Naukowcy z GIG wracają do wyników badań sprzed czterdziestu lat, jest duża szansa na ich wdrożenie

Naukowcy z Głównego Instytutu Górnictwa w Katowicach rozpoczynają ważny eksperyment polegający na przetestowaniu innowacyjnej technologii hydrootworowej eksploatacji węgla brunatnego w warunkach złoża Bełchatów. Poprzedzą go testy wstępne na złożu węgla kamiennego Kopalni Doświadczalnej Barbara w Mikołowie.

W wielu europejskich krajach znajdują się złoża węgla brunatnego, których eksploatacja klasyczną metodą odkrywkową jest niemożliwa ze względów środowiskowych lub infrastrukturalnych. Istotne jest więc opracowanie innych, mniej inwazyjnych metod wydobycia z takich pokładów. Jedną z nich jest metoda hydrootworowa Hydraulic Borehole Mining (HBM). 

Urabiany wodą
– Polega na eksploatacji węgla strumieniem wody o wysokim ciśnieniu przez otwory wielkośrednicowe wiercone z powierzchni terenu do spągu złoża. Po wykonaniu odwiertu, do otworu opuszcza się wielofunkcyjne urządzenie urabiająco-wydobywcze składające się z kolumny rur i obrotowej głowicy hydraulicznej, na której zainstalowane są dysze tnące strugą wody. Są one narzędziem urabiającym pokład węgla. Eksploatacja prowadzona jest warstwami od spągu ku stropowi złoża, formując cylindryczną komorę o promieniu kilku metrów. W dolnej jej części osadza się urobiony węgiel wraz z wodą. Urobek wynoszony jest na powierzchnię rurą przy wykorzystaniu tzw. podnośnika wodno-powietrznego – wyjaśnia dr inż. Jacek Skiba z Zakładu Aerologii Górniczej Głównego Instytutu Górnictwa.

Co ciekawe, technologia ta miała swoje początki w późnych latach osiemdziesiątych! Jej pionierem był Wiesław Jura, ówczesny wicedyrektor ds. badań GIG. Pierwsze eksperymenty zostały przeprowadzone z sukcesem również na złożu węgla brunatnego Bełchatów. Tamte realia nie pozwoliły jednak na jej dalszy rozwój. Postęp w dziedzinie technologii materiałowych oraz technik wiertniczych stwarza obecnie realne szanse na wdrożenie technologii na skalę przemysłową. Istotne jest to, że nie stanowi ona konkurencji dla stosowanych obecnie metod klasycznych, ale może być realną i jedyną alternatywą dla zagospodarowania złóż, których ze względów środowiskowych czy trudnych warunków geologicznych nie da się eksploatować metodami klasycznymi.

Mało tego – zdaniem prof. dr. hab. inż. Józefa Dubińskiego, byłego dyrektora naczelnego GIG, a zarazem koordynatora międzynarodowego konsorcjum powołanego do realizacji projektu pilotowo-demonstracyjnego HydroCoal Plus, technologia HBM została uznana przez wiodące jednostki naukowo-badawcze oraz największe firmy z przemysłu wydobywczego na świecie za mogącą mieć przemysłowe zastosowanie w eksploatacji pokładów węgla brunatnego oraz innych cennych dla gospodarki minerałów, m.in. rudy uranu, bursztynu i kamieni szlachetnych. Może być też stosowana w pokładach węgla brunatnego, charakteryzujących się znaczną miąższością od kilkunastu do kilkudziesięciu metrów, umiarkowaną twardością oraz zaleganiem do kilkuset metrów.

Jak tłumaczy Bartłomiej Jura z GIG, jej testy rozpoczęto od prób hydrocięcia i zbudowania w KD Barbara laboratoryjnej instalacji tzw. podnośnika wodno-powietrznego.

– Badania te zostały potwierdzone pomyślnymi testami w otworze odwierconym z powierzchni do pokładu węgla kamiennego zalegającego tu na głębokości 30 metrów. W zależności od panujących warunków atmosferycznych kontynuowane będą testy urabiania i wynoszenia na powierzchnię podnośnikiem powietrznym węgla kamiennego. Na wiosnę zostaną powtórzone w kopalni węgla brunatnego w Bełchatowie – zwraca uwagę naukowiec. 

Duże zainteresowanie
Innowacyjność tej technologii w połączeniu z wysokimi standardami bezpieczeństwa pracy załogi, walorami prośrodowiskowymi oraz dzięki atrakcyjnej stronie ekonomicznej wzbudza duże zainteresowanie wśród europejskich producentów węgla brunatnego, takich jak PGE GiEK czy Severočeské Doly z Czech, i potwierdza wagę projektu, który finansowany jest ze środków Europejskiego Funduszu Badawczego Węgla i Stali oraz polskiego resortu nauki. Partnerami w międzynarodowym konsorcjum realizującym projekt HydroCoal Plus są: PGE GiEK – Bełchatów, Poltegor – Instytut Górnictwa Odkrywkowego PIB, Uniwersytet Techniczny Akademii Górniczej – TU BAF Freiberg z Niemiec oraz spółka węglowa SD Severočeské Doly z grupy energetycznej CEZ.