Naukowcy zbadali możliwość ujmowania metanu przed eksploatacją węgla

Projekt badawczy w tym zakresie realizował w ubiegłym roku Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy. Podczas środowej konferencji w Katowicach, poświęconej wykorzystaniu metanu z kopalń, dyrektor sosnowieckiego oddziału Instytutu dr Janusz Jureczka przedstawił wyniki badań i rekomendacje naukowców.

"Konieczny byłby duży sektorowy program dla górnictwa węgla kamiennego, przewidujący zastosowanie tego rodzaju ujęcia metanu w kopalniach, które mają do tego najlepsze warunki, a planują eksploatację nowych partii złoża czy budowę nowych poziomów" - powiedział dr Jureczka.

Metan to bezwonny gaz towarzyszący złożom węgla. Ponad dwie trzecie tego surowca wydobywanego w Polsce pochodzi z pokładów metanowych. Rocznie przy eksploatacji wydziela się ok. 900 mln m sześc. tego gazu, z czego trzecia część jest ujmowana w specjalne instalacje, a pozostała trafia do atmosfery. Około dwie trzecie ujętego metanu jest wykorzystywane do produkcji ciepła, prądu i chłodu.

Obecnie kopalnie stosują odmetanowanie w trakcie eksploatacji. Badania prowadzone przez naukowców służą określeniu warunków pozwalających na odmetanowanie pokładów na długo przed tym, zanim rozpocznie się z nich wydobycie węgla. Jak mówił dr Jureczka, chodzi o wyprzedzenie co najmniej 3-5 lat, a nawet kilkunastu lat przed eksploatacją.

W ubiegłym roku, w ramach projektu badawczego, powstał sięgający kilometr w głąb ziemi odwiert, dzięki któremu naukowcy ujmowali metan z nieeksploatowanego jeszcze złoża kopalni Wesoła w Mysłowicach. Wykonano także drugi odwiert, przecinający ten pierwszy. Jak mówił Jureczka, ilości uzyskanego metanu były niewielkie, ale po pewnym czasie uzyskano stały, stabilny dopływ gazu, o stałym składzie chemicznym.

Później, aby pobudzić przypływ metanu, zastosowano szczelinowanie hydrauliczne. Dopływ metanu był podobny, ale siła dopływu była wówczas dwukrotnie większa. Ponieważ program badawczy dobiegł końca, eksperymenty nie były już kontynuowane. Naukowcy wskazują, że aby uzyskać pełny obraz i dobrze ocenić możliwości i zasadność przedakcesyjnego odmetanowania, badania należy kontynuować.

Eksperyment pokazał m.in. niedoskonałości obecnego podejścia do problemu metanowości pokładów węgla. Najczęściej przed eksploatacją bada się tylko ogólne parametry związane z ilością metanu w danym złożu. Aby zająć się najpierw odmetanowaniem, potrzebne są o wiele bardziej szczegółowe badania, dotyczące np. przepuszczalności i porowatości pokładów węgla, rozkładu gazonośności pokładów i wielu innych parametrów, które dziś z reguły nie są standardowo określane.

Trudne jest też określenie opłacalności ekonomicznej takiego procesu. Jak mówił dyrektor, o ile koszty odmetanowania (od dokumentacji, poprzez wiercenia, instalacje, po ujmowanie i przesyłanie metanu) są możliwe do precyzyjnego oszacowania, o tyle efekty nie zawsze da się z wyprzedzeniem przeliczyć na pieniądze - tym bardziej, że będą one widoczne za kilka-kilkanaście lat, dopiero kiedy z danego pokładu będzie wydobywany węgiel.

Te efekty to przede wszystkim tańsza i bezpieczniejsza eksploatacja - tańsza, bo nie trzeba będzie prowadzić odmetanowania na taką jak dziś skalę, bezpieczniejsza - bo ryzyko katastrof i wypadków związanych z wybuchem czy zapłonem metanu będzie znacznie mniejsze. Z danych wynika, że od początku lat 90. w wypadkach spowodowanych przez metan zginęło 67 górników, 88 zostało ciężko, a 107 lekko rannych.

Eksperci wskazują, że jeżeli - na co wskazują obowiązujące rządowe dokumenty - węgiel w najbliższych kilkudziesięciu latach pozostanie podstawowym surowcem energetycznym w Polsce, konieczne są dalsze badania i upowszechnienie przedeksploatacyjnego odmetanowania, tym bardziej, że choć maleje wydobycie węgla, ilość wydzielanego metanu zwiększa się - im głębiej prowadzone jest wydobycie, tym tego gazu jest więcej.

Dr Jureczka wskazał, że z pewnością nie jest możliwe całkowite ujęcie metanu z danego pokładu, ale - jak mówił - możliwość takiego drenażu jest znaczna i sięga 50-70 proc. uwalniającego się gazu. "Już zdjęcie 30-50 proc. metanu może zasadniczo zmienić warunki eksploatacji oraz mieć wpływ na koszty wydobycia i bezpieczeństwo pracy, poprzez obniżenie kategorii zagrożenia metanowego" - wskazał dyrektor. Inny efekt to ochrona klimatu dzięki zmniejszeniu emisji gazu do atmosfery.