Targi EXPO w Katowicach. Czy w metanowych kopalniach wzrośnie bezpieczeństwo? Takie rozważania podjęto na konferencji JSW

Projekt złożony przez JSW do Europejskiego Funduszu Badawczego Węgla i Stali został oceniony najwyżej ze wszystkich wniosków o dotacje, które zostały zgłoszone. Złożony projekt został doceniony nie tylko ze względu na jego innowacyjność. Bardzo istotna okazała się również kwestia znaczenia proponowanych rozwiązań dla środowiska.

Kwestia redukcji śladu węglowego jest priorytetem zapisanym w dokumencie "Strategia Grupy JSW". Spółka chce osiągnąć poziom redukcji śladu o 30% do roku 2030. Neutralność klimatyczna JSW ma nastąpić w roku 2050. Założone cele mają zostać osiągnięte poprzez redukcję emisji metanu, którego udział w śladzie węglowym wynosi 74%.

Już dziś Jastrzębska Spółka Węglowa jest liderem odmetanowania kopalń. Efektywność tych działań ocenia się na ok. 35 do 42%, przy średniej światowej nieprzekraczającej 30%. Wskaźniki te dotyczą przede wszystkim metanu ujmowanego z pokładów, w których prowadzone jest wydobycie. Innowacja wprowadzana przez JSW w kopalni Pniówek dotyczy wyrobisk nieczynnych, z których metan również migruje do atmosfery, jednak jego koncentracja jest znacznie mniejsza i charakteryzuje się dużą zmiennością. Ze względu na koncentrację metanu nieprzekraczającą 30%. Ten poziom nie pozwala w świetle obowiązujących przepisów górniczych na ujęcie przez stację odmetanowania, ze względu na zagrożenie dla górników. Cały metan w stężeniu poniżej tego poziomu wydostaje się z kopalni wraz z powietrzem wentylacyjnym. JSW jest pierwszą na świecie firma górniczą, która zdecydowała się zredukować emisję metanu także ze zrobów poeksploatacyjnych w opuszczonych rejonach pracującej kopalni. „Pniówek” nadaje się idealnie do tego pionierskiego projektu z uwagi na wielopokładowy charakter złoża.

Projekt Redukcji Emisji Metanu ma charakter badawczo-wdrożeniowy. Jego budżet wynosi niemal 22 miliony euro, z tego połowę sfinansują środki unijne. Projekt realizowany jest przez konsorcjum składające się z instytutów naukowo-badawczych, zrzeszonych wspólnie z JSW w Centrum Doskonałości ds. Metanu z Kopalń ICE-CMM Poland. Partnerem wiodącym jest JSW, a dzięki zaangażowaniu Głównego Instytutu Górnictwa, udało się pozyskać do współpracy partnerów zagranicznych, czyli ośrodki naukowe z Rumunii i Hiszpanii.

Projekt REM rozpocznie się od prac badawczych, które określą poziom i miejsca gromadzenia się metanu w zamkniętych rejonach kopalni „Pniówek”. Wyznaczone zostaną także drogi migracji gazu do powietrza wentylacyjnego. Na tej podstawie powstanie równoległy system odmetanowania o obniżonym stężeniu gazu. Zakres prac obejmuje zarówno etap projektowy, jak i budowlany. W ten sposób w „Pniówku” powstanie powierzchniowa stacja odmetanowania z sieciami dołowych rurociągów z ujęciami metanu, system pomiarowy oraz automatycznego sterownia.

Pozyskany ze zrobów poeksploatacyjnych metan wykorzystywany zostanie do produkcji energii elektrycznej w silnikach gazowych połączonych z generatorami prądu. Realizacja projektu pozwoli na redukcję emisji metanu o 19 mln m3 w ciągu roku oraz wyprodukowanie w procesie jego utylizacji 60 tys. MWh energii elektrycznej.
Projekt docelowo zostanie wprowadzony we wszystkich kopalniach JSW. Z powodzeniem może zostać także wykorzystany w każdej wielopoziomowej kopalni węgla kamiennego na świecie o strukturze zbliżonej do KWK „Pniówek”.

Kolejnym projektem, który otrzymał dofinansowanie w wysokości 900 tys. euro – tym razem w ramach europejskiego programu Master Mine z unijnego funduszu badawczego Horyzont Europa – jest inteligentny system odmetanowania, który powstanie także w kopalni „Pniówek”. Projekt realizowany przez JSW S.A. i Główny Instytut Górnictwa ma charakter badawczo-wdrożeniowy, a jego celem jest optymalizacja i poprawa efektywności pracy kopalnianego systemu odmetanowania poprzez jego automatyzację i cyfryzację. Efektem będzie skuteczniejsze wychwytywanie metanu uwalnianego podczas eksploatacji. To poprawi bezpieczeństwo pracy górniczych załóg oraz ograniczy emisję metanu, ponieważ mniej tego groźnego gazu będzie migrować do atmosfery z powietrzem wentylacyjnym.

- Projekt, który będzie realizowany w kopalni „Pniówek”, jest istotnym elementem ogólnoeuropejskiego programu Master Mine, powołanego dla unijnych producentów surowców krytycznych, a do tego grona zalicza się także JSW, wydobywająca węgiel koksowy. Inteligentny system odmetanowania, który zaprojektujemy i zrealizujemy wraz z GIG, docelowo posłuży nie tylko naszym zakładom. Z tej technologii będą mogły skorzystać zakłady wydobywcze na całym świecie. To będzie nasz wkład w poprawę bezpieczeństwa pracy w światowym górnictwie oraz redukcję emisji metanu przez globalny sektor wydobywczy – mówi Tomasz Cudny, prezes zarządu JSW S.A.

Realizacja inteligentnego systemu odmetanowania w kopalni „Pniówek” rozpocznie się od inwentaryzacji sieci odmetanowania. Następnie przeprowadzone zostaną dokładne prace badające i określające jej parametry. Na tej podstawie specjaliści z GIG opracują projekt nowej sieci czujników i urządzeń sterujących. Na potrzeby systemu zostaną opracowane nowe algorytmy, które pozwolą na autonomiczne, a także w pełni automatyczne działanie systemu bez potrzeby ciągłego nadzoru operatora.

- Proces odmetanowania jest skomplikowany i zależy od wielu czynników. Jednym z nich jest ciśnienie atmosferyczne. Im niższe wskazania barometrów, tym więcej metanu uwalnia się z górotworu, a przy wyższym ciśnieniu atmosferycznym mamy do czynienia z odwrotnym zjawiskiem. System odmetanowania musi więc elastycznie i szybko reagować na zachodzące zmiany. Inteligentny system odmetanowania pozwoli nam reagować w czasie rzeczywistym na wszelkie zmiany dzięki automatyzacji, a to bezpośrednio wpłynie na skuteczność procesu odmetanowania – podkreśla Artur Badylak, dyrektor Biura Odmetanowania i Gospodarki Metanem JSW S.A.