Materiały konferencyjne SEP 2019

ność. Duże znaczenie w metanonośności węgla ma grubość i rodzaj nadkładu jednak nie jest on jedynym warunkiem występowania większych ilości metanu. Dotychczas przeprowadzone badania pozwalają stwierdzić, że metan związany ze złożami węgla występuje w dwóch zasadniczych formach:  jako metan sorbowany związany fizyko-chemicznie z substancją węglową,  jako metan wolny, występujący w porach i szczelinach skał płonnych i pokładów węgla. Stwierdza się jednak wyraźną zależność pomiędzy metanonośnością a tektoniką w tym znaczeniu, że dyslokacje w wyraźny sposób rozgraniczają bloki o różnym stopniu nasycenia metanem. Badania metanonośności górotworu prowadzone w południowo-zachodniej części Zagłębia w otworach badawczych stwierdzają w stropie karbonu pod nadkładem strefę silnej metanonośności [13]. Na rysunku 5 przedstawiono zmianę metanonośności z głębokością zalegania poniżej stropu karbonu pochodzącą z badań Tarnowskiego [13]. Miąższość strefy silnej metanonośności wynosi około 200 m, a metanonośność jej przekracza niejednokrotnie 10 [m 3 CH4 /Mg csw ]. Następnie metanonośność maleje od 2 do 5 [m 3 CH4 /Mg csw ], by na głębokości 700 - 900 m wzrosnąć do ponad 13 [m 3 CH4 /Mg csw ]. Poniżej głębokości 1000 m stwierdza się nawet występowanie wolnego azotu oraz helu. Pierwsze maksimum metanonośności związane jest z obecnością nieprzepuszczalnego nadkładu i występuje 150-200 m poniżej stropu karbonu. Drugie maksimum metanonośności występuje 650-700 m poniżej stropu karbonu i wiąże się z silnym metamorfizmem skał karbońskich na dużej głębokości zalegania, który spowodował wzrost stopnia uwęglenia i znaczące obniżenie zawartości części lotnych, wzrost zawartości termogenicznego metanu w węglu, obniżenie zwięzłości węgla, zmniejszenie pojemności sorpcyjnej węgla, która przy dużej zawartości metanu i niskiej zwięzłości węgla przyczynia się do wystąpienia wysokiego gradientu ciśnienia w obrębie tzw. pułapki gazowej, co przyczynia się do wzrostu wydzielania metanu do wyrobisk górniczych oraz występowania zjawiska wyrzutów metanu i węgla. Na rysunku 6 przedstawiono głębokościowy rozkład metanonośności w obrębie złoża Dębieńsko [10]. Z tego rozkładu wynika, że prowadzenie eksploatacji w tak nasyconych pokładach metanem wymaga stosowania odpowiednich metod służących do obniżenia wydzielającego się metanu do wyrobisk górniczych. Od właściwej oceny zagrożenia metanowego, opracowanych prognoz, prowadzonych obserwacji i kontroli zagrożenia oraz podjętych środków profilaktycznych, zależy więc bezpieczeństwo kopalń prowadzących eksploatację w pokładach węgla nasyconych metanem. Profilaktyka metanowa obejmuje zarówno metody rozpoznawania i kontroli zagrożenia metanowego jak i środki i sposoby zwalczania wybuchowych nagromadzeń metanu w wyro- biskach górniczych. W profilaktyce metanowej kopalń węgla kamiennego dominującą rolę odgrywają następujące sposoby:  skuteczna wentylacja zapobiegająca tworzeniu się lontów metanowych lub lokalnych nagromadzeń metanu w wyrobiskach przewietrzanych przepływającymi prądami po- wietrza wytworzonymi przez wentylatory główne oraz w wyrobiskach przewietrzanych odrębnie przy pomocy wentylacji lutniowej,  odmetanowanie złóż węgla otworami drenażowymi odwierconymi z wyrobisk podziem- nych lub z powierzchni,  kontrola metanometryczna zawartości metanu w powietrzu wg określonych przepisami zasad lokalizowania czujników w poszczególnych rodzajach wyrobisk,  pomocnicze urządzenia wentylacyjne stosowane w miejscach o zmniejszonej intensyw- ności przewietrzania i tworzenia się lokalnych nagromadzeń metanu.