Grisú

Grisú
El grisú (del francés grisou) es un gas que puede encontrarse en las minas subterráneas de carbón, capaz de formar atmósferas explosivas.
Composición
El componente principal del grisú es el metano. Según los yacimientos, aparecen otros gases, principalmente etano, dióxido de carbono, nitrógeno y, en menor proporción, argón, helio e hidrógeno.
Origen
El grisú tiene el mismo origen queel carbón y se forma a la vez que él. En el proceso de carbonificación, el carbón desprende diversos elementos, como hidrógeno, carbono y oxígeno, en forma de agua y gases como el dióxido de carbono, el metano, etc.
Estos gases en parte quedan retenidos en la capa de carbón y estratos adyacentes, mientras el resto migra.
El grisú en el carbón
La mayor parte del grisú, en torno al 95%, seencuentra adsorbido sobre la superficie interna del carbón. Esta adsorción es debida a la fuerzas de Van der Waals entre las moléculas del gas y las partículas de carbono. Se estima que el carbón tiene una superficie interna de 20 a 200 m²/g, con lo cual puede adsorber una cantidad importante de grisú.
El resto del grisú, alrededor del 5%, está en forma libre en las grietas, fisuras y fracturas queexisten en el interior de la capa y del propio carbón.
También es posible la presencia de grisú en otros tipos de yacimientos sedimentarios, como potasa, yeso o caliza. Su contenido en grisú es menor que en el caso del carbón debido a la ausencia de sustancias adsorbentes.
El grisú en la mina
Cuando se crea un hueco en el interior de la mina, se produce una zona de relajación de presiones alrededordel hueco, que a su vez está rodeada por otra zona de sobrepresiones.
Estos cambios originan la aparición de fracturas en ambas zonas, permaneciendo abiertas únicamente las presentes en la zona distendida. Si en esta zona existe carbón con grisú, éste fluirá hacia el hueco. En primer lugar lo hará el gas libre de las fisuras. Y después, el gas adsorbido se desplaza lentamente hacia las fisuras yde ellas al hueco. Este fenómeno se denomina desgasificación.
Cuando se arranca el carbón éste suele estar parcialmente desgasificado y continúa desgasificándose mientras se transporta hacia el exterior.
La velocidad con que se desgasifíca depende de diversos factores como la granulometría del carbón, la temperatura y la composición del grisú.
Cuando el grisú llega al hueco se diluye en laatmósfera presente en el mismo, mezclándose con el aire de la ventilación.
Propiedades
Desde el punto de vista de la seguridad en las minas subterráneas de carbón, las propiedades más importantes del grisú son su inflamabilidad y su densidad y están dadas por el componente principal, el metano.
En cuanto a la inflamabilidad la mezcla de metano y aire es explosiva entre el 5% y el 15%, límiteinferior de explosividad (LIE) y límite superior (LSE), respectivamente. Por encima del 15% la mezcla arde pero sin explotar. Y por debajo del 5% ni arde ni explota.
Con respecto a la densidad, el metano es más ligero que el aire, con lo cual puede flotar sobre él. En condiciones de baja velocidad de la ventilación, el grisú puede acumularse en las zonas más altas de las galerías en concentracionesinflamables. A altas velocidades el grisú se mezcla con el aire no siendo posible su separación posterior debido a la diferencia de densidades.
Explosiones
Cuando la concentración de metano se encuentra entre los límites de explosividad, puede producirse una explosión si en la zona existe una fuente de energía suficiente. Ésta puede ser:
• Llamas desnudas
• Chispas de origen mecánico o eléctrico• Compresiones adiabáticas u ondas de choque
• Superficies o gases calientes
La concentración más peligrosa es la correspondiente al 9,5% que es la que se corresponde a la mezcla que menor energía necesita para provocar una explosión.
En caso de producirse una explosión de grisú, las consecuencias pueden ser catastróficas en pérdidas de vidas humanas y materiales. Además, una explosión de...