Jerzy Stobiński
Stanisław Nawrat
Wiktor Maciejewski
Niektóre zagadnienia odmetanowania kopalń
Kraków 1986
Jerzy Stobiński
Stanisław Nawrat
Wiktor Maciejewski
Niektóre zagadnienia odmetanowania kopalń
Kraków 1986
- 2 -
Zeszyty Naukowe Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica, nr 1097, z. 126
1.
Wstęp
Głównym zagrożeniem naturalnym, występującym w kopalniach Rybnicko-
Jastrzębskiego Gwarectwa Węglowego, jest zagrożenie metanowe. W 1985 roku
średnia metanowość absolutna kopalń RJGW wynosiła 895 m
3
/min, przy czym
wentylacyjnie odprowadzano 568 m
3
CH
4
/min, a odmetanowanie obejmowało
327 m
3
CH
4
/min przy wskaźniku ujęcia 36 %. Podstawowe wskaźniki
charakt
eryzujące metanowość kopalń RJGW przedstawia tabela 1.
Obecnie najsilniej metanową kopalnią w Polsce jest kopalnia „XXX-lecia
PRL”, której metanowość absolutna wynosi ok. 300 m
3
/min.
Zapewnienie bezpieczeństwa pracy przy prowadzeniu eksploatacji węgla w
warunkach silnego zagrożenia metanowego wymaga stosowania różnorodnych
metod oraz środków technicznych i profilaktycznych, a w szczególności:
intensywnej wentylacji,
skutecznego odmetanowania,
metanometrii kontrolującej zawartość metanu w powietrzu i zabezpieczającej
urządzenia elektryczne,
wzmożonego nadzoru technicznego i wysokiej dyscypliny załogi.
Podstawowym środkiem zwalczania zagrożenia metanowego jest
intensywna wentylacja kopalń. W RJGW do 15 kopalń doprowadzano w 1985
roku średnio ok. 460 000 m
3
powietrza/min przy wskaźniku 3,59 m
3
powietrza/t
dobowego wydobycia. Stan przewietrzania kopalń RJGW przedstawia tabela 2.
Jednakże najbardziej skutecznym i bezpiecznym środkiem zwalczania
zagrożenia metanowego jest odmetanowanie kopalń. Obecnie w RJGW
odmetanowanie jest prowadzone w 10 kopalniach.
- 3 -
Zeszyty Naukowe Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica, nr 1097, z. 126
Tabela 1
Wskaźniki metanowości i odmetanowania za 1985 r. w kopalniach Rybnicko-Jastrzębskiego Gwarectwa Węglowego
Lp.
Kopalnia
Metan
wzgl.
m
3
/t.w.
Ilość metanu
Wykorzystanie
Wskaźnik
całkowita
w wentylacji
w odmetanowaniu
gaz
metan
ujęcia wykon.
m
3
/min
tyś.m
3
m
3
/min
tyś.m
3
m
3
/min
tyś.m
3
tyś.m
3
tyś.m
3
%
%
1
„1 Maja”
16,2
76,94
40 443,5
49,49
26 012,3
27,45
14 431,2
24 976,5
14 431,2
35,7
100
2
„Jastrzebie”
8,1
47,73
25 091,4
38,17
20 065,8
9,56
5 025,6
6 777,9
5 025,6
20,0
100
3
„Moszczenica”
24,1
153,31
80 582,7
102,03
53 628,1
51,28
26 954,6
44 830,3
26 964,6
33,4
100
4
„Manifest
Lipcowy”
22,7
158,47
83 297,1
81,52
42 847,5
76,95
40 449,6
70 311,4
40 449,6
48,5
100
5
„Marcel”
4,3
18,86
9 915,9
12,65
6 649,3
6,21
3 266,4
5 237,6
3 226,4
32,0
100
6
„Jankowice”
2,0
19,60
10 306,5
11,20
5 888,5
8,40
4 418,0
7 140,6
4 418,0
42,8
100
7
„XXX-lecia
PRL”
42,5
285,20
149 905,6
170,85
89 801,6
114,35
60 104,0
101 073,5
60 104,0
40,1
100
8
„Borynia”
4,4
26,16
13 752,1
26,16
13 752,1
-
-
-
-
-
-
9
„Anna”
5,3
23,37
12 286,2
23,37
12 286,2
-
-
-
-
-
-
10
„Krupiński”
41,9
50,2
26 385,9
25,90
13 613,1
24,30
12 772,8
19 793,0
12 772,8
48,4
42,1
11
„Kaczyce”
-
2,05
1 077,8
2,05
1 077,8
-
-
-
-
-
-
12
„ZMP”
13,4
33,46
17 589,6
25,37
13 335,2
8,09
4 254,4
6 656,8
4 254,4
24,2
82,8
13
RAZEM RJGW
15,3
895,42
470 634,1
568,79
298 957,5
326,63
171 676
286 797,6 171 636,6
36,5
95,3
14
Rok 1984
15,2
864,5
456 350,5
505,5
266 605,1
357,0
189 745,4 299 571,1 183 695,4
41,6
96,8
- 4 -
Zeszyty Naukowe Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica, nr 1097, z. 126
Tabela 2
Przewietrzanie kopalń RJGW w 1985 roku
Lp.
