Il grisou (dal francese grisou, termine di origine incerta) è il nome tradizionale dato al gas infiammabile che si accumula nelle miniere di carbone, composto prevalentemente da metano (CH₄) con tracce di etano, CO₂ e altri gas. Il metano è un sottoprodotto della coalificazione (trasformazione della materia organica in carbone sotto pressione e temperatura) e rimane adsorbito nei micropori della matrice carboniosa, in equilibrio con la pressione dei fluidi del giacimento. Quando lo scavo abbassa la pressione di confinamento, il gas viene liberato rapidamente e può accumularsi in zone a ventilazione insufficiente formando miscele esplosive.
Proprietà del metano in miniera
Il metano è più leggero dell’aria ( vs. ), tende quindi ad accumularsi nelle zone alte della galleria (tetto, volte, nicchie). Le sue caratteristiche di infiammabilità sono:
| Parametro | Valore |
|---|---|
| Limite inferiore di esplosività (LIE) | 5% vol. |
| Limite superiore di esplosività (LSE) | 15% vol. |
| Temperatura di autoaccensione | ~537°C |
| Densità relativa all’aria | 0, 55 |
Tra il 5% e il 15% in volume nell’aria, una scintilla elettrica, la fiamma di un lampione, l’attrito tra acciaio e roccia (percussion sparking) o il calore di un brillamento sono sufficienti a innescare un’esplosione devastante.
Emissioni e grisometria
Il contenuto di grisou del carbone si esprime come gas in posto (GIP, gas in place), in m³ per tonnellata di carbone. La misurazione avviene tramite test di desorbimento su carote di sondaggio (sorption isotherm test). Valori superiori a 10 m³/t classificano un giacimento come grisutoso.
Il grisometro è lo strumento portatile che i minatori usano per misurare istantaneamente la concentrazione di metano in galleria. I modelli moderni sono catalitici o a infrarossi, con allarme sonoro e luminoso automatico.
Prevenzione e controllo
Le normative minerarie impongono una gestione rigorosa del grisou:
Ventilazione
La diluzione del metano è il metodo primario. La portata di ventilazione deve mantenere la concentrazione di CH₄ in galleria sotto lo 0, 8% (soglia di allerta) e in nessun caso superare l’1% (obbligo di evacuazione in molte normative). La relazione di diluizione è:
dove è la portata di emissione del metano.
Degassificazione preventiva
Prima dello scavo, si preleva il gas attraverso fori di drenaggio diretti verso il giacimento, abbassando il contenuto di gas in posto e riducendo le emissioni durante la coltivazione. Il gas recuperato può essere utilizzato come combustibile.
Attrezzatura antideflagrante
In zona grisutosa, tutto il materiale elettrico (motori, interruttori, lampade, sensori) deve essere certificato EX (explosion-proof o intrinsically safe) per impedire che scintille o superfici calde inneschino il gas.
Monitoraggio continuo
Sistemi fissi di rilevazione multicanale monitorano in continuo la concentrazione di CH₄, CO, O₂ e CO₂ in tutti i punti critici della miniera, con teletrasmissione alla centrale di controllo di superficie.