Materiały konferencyjne SEP 2020

POZYSKIWANIE METANU ZA POMOCĄ OTWORÓW Z POWIERZCHNI Metan z dziewiczych pokładów węgla pozyskiwany jest za pomocą otworów wiertniczych wierconych z powierzchni do pokładów węgla. W latach 90. XX wieku w Górnośląskim Za- głębiu Węglowym przeprowadzono intensywne prace mające na celu ocenę możliwości pozy- skania metanu z pokładów węgla nienaruszonych działalnością górniczą. Amerykańskie kon- cerny naftowe, głównie Amoco i Texaco starały się zaadaptować amerykańską technologię eksploatacji do warunków panujących w GZW. Zasoby metanu udostępniano przy pomocy otworów pionowych nawierconych do pokładów węgla. W celu zwiększenia dopływu metanu do otworu wybrane pokłady były poddawane szczelinowaniu hydraulicznemu. Niestety, za- równo w Polsce, jak i w Republice Czeskiej, pomimo zaangażowania znacznych środków fi- nansowych, jak również najnowocześniejszych technologii, nie osiągnięto dopływów metanu do odwiertu pozwalających na prowadzenie ekonomicznie uzasadnionej eksploatacji metanu. Ustalono, że główną przyczyną braku komercyjnego sukcesu programu pozyskania metanu z powierzchni była zbyt niska przepuszczalność cechująca pokłady węgla GZW i OKZW (Ďu- rica D., Müller P. i inni, 206). Aktualnie wraz z rozwojem technologii wierceń kierunkowych planuje się ponowienie prób uzyskania komercyjnego dopływu metanu do odwiertu poprzez zastosowanie otworów wielodennych lub poziomych, w których końcowy odcinek złoża od- wiercony jest w pokładzie węgla. Dzięki temu wielokrotnie zwiększy kontakt ścian otworu w pokładem węgla (Gonet A., Nagy S. i inni, 2010). Aktualnie PGNiG podejmuje próby pozy- skania metanu z pokładów węgla nienaruszonych robotami górniczymi poprzez wiercenie z powierzchni otworów pionowych i poziomych w pokładach węgla w polaczeniu z szczelino- waniem. W czeskim OKZW obecnie nie są prowadzone żadne prace mające na celu eksploata- cję metanu z dziewiczych pokładów węgla. Metan uwalniany podczas eksploatacji czynnych kopalń węgla kamiennego występuje jako kopalina towarzysząca złożom węgla kamiennego. Jego eksploatacja nie jest celem sama w sobie, lecz odprowadzenie wydzielonego metanu, wy- nika z potrzeby zapewniania bezpieczeństwa pracy podczas prowadzenia podziemnej eksploat- acji. Ujmowanie gazu kopalnianego odbywa się przede wszystkim przy pomocy odmetanowa- nia, czyli procesu technologicznego polegającego na podciśnieniowej eksploatacji gazu za otworów drenażowych nawierconych do pokładów węgla lub zrobów, a następnie odprowa- dzenie tego gazu na powierzchnię za pomocą systemu rurociągów podłączonych do stacji od- metanowania. W górnictwie ukraińskim, w niektórych kopalniach (Zasiadko-Donieck) stosowane są me- tody odmetanowania otworami z powierzchni. Ma to bezpośredni związek z przepuszczalno- ścią skał nienaruszonych eksploatacją. Metoda odmetanowania otworami z powierzchni polaga na wykonywaniu otworów na wybiegu ściany eksploatacyjnej. Otwory z powierzchni na ostat- nich 150 m są orurowane rurami perforowanymi i podłączane do systemu odmetanowania po przejściu frontu ściany i zwiększeniu przepuszczalności górotworu. Tym sposobem ujmowany jest metan o bardzo wysokim stężeniu i powoduje to obniżenie wydzielania sie metanu do wy- robisk górniczych. PODSUMOWANIE Istotą zagadnienia związanego z możliwością uzyskiwania wysokiego ujęcia metanu z pokła- dów węgla jest odpowiedni dobór parametrów otworów drenażowych względem kształtowania się strefy odprężenia wraz z postępem ściany. Kształt przestrzeni wpływu eksploatacji na od- gazowanie warstw sąsiednich w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku eksploatacji posiada