Pożary endogeniczne w podziemnych kopalniach węgla kamiennego stanowią wciąż spory problem

Innowacyjną technologię inertyzacji azotem i dwutlenkiem węgla stosuje się w ruchu Borynia od jesieni ub.r., utrzymując zagrożenie pożarem endogenicznym na niskim poziomie

Są one następstwem utleniania się węgla w sprzyjających warunkach. Surowiec utlenia się w temperaturze otoczenia, co w warunkach słabego chłodzenia przyspiesza proces samozagrzewania węgla, powodując zagrożenia dla pracującej załogi.

Powyżej 60 st. C szybkość utleniania węgla znacznie wzrasta. W miarę dalszego wzrostu temperatury węgiel odgazowuje się i wydzielają się węglowodory. Równocześnie pojawia się tlenek węgla. Gdy temperatura nagrzewającego się węgla przekroczy temperaturę zapłonu, węgiel zaczyna się palić. Zjawisku temu należy zapobiegać m.in. poprzez inertyzację, czyli kontrolowaną redukcję stężenia tlenu za pomocą gazu obojętnego. Najbardziej niezawodną i bezpieczną metodą jest inertyzacja azotem i dwutlenkiem węgla. Zastosowano ją w ruchu Borynia kopalni Borynia-Zofiówka. Działa tam, oprócz standardowych wytwornic azotu, jedyna na świecie instalacja, powstała na bazie innowacyjnej technologii intertyzacji zrobów z wykorzystaniem spalin silnika gazowego.

- W wyrobiskach podziemnych występuje potencjalnie wysoki poziom zagrożenia pożarem endogenicznym. To zjawisko w sposób ciągły monitorujemy i staramy się mu przeciwdziałać m.in. za pomocą spalin silnika gazowego wykorzystującego metan z kopalnianej stacji odmetanowania – tłumaczy Paweł Pawłowski, kierownik Działu Wentylacji w ruchu Borynia.

Silnik ma moc 1,8 MW. Służy do produkcji energii elektrycznej z ujętego metanu i ogrzewania wody, wykorzystywanej m.in. w kopalnianych łaźniach. Spaliny powstałe w trakcie pracy, zamiast trafiać do środowiska, zatłaczane są do podziemnych wyrobisk górniczych.

Innowacyjną technologię inertyzacji azotem i dwutlenkiem węgla stosuje się w ruchu Borynia od jesieni ub.r., utrzymując zagrożenie pożarem endogenicznym na niskim poziomie. Instalacja jest w stanie podać do 4 tys. m sześc. azotu i dwutlenku węgla na godzinę, przy stężeniu tlenu poniżej 3 proc. Począwszy od września ub.r. do wyrobisk dołowych podano w sumie ok. 11 779 611 m sześc. azotu i dwutlenku węgla.

Obecnie instalacja wykorzystywana jest do podawania gazów do zrobów ściany B-34 w pokładzie 407/1-2. To właśnie ten rejon kopalni, z uwagi na układ niwelacyjny wyrobisk oraz skłonność do samozapalenia węgla, został wyznaczony do prowadzenia profilaktyki przeciwpożarowej z zastosowaniem inertyzacji. Pozostałe nie są obarczone aż tak wysokim zagrożeniem samozapalenia się węgla. Jednak w razie potrzeby do każdego zagrożonego rejonu można będzie bez problemu podać rurociągami azot wraz z dwutlenkiem węgla.

Ruch Borynia wykorzystuje również do inertyzacji wyrobisk trzy niezależne wytwornice azotu o wydajności 700 m sześc. na godzinę każda. Ponadto dysponuje zbiornikiem na ciekły dwutlenek węgla, umożliwiający w razie konieczności podawanie dodatkowo 150 m sześc. CO2 na godzinę.

- Kładziemy szczególny nacisk na bezpieczeństwo pracy i profilaktykę przeciwpożarową, ale sprawy związane z ochroną środowiska też nie są nam obce. Otóż innowacyjna technologia intertyzacji, przetwarzająca i wykorzystująca spaliny wytwarzane przez silnik gazowy napędzany metanem, w kontekście ekologicznym przyczynia się do zmniejszenia wielkości emisji zanieczyszczeń w sektorze górnictwa, a jednocześnie do poprawy skuteczności intertyzacji. To równie istotne, jak zdobywanie nowej wiedzy o procesach utleniania różnych typów węgla, przepływach powietrza w wyrobiskach zagrożonych pożarem i nowych technologiach zapobiegania powstawaniu pożarów endogenicznych.

Warto dodać, że instalacja w ruchu Borynia to całkowicie polska myśl techniczna, której autorami są m.in. naukowcy z Głównego Instytutu Górnictwa. Została sfinansowana m.in. z funduszy europejskich.