Górnictwo: Wdrożenie technologii wierceń kierunkowych pozwoli zwiększyć efektywność odmetanowania w kopalniach

Realizowany przez Zakład Górniczych Robót Inwestycyjnych Polskiej Grupy Górniczej innowacyjny projekt odmetanowania pokładów z zastosowaniem technologii podziemnych wierceń kierunkowych przynosi dobre rezultaty. Został zaprezentowany podczas tegorocznej XXXII Szkoły Eksploatacji Podziemnej w Krakowie. Stanowi mocną odpowiedź na forsowane przez Komisję Europejską rozporządzenie metanowe.

Projekt zakłada wiercenie otworów kierunkowych na min. 30 m nad eksploatowanymi pokładami węgla. Występuje tam strefa spękań, ale otwory pozostają aktywne i mogą odbierać metan nawet przez kolejnych kilka lat

Metan, który uwolni się po spękaniu górotworu podczas eksploatacji ścian pozostaje w zrobach, a dzięki otworom kierunkowym o długim zasięgu jest ściągany. Dla przykładu, gdy ze zrobów, w których nie wywiercono otworów wydostanie się do atmosfery wraz z powietrzem wentylacyjnym np. 100 kubików metanu, to z wykonanymi otworami kierunkowymi wypłynie już tylko 50 kubików, a kolejne 50 ujętych zostanie poprzez zastosowanie otworów horyzontalnych na stacji odmetanowania i zagospodarowanych.

Do wykonywania otworów kierunkowych o długim zasięgu służą specjalne wiertnice. Pionierski projekt realizowany był w kopalni Staszic-Wujek ruch Murcki-Staszic w polu C dla odmetanowania Ściany I-C oraz Ściany II-C, której eksploatacja prowadzona była w 2022 r. Zakończenie eksploatacji nie miało wpływu na pracę odwierconych otworów kierunkowych z uwagi na usytuowanie na odpowiedniej wysokości nad ścianą. Umożliwiło to wykorzystanie ich do odmetanowania poeksploatacyjnego. Okazało się, że średnia efektywność odmetanowania w całym okresie eksploatacji ściany I-C, wyniosła 71 proc. Średnie stężenie metanu w otworach kierunkowych nie spadało poniżej 88 proc. Z kolei maksymalny strumień objętościowy metanu z otworów kierunkowych osiągnął wydatek 6,9 m sześc. metanu na minutę.

Podczas eksploatacji ściany II-C koncentracja metanu w otworach kierunkowych wahała się od 52 proc. do 88 proc. Maksymalne ujęcie mieszaniny gazowej z jednego otworu kierunkowego wyniosło 10,6 m sześc. na min. Sumaryczny udział w odmetanowaniu realizowanego za pomocą otworów kierunkowych w stosunku do otworów klasycznych, wyniósł proporcjonalnie 65:35 proc.

To godne uwago wyniki.

Rozwój technologii wierceń kierunkowych oraz sposobów stymulacji produktywności metanu, otwiera nowe możliwości dla przedeksploatacyjnego ujęcia metanu z pokładów węgla oraz poeksploatacyjnego ujęcia gazu zgromadzonego w przestrzeni zrobowej. Wdrożenie technologii wierceń kierunkowych pozwoli również zwiększyć efektywność odmetanowania w kopalniach, przy jednoczesnym zwiększeniu wykorzystania metanu.  To bardzo istotne zwłaszcza z punktu widzenia  spodziewanych regulacji prawnych, które ma narzucić rozporządzenie metanowe forsowane przez Komisję Europejską.