W kopalni Pniówek rozpoczęto właśnie badania w ramach projekt „Reduction of methane emissions from post-mining goafs to minimise their inflow into VAM”. O innowacyjnym sposobie odmetanowania zrobów poeksploatacyjnych portal netTG.pl rozmawiał z dr. hab. STANISŁAWEM TRENCZKIEM, p.o. kierownika Zakładu Aerologii Górniczej Głównego Instytutu Górnictwa.
- W kopalni Pniówek powstaje innowacyjny system odmetanowania nieczynnych wyrobisk. Czym różni się on od dotychczasowych stosowanych systemów?
- W ramach projektu „Reduction of methane emissions from post-mining goafs to minimise their inflow into VAM”, w kopalni Pniówek rozpoczęto właśnie badania naukowe i prace rozwojowe mające na celu ograniczenie emisji metanu ze zrobów poeksploatacyjnych w celu zminimalizowania udziału tego gazu w powietrzu kopalnianym odprowadzanym szybami wentylacyjnymi do powietrza atmosferycznego. Do niedawna największą wagę przywiązywano do efektywności klasycznego odmetanowania pokładu węgla i jego otoczenia, które jest prowadzone w rejonie ściany wydobywczej w czasie eksploatacji danego metanowego pokładu. I trudno się temu dziwić, gdyż z jednej strony wpływa to na wzrost poziomu bezpieczeństwa pracowników zatrudnionych w rejonie takiej ściany i całej kopalni, a z drugiej – na poprawę efektywności wydobycia węgla. Niezależnie od takiego klasycznego odmetanowania i tak po zakończeniu eksploatacji pokładu węgla daną ścianą wydobywczą metan nadal się wydziela do zrobów poeksploatacyjnych. Jego część migruje poprzez rozszczelinowane skały do powietrza wentylacyjnego, a następnie do powietrza atmosferycznego. Do niedawna, jeśli tylko spełnione były bezpieczne warunki dotyczące dopuszczalnego stężenia metanu w powietrzu wentylacyjnym, to takimi nieszczelnościami w zasadzie specjalnie się nie przejmowano. Podsumowując, można przyjąć, że różnica innowacyjnego systemu odmetanowania od dotychczas stosowanych systemów polega na dodatkowym ujmowaniu metanu ze zrobów poeksploatacyjnych i jego zagospodarowaniu w silnikach gazowych produkujących energię elektryczną lub elektryczną i cieplną. Ograniczona zostaje przy tym emisja metanu do powietrza atmosferycznego.
- Czy są jakieś szczególne powody, dla których za miejsce uruchomienia tej instalacji wybrano akurat kopalnię Pniówek?
- Znajdujemy się w szczytowej fazie dekarbonizacji produkcji energii w Unii Europejskiej. Ostatnie tygodnie zdominowała dyskusja nad ostatecznym kształtem tzw. rozporządzenia Komisji Europejskiej i Rady w sprawie redukcji emisji metanu. W przypadku Jastrzębskiej Spółki Węglowej restrykcje w nim zawarte będą obowiązywać po trzech latach od jego wejścia w życie. Głównie dotyczy to opłat związanych z ponad kryterialną ilością metanu, wynoszącą 5 t metanu na 1000 t wydobytego węgla, emitowanego do powietrza kopalnianego, a następnie do atmosfery. Dlatego też zajęcie się metanem dopływającym ze zrobów poeksploatacyjnych do powietrza wentylacyjnego, a następnie do atmosfery, jest koniecznością. Inaczej mówiąc, celem innowacyjnego sposobu odmetanowania zrobów poeksploatacyjnych, poprzez uruchomienie specjalnie zaprojektowanej instalacji, jest ograniczenie emisji metanu z takich zrobów do powietrza wentylacyjnego i powietrza atmosferycznego. Ten innowacyjny sposób odmetanowania bez wątpienia będzie na drugiej pozycji listy priorytetów związanych z zagrożeniem metanowym. Na pierwszym bowiem miejscu nadal pozostanie zapewnienie bezpieczeństwa pracownikom i kopalni. Z kolei wybór kopalni Pniówek jako miejsca wdrożenia rezultatów projektu nie był przypadkowy. Decydowało o tym kilka czynników analizowanych na podstawie danych o metanie z 2021 r. Najistotniejsze z nich to: najniższa z kopalń JSW efektywność klasycznego odmetanowania. Wynosiła ona 37,8 proc. przy maksymalnej wynoszącej 47,4 proc. Relatywnie bardzo wysoka metanowość wentylacyjna – druga pod względem wartości w JSW, wynosząca 107,78 m sześc./min, przy trzeciej co do wielkości metanowości bezwzględnej wynoszącej 173,27 m sześc./min. Oznaczało to, że w zrobach poeksploatacyjnych występuje znacząca desorpcja metanu, która przekłada się na jego emisję do powietrza wentylacyjnego, a następnie do powietrza atmosferycznego. Jeśli więc innowacyjny system odmetanowania sprawdzi się w kopalni Pniówek, to powinien się także sprawdzić w pozostałych kopalniach JSW.
- O jaką skalę odmetanowania tu chodzi i czy ta technologia już została zastosowana gdzieś na świecie?
- Dotychczasowe badania pokazały, że – jak już wspominałem – w kopalni Pniówek istnieją duże zasoby metanu znajdującego się w zrobach poeksploatacyjnych. Głównie ma to miejsce na poziomach wentylacyjnych, z których nie prowadzi się już eksploatacji. Z miejsc takich odmetanowania się nie prowadzi ze względu na jego niższe niż wymagane stężenie, czyli niższe niż 30 proc. Jednak po przeliczeniu tych ilości metanu na tzw. metan czysty (100 proc.) okazuje się, że w skali roku daje to kilkanaście milionów metrów sześc. A to wcale niemało, jeśli weźmie się pod uwagę restrykcje rozporządzenia o ograniczaniu emisji metanu. Zatem jest o co walczyć. W tym też celu należało uzyskać zgodę prezesa Wyższego Urzędu Górniczego na odstąpienie od przepisów górniczych wymagających przy odmetanowaniu stężenia nie mniejszego niż 30 proc. Uzyskana zgoda obniża ten próg do stężenia nie mniejszego niż 20 proc. Jak z tego wynika, działania te są prekursorskie. Nigdy wcześniej na taką skalę takiego odmetanowania nie stosowano.
- Jaka jest rola Głównego Instytutu Górnictwa w tym przedsięwzięciu?
- GIG, jako lider, był głównym pomysłodawcą i inicjatorem działań doprowadzających do złożenia wniosku o dofinansowanie projektu, a kluczową rolę odegrał tu dr inż. Jacek Skiba, jego kierownik. Wykonawcami są jeszcze cztery jednostki naukowe: Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy, Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, Universidad de Oviedo z Hiszpanii, Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare Pentru Securitate Miniera si Protectie Antiexploziva Insemex Petrosani z Rumunii, a także Jastrzębska Spółka Węglowa jako przedsiębiorca górniczy. Projekt prowadzony jest przy pełnym zaangażowaniu jednostek naukowych i Jastrzębskiej Spółki Węglowej, co daje duże szanse na sukces. Rezultaty tego będą wymierne zarówno w związku z ograniczeniem emisji gazów cieplarnianych, jak i mniejszymi opłatami za emisję metanu, a także z produkcją energii elektrycznej i cieplnej na bazie ujmowanego metanu spalanego w silnikach gazowych.
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.
