Szkoła Eksploatacji Podziemnej

Podstawowym problemem większości kopalń GZW jest ich wysoka metanowość. W perspektywie nadchodzących lat problem ten będzie narastał wraz z udostępnianiem głębiej zalegających pokładów węgla o wyższej metanonośności. Długofalowym rozwiązaniem może być wprowadzenie wyprzedzającego odmetanowania pokładów węgla na nowych polach lub poziomach wydobywczych, na kilka-kilkanaście lat przed rozpoczęciem eksploatacji. Pozwoli to na wcześniejsze ujęcie cennego surowca energetycznego, jakim jest metan, a następnie na eksploatację węgla w korzystniejszej sytuacji górniczej i ekonomicznej ze względu na zmniejszenie zagrożenia metanowego i poprawę bezpieczeństwa pracy w kopalniach, a co za tym idzie znaczące obniżenie kosztów wydobycia. W zakres działań o takim charakterze wpisuje się realizowany przez Państwowy Instytut Geologiczny projekt badawczy, którego część doświadczalna prowadzona jest w obszarze KWK „Mysłowice-Wesoła”, w pokładach węgla 501-510. W ramach tego projektu m.in. odwiercono dwa otwory – pionowy Wesoła PIG-1 o głębokości 1000 m i kierunkowy Wesoła PIG-2H o długości 1918 m, intersekcyjny do PIG-1, z odcinkiem horyzontalnym w pokładzie węgla 510 o długości 600 m. Po zakończeniu prac wiertniczych przeprowadzono testy produkcyjne dopływu metanu oraz szczelinowanie hydrauliczne w odcinku horyzontalnym. Na próbach węgla z rdzenia otworu Wesoła PIG-1 przeprowadzono szeroko zakrojone badania analityczne własności gazowych, petrofizycznych i petrograficznych, według polskich i amerykańskich metod badawczych. Wcześniej badania takie wykonano na próbach ze ściany w pokładzie 501 oraz z rdzenia otworu dołowego w pokładach 501-510.
Przeprowadzone prace oraz wyniki badań wskazują, że kluczowym zagadnieniem dla rozwoju przedeksploatacyjnego ujęcia metanu jest rozpoznanie zbiornikowych parametrów węgla, w tym przepuszczalności i pojemności sorpcyjnej, oraz określenie metanonośności pokładów węgla z rozdzieleniem zawartości gazu resztkowego i desorbowalnego. Bardzo istotne są również zagadnienia związane z wyborem lokalizacji kierunkowych otworów powierzchniowych, które powinny uwzględniać szereg aspektów geologiczno-złożowych, górniczych i środowiskowych, a także z wyborem i zastosowaniem właściwych technik intensyfikacji dopływu metanu, uwzględniających specyfikę późniejszych robót górniczych i eksploatacji węgla kamiennego.
Rozwój technologii wierceń horyzontalnych oraz metod stymulacji produktywności metanu otwiera nowe perspektywy dla przedeksploatacyjnego ujęcia metanu z pokładów węgla. W tym zakresie realizowany przez PIG projekt w warunkach polskich ma całkowicie nowatorski charakter, a wykonane wiercenia – charakter pilotażowy i parametryczny. Wyniki projektu mogą stanowić podstawę do rozpoczęcia szerokiego zakresu działań związanych z eksploatacją metanu i odmetanowaniem kopalń, w tym – z oceną ekonomiczną dotychczasowych metod odmetanowania w porównaniu z przedeksploatacyjnym ujęciem metanu kierunkowymi otworami powierzchniowymi. Szczególnego znaczenia nabiera przeprowadzony zabieg szczelinowania, który w otworze horyzontalnym, w warunkach czynnej kopalni węgla kamiennego został wykonany po raz pierwszy w Polsce.