Realizowany projekt związany jest z zastosowaniem technologii podziemnych wierceń kierunkowych

Maszyna jest bardzo prosta w obsłudze. Napędza ją silnik elektryczny sprzęgnięty z pompą hydrauliczną. Pracę wykonuje dwa razy szybciej niż w przypadku pneumatycznych wiertnic ręcznych

Zakład Górniczych Robót Inwestycyjnych Polskiej Grupy Górniczej rozszerza swą działalność. Realizuje właśnie pierwszy projekt związany z odmetanowaniem przy zastosowaniu technologii podziemnych wierceń kierunkowych. Są już jego pierwsze efekty.

Głównym celem odmetanowania kopalni jest zapewnienie wysokiego poziomu bezpieczeństwa przeprowadzanych w niej robót. Proces ten polega na ujmowaniu wysokoprocentowej mieszaniny powietrzno-metanowej z górotworu, aby na stacji odmetanowania oraz w głównych rurociągach stężenie metanu utrzymywane było na optymalnym i bezpiecznym poziomie.

 Większe bezpieczeństwo

 Sama decyzja o odmetanowaniu podejmowana jest na podstawie prognozy metanowości bezwzględnej, przygotowywanej dla określonej parceli ściany. To na jej podstawie opracowywany jest projekt techniczny zawierający m.in. szacunek łącznej liczby otworów metanowych do warstw spągowych i stropowych, ilości gazu do ujęcia poprzez roboty odmetanowania, czy liczby zbiorów otworów metanowych oraz ich wzajemną odległość.

– Nasz projekt związany jest z zastosowaniem technologii podziemnych wierceń kierunkowych w celu zapobiegania głównym obszarom ryzyka i eliminacji emisji gazów cieplarnianych, w skrócie DD-MET. Podstawowym celem tego projektu jest prezentacja zastosowania odwiertu kierunkowego o dużym zasięgu, wykonanego nad eksploatowanymi pokładami węgla, jako nowatorskiej technologii odmetanowania w górnictwie ścianowym węgla. Chodzi o zademonstrowanie alternatywnej technologii odmetanowania, która nie znalazła do tej pory zastosowania w Europie. Ma się też przyczynić do zwiększenia bezpieczeństwa i produktywności kopalń, zmniejszenia emisji metanu oraz kosztów ograniczania zagrożeń – wyjaśnia Krzysztof Kuczowicz, dyrektor ZGRI w Bieruniu.

Pionierski projekt ruszył przed niespełna rokiem i nikt się wówczas nie spodziewał, że przyniesie takie bardzo dobre rezultaty. Realizowany jest w kopalni Staszic-Wujek ruch Murcki-Staszic dla odmetanowania ściany I-C w polu C na poziomie 900 m. Jak wiadomo, kopalnia należy do silnie metanowych.

– Z przygotowaniem całego przedsięwzięcia było niemało pracy. Wyznaczenie miejsca wiercenia miało kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa pracy załogi. Wykorzystując wyrobisko, oddzielone filarem o grubości 200 m od eksploatowanej ściany I-C, pozwoliło na odsunięcie prac od strefy zagrożeń wynikających z eksploatacji pokładu 501, ścianą I-C. Stanowisko wiertnicze znajdowało się w pochylni wentylacyjnej F w pokładzie 501 na poziomie 900 m. Proces wiercenia z pochylni F wraz z postępem ściany I-C realizowany był w kolejności, zaczynając od otworu skierowanego najbardziej na południe i kolejno w kierunku północnym po to, aby uniknąć wystąpienia problemów oddziaływania ciśnienia eksploatacyjnego oraz odprężonego górotworu na przewód wiertniczy. Zawsze było ryzyko zaciśnięcia otworu – opisuje  Rafał Mędrygał, główny inżynier ds. usług górniczych.

 Wymierne efekty

 Okazało się, że średnia efektywność odmetanowania w całym okresie eksploatacji ściany I-C wyniosła 71,4 proc. Średnie stężenie metanu w otworach kierunkowych nie spadało poniżej 88 proc. Z kolei maksymalny strumień objętościowy metanu z otworów kierunkowych osiągnął wydatek 6,9 m sześc. metanu na minutę. To bardzo dobre wyniki. Niestety ograniczone możliwości stacji odmetanowania uniemożliwiły wykorzystanie większych otworów kierunkowych o średnicy 95 mm. Lecz co najważniejsze, udział w odmetanowaniu otworów kierunkowych w stosunku do otworów klasycznych wyniósł 70:30 proc. A to już coś.

Efekty zastosowania zaproponowanej przez ZGRI metody są wymierne. Zminimalizowano postoje ściany ze względu na przekroczenia metanu w wyrobiskach ścianowych. Zwiększeniu uległ postęp eksploatacji, a to pozwoliło uzyskać wysoką efektywność wydobycia węgla.

- Zakończenie eksploatacji pokładu 501 ścianą I-C nie miało wpływu na pracę odwierconych otworów kierunkowych, z powodu ich usytuowania na odpowiedniej wysokości nad ścianą. To umożliwi wykorzystanie otworów do odmetanowania poeksploatacyjnego. Do dziś odbieramy metan ze średnim wydatkiem 2 m sześc. na min. Takie działanie ułatwi rozcięcie oraz eksploatację kolejnej ściany w przyszłości – podsumowuje Krzysztof Kuczowicz.

Inwestycje ZGRI związane z odwiertami i odmetanowaniem są realizowane, prócz kopalni Murcki-Staszic, również w zakładzie Mysłowice-Wesoła. W planie są kolejne. Ich realizacja będzie jednak zależała m.in. od stanu liczebnego załogi.

- Poszukujemy fachowców do pracy, m.in. wiertaczy. Spora część naszej obecnej załogi to osoby alokowane z kopalń. To m.in. z nich stworzone zostały oddziały odmetanowania – dodaje dyrektor ZGRI.

Odmetanowanie górotworu jest najskuteczniejszym środkiem zwalczania zagrożenia metanowego, zapewniającym zmniejszenie wypływów metanu do przestrzeni roboczych oraz zapobieganie lub zmniejszenie objawów, takich jak np. wydmuchy, nagłe wyrzuty metanu i węgla.