fot: ARC Jarosław Galusek
Kopalnie funkcjonują na podstawie zatwierdzonych planów ruchu zakładu górniczego, który zawiera opis przedsięwzięć organizacyjno-technicznych i zadań produkcyjnych
fot: ARC Jarosław Galusek
W Głównym Instytucie Górnictwa realizowany jest projekt DD-MET pod pełną nazwą „Nowoczesna strategia odmetanowania wykorzystująca technikę podziemnych wierceń kierunkowych w celu zapobiegania zagrożeniom i ograniczania emisji gazów cieplarnianych”. Jego głównym celem jest opracowanie systemu wspomagającego odmetanowanie eksploatacyjne ścian za pomocą długich otworów kierunkowych wierconych z wyrobisk podziemnych kopalni.
W ramach projektu przeprowadzone będą specjalistyczne analizy oraz przygotowane modele geologiczne, geomechaniczne i symulacyjne. Dokonana zostanie ponadto ocena stabilizacji odwiertów kierunkowych i zmian przepuszczalności w trakcie eksploatacji wraz z interpretacją zależności pomiędzy przepływem metanu a postępem ściany i zmianą naprężeń w górotworze.
Dwa poligony
Wykonane zostaną odwierty kierunkowe o długości do kilkuset metrów nad eksploatowanymi pokładami węgla. Wdrożenie technologii będzie wspierane eksperymentami laboratoryjnymi oraz symulacjami złożowymi, prowadzonymi na modelach numerycznych. Ponadto eksperci przeprowadzą analizę ryzyka wraz ze studium wykonalności projektu. Efektem końcowym ma być ocena zastosowanej nowej strategii odmetanowania i porównania jej efektywności w stosunku do metod obecnie stosowanych.
– Co ciekawe, projekt będzie realizowany równolegle na poligonach dwóch największych koncernów górniczych w Polsce i w Rosji. Wykonane zostaną dwie instalacje pilotażowe, zastosowane w różnych warunkach geologicznych i górniczych: w kopalni należącej do Polskiej Grupy Górniczej oraz koncernu węglowego SUEK. To pozwoli na możliwość porównania wyników poszczególnych badań – wskazuje dr inż. Grzegorz Leśniak, koordynator projektu (INiG-PIB).
Analiza różnych warunków geologicznych i górniczych pozwoli na opracowanie bardziej uniwersalnej technologii efektywnego odmetanowania pokładów węgla z wykorzystaniem podziemnych wierceń kierunkowych, którą będzie można w łatwy sposób dostosować do lokalnych warunków geologicznych i górniczych. Opracowane zostaną także rekomendacje obejmujące aspekty techniczne, technologiczne, środowiskowe i ekonomiczne, które powinny być brane pod uwagę przy podejmowaniu decyzji o wdrożeniu proponowanej technologii odmetanowania. Należy podkreślić, że wszystkie dotychczas prowadzone prace nad odmetanowaniem pokładów węgla za pomocą wierceń klasycznych były realizowane z pokładów węgla w kierunku nad lub pod pokład.
Jest alternatywa
– W polskim górnictwie są obecnie stosowane dwie metody odmetanowania górotworu. Pierwsza z nich polega na wierceniu wiązek otworów do warstw stropowych, w kierunku frontu ściany. Metoda jest kosztowna i posiada umiarkowaną efektywność. Druga metoda polega na wykonaniu drenażowego chodnika nadległego, posiada co prawda wysoką efektywność, ale jest bardzo droga – wyjaśnia Bartłomiej Jura, kierownik Projektu w GIG.
Alternatywą może być metoda odmetanowania zaproponowana w projekcie DD-MET, przy której spodziewane są niskie koszty i wysoka efektywność. Projekt DD-MET zakłada prowadzenie siatki długich otworów kierunkowych w stropie skał nadległych nad pokładami węgla z wyrobisk przeciwległych do frontu ściany. Ujmowanie gazu z odmetanowania długimi otworami kierunkowymi odbywać się będzie w trakcie prowadzonej eksploatacji poprzez doprowadzenie podciśnienia do kolektora zbiorczego, do którego będą podłączone otwory kierunkowe. Oczekuje się, że korzyści z realizacji projektu będą wynikać ze zwiększonego odgazowania górotworu w środowisku ściany eksploatacyjnej. Umożliwi to dotrzymanie wysokich standardów bezpieczeństwa pracy w kopalni, stworzenie warunków do szybszej eksploatacji pokładów węgla, zmniejszenie kosztów zwalczania zagrożenia metanowego, zmniejszenie emisji metanu do atmosfery i co za tym idzie – ograniczenia kar środowiskowych ponoszonych przez kopalnie.
Z tego punktu widzenia projekt DD-MET można uznać za innowacyjny nie tylko w Polsce, ale i w Europie. Na świecie, przykładowo w górnictwie amerykańskim, stosowane są podobne metody odmetanowania, ale przy znacząco odmiennych uwarunkowaniach geologicznych. Zakończenie projektu planowane jest na 2022 r. Jego koordynatorem jest Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy – INiG-PIB, a członkami konsorcjum: Główny Instytut Górnictwa, Polska Grupa Górnicza SA, Uniwersytet Oviedo z Hiszpanii, Imperial College of Science Technology and Medicine z Anglii, Institute of Comprehensive Exploitation of Mineral Resources of Russian Academy of Science oraz grupa górnicza SUEK z Kremerowa w Rosji.
