Nauka: Projekt jest realizowany przez międzynarodowe konsorcjum jednostek naukowych, które reprezentuje 22 partnerów

W Polsce we wszystkich trzech zagłębiach węglowych metan występuje jako gaz prawie czysty tj. z minimalną ilością innych gazów, jego wartość opałowa wynosi 35 897 kJ/m3

Główny Instytut Górnictwa-Państwowy Instytut Badawczy wspólnie z Jastrzębską Spółką Węglową rozpoczął realizację projektu Mastermine – Górnictwo europejskie w erze zielonej gospodarki. Jego celem jest optymalizacja i poprawa efektywności pracy kopalnianego systemu odmetanowania poprzez jego automatyzację i cyfryzację.

Dyrektywa metanowa sprawiła, że wszelkie projekty związane z wychwytywaniem metanu z kopalń i jego zagospodarowaniem są na wagę złota. I taki właśnie jest Mastermine. Zyskał już zresztą finansowanie w ramach programu Horyzont Europa. Efektem jego wdrożenia ma być skuteczniejsze wychwytywanie metanu uwalnianego podczas eksploatacji. To poprawi bezpieczeństwo pracy górniczych załóg, m.in. właśnie poprzez ograniczenie emisji tego groźnego gazu. Mniej metanu będzie migrować wraz z powietrzem wentylacyjnym. Poligonem doświadczalnym jest kopalnia Pniówek (JSW).

– Do tej pory praktyka jest taka, że do każdego punktu poboru metanu w kopalni trzeba wysłać każdorazowo pracownika, który dokonuje odpowiednich ustawień zaworów sterujących przepływem metanu. Takich punktów w jednej kopalni może znajdować się nawet kilkanaście w różnych rejonach. W zależności od zmian pogody, w tym ciśnienia atmosferycznego, należy trzy razy w tygodniu powtórzyć taką procedurę. Realizowany przez nas projekt umożliwi już w pierwszym etapie sterowanie tymi zaworami z powierzchni w sposób zdalny. Docelowo system ma działać autonomicznie w oparciu o wartości pochodzące z odczytów dołowych urządzeń pomiarowych, które pobierze automatycznie. Sprzyjać to będzie efektywności odmetanowania, ponieważ regulacje przeprowadzane będą na bieżąco – tłumaczy Aleksander Wrana z Zakładu Technologii Eksploatacji, Tąpań i Oceny Ryzyka Głównego Instytutu Górnictwa-PIB.

Oczujnikowane zostały już rurociągi w wyrobiskach. Można zatem odczytać temperaturę i panujące ciśnienie, a także stężenie metanu w wyrobisku kopalnianym. Sygnały przesyłane są na powierzchnię do jednostki sterującej, która za pomocą algorytmów ma w niedalekiej już przyszłości sterować zaworami.

– Projekt systemu jest w zasadzie gotowy. Lecz przed nami jeszcze sporo dalszej pracy. Przede wszystkim w punktach poboru metanu zostaną zabudowane zawory z elektrycznym napędem nastawczym. Pracujemy nad wykonaniem prototypu urządzenia oraz opracowaniem algorytmu sterującego w oparciu o dane historyczne ujmowania metanu w wyrobiskach kopalni Pniówek. Zgodnie z założeniami projekt powinien zakończyć się modernizacją istniejącej sieci odmetanowania, tak aby umożliwić jej sterowanie z powierzchni lub działanie autonomiczne w oparciu o dane z odpowiednio opracowanego systemu czujników – wyjaśnia dalej Andrzej Walentek, członek zespołu projektowego w GIG-PIB.

Dla naukowców z GIG nie będzie to z pewnością łatwe zadanie, ponieważ dla każdego frontu robót może zaistnieć konieczność modyfikacji algorytmów w zależności od warunków geologiczno-górniczych.

Projekt jest realizowany przez międzynarodowe konsorcjum jednostek naukowych, które reprezentuje 22 partnerów: z Grecji, Finlandii, Włoch, Cypru, Hiszpanii, Niemiec i Afryki Południowej. Całość koncentruje się na podejściu Industrial Metaverse, którego celem jest zbudowanie cyfrowej kopii rzeczywistej kopalni.

Fakt, że jego realizacja przebiega właśnie we współpracy z Jastrzębską Spółką Węglową, to efekt utrzymania węgla koksowego na liście surowców strategicznych dla Unii Europejskiej. Zeszłoroczna rewizja listy surowców strategicznych potwierdziła znaczenie tego surowca dla rozwoju europejskiej gospodarki. Węgiel produkowany m.in. w kopalni Pniówek (JSW) przyczynia się do zmniejszenia zależności UE od jego importu z krajów trzecich.

Nad całością przedsięwzięcia czuwają: ze strony GIG zespół naukowy z udziałem prof. Eugeniusza Krauze, a ze strony Jastrzębskiej Spółki Węglowej grupa praktyków pod kierunkiem Sebastiana Swaczyny. Zakończenie projektu przewidziane jest na 2027 r.

Dodajmy, że w kopalni Pniówek realizowany jest także inny projekt pod nazwą REM. To największy unijny grant, jaki trafi do polskiego górnictwa, o wartości ponad 21 mln euro. I on również jest koordynowany przez GIG. Ma na celu określenie możliwości uzyskania metanu ze zrobów poeksploatacyjnych czynnej kopalni i wykonanie systemu odmetanowania dla obniżonego stężenia metanu w ujmowanym gazie. W pawłowickiej kopalni powstanie pierwsza na świecie innowacyjna instalacja służąca do redukcji emisji metanu do atmosfery z opuszczonych rejonów pracującej kopalni.