Górnictwo: wygrana potyczka z temperaturą (GALERIA)

Trzy agregaty chłodnicze i 26 km rurociągów - w oparciu o ten szkielet w kopalni Rydułtowy-Anna funkcjonuje system klimatyzacji grupowej, schładzający powietrze we wszystkich ścianach eksploatacyjnych oraz siedmiu wyrobiskach przygotowawczych. Gdyby nie klimatyzacja, wydobycie kopalni, w dużym stopniu prowadzone na poziomie 1000 m, byłoby praktycznie niemożliwe. Temperatura skał na tej głębokości niejednokrotnie dochodzi do 40 st. C. Praca ludzi w takich warunkach temperaturowych jest niedopuszczalna.

Inwestycja w trzech etapach
W kopalni Rydułtowy-Anna, w której wydobycie pochodzi z poziomów 1000 do 1150 m, system klimatyzacji grupowej, wykorzystywany do schładzania wyrobisk eksploatacyjnych i przygotowawczych, funkcjonuje od 2009 r. Budowę układu podzielono na trzy etapy, w każdym kolejnym etapie instalację rozbudowywano pod względem mocy. Inwestycję rozpoczęto od zabudowania agregatu chłodniczego o mocy 1 MW. Obecnie system, składający się z trzech agregatów chłodniczych, o sumarycznej mocy 3 MW, służy do schładzania powietrza doprowadzanego do wszystkich ścian eksploatacyjnych oraz siedmiu wyrobisk przygotowawczych.

- Agregaty chłodzą znajdującą się w układzie zamkniętym wodę do temperatury 3-5 st. C. Woda jest transportowana rurociągami izolowanymi do chłodnic powietrza, znajdujących się w wyrobiskach korytarzowych i w ścianach, a następnie, po oddaniu chłodu, jest kierowana z powrotem do maszyn klimatycznych rurociągiem powrotnym - tłumaczy zasadę działania systemu Tomasz Duda, główny inżynier ds. wentylacji.

W dużym uproszczeniu klimatyzacja działa na tej zasadzie, że "przerzuca" ciepło z jednego miejsca w drugie. Nośnikiem, który odbiera ciepło z powietrza w rejonach zagrożonych, jest tzw. woda lodowa.

Nowatorskie rozwiązanie
Jak wyjaśnia inż. Duda, w początkowym okresie funkcjonowania instalacji do odbioru ciepła (to druga część procesu) służyły wyparne chłodnice wody.

- Mieliśmy problem z odbiorem tego ciepła, dlatego że chłodnice były zabudowane na poziomie 1000 m, gdzie temperatura w ogóle jest wysoka. Latem, nawet na podszybiu, jest 28-29 st. C. Przy takiej temperaturze powietrza trudno jest zrzucić to ciepło w chłodnicach wyparnych. Dlatego poszukiwaliśmy innych rozwiązań. Doszliśmy do wniosku, że ciepło może odbierać woda dołowa, którą odpompowujemy na powierzchnię. Zastosowaliśmy specjalny wymiennik, w którym ciepło skraplania pochodzące z urządzeń klimatyzacyjnych oddajemy do wody dołowej, odprowadzanej na powierzchnię - naświetla szczegóły techniczne Tomasz Duda.

Do tej pory w kopalniach podziemnych nikt nie zastosował takiego rozwiązania. Pomysł wykorzystuje fakt, że kopalnia Rydułtowy-Anna jest zlewnią dla wody pochodzącej z dawnej kopalni Rymer. Woda ta jest ujmowana na poziomie 800 m, przy wykorzystaniu pompowni głównego odwadniania. Kiedyś była odpompowywana bezpośrednio na powierzchnię, teraz przepuszczana jest przez wymiennik ciepła, a potem kierowana rurociągami na powierzchnię. Jej temperatura wynosi wówczas 28-29 st. C, a ciepło można wykorzystać na powierzchni np. do celów grzewczych.

Graniczne 33 stopnie C
Zastosowanie klimatyzacji grupowej w kopali Rydułtowy-Anna pozwoliło obniżyć temperaturę w eksploatowanych rejonach nie tylko poniżej granicznej wielkości 33 st. C (powyżej tej wartości przepisy dopuszczają jedynie prowadzenie akcji ratunkowych), ale nawet poniżej 28 st. C. To bardzo istotne, bo czas pracy ludzi ze względu na podwyższoną temperaturę w wyrobiskach nie musi być skracany do 6 godzin, a to wymierna korzyść dla kopalni. 1,5 godz. pracy więcej, przy pięciodniowym tygodniu pracy, daje w sumie jedną pełną dniówkę. Z punktu widzenia przyszłości kopalni, planującej zejście z eksploatacją na jeszcze niższe poziomy, gdzie temperatura prawdopodobnie nieco wzrośnie, klimatyzacja to życie. Obecnie najniżej znajdujący się punkt w kopalni, w którym prowadzone są roboty przygotowawcze dla przyszłej ściany, położony jest na głębokości 1210 m.

W galerii: Kopalnia Rydułtowy-Anna w obiektywie Trybuny Górniczej. Rydułtowy, kwiecień 2013 r. (zdjęcia: Jarosław Galusek)