- Występujący w kopalniach metan może mieć wysokie ciśnienie, sięgające nawet 40 atmosfer. Gaz w makroporach i szczelinach na skutek naruszenia górotworu szybko wypływa do atmosfery kopalnianej - opisuje prof. Henryk Badura z Katedry Inżynierii Bezpieczeństwa Wydziału Górnictwa i Geologii Politechniki Śląskiej w rozmowie z "Trybuną Górniczą".
Przez pewien czas w miejscu katastrofy w kopalni Zofiówka stężenie metanu w atmosferze przekroczyło 40 proc. Czy to możliwe, że mieliśmy do czynienia z podziemnym, naturalnym zbiornikiem gazu, który został rozszczelniony przy wstrząsie?
W naszych kopalniach mamy do czynienia z dwoma formami występowania metanu: wolnym i sorbowanym. Wolny występuje w makroporach, szczelinach i kawernach, czyli naturalnych pustkach w skałach. Te ostatnie (kawerny) w naszym górnictwie węglowym nie są spotykane. Występujący w kopalniach metan może mieć wysokie ciśnienie, sięgające nawet 40 atmosfer. Gaz w makroporach i szczelinach na skutek naruszenia górotworu szybko wypływa do atmosfery kopalnianej. Jeżeli następuje nagłe zmniejszenie przekroju poprzecznego wyrobiska z powodu tzw. tąpnięcia, ilość przepływającego powietrza maleje. Jednocześnie wzrasta dopływająca do wyrobiska ilość metanu, gdyż górotwór spękał, utworzyły się szczeliny, którymi metan łatwo przepływa do wyrobisk. To prowadzi do wzrostu stężenia metanu.
A ten drugi rodzaj metanu?
To metan sorbowany występujący na powierzchni wewnętrznej węgla, czyli na powierzchni mikroporów, których średnica jest bardzo mała. Jeżeli węgiel jest w stanie naturalnym, to pory są zaciśnięte i metan nie ma szans się uwolnić. Przy wstrząsie następuje degradacja górotworu. Powstają nowe szczeliny, w których spada ciśnienie metanu. To prowadzi do przechodzenia tego gazu ze stanu zasorbowanego do stanu wolnego, czyli również do wypływu do atmosfery kopalnianej. Oczywiście, jeżeli ilość dopływającego metanu wzrasta, a jednocześnie spada dopływ powietrza (co jest efektem zapełnienia wyrobiska skałami), dochodzi do bardzo szybkiego wzrostu stężenia metanu. W Zofiówce, po katastrofie, mieliśmy do czynienia ze wstrząsami wtórnymi. One nie były odczuwalne na powierzchni, ale pod ziemią ich efektem było kolejne uwalnianie się metanu i wzrost jego stężenia.
Ale skąd wzięło się na miejscu katastrofy aż ponad 40-proc. stężenie metanu?
To właśnie wynika z tego, co powiedziałem. Wzrost wypływu metanu, a jednocześnie degradacja wyrobiska wpływa na zwiększenie stężenia metanu. Metan, który wydobył się ze zdegradowanego górotworu, nie był rozrzedzany. Domyślam się, że w normalnej sytuacji, przy sprawnie działającej wentylacji, przez chodnik przepływało około 1000 - 1500 m sześc. powietrza na minutę. Ale tam, bezpośrednio po katastrofie, taka ilość powietrza nie mogła, ani do tej pory nie może płynąć.
Czy możliwe jest, żeby w Zofiówce w wyniku wstrząsu rozszczelniła się kawerna z metanem?
Nie, to jest mało prawdopodobne. To był wzmożony wypływ metanu na skutek degradacji górotworu. Kawerny w naszym górnictwie nie występują na tej głębokości. Stwierdzano je jedynie blisko powierzchni.
Jeśli chcesz mieć dostęp do artykułów z Trybuny Górniczej, w dniu ukazania się tygodnika, zamów elektroniczną prenumeratę PREMIUM. Szczegóły: nettg.pl/premium. Jeżeli chcesz codziennie otrzymywać informacje o aktualnych publikacjach ukazujących się na portalu netTG.pl Gospodarka i Ludzie, zapisz się do newslettera.
Witam! Nie wiedziałem że ciśnienie mierzy się w atmosferach bo mnie w Gliwicach uczyli o Pascalach ale reszta się zgadza.
...i co z tego artykułu wynika?....Panie profesorze, potrafi Pan zminimalizować występujące zagrożenia jakim jest CH4? Aby Brać Górnicza mogła bezpiecznie wydobywać węgiel z pokładów metanonośnych?....pozdrawiam