fot: Jacek Madeja/ARC
Zastosowanie wiertnic kierunkowych w kopalniach PGG to m.in. zasługa dyr. ZGRI Edwarda Paździorki, który wcześniej pracował w górnictwie miedziowym, gdzie tego typu urządzenia są powszechnie wykorzystywane
fot: Jacek Madeja/ARC
Ponad rok temu Polska Grupa Górnicza rozpoczęła samodzielne wiercenia kierunkowe, za pomocą których prowadzone jest odmetanowanie ścian. Zdobyte w tym okresie doświadczenie potwierdziło, że ta wciąż nowatorska metoda jest nie tylko bardziej efektywna i bezpieczna, ale także tańsza niż tradycyjne sposoby odmetanowania.
Obecnie wśród metod odmetanowania pokładów węgla, stosowana jest taka, która wiąże się z wydrążeniem wyrobiska przebiegającego ok. 20-30 m nad eksploatowaną ścianą na całym jej wybiegu. Następnie z tego chodnika wiercone są otwory do odmetanowania, którymi - dzięki wytworzonemu podciśnieniu - płynie ten niebezpieczny, ale cenny gaz. Kolejnym tradycyjnym sposobem jest wiercenie otworów do odmetanowania w chodnikach przyścianowych.
Nietrudno policzyć, że budowa dodatkowego chodnika biegnącego na całej długości wybiegu ściany do ogromny koszt. Dlatego niektóre kopalnie PGG korzystały już wcześniej z nowatorskiej metody odmetanowania, polegającej na wierceniu otworów kierunkowych, czyli nie biegnących prosto, tylko po wcześniej precyzyjnie zaprojektowanej trajektorii.
Żeby takie odwierty wykonać, trzeba jednak posiadać specjalistyczną wiertnicę kierunkową oraz wyszkolonych ludzi, którzy potrafią ją obsługiwać. Takim sprzętem i personelem dysponowały wcześniej wyspecjalizowane w wierceniach kierunkowych firmy zewnętrzne.
Podpatrywali i uczyli się
To jednak zmieniło się na przestrzeni ostatniego roku, bo technologię wiercenia otworów kierunkowych zaczął wykorzystywać Zakład Górniczych Robót Inwestycyjnych, który jest częścią PGG.
Nie bez znaczenia była tutaj zawodowa przeszłość Edwarda Paździorki, który pracował w KGHM, gdzie wiertnice kierunkowe są obecnie powszechnie wykorzystywane.
Najpierw, w kwietniu 2018 r., PGG zakupiła pierwsze tego typu urządzenie. To wiertnica wyposażona w silniki wgłębne służące do kierowania otworów wraz z inklinometrami, czyli urządzeniami pozwalającymi kontrolować trajektorię wykonywanych odwiertów. Zanim jednak urządzenie mogło rozpocząć pracę, górnicy ze ZGRI podpatrywali i uczyli się, jak obsługiwać wiertnicę w należącej do KGHM kopalni Rudna.
- Trzeba mieć świadomość, że wiertnica kierunkowa to naprawdę bardzo zaawansowana technologia wyposażona w precyzyjną elektronikę. To maszyna, której nie będzie mógł obsługiwać ani nawet uruchomić zwykły górnik, który do tej pory obsługiwał tradycyjne wiertnice. Koszt takiego urządzenia to ok. 4 mln zł. Dlatego nie tylko zdecydowaliśmy się wysłać naszych pracowników na szkolenia do KGHM, ale również ustaliliśmy z producentem, że zanim nasza wiertnica zjedzie na dół, to wcześniej zostanie złożona w hali producenta, gdzie również nasi pracownicy ćwiczyli "na sucho" jej obsługę – wyjaśnia dyrektor Paździorko.
W PGG zdecydowano, że pierwszym zakładem, w którym zostanie wykorzystana wiertnica, będzie kopalnia Murcki-Staszic. Kopalnia właśnie weszła w nową partię pokładów grupy siodłowej, w której występuje bardzo dużo metanu. Na przełomie kwietnia i maja 2018 r. urządzenie rozpoczęło wiercenie pierwszych otworów w rejonie ściany 1C w pokładzie 501 na poziomie 900 m.
Wykwalifikowana i odpowiedzialna załoga
- Pierwsze wykonane odwierty to była dla nas wciąż nauka i zbieranie doświadczeń. Nasi ludzie musieli się zapoznać z działaniem urządzenia w warunkach dołowych. Na pierwszym stanowisku wywierciliśmy cztery otwory o różnych długościach, w sumie ok. 1000 m. Najdłuższy, który miał 316,5 m długości, o średnicy 95 mm, trafił na zbiornik metanu pod ciśnieniem, z którego w szczytowym momencie odprowadzaliśmy metan do rurociągów o wydatku powyżej 5 m sześc. na min. Następnie wiertnica została przebudowana na drugie stanowisko, zgodnie z projektem odmetanowania dla ściany 1C i rozpoczęto wiercenie kolejnych otworów. Pod koniec kwietnia tego roku zakończyliśmy wiercenie pierwszego otworu na drugim stanowisku. Długość tego otworu, również o średnicy 95 mm, osiągnęła 402 m. Obecnie trwa wiercenie kolejnych otworów zgodnie z projektem odmetanowania ściany. Nasi ludzie potrafią już precyzyjnie zaprojektować i kontrolować przebieg odwiertu. Udało nam się zbudować wykwalifikowaną i odpowiedzialną załogę, bez której sukces nie byłby możliwy – wylicza szef ZGRI.
Zaznacza, że oprócz kwestii ekonomicznych odmetanowanie za pomocą wierceń kierunkowych jest również bardziej bezpieczne dla ludzi pracujących na dole.
- Samo wywiercenie otworów kierunkowych jest 2-3 razy tańsze niż budowa dodatkowego wyrobiska nad ścianą. Na dodatek wiercenia kierunkowe są prowadzone w znacznej odległości od frontu eksploatowanych ścian. Trzeba pamiętać, że eksploatowane ściany zawsze mogą powodować zagrożenia. Z takimi zagrożeniami, np. tąpaniowymi, trzeba się liczyć wysyłając pracowników, którzy prowadzą roboty w wyrobisku służącym do odmetanowania, biegnącym nad ścianą. W przypadku wierceń kierunkowych ten problem odpada. Co ważne, nowa metoda pozwala również na ujmowanie większej ilości metanu, co przekłada się na efekt ekologiczny i ekonomiczny – dodaje Edward Paździorko.
Pozytywne doświadczenia ZGRI przekonały zarządzających PGG do zakupu kolejnej wiertnicy kierunkowej – trwa już procedura przetargowa. Kolejne tego typu urządzenie ma trafić do kopalni Mysłowice-Wesoła, gdzie również występuje bardzo duże zagrożenie metanowe. Jak podkreśla dyrektor Paździorko, wiertnica kierunkowa oprócz odmetanowania może też mieć o wiele szerszy wachlarz zastosowań. Może służyć również do wykonywania otworów badawczych, geologicznych oraz hydrogeologicznych, czyli służących do odwodnienia złoża.
Warto również podkreślić, że od 1 lipca 2019 r. ZGRI uczestniczy w działaniach międzynarodowego konsorcjum realizującego projekt DD-MET dofinansowany przez Fundusz Badawczy Węgla i Stali Unii Europejskiej pod nazwą "Zaawansowana strategia drenażu metanu, wykorzystująca technologię podziemnego wiercenia otworów kierunkowych w celu ograniczenia ryzyka i emisji gazów cieplarnianych".
