesi gerekmektedir. Araştırmalar ocaklarda metan-hava karışımlarını patlatabilecek her türlü kaynağın bir toz bulutunu da patlatabileceğini göstermektedir. Ancak ocakların en tozlu yerlerinde bile askıdaki tozlar patlayıcı bir toz bulutu oluşturamazlar. Patlama için önemli olan tavan, taban ve yan duvarlarda birikmiş olan toz olup, bunun bir darbe etkisiyle gruplanarak havaya karışması gerekmektedir.

Yani bir patlamanın olabilmesi için çökmüş tozu havalandıracak bir etken ile bulutu ateşleyecek etkenin bir araya gelmesi gerekmektedir. Bu açıdan kömür madenleri diğer madenler arasında en çok kazanın yaşandığı ve bu kazaların sonucunda çok sayıda ölümle karşılaşılan bir alandır. Yasalar doğrultusunda, metanın havada bulunma oranı, hacimce %1’dir. Bu seviyeye ulaşıldığında acilen önlem alınması gerekmektedir. Eğer bu karışım %1’in üzerine çıkarsa, maden ocağı acilen boşaltılmalıdır.

Grizu, metan-hava karışımı olarak da adlandırılabilir. %4 – %15 arası metan ile havanın birleşmesinden oluşan bu karışım, 650 santigrat derecede de 2 fazlı bir yanma gerçekleştirir. Bu karışım önce ani şekilde genleşir, daha sonra patlama merkezine doğru çok büyük bir kuvvetle gazı sıkıştırır. Büyük tahrip gücüne ve yıkım etkisine sahip bir patlamadır.

Grizu Patlaması Sonrası Neler Yaşanır?

Madenlerde kullanılan üretim şekillerinden biri oda topuk yöntemidir. Temel olarak, cevherin üretimi sırasında, madenin üzerinde oluşan yükü dengelemek için bırakılan topuklar ve üretimin gerçekleşmiş olduğu odalardan oluşur. Oda topuk yöntemi genelde kömür, demir ve bakır madenlerinde tercih edilir. Yöntemde en önemli olan, topukların boyutlarıdır.

Bırakılan topuklar çok küçük olursa, tavanın oluşturduğu yükü dengeleyemez ve maden çöker. Ancak topuklar çok büyük bırakılırsa, üretilmesi gereken cevher ocak içinde bırakılacağından, yapılacak üretimin miktarı azalır. Zayıf topuklardan birinin çökmesi durumunda çevre topuklara daha fazla yük düşeceğinden, çökme, domino gibi yayılabilir. Patlama sonrasında tüneller çökmeye başladığı için bütün madeni etkiler.

Kömür madeni denince akla gelen ilk tehlike faktörü olan ve grizu oluşumunda rol alan metan gazı sadece bu alanda değil, bir çok kapalı alanda birikimi mümkün olan bir gazdır. Yeraltı kömür madenlerinde olduğu gibi, kapalı alan çalışmaları öncesinde de mutlaka çoklu gaz ölçüm cihazları ile varlığı kontrol edilmelidir.