Potężne wybiegi ścian to powód do dumy, ale także konieczność sięgania po nowe rozwiązania

Bogdanka lubi zaskakiwać. W ubiegłym roku rozpoczęła eksploatację ściany o rekordowo długim, bo wynoszącym 7 km wybiegu. Teraz wprowadza innowacyjne rozwiązanie, które może zrewolucjonizować funkcjonowanie instalacji klimatyzacyjnych w kopalniach.

Pewną inspiracją dla lubelskiej spółki były m.in. zakłady wydobywcze działające w Republice Południowej Afryki. Jak wskazuje prezes Bogdanki Artur Wasil, nigdzie jednak na świecie nie wykorzystano lodu binarnego w tak dużej instalacji klimatycznej, jak w tej, która działa w Polu Stefanów. 

Lodowa kasza
Lód binarny – zwany również kaszą lodową lub lodem wodnym – to kryształki lodu o kształcie kulistym o wymiarach nieprzekraczających 1 mm. W Bogdance postanowiono zastosować to rozwiązanie, aby poprawić komfort pracy oraz utrzymać efektywność maszyn wykorzystujących wodę lodową.

– W rejonie wydobywczym Stefanów trwały prace przy drążeniu wyrobisk przygotowawczych, których docelowa długość miała wynieść około 7250 m. Były i są to najdłuższe wyrobiska przyścianowe w całej historii Bogdanki. Drążenie chodników rozpoczęło się pod koniec 2016 r. Docelowo mają one udostępnić do eksploatacji pokład 385 (391), w polu VIII, w rejonie Stefanów. Udostępnienie do eksploatacji tak rozległej części obszaru górniczego wiąże się z koniecznością zapewnienia dodatkowej ilości chłodu dla istniejącego systemu klimatyzacji centralnej kopalni. Spółka, chcąc poprawić komfort pracy, wydajność maszyn, jak i samego funkcjonowania Pola Stefanów, postanowiła rozwiązać problem transportu dodatkowej mocy chłodniczej istniejącym lub nowym systemem klimatyzacyjnym – mówi prezes Wasil.

Dodaje jednak, że rozbudowa powierzchniowej stacji klimatyzacyjnej oraz wymiana rurociągów w Polu Stefanów wymagałaby czasowego ograniczenia produkcji. Na to spółka nie mogła sobie pozwolić. 

Sięgnięto po alternatywę
– Alternatywą okazała się koncepcja zwiększenia mocy układu klimatyzacji wyrobisk górniczych poprzez wykorzystanie do chłodzenia powietrza mieszaniny lodu binarnego i wody lodowej, przy zachowaniu i wykorzystaniu obecnych przekrojów rurociągów i istniejących urządzeń – tłumaczy prezes Lubelskiego Węgla.

Wytwornica lodu binarnego dotarła na Lubelszczyznę w kwietniu. Jak wyjaśnia dyrektor ds. innowacji w LW Bogdanka dr inż. Łukasz Herezy, została ona wyprodukowana w Izraelu. Uruchomienie instalacji i jej testy mają się rozpocząć w tym miesiącu. Decyzję o sprowadzeniu maszyny poprzedził szereg analiz. Pod uwagę brano także inne warianty. Ostatecznie jednak postawiono właśnie na lód binarny.

– W przemyśle i budownictwie ogólnym lód wodny stosowany jest w formie płynnej zawiesiny lodowej. Jest ona mieszaniną kryształków lodu i cieczy na bazie wody, której dominująca zawartość w mieszaninie umożliwia transportowanie takiej cieczy zwykłymi pompami i rurociągami. Ciecze nośne zawiesiny lodowej stosowanej na powierzchni ziemi to najczęściej wodne roztwory substancji obniżających jej temperaturę krzepnięcia. Zwykle stosuje się jako ciecze bazowe alkohol etylowy, glikol etylenowy, glikol propylenowy oraz chlorki sodu lub wapnia. Z uwagi na obowiązujące wymogi bezpieczeństwa w górnictwie dołowym nie jest możliwe obecnie stosowanie roztworów tych środków jako nośnika lodu zawiesinowego. Z powodu dużej objętości cieczy w rurociągach i dużych przepływów w całym układzie klimatyzacji, niekontrolowany jej wyciek wraz ze środkami obniżającymi temperaturę krzepnięcia mógłby powodować zagrożenie dla ludzi oraz urządzeń – wyjaśnia dyrektor Herezy.

Rozwiązanie, które lada dzień będzie testowane w Lubelskim Węglu, eliminuje ten problem.

– Jest to efekt zastosowania jako cieczy nośnej wody krążącej w istniejącym układzie wody lodowej, która jest stosowana powszechnie w górnictwie w układach klimatyzacji centralnej jako medium chłodzące. Rozwiązanie nie powoduje więc konieczności stosowania w obiegu wtórnym kopalni jakichkolwiek środków obniżających temperaturę krzepnięcia wody oraz dodatkowego uzdatniania wody lodowej – tłumaczy wyjątkowość rozwiązania dyrektor. 

Adaptowana technologia
Warto przy tym zaznaczyć, że lód binarny do tej pory nie był stosowany w tak dużej instalacji klimatyzacyjnej.

– Dodatkowo technologia jest adaptowana do istniejącej infrastruktury centralnej klimatyzacji, jaką posiadamy. Zresztą nie ma na świecie instalacji zaprojektowanej od A do Z z wykorzystaniem zawiesiny lodowej. Największą obawę zarówno kadry inżynieryjnej kopalni, jak i projektantów budzi współpraca podajnika trójkomorowego z zawiesiną lodową. Podajnik w swej pierwotnej wersji projektowany był do współpracy z wodą lodową i nigdzie jeszcze na świecie nie współpracował z zawiesiną lodową – mówi prezes Wasil. Dodaje także, że wdrożenie tej technologii to innowacja przez duże „I”.

– Jeżeli wyniki testów – w co wierzymy – potwierdzą założenia, jakie zostały przyjęte, to na pewno ta technologia pomoże w rozwiązaniu problemów temperaturowych w innych spółkach górniczych w Polsce i na świecie – podsumowuje szef Lubelskiego Węgla.