Stan zagrożenia metanowego w kopalniach Polskiej Grupy Górniczej sp. z o.o. Ujęcie metanu odmetanowaniem i jego gospodarcze wykorzystanie

Transkrypt

1 II Konferencja Techniczna METAN KOPALNIANY Szanse i Zagrożenia Stan zagrożenia metanowego w kopalniach Polskiej Grupy Górniczej sp. z o.o. Ujęcie metanu odmetanowaniem i jego gospodarcze wykorzystanie Halina Potoczek Katowice, dnia 08 lutego 2017 roku

2 Polska Grupa Górnicza sp. z o.o. Polska Grupa Górnicza sp. z o.o. powstała w maju 2016 roku, grupując 11 kopalń byłej Kompanii Węglowej S.A.: 2 1. KWK Sośnica 2. KWK Bielszowice 3. KWK Halemba 4. KWK Pokój 5. KWK Chwałowice 6. KWK Jankowice 7. KWK Marcel 8. KWK Rydułtowy 9. KWK Bolesław Śmiały 10. KWK Piast 11. KWK Ziemowit

3 Kopalnie zespoloneie 01 lipca 2016r. utworzono kopalnie zespolone. Aktualnie Polska Grupa Górnicza sp. z o.o. po przeprowadzonych zmianach organizacyjnych grupuje 5 kopalń, w tym 3 wieloruchowe: 1. KWK ROW Ruch Chwałowice, Ruch Jankowice, Ruch Marcel, Ruch Rydułtowy 2. KWK RUDA Ruch Bielszowice, Ruch Halemba, Ruch Pokój 3. KWK PIAST-ZIEMOWIT Ruch Piast, Ruch Ziemowit 4. KWK SOŚNICA 5. KWK BOLESŁAW ŚMIAŁY 3

4 Ruch Bielszowice Obszary górnicze kopalń PGG sp. z o.o. Tekst: Tahoma 10 (szary ) KWK ROW C-E 65 KWK Sośnica Ruch Pokój KATOWICE Podtytuł : Tahoma Centrala 20 (szary) KWK Bolesław Śmiały KWK RUDA Polskiej Grupy Górniczej sp. z o.o. A-4 Ruch Ziemowit KWK PIAST-ZIEMOWIT Ruch Rydułtowy Ruch Jankowice Ruch Marcel A-1 Ruch Piast S-1 4

5 Polska Grupa Górnicza sp. z o.o. Wiele z tych zakładów górniczych eksploatuje węgiel od ponad 100 lat. Ruch Rydułtowy jest jednym z najstarszych czynnych zakładów wydobywczych na Górnym Śląsku początki swej działalności datuje od 1792 roku (czyli od 225 lat). Najmłodszym zakładem w Polskiej Grupie Górniczej sp. z o.o. jest Ruch Piast, w którym eksploatację rozpoczęto w 1975 roku. Naturalną konsekwencją wieloletniej eksploatacji złoża w kopalniach PGG sp. z o.o. jest schodzenie z robotami górniczymi na coraz większe głębokości z powodu sczerpywania zasobów węgla. 5

6 Głębokość eksploatacjiie

7 Eksploatacja pokładówie Spośród kopalń PGG sp. z o.o. tylko KWK Piast-Ziemowit (Ruch Piast i Ruch Ziemowit) prowadząca eksploatację w części wschodniej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego jest kopalnią niemetanową. Pozostałe kopalnie to zakłady metanowe, prowadzące roboty górnicze w pokładach niemetanowych oraz zaliczonych od I do IV kategorii zagrożenia metanowego. 7

8 wydobycie [mln Mg] udział wydobycia z III i IV kzm [%] Wydobycie kopalń PGG sp. z o.o. w latach wydobycie ogółem [mln Mg] lata wydobycie z pokładów III i IV kzm [mln Mg] udział wydobycia z pokładów III i IV kzm w wydobyciu ogółem [%] 8

9 wydobycie, mln Mg Wydobycie kopalń PGG sp. z o.o. w latach lata 9 wydobycie z pokładów niemetanowych [mln Mg] wydobycie z pokładów I i II kzm [mln Mg] wydobycie z pokładów III i IV kzm [mln Mg] Opracowanie:PP/PPZ/HP

10 Metanowość bezwzględna kopalń w latach metanowość bezwzględna [m3/min] Sośnica Bielszowice Rydułtowy Marcel Jankowice Chwałowice Halemba lata

11 metanowość bezwzględna [m3/min] Metanowość bezwzględna kopalń w latach ,0 419,3 400,0 350,0 374,5 365,0 346,3 336,1 351,9 349,2 324,7 338,6 376,2 351,1 346,6 355,9 300,0 288,9 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0, Opracowanie: PP/PPZ/HP lata

12 Profilaktyka metanowa tylko metody wentylacyjneie W kopalniach PGG sp. z o.o. zwalczanie zagrożenia metanowego tylko metodami wentylacyjnymi prowadzone jest w 4 ruchach kopalń: Ruch Piast KWK Piast-Ziemowit Ruch Ziemowit KWK Piast-Ziemowit Ruch Pokój KWK Ruda KWK Bolesław Śmiały. 12

13 Profilaktyka metanowa - odmetanowanie górotworuie Jednocześnie z wentylacyjnymi metodami zwalczania zagrożenia metanowego, w celu utrzymania dopuszczalnych stężeń metanu w wyrobiskach dołowych, prowadzone jest odmetanowanie górotworu w 7 ruchach kopalń: KWK Sośnica Ruch Halemba KWK Ruda Ruch Bielszowice KWK Ruda Ruch Chwałowice KWK ROW Ruch Jankowice KWK ROW Ruch Marcel KWK ROW Ruch Rydułtowy KWK ROW 13

14 Odmetanowanie górotworuie Ujęcie metanu systemami odmetanowania odbywa się poprzez: odmetanowanie eksploatacyjne ujęcie metanu ze zrobów rurociągami zza tam izolacyjnych otworami z wyrobisk korytarzowych otworami powierzchniowymi. 14

15 ilość metanu ujętego systemami odmetanowania, [mln m3 ] Ujęcie metanu z różnych źródełie Ilość ujętego metanu z poszczególnych źródeł wydzielania w latach wyrobiska korytarzowe wyrobiska eksploatacyjne zroby (zza tam i 2 otwory z powierzchni) RAZEM lata PP/PPZ/HP 15

16 Odmetanowanie górotworuie Odmetanowanie górotworu jest najbardziej skuteczną, ale i kosztowną metodą obniżenia zagrożenia metanowego. Dlatego też wydajność odmetanowania w kopalniach Polskiej Grupy Górniczej sp. z o.o. dopasowana jest do skali zagrożenia metanowego i utrzymywana na poziomie, który pozwala zapewnić bezpieczeństwo zatrudnionej załodze oraz osiągnąć założoną wielkość produkcji. Znajduje to odzwierciedlenie w zmianach ilości ujmowanego gazu stacjami odmetanowania. 16

17 ilość metanu ujętego systemami odmetanowania [ mln m3] Ujęcie metanu z różnych źródeł w kopalni A e 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0, wyrobiska korytarzowe wyrobiska eksploatacyjne zroby (zza tam) razem lata PP/PPZ/HP 17

18 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII ilość metanu [tys. m3] Ujęcie metanu w kopalni A e rok 2014 rok 2015 rok 2016 rok ilość metanu ujętego [tys. m3] 18

19 ilość metanu ujętego systemami odmetanowania [ mln m3] Ujęcie metanu z różnych źródeł w kopalni B 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0, wyrobiska korytarzowe wyrobiska eksploatacyjne zroby (zza tam) razem lata PP/PPZ/HP 19

20 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II III IV V VI VII VIII IX X* XI XII I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII ilość metanu [tys. m3] Ujęcie metanu stacją odmetanowania w kopalni B e rok 2014 rok 2015 rok 2016 rok ilość metanu ujętego [tys. m3] 20

21 Stacje odmetanowanie Odmetanowanie górotworu w 7 kopalniach/ruchach Polskiej Grupy Górniczej sp. z o.o. (R. Chwałowice, R. Jankowice, R. Marcel, R. Rydułtowy, R. Bielszowice, R. Halemba i KWK Sośnica) prowadzone jest z wykorzystaniem 5 powierzchniowych stacji odmetanowania i 1 dołowej stacji odmetanowania, umożliwiającej ujęcie gazu rurociągiem na powierzchnię (w KWK Ruda Ruch Bielszowice). 21

22 Odmetanowanie Ruch Chwałowice i Ruch Jankowice Powierzchniowa stacja odmetanowania zlokalizowana w KWK ROW Ruch Jankowice jest wspólną stacją dla odmetanowania górotworu prowadzonego na Ruchu Chwałowice i Ruchu Jankowice (w 2012r. system odmetanowania Ruchu Chwałowice został połączony z powierzchniową stacją odmetanowania na Ruchu Jankowice). 22

23 System odmetanowania dla Ruchu Bielszowice Uruchomiona jest procedura przetargowa na budowę powierzchniowej stacji odmetanowania dla KWK ROW Ruch Bielszowice wraz z wykonaniem otworów z powierzchni do wyrobisk dołowych poz. 642m oraz pomiędzy