Analizator GPR umożliwia wyznaczanie objętości i składu gazu zawartego w przestrzeni porowej skał o dużej twardości i wytrzymałości. Bilans ilości gazu zawartego w przestrzeni porowej skał odbywa się na podstawie pomiaru zmiany ciśnienia gazu w komorze pomiarowej w wyniku rozdrobnienia próbki i uwolnienia zawartego w niej gazu. Bilans gazu zawartego w przestrzeni porowej skały jest głównym indykatorem oceny zagrożenia gazowego występującego w kopalniach podziemnych.
Zbudowane urządzenie do bilansowania gazu zawartego w skałach, zwane analizatorem GPR (ang. Gas contained in the Pore space in Rocks), składa się z dwóch podstawowych bloków funkcyjnych: młyna do rozdrabniania skał oraz analizatora zaopatrzonego w czujniki stężeń gazów, ciśnienia i temperatury. Próbka skały przeznaczona do badania umieszczana jest w hermetycznej komorze pomiarowej urządzenia, w której ulega rozdrobnieniu za pomocą wirującego noża. Napęd noża zapewnia wysokoobrotowy, bezszczotkowy silniki elektryczny o mocy 2,2 kW. Maksymalna prędkość obrotowa noża wynosi 21 000 rpm. Tak duża moc silnika oraz tak wysoka prędkość obrotowa noża umożliwiają rozdrobnienie próbki skały miedzionośnej o masie około 30-50 g, do ziarnistości pojedynczych mikrometrów, w czasie kilkudziesięciu sekund.
W pokrywie górnej komory pomiarowej urządzenia umieszczone są czujniki gazów, ciśnienia i temperatury. W pokrywie znajduje się również komora referencyjna, względem której mierzone są zmiany ciśnienia i stężenia gazów uwolnionych z próbki do komory pomiarowej w trakcie pomiaru. Bilans ilości gazu zawartego w przestrzeni porowej skał odbywa się na podstawie pomiaru zmiany ciśnienia gazu w komorze pomiarowej w wyniku rozdrobnienia próbki i uwolnienia zawartego w niej gazu. Na podstawie zmian stężeń, określany jest udział poszczególnych składników mieszaniny gazowej uwolnionych z próbki.
Rodzaj zastosowanych czujników gazów oraz ich zakres pomiarowy może być dostosowany do potrzeb użytkownika. Sterowanie i rejestracja danych pomiarowych odbywa się za pomocą dedykowanego oprogramowania.
Budowa analizatora GPR sfinansowana została ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach projektu pt.: „Nowatorski system wspomagania oceny zagrożeń gazowych w kopalniach rud miedzi” (numer projektu: LIDER/003/408/L-4/12/NCBR/2013).
INFORMACJA: dr hab. inż. Mateusz Kudasik
