Od chwili odkrycia złoża rud miedzi w rejonie Lubina na Dolnym Śląsku wiadomo było, że zapada ono pod kątem około 6 st. w kierunku północno-wschodnim. Po ponad pół wieku intensywnej jego eksploatacji, wybierano coraz niższe jego partie. Stopień geotermiczny, liczony w metrach głębokości górniczego wyrobiska, na jeden stopień wzrostu temperatury wynosi tutaj około 33 m. Po zejściu poniżej poziomu 1000 m, kiedy temperatura skał i powietrza przekroczyła 40 st. C, problemem stało się schładzanie miejsc pracy tak, aby załoga odczuwała jak najmniejszy dyskomfort z tego powodu. Zagadnienie to jest nadal jednym z najważniejszych problemów do pokonania w celu utrzymania stabilnego poziomu wydobycia. Tym bardziej że wyrobiska górnicze prowadzone są obecnie na poziomie 1300 m. Już z tego schematycznego obrazu widoczne jest kluczowe znaczenie zagadnień geotermicznych dla zachowania poziomu wydobycia w kopalniach rud miedzi.
Wysokie temperatury skał
Od pewnego czasu trwają analizy, prace naukowe i studia nad odwróceniem tej sytuacji poprzez wykorzystanie naturalnego ciepła skał i wody odprowadzanej z górotworu. Według najnowszych opracowań na ten temat, w najgłębszych partiach poszczególnych kopalń temperatura ta jest odmienna. Maksymalnie wynosi ona odpowiednio: „Lubin” – 38,5 st. C, „Polkowice” – 35,1 st. C, „Rudna” – 47,4 st. C, „Sieroszowice” – 48,1 st. C, Głogów Głęboki – Przemysłowy – 52,4 st. C. Z zestawienia tego widać, że panujące tu temperatury mogą być wykorzystane do celów energetycznych bez większych inwestycji.
Bez zainteresowania
Ponieważ górotwór, w którym prowadzone są roboty górnicze, jest zawodniony, wody odprowadzane z poszczególnych kopalń mają podwyższone temperatury. Są one znacznie niższe, aniżeli wynikałoby to z temperatury otaczających skał. Wynika to z systemu odprowadzania wód z kopalń, które wyprowadzane na powierzchnię mieszane są z wodami chłodniejszymi pochodzącymi z rejonów o niższych temperaturach i wodami dostarczanymi z powierzchni do celów technologicznych. Dla przykładu podstawowe ich dopływy do kopalń „Lubin” i „Polkowice” pochodzą z najwyższych partii złoża, które zasilane są wodami ze skał stropowych zalegających na głębokości 350-400 m i dlatego mają one najniższe temperatury. Mieszane ze znacznie cieplejszymi wodami z niższych poziomów stają się dużo mniej atrakcyjnymi dla ich geotermalnego wykorzystania. Potrzebne byłoby wydzielenie odrębnych systemów wodnych dla wód schłodzonych i bardziej gorących pochodzących z niższych poziomów kopalnianych. To oczywiście komplikuje pracę kopalni, dlatego nie jest ona zainteresowana selektywnym wykorzystaniem tych wód.
Geotermia górnicza zamiast węgla
Interesujące obliczenia dla tych nawet znacznie schłodzonych wód kopalnianych dokonał jeden z ludzi najlepiej znających zagadnienia wodne i geotermalne KGHM - Stanisław Downorowicz, profesor Politechniki Wrocławskiej. Podał on ilości i temperatury wód aktualnie odprowadzanych z poszczególnych kopalń. Nie wnikając w szczegóły, ich temperatury wahają się od 24,5 st. C w kopalni „Lubin” do 28,0 st. C w kopalni „Rudna”. Przeliczając ciepło zawarte w odprowadzanych wodach z poszczególnych kopalń, na ich odpowiednią ilość ciepła uzyskaną z węgla kamiennego, wyliczył on, że łącznie dla 71,8 m sześc./min ciepłej wody odprowadzanej ze wszystkich kopalń KGHM, zawarta w nich energia odzyskiwana w ciągu doby, odpowiada spalaniu co najmniej 209 t węgla na dobę. To około 1 proc. wydobycia w najlepszej z polskich kopalń węgla - LW Bogdanka.
Odzysk ciepła
Prosta technologia odzyskiwania ciepła z wód kopalnianych generalnie polega na jej doprowadzeniu do wymiennika ciepła, a stąd dopiero, jako zimna ma być wykorzystywana do tradycyjnych celów flotacji i transportu wodnego pochodzących stąd odpadów. Ze względu na stosunkowo niskie temperatury tej wody byłaby ona wykorzystywana do celów grzewczych. Od strony organizacyjnej instalacje odzyskiwania ciepła z wód kopalnianych należałoby zamontować przy szybach głównego odwadniania, których jest tylko cztery, na 31 wszystkich szybów udostępniających złoże rud miedzi. Pierwszą, cząstkową instalację do odzysku ciepła zbudowano już przy szybach wschodnich kopalni „Lubin”. Analizowane są następne tego rodzaju inwestycje.
Kopalnia ciepła
W przyszłości, kiedy zrezygnuje się już z wydobycia rudy miedzi, jest szansa na pozostawienie do celów geotermalnych najwyżej położonych systemów głównego odwadniania w kopalniach „Lubin” i „Polkowice”. Byłoby to najbardziej ekonomicznie uzasadnione przedsięwzięcie przede wszystkim dlatego, że wydobycie wody z tych pompowni na powierzchnię jest najtańsze. Jednocześnie układ taki zamyka grawitacyjny spływ wody na niższe poziomy, skąd jej odprowadzanie jest znacznie droższe. Geotermalne rozwiązanie to szansa na utrzymanie części kopalni KGHM, kiedy złoża rud miedzi zostaną wyeksploatowane.
Jeżeli chcesz codziennie otrzymywać informacje o aktualnych publikacjach ukazujących się na portalu netTG.pl Gospodarka i Ludzie, zapisz się do newslettera.