Kopalnia
Ilość powietrza m
3
/min
Wskaźnik m
3
/t.d
szyby wdechowe
szyby wydechowe
Wentylatory
1
„Rydułtowy”
22 312
26 335
29 800
2,28
2
„Anna”
27 470
29 521
33 050
3,57
3
„Marcel”
27 938
32 919
34 710
3,61
4
„Rymer”
13 921
14 905
16 670
3,26
5
„Chwałowice”
13 842
14 653
16 536
1,91
6
„Jankowice”
36 473
38 282
40 420
2,16
7
„1 Maja”
31 714
38 848
41 265
3,84
8
„Jastrzębie”
40 915
42 616
46 138
4,01
9
„Moszczenica”
55 850
58 160
59 600
5,02
10
„Manifest Lipcowy”
46 250
54 830
58 820
3,80
11
„Borynia”
37 500
43 240
48 300
3,67
12
„XXX-lecia PRL”
43 795
48 139
58 344
3,75
13
„ZMP”
23 738
24 343
27 200
8,02
14
„Krupiński”
17 405
19 060
22 600
8,23
15
„Kaczyce”
13 444
14 458
15 904
-
16
Razem bez KWK „Kaczyce”
439 123
485 651
533 453
3,59
17
Razem z KWK „Kaczyce”
452 267
500 109
549 357
-
- 5 -
Zeszyty Naukowe Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica, nr 1097, z. 126
2. Sposoby odmetanowania
Eksploatacja węgla z pokładów metanowych jest prowadzona w
różnorodnych warunkach górniczo-geologiczno-gazowych. Metan w złożu
karbońskim występuje w zasadzie w dwóch formach, jako:
gaz wolny wypełniający szczeliny i pustki w skałach, powstałe najczęściej
wskutek ruchów tektonicznych,
gaz związany fizykochemicznie z węglem i łupkami węglowymi posiadającymi
własności sorpcyjne.
W początkowych okresach budowy i rozbudowy kopalń metanowych na
małych głębokościach metan występował jako gaz wolny w zwietrzelinie
karbońskiej. W miarę schodzenia z eksploatacją na niższe poziomy zmieniały się
formy wyst
ępowania metanu, wzrastała ilość metanu desorbowanego przy
malejącej przepuszczalności górotworu. Metan wydzielał się głównie z
urobionego węgla oraz z nadległych i podległych warstw odprężonych
eksploatacją. W polskich kopalniach można wyróżnić następujące sposoby
odmetanowania:
odmetanowanie wyprzedzające prowadzone w wyrobiskach korytarzowych
drążonych w górotworze nieodprężonym,
odmetanowanie wyrobisk eksploatacyjnych prowadzone w górotworze
odprężonym eksploatacją,
odmetanowanie otamowanych zrobów.
W górnictwie światowym największe ilości metanu uzyskuje się z
odmetanowania wyrobisk eksploatacyjnych i z odmetanowania zrobów. W
kopalniach RJGW natomiast znaczna ilość metanu ujmowana jest w
wyrobiskach udostępniających i przygotowawczych (ok. 50%). Ujęcie metanu w
zależności od sposobów odmetanowania przedstawia tabela 3.
