Polskie kopalnie węgla kamiennego duszą się. Już nie w sensie metaforycznym, ale dosłownym. Bez niezbędnych inwestycji w modernizację systemów wentylacyjnych już za kilka – kilkanaście lat większość kopalń nie będzie zdolna do funkcjonowania. Eksploatacja węgla stanie się zabawą w rosyjską ruletkę.
– Już od pewnego czasu obserwujemy diametralny wzrost zagrożeń metanowych, pożarowych oraz klimatycznych. Na razie nie przypisuje się dużej rangi zagrożeniom klimatycznym, ale ono w najbliższych latach będzie dominujące – uważa Eugeniusz Krause, kierownik Zakładu Zwalczania Zagrożeń Gazowych Głównego Instytutu Górnictwa.
W okresie ostatnich 15 lat średnia głębokość eksploatacji w polskich kopalniach wzrosła o ok. 120 m. Wraz z tą głębokością nastąpił wzrost temperatury o 3,6 st. C (w Zagłębiu Górnośląskim temperatura wzrasta o 1 st. C co 33 metry). Czynnikiem, który dodatkowo wpłynął na pogorszenie warunków klimatycznych, jest wprowadzenie do górnictwa maszyn o dużej mocy elektrycznej, wywołujących emisję ciepła do wyrobisk górniczych.
Więcej metanu
Schodzenie do głębszych pokładów przyczyniło się także do wzrostu zagrożeń metanowych. W zdecydowanej większości kopalń zagrożenie to wzrasta wraz z głębokością, bo im głębiej tym wzrastają jakościowe parametry węgla, a jednocześnie jego nasycenie metanem. Jeszcze 15 lat temu Szczygłowice, Chwałowice czy Murcki zaliczały się do kopalń słabo metanowych. Dziś zagrożenia metanowe jest dominujące w tych kopalniach.
Zagrożenie metanowe nasiliło się także z wzrostem koncentracji wydobycia. Kopalnie wydobywają węgiel z niewielu ścian, ale za to są one dłuższe, a na dodatek mają dłuższe wybiegi. O skali tego problemu świadczy matematyczna wyliczanka, z której wynika, że wydłużenie ściany o 50 proc. powoduje wzrost wypływu metanu aż o 240 proc.! (o tyle bowiem zwiększa się obszar odprężeń). To dlatego silnie metanowa kopalnia Pniówek wydobywa węgiel aż z siedmiu ścian, choć pewnie koncentracja wydobycia wpłynęłaby korzystniej na wynik ekonomiczny kopalni. Tylko kopalnie o najniższej kategorii zagrożeń metanowego Bogdanka jak lub niemetanowe jak Piast i Ziemowit mogą sobie pozwolić na maksymalne skoncentrowanie wydobycia.
– W mojej ocenie osiągnięta została górna granica zdolności wydobywczych ścian eksploatujących silnie metanowe pokłady – uważa Krause.
Potrzebna klimatyzacja
O ile kopalnie mogą sobie poradzić – choć z coraz większym trudem – z zagrożeniami metanowymi poprzez umiejętne odprowadzenie metanu z powietrzem wentylacyjnym kopalń oraz stosownie odmetanowania, o tyle trudniej radzić sobie z zagrożeniami klimatycznymi, bo temperatura pierwotna skał wzrasta niezależnie od tego, czy to się komuś podoba, czy nie.
Aby stworzyć warunki do poprawy mikroklimatu w wyrobiskach dołowych, niezbędne jest wprowadzenie na szeroką skalę drogich urządzeń klimatyzacyjnych, przy jednoczesnym zwiększeniu tzw. wydatków powietrza (jest to także ważne z punktu widzenia zagrożeń metanowych).
Tyle, że przez ostatnie 15 lat ta sfera inwestycji w górnictwie została praktycznie zaniedbana, gdyż roboty w kamieniu, zwłaszcza budowa szybów to najkosztowniejsze inwestycje. Nie zgłębianie szybów wdechowych zaowocowało wzrostem eksploatacji podpoziomowej. Obecnie już ok. 44 proc. węgla wydobywa się z pokładów położonych poniżej głębokości szybów.
Mało wyrobisk
- Dziś eksploatacja podpoziomowa nie jest jeszcze tak groźna, bo jest prowadzona do 100 m poniżej poziomu udostępnienia. Co będzie jednak za pięć lat jak zejdziemy głębiej? - pyta Krause.
Póki co udaje się przewietrzać coraz trudniej dostępne wyrobiska zwiększając parametry techniczne stacji wentylatorów głównych. Jednak braki w tzw. szkielecie kamiennym (niedostateczna ilość wyrobisk przy jednoczesnym ich niewielkim przekroju) skutecznie utrudniają właściwą wentylację kopalń.
Eugeniusz Krause obrazuje to najlepiej na przykładzie kufla z piwem.
- Proszę spróbować szybko wypić piwo z kufla przez rurkę. Wcześniej czy później zabraknie nam powietrza w płucach. Na tym właśnie polega problem przewietrzania kopalń. Za mało prowadzonych jest robót w kamieniu.
Przedsiębiorcy górniczy w różny sposób łatają te dziury, choćby przez łączenie systemów wentylacyjnych kopalń. Przykładowo połączenie wyrobisk kopalń Knurów i Szczygłowice stworzyło możliwość eksploatacji pewnych rejonów obu kopalń. Szyb Krywałt kopalni Knurów daje możliwość przewietrzenia rejonu 414/415 kopalni Szczygłowice, co czyni możliwą tam eksploatację. Za to Szyb V kopalni Szczygłowice pozwala na wydobycie w kopalni Knurów.
To jednak wciąż nie zmienia faktu, że kopalnie stają w obliczu radykalnego ograniczenia mocy wydobywczych. Ratunkiem jest kompleksowa modernizacja systemów wentylacyjnych. Pytanie jednak, czy w określonych warunkach ekonomicznych górnictwo na to stać?
