fot: Krzysztof Lisewski
W zwalczaniu w kopalni „Pniówek” przeciwstawnych zagrożeń (metanowego i pożarowego) pomogło zastosowanie odpadów elektrownianych mieszanych z wodą
fot: Krzysztof Lisewski
Choć rejony ścian zawałowych nie są tam zaliczone do pożarowych (eksploatowane i udostępniane pokłady zaliczane są do I lub II grupy samozapalności), to jednak ocena warunków górniczo-geologicznych, w tym duża głębokość eksploatowanych pokładów – poniżej 830 m, wysoka temperatura pierwotna skał – ok. 38-41 st. C, występowanie zaburzeń geologicznych uniemożliwiających czyste wybranie węgla z ściany, wskazuje na istnienie potencjalnego zagrożenia wystąpienia pożarów endogenicznych.
– Zagrożenia metanowe i pożarowe są wzajemnie sprzeczne w ich zwalczaniu – podkreśla Henryk Stronczek, nadsztygar wentylacji w kopalni „Pniówek”. – Bo, aby zminimalizować zagrożenie metanowe, trzeba bardzo intensywnie przewietrzać wyrobiska. Z kolei zużywanie bardzo dużej ilości powietrza, powoduje wzrost zagrożenia pożarowego.
Pierwsze kroki
W zwalczaniu w kopalni obydwu tak przeciwstawnych zagrożeń, pomogło zastosowanie odpadów elektrownianych mieszanych z wodą.
– Wtłaczanie takiej mieszaniny do zbędnych wyrobisk górniczych powoduje ich uszczelnienie. W ten sposób znacznie zmniejsza się zagrożenie pożarowe. Dodatkowo poprzez likwidację szczelin w zrobach, ograniczyliśmy znacząco wypływ metanu do wyrobisk z obiegowym prądem powietrza – informuje nadsztygar Stronczek.
W „Pniówku” wykorzystywanie odpadów elektrownianych rozpoczęto w 1985 r. Do 1989 r. były to nieznaczne ilości, stosowane do celów technologicznych. Popioły zwożono do podziemi w stanie suchym i na miejscu, mieszając je z wodą, używano do uszczelniania i wypełniania korków izolacyjnych.
Z początkiem lat 90. w kopalni rozpoczęto działania organizacyjne, związane z wykorzystaniem odpadów elektrownianych do wypełniania starych, nieczynnych wyrobisk górniczych. Aby umożliwić transport większej ich ilości, zainstalowano pod ziemią sieć rurociągów. Na powierzchni, w wiacie wybudowanej na placu materiałowym specjalnie do tego celu, powstała stacja, w której wytwarzana jest mieszanina odpadów elektrownianych z zasoloną wodą dołową. Przechodząca tam bocznica kolejowa pozwala na podstawienie do 12 wagonów z pyłem. Do wiaty mogą wjechać jednocześnie dwa, które są rozładowywane za pomocą odpowiednich instalacji, podłączonych do dwóch mieszalników.
– Mieszalniki, to bardzo proste urządzenia, co gwarantuje prawie bezawaryjne ich użytkowanie i dużą wydajność – mówi nadsztygar Stronczek. – Maksymalnie na jednej zmianie możemy wyprodukować do 600 ton mieszaniny pyłów z wodą, o różnej gęstości.
W zależności od miejsca zatłaczania mieszaniny oraz długości trasy rurociągu, stosunek pyłu do wody wynosi w niej od 1:0,5 (w przypadku wypełniania korków izolacyjnych lub izolacji wyrobisk) do 1:1 (w przypadkach gdy ma penetrować zroby zawałowe).
– Mieszanina, musi mieć dobre własności penetrujące, aby jak najszczelniej wypełniła pustkę w górotworze, z drugiej jednak strony musi zapewnić zestalenie się – podkreśla nadsztygar wentylacji. – Warunek ten jest niezwykle ważny, ponieważ w ten sposób unika się zagrożenia wtórnego wypłynięcia mieszaniny i zalania czynnych wyrobisk.
50 kilometrów rur
Odpady elektrowniane zmieszane z zasoloną wodą dołową wtłaczane są aktualnie w kopalni do zrobów nieczynnych ścian, zrobów ścian eksploatowanych, przecinek likwidacyjnych ścian, zlikwidowanych i otamowanych nieczynnych wyrobisk korytarzowych i komorowych oraz korków izolacyjnych i przeciwwybuchowych. Na dole mieszanina transportowana jest rurociągami. Łączna ich długość wynosi ok. 52 km. Dla zabezpieczenia rurociągów przed wzrostem ciśnienia powyżej wytrzymałości rur, w ciągu magistral zabudowano siedem zaworów bezpieczeństwa oraz 36 układów pomiarowych, mierzących ciśnienie w czasie przepływu mieszaniny.
Od 1990 r. do 2005 r. w „Pniówku” systematycznie wzrastało wykorzystywanie pyłów elektrownianych do zwalczania zagrożeń metanowych i pożarowych – z 32 tys. ton do ponad 170 tys. ton rocznie. Później, co roku dostawy były mniejsze. W 2008 r. średnie miesięczne zużycie odpadów wynosiło 9.834 tony, podczas gdy w 2005 r. – 14.348 ton.
– Pyły są też stosowane do budowy dróg i autostrad – zauważa Stronczek. – Dlatego od wiosny do późnej jesieni mamy poważnych konkurentów w ich wykorzystywaniu. Zimą, kiedy drogowcy mają mniej roboty, znowu więcej odpadów elektrownianych trafia do nas.
Skuteczna profilaktyka
W kwietniu tego roku dotarła do „Pniówka” 2,5-milionowa tona pyłów. Kopalnia sprowadza je z elektrowni „Rybnik” i elektrociepłowni „Bielsko-Biała”.
– Na comiesięcznych posiedzeniach Kopalnianego Zespołu ds. Rozpoznawania i Zwalczania Zagrożeń Wodnych analizowane są szczegółowo wszystkie rejony, w których wykorzystywane są odpady elektrowniane zmieszane z zasoloną wodą. Uwzględnia się jednocześnie wpływ ich stosowania na aktualnie prowadzone i projektowane roboty górnicze. – W związku z wykorzystaniem mieszaniny na dole, do każdego rejonu opracowywany jest każdorazowo projekt techniczny – informuje nadsztygar Stronczek. Dodaje, że dotychczasowe, wieloletnie już, doświadczenia kopalni z wykorzystaniem mieszanin odpadów elektrownianych z zasoloną wodą dołową potwierdziło, że materiał ten jest bardzo dobrym wypełniaczem pustek pozostałych po prowadzonych robotach górniczych.
– W historii naszej kopalni eksploatację paru ścian zagrożonych pożarem endogenicznym, udało się pomyślnie zakończyć dzięki szeroko zakrojonym pracom profilaktycznym, w których maksymalnie wykorzystaliśmy mieszaninę odpadów elektrownianych z wodą dołową – komentuje nadsztygar wentylacji.
Kopalnia „Pniówek”, wykorzystując do likwidacji zagrożeń metanowych i pożarowych mieszaniny popiołów z wodą, działa także na rzecz ochrony środowiska. Bo dzięki temu, do wód powierzchniowych nie trafiło ponad 2 mln metrów sześc. zasolonych wód dołowych.