Tabela 3
Ujęcie metanu z kopalń RJGW w 1985 roku
Lp.
Kopalnia
Ujęcie metanu m
3
/min
z wyrobisk
korytarzowych
z wyrobisk
eksploatacyjnych
zza tam
razem
1
„1 Maja”
17,61
1,95
7,89
27,45
2
„Jastrzębie”
8,70
0,07
0,79
9,56
3
„Moszczenica”
42,33
1,69
7,26
51,28
4
„Manifest
Lipcowy”
30,00
21,35
25,60
76,95
5
„XXX-lecia PRL”
36,28
27,02
51,05
114,35
6
„Marcel”
3,24
1,70
1,27
6,21
7
„Jankowice”
7,74
0,18
0,48
8,40
8
„Borynia”
-
-
-
-
9
„Krupiński”
17,08
7,02
0,20
24,30
10
„ZMP”
2,80
5,29
-
8,09
11
Razem
m
3
/min
165,80
66,28
94,55
326,63
%
50,8
20,3
28,9
100
- 6 -
Zeszyty Naukowe Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica, nr 1097, z. 126
2.1. Odmetanowanie wyprzedzające
Odmetanowanie wyprzedzające polega na ujęciu metanu otworami
drenażowymi z wyrobisk udostępniających i przygotowawczych, wykonanych
odpowiednio wcześnie przed rozpoczęciem eksploatacji.
Szczególnie wielkie ujęcia metanu uzyskuje się w trakcie odmetanowania
wyprzedzającego górotworu szczelinowego o wysokiej gazoprzepuszczalności.
W ta
kich warunkach bardzo często metan wypływa pod wpływem nadciśnienia
złożowego. Kierunki, długości i ilości otworów są ustalone w zależności od
konkretnych warunków górniczo-geologicznych złoża i od tego, czy
zasadniczym kolektorem metanu jest pokład węglowy, czy pokład węglowy wraz
ze skałami otaczającymi.
Sposób
prowadzenia
odmetanowania
wyprzedzającego
górotworu
przedstawia rysunek 1.
Rys.1. Schemat odmetanowania wyprzedzającego w warunkach
przepuszczalnego górotworu
Schemat
rozmieszczenia
otwor
ów
drenażowych
dla
odmetanowania
wyprzedzającego przepuszczalnego pokładu węgla przedstawia rysunek 2.
Niekiedy w czasie odmetanowania wyprzedzającego górotworu o dużej
szczelinowości zachodzi potrzeba wykonania dodatkowego uszczelnienia
szczelin, np. prz
ez cementację. Schemat odmetanowania wyprzedzającego i
uszczelniania górotworu przedstawia rysunek 3.
- 7 -
Zeszyty Naukowe Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica, nr 1097, z. 126
Rys.2. Schemat odmetanowania wyprzedzającego gazoprzepuszczalnego
pokładu
Rys.3. Schemat odmetanowania zabezpieczającego z zastosowaniem
uszczelnie
nia górotworu
- 8 -
Zeszyty Naukowe Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica, nr 1097, z. 126
Dla odgazowania strefy górotworu w bezpośredniej bliskości drążonego
przodku stosuje się z dobrymi wynikami odmetanowanie otworami drenażowymi
wierconymi z czoła przodka.
Z doświadczeń uzyskanych w RJGW wynika, że konieczność stosowania
odm
etanowania zachodzi już w wyrobiskach korytarzowych o metanowości
wyższej od ok. 2 m
3
/min. Nieraz w wyniku długotrwałego odmetanowania
wyprzedzającego nie zachodzi już potrzeba stosowania odmetanowania w
czasie prowadzenia eksploatacji.
W KWK „Manifest Lipcowy” zastosowano odmetanowanie wyprzedzające w
partii H pokładu 403/1 o metanowości pokładu wynoszącej 16,5 m
3
/t cz.s.w.
Odmetanowanie prowadzono otworami drenażowymi wierconymi z wnęk, których
rozmieszczenie było podobne do pokazanego na rysunku 1. Uzyskane wyniki
odmetanowania przedstawiono w tabeli 4
– odmetanowaniem wyprzedzającym
ujęto 16 662 tys. m
3
metanu.
