Nowoczesne rozwiązanie znacząco poprawiło bezpieczeństwo pracy górników w zakładach PGG

Zagrożenia gazowe towarzyszą praktycznie od zarania górnictwu węgla kamiennego, gdzie najbardziej niebezpiecznym gazem jest metan. Metan jest uwalniany w trakcie procesu wydobywczego z pokładów węgla i jest w części ujmowany systemami odmetanowania, by zapewnić bezpieczeństwo pracy na dole kopalni. W górnictwie nie ma jednej, uniwersalnej metody odmetanowania, dobiera się ją zawsze do występujących warunków. Zakład Górniczych Robót Inwestycyjnych, jako specjalistyczna jednostka organizacyjna, od 2018 r. wykonuje wiercenia kierunkowe. Do tej pory wykonano 58 takich otworów o długościach od 60 do 705 m. 

Jedyna możliwa metoda

Wdrożona technologia wierceń kierunkowych wspomaga odmetanowanie drenażowe, prowadzone z chodników przyścianowych oraz może zastąpić tradycyjne chodniki drenażowe, których wykonanie byłoby kosztowne i czasochłonne. Nowoczesne rozwiązanie znacząco poprawiło bezpieczeństwo pracy górników w kopalniach PGG, ograniczając ich bezpośredni kontakt z zagrożeniami występującymi w miejscu drążenia chodników czy też eksploatacji ścian. Prace wiertnicze – co istotne – prowadzone są z istniejących wyrobisk, około 20-50 m nad pokładami węgla przeznaczonymi do eksploatacji.

– Wiercenia przy użyciu wiertnic kierunkowych realizowane były dotychczas w pięciu kopalniach PGG. Technologia ta niejednokrotnie jest jedyną możliwą do zastosowania w trudnych warunkach geologiczno-górniczych – informuje Rafał Mędrygał, główny inżynier górniczy ds. wierceń i odmetanowania w bieruńskim ZGRI.

Potwierdzeniem skuteczności technologii wierceń kierunkowych mogą być z pewnością wyniki uzyskane w jednej z kopalń PGG, gdzie w 2025 r. otwory kierunkowe odpowiadały za ponad 30 proc. całkowitej ilości metanu ujmowanego przez stacje odmetanowania. Średnie ujęcie metanu z wykonanych odwiertów wynosiło ponad 18 m sześc. na minutę, co znacząco wpłynęło na poprawę parametrów bezpieczeństwa prowadzonych robót eksploatacyjnych

W bieżącym roku Zakład Górniczych Robót Inwestycyjnych zapowiedział realizację dwóch wielkozakresowych projektów wierceń kierunkowych, z których pierwszy obejmuje wykonanie kierunkowego otworu dla odmetanowania o długości około 900 m w kopalni Mysłowice-Wesoła. 

– Będzie to jeden z najdłuższych otworów realizowanych dotychczas przez spółkę – zwraca uwagę Rafał Mędrygał. 

Drugie przedsięwzięcie realizowane będzie w kopalni Sośnica i zakłada wykonanie od 4 do 6 kierowanych otworów drenażowych o długości około 500 m każdy. Otwory wykonane zostaną z dwóch wnęk technologicznych, zlokalizowanych wzdłuż wybiegu ściany eksploatacyjnej.

Nie tylko metan

Obecnie Zakład Górniczych Robót Inwestycyjnych dysponuje trzema wiertnicami kierunkowymi, które pozwalają na prowadzenie całego spektrum wierceń z założonym tempem ich prowadzenia.

Specjaliści ZGRI prowadzą również odwadnianie zbiorników wodnych w kopalniach PGG poprzez wykonywanie kierunkowych otworów odwadniających.

– Roboty realizowane są z odpowiednim wyprzedzeniem czasowym względem frontu eksploatacyjnego, co umożliwia kontrolowane obniżenie zawodnienia górotworu. Dodatkowo możliwość precyzyjnego prowadzenia otworów sprawia, że metoda ta jest szczególnie skuteczna w trudnych warunkach hydrogeologicznych – tłumaczy dalej Rafał Mędrygał.

Ale to nie wszystko. Równie istotny jest fakt rozpoczęcia przez ZGRI w 2025 r. zadań związanych z geologicznym rozpoznaniem złoża poprzez wykonanie otworów badawczych rdzeniowych w obszarach trzech kopalń należących do PGG właśnie przy wykorzystaniu wiertnic kierunkowych. 

Otwory te posłużą m.in. do rozpoznania skał stropowych eksploatowanych pokładów poprzez zamontowanie w wywierconym otworze aparatury sejsmologicznej. Ponadto pozyskane z otworów rdzenie o długościach przekraczających 100 m pozwolą na lepsze rozpoznanie budowy geologicznej złoża, a badania laboratoryjne z uzyskanych próbek umożliwią dokładne określenie parametrów fizyko-mechanicznych skał. 

– Równolegle ZGRI opracowuje projekt techniczny dla kopalni Mysłowice-Wesoła związany z rozpoznaniem miąższości pokładu w rejonie planowanej ściany eksploatacyjnej. Projekt zakłada wykonanie rozwiercenia partii ścianowej otworami kierunkowymi wierconymi z dwóch niezależnych stanowisk wiertniczych. Taki układ ma umożliwić dokładne rozpoznanie przebiegu pokładu, jego zmienności miąższości oraz ewentualnych zaburzeń geologicznych. Rozwiązanie takie pozwoli również na lepsze przygotowanie eksploatacji pod względem technicznym i organizacyjnym – wyjaśnia Damian Dziuba z Zespołu Dokumentacji Technicznej ZGRI.

Dodatkowo bieruński Zakład Górniczych Robót Inwestycyjnych prowadzi roboty wiertnicze związane z wykonywaniem otworów torpedujących w kopalniach Mysłowice-Wesoła oraz Murcki-Staszic. Prace realizowane są w ramach profilaktyki tąpaniowej i mają na celu kontrolowane odprężenie górotworu oraz redukcję naprężeń w pokładzie.

– Otwory torpedujące wiercone są do warstw stropowych eksploatowanego pokładu o długościach od 40 m do 120 m i projektowane są w zależności od występujących warunków geologiczno-górniczych – dodaje Damian Dziuba.

Co ciekawe, łączna długość wszystkich rodzajów wierceń wykonanych od 2018 roku przez specjalistów ze ZGRI, a więc kierunkowych metanowych, geologicznych, hydrogeologicznych, torpedujących, wynosi na dzień dzisiejszy już ponad 400 000 m, w tym specjalistycznych wierceń kierowanych zostało wykonanych już ponad 18 000 m. To od lat jeden z najważniejszych obszarów działalności ZGRI.

– Dzięki systematycznemu rozwojowi technologicznemu, specjalistycznemu zapleczu oraz doświadczeniu naszej kadry, jesteśmy w stanie realizować nawet najbardziej wymagające zadania wiertnicze. Naszym ogromnym atutem są pracownicy, ich wiedza, zaangażowanie, mobilność oraz gotowość do pracy w różnych lokalizacjach i niejednokrotnie w trudnych warunkach technicznych. Zespół pracowników o szerokich kwalifikacjach i zdobyte doświadczenie sprawiają, że utrzymujemy silną pozycję w strukturach PGG, skutecznie odpowiadając na najpilniejsze potrzeby zakładów górniczych – podsumowuje Lucjan Borowiec, dyrektor ZGRI w Bieruniu.