Tabela 4
Odmetanowanie wyprzedzające partii H pokładu 403/1 KWK „Manifest Lipcowy”
Miesiące
Ilość ujętego metanu odmetanowaniem ( m
3
/min )
1978 r.
1979 r.
1980 r.
1981 r.
I
-
5,8
10,2
8,5
II
-
6,3
10,7
7,8
III
3,9
8,7
10,7
7,8
IV
1,8
9,1
10,9
7,8
V
1,2
10,0
11,2
7,8
VI
4,9
10,3
10,8
8,0
VII
5,1
11,3
10,2
7,0
VIII
5,0
11,4
9,6
6,5
IX
4,0
11,5
8,5
rozpoczęcie
eksploatacji
X
5,1
11,7
9,5
XI
5,1
11,2
8,5
XII
4,7
11,1
8,5
Średnio w roku
4,1
9,9
9,9
7,8
2.2. Odmetanowanie wyrobisk eksploatacyjnych
Najczęściej w kopalniach spotyka się warunki geologiczne charakteryzujące
się niską gazoprzepuszczalnością nieodprężonego górotworu, gdzie zasadnicze
ilości metanu wydzielają się podczas prowadzenia robót eksploatacyjnych z
odprężonych warstw otaczających pokład węglowy oraz z urobionego węgla.
- 9 -
Zeszyty Naukowe Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica, nr 1097, z. 126
Bardzo ważnym zagadnieniem jest odmetanowanie zrobów łączących się z
wyrobiskami eksploatacyj
nymi. Praktyka wykazał, że dobór odpowiedniego
systemu i kierunku eksploatacji oraz sposobu przewietrzania ma decydujący
wpływ na efektywność odmetanowania.
System eksploatacji ścian od pola z likwidacją chodników przyścianowych
jest bardzo niekorzystny
pod względem likwidacji zagrożenia metanowego i nie
powinien być stosowany przy metanowości wyższej od 10 m
3
/min. Metan
pochodzący z urobionego węgla nie stanowi poważniejszego zagrożenia w
przypadku dostarczania odpowiedniej ilości powietrza. Metan wydzielający się z
odprężonych warstw otaczających koncentruje się w narożniku ściany i
likwidowanego chodnika wentylacyjnego, stwarzając poważne zagrożenie
metanowe nawet przy nieznacznej metanowości.
Szczególnie duże zagrożenie stanowi pulsacyjny wypływ metanu ze zrobów
w czasie zawału stropu albo wywołany niestabilnością przewietrzania.
Sposób odmetanowania przedstawiono na rysunku 4.
Rys. 4. Schemat odmetanowania ściany podłużnej z zastosowaniem otworów
drenażowych bezpośrednio z chodnika wentylacyjnego
Odmetanowanie przy tym systemie eksploatacji i przewietrzania jest mało
skuteczne przy efektywności do 30% ze względu na ograniczony czas
wykorzystywania otworów drenażowych. Efektywność odmetanowania można
zwiększyć przez utrzymywanie chodnika wentylacyjnego w części zrobowej
ściany. Poprawę efektywności odmetanowania można także uzyskać przez
prowadzenie
odmetanowania
otworami
długimi
(długości
200-400m)
odwierconymi z wnęk wykonanych w chodniku wentylacyjnym. Rozmieszczenie
otworów przedstawiono na rysunku 5.
- 10 -
Zeszyty Naukowe Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica, nr 1097, z. 126
Rys.5. Schemat odmetanowania ściany podłużnej z zastosowaniem otworów
drenażowych wykonanych z wnęk wiertniczych
W KWK „Manifest Lipcowy” od pola jest prowadzona ściana H-3 w
pokł.404/2, przewietrzana systemem U. Metanowość ściany wynosi ok. 27
m
3
/min, przy czym wentylacyjnie odprowadza się 13 m
3
CH
4
/min, a
odmetanowanie ujmuje 14 m
3
CH
4
/min przy wskaźniku ujęcia wynoszącym 52 %.
Ilość powietrza przepływającego przez ścianę wynosi ok. 1 500 m
3
/min. Trzeba
stwierdzić, że w tym przypadku efektywność odmetanowania dla tego systemu
eksploatacji jest wyjątkowo wysoka. Opanowanie zagrożenia metanowego w
rejonie wylotu ściany wymaga stosowania pomocniczych urządzeń
wentylacyjnych i wysokiej dyscypliny załogi.
System eksploatacji ściany od pola z zastosowaniem równoległego
chodnika wentylacyjnego
jest stosowany w warunkach dużego zagrożenia
metanowego przy metanowościach dochodzących nawet do 50 m
3
/min. System
ten umożliwia kierowanie wydzielającego się metanu z odprężonych warstw i ze
zrobów w stronę równoległego chodnika wentylacyjnego, oddalając w ten sposób
wysokie zawartości metanu (niekiedy wybuchowe) od przestrzenie roboczej
ściany. Jednocześnie możliwe jest odmetanowanie za pomocą otworów
drenażowych wierconych z chodnika równoległego. Sposób ten pozwala na
długie utrzymywanie otworów pod depresją nawet w czasie, kiedy otwory
znajdują się w wyrobisku otamowanym. Zastosowany filar pomiędzy chodnikami
pozwala na dobre uszczelnienie otworów drenażowych oraz wybór optymalnych
długości i kątów nachylenia otworów. W związku z tym efektywność
odmetanowania jest bardzo wysoka, dochodząca do 75 % przy wysokiej
koncentracji ujmowanego metanu. Sposób prowadzenia odmetanowania
przedstawiono na rys. 6 i7.
- 11 -
Zeszyty Naukowe Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica, nr 1097, z. 126
Rys.6. Schemat odmetanowania ściany podłużnej z równoległym chodnikiem
wentylacyjnym
Rys.7. Schemat odmetanowania ściany H-3 w pokładzie 403/1
KWK „Manifest Lipcowy”
- 12 -
Zeszyty Naukowe Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica, nr 1097, z. 126
Chodnik równoległy może być przygotowany wcześniej przed rozpoczęciem
eksploatacji ściany lub wygradzany z postępem ściany. W przypadku wykonania
wcześniejszego wykonania chodnika równoległego istnieje możliwość
doprowadzenia dodatkowych ilości powietrza dla obniżenia zawartości metanu w
powietrzu wypływającym ze ściany.
Trzeba podkreślić, że przedstawiony system eksploatacji, przewietrzania i
odmetanowania zapewnia wysokie ujęcia metanu i prawidłowe warunki prewencji
pożarowej.
W KWK „Manifest Lipcowy” systemem od pola z zastosowaniem
równoległego chodnika była eksploatowana ściana H-3, w pokładzie 403/1
(rys.7)
. Metanowość absolutna ściany wynosiła 45,0 m
3
/min, przy czym
wentylacyjnie odprowadzono 23,0 m
3
CH
4
/min, a odmetanowanie ujmowało 22,0
m
3
CH
4
/min przy wskaźniku ujęcia 49 %.
System eksploatacji ściany z odprowadzaniem powietrza wzdłuż zrobów i
doprowadz
aniem powietrza wzdłuż calizny węglowej jest stosowany w
warunkach dużego zagrożenia metanowego przy metanowościach powyżej 10
m
3
/min. System ten stwarza korzystne warunki do prowadzenia w chodniku
wentylacyjnym odmetanowania odprężonych zrobów ścianowych. Ponadto
uzyskuje się odsunięcie strefy wysokich stężeń metanu w zrobach od czoła
ściany. Sposób prowadzenia odmetanowania przedstawia rysunek 8.
Rys.8. Schemat odmetanowania ściany B-3 w pokładzie 359/1
KWK „XXX-lecia PRL”
W KWK „XXX-lecia PRL” sposób ten był stosowany w ścianie B-3 w
pokładzie 359/1 o metanowości 14,2 m
3
/min, w której odmetanowanie ujmowało
10,6 m
3
CH
4
/min (wskaźnik ujęcia 74,6 %). System ten bardzo często jest
- 13 -
Zeszyty Naukowe Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica, nr 1097, z. 126
stosowany w KWK „XXX-leciaPRL”, gdyż zapewnia bardzo wysoką efektywność
odmetanowania.
System eksploatacji ściany do pola jest stosowany w warunkach dużego
zagrożenia metanowego przy metanowościach od 20 do 40 m
3
/min.
Wydzielający się metan w zrobach jest skierowany w stronę otworów
drenażowych odwierconych z chodnika wentylacyjnego. Sposób odmetanowania
przedstawiono na rysunku 9.
Rys.9. Schemat odmetanowania ściany prowadzonej do pola
Prowadzone odmetanowanie w chodniku wentylacyjnym pozwala uzyskać
efektywności dochodzące nawet do 90 %. Przykładem może być ściana N-6 w
pokładzie 356/1 KWK „XXX-lecia PRL”, gdzie przy metanowości absolutnej 11
m
3
/min odmetanowanie ujmowało 10 m
3
CH
4
/min. Natomiast ścianę F-7 w KWK
„Manifest Lipcowy” wyeksploatowano bezpiecznie dzięki prowadzeniu jej w
kierunku do pola przy metanowości dochodzącej szczytowo do 70 m
3
/min.
System ten wykazuje wiele wad, którymi są:
trudności w utrzymaniu chodników przyścianowych,
przewietrzanie zrobów ścianowych stwarzające możliwość powstania pożaru
endogenicznego.
2.3. Odmetanowanie zrobów
W kopalniac
h metanowych zroby, zwłaszcza zawałowe, zostają wypełnione
metanem. W zrobach odbywa się bardzo wolny ruch gazów i metanu wskutek
zmian gęstości gazów, zmian ciśnienia barometrycznego i zmian objętości
- 14 -
Zeszyty Naukowe Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica, nr 1097, z. 126
zrobów wywołanych zawałem skał, a także pod wpływem depresji wentylatorów
głównych.
Wydatki wypływu gazów ze zrobów są ilościowo niewielkie, ale ich skład
rzutuje w sposób bezpośredni na bezpieczeństwo pracy. Wypływy metanu
zagrażają powstaniem wybuchu i uduszenia ludzi, a wypływy dwutlenku węgla
zagrażają uduszeniem lub zatruciem ludzi.
Występujące przepływy metanu w zrobach, spowodowane depresją
wentylatorów głównych, są skierowane w stronę wyrobisk o niższych wartościach
potencjału aerodynamicznego, a więc w stronę chodników wentylacyjnych oraz
do tam izolacyjnych kompresyjnych.
Zrobowe przepływy gazów mogą zachodzić w przestrzeni zrobów jednego
pokładu lub kilku pokładów, ile pokłady te łączą się ze sobą połączeniami
powstałymi
na
skutek
eksploatacji
lub
warstwami
o
dużej
gazoprzepuszczalności.
Odmetano
wanie może mieć istotne znaczenie dla zwalczania zagrożenia
metanowego w wyrobiskach eksploatacyjnych i korytarzowych.
Odmetanowanie zrobów może być prowadzone za pomocą:
rurociągów wprowadzonych bezpośrednio za tamy izolujące zroby,
rurociągów pozostawionych w zrobach
otworów drenażowych odwierconych nad zroby.
Odmetanowanie zrobów było stosowane między innymi w czasie
eksploatacji pokładów 359/1, 359/3 w partii F KWK „Manifest Lipcowy”. Pokład
359/1 był eksploatowany jako pierwszy od nadkładu i charakteryzował się
metanowością wynoszącą 16 m
3
/t cz.s.w. Z czterech eksploatowanych ścian w
tym pokładzie w trzech ścianach prowadzone było odmetanowanie. Metanowość
absolutna ścian wynosiła od 20 do 100 m
3
/min.
Ściana F-3 w pokładzie 359/1 była trzecią ścianą eksploatowaną w tym
pokładzie. Odmetanowaniem ujmowano od 14 do 28 m
3
CH
4
/
min. Po
zakończeniu eksploatacji rejon ściany został otamowany wraz z urządzeniami
odmetanowania. Z kolei została uruchomiona eksploatacja ściany F-3 w
pokładzie 359/3 zalegającym średnio ok. 12 m pod zrobami pokładu 359/1. W
związku z tym, że eksploatacja prowadzona była w górotworze odprężonym, nie
zastosowano odmetanowania w ścianie F-3 w pokładzie 359/3. Początkowo
odmetanowaniem ujmowano 6 m
3
CH
4
/min ze zrobów ściany F-3 w pokładzie
359/1. Po uzyskaniu właściwego odprężenia i połączenia się zrobów pokładów
359/1 i 359/3 ilość metanu odciągana ze zrobów pokładu 359/1 urządzeniami
odmetanowania nie uległa zmianie, natomiast zawartość metanu w ścianie F-3
w pokładzie 359/3 zaczęła wzrastać. Przeprowadzona analiza wentylacyjno-
metanowa pozwalała przyjąć hipotezę, że metan ze zrobów pokładu nadległego
wypływa do przestrzeni roboczej ściany F-3 w pokładzie 359/3. Zadecydowano
więc o przeregulowaniu sieci wentylacyjnej tak, że uzyskano zdecydowaną
tendencję przepływu powietrza ze ściany F-3 w pokładzie 359/3 w stronę zrobów
w pokładzie 359/1. Działanie to spowodowało radykalne obniżenie zawartości
metanu w ścianie F-3 w pokładzie 359/3 oraz zdecydowany przyrost ujęcia
metanu w ścianie F-3 w pokładzie 359/1 z 6,0 m
3
CH
4
/min do 26,7 m
3
CH
4
/min.
Niniejszy przykład świadczy o tym, że stosując odmetanowanie zrobów niekiedy
nawet oddalonych od czynnych wyrobisk eksploatacyjnych można powodować
obniżenie wypływu metanu do wyrobisk eksploatacyjnych.
- 15 -
Zeszyty Naukowe Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica, nr 1097, z. 126
3. Stwierdzenia i wnioski
Przedstawiony w artykule materiał dotyczący odmetanowania, a także
uzyskane doświadczenia w odmetanowaniu w kopalniach Rybnicko-
Jastrzębskiego Gwarectwa Węglowego, pozwalają pozwalają na sformułowanie
następujących stwierdzeń i wniosków:
przy projektowaniu eksploatacji w pokładach metanowych należy
kompleksowo rozpatrywać zastosowanie optymalnego systemu eksploatacji,
przewietrzania i odmetanowania pod kątem minimalizacji zagrożenia
metanowego i pożarowego,
decydujący wpływ na efektywność odmetanowania mają następujące
czynniki: system i kierunek eksploatacji, sposób i intensywność
przewietrzania, a także ukształtowanie pola potencjału aerodynamicznego,
wpływające na kierunki przepływu powietrza i metanu w wyrobiskach
eksploatacyjnych, korytarzowych oraz w zrobach,
celowe jest stosowanie odmetanowania wyprzedzającego w okresie drążenia
wyrobisk korytarzowych, które także w znacznym stopniu obniża stan
zagrożenia metanowego w czasie prowadzenia eksploatacji,
dla eksploatacji pokładów silnie metanowych należy preferować systemy
eksploatacji ścian od pola z zastosowaniem chodników równoległych
zapewniających wysoką efektywność odmetanowania i prawidłowe warunki
prewencji pożarowej. Dobre efekty odmetanowania można uzyskać także w
przyp
adkach eksploatacji ścian przy doprowadzaniu i oprowadzaniu powietrza
wzdłuż zrobów oraz eksploatacji ścian z doprowadzeniem powietrza wzdłuż
calizny węglowej i odprowadzeniem powietrza wzdłuż zrobów.
Rybnicko-
Jastrzębskie Gwarectwo Węglowe w Jastrzębiu Zdroju
Zakwalifikowano do druku 28.06.1986r.
Recenzenci:
Prof. dr hab. inż. Jan Pawiński
Prof. dr hab. inż. Janusz Roszkowski
- 16 -
Zeszyty Naukowe Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica, nr 1097, z. 126
Summary
Some Aspects of the Demethaning of Mines Problem
In the paper there has been presented the state of the methane hazard in
the mines of the Rybnik-
Jastrzębie Coal Company, airing and demethaning in
particular.
The influence of the wall airing on the efficiency of demethaning has been
defined. The technical problems connected with demethaning has characterized
and the examples of preventing the methane hazard in the walls have been
presented.
There have been formulated many conclusions concerning further directions
of airing and demethaning of the walls in the conditions of the methane hazard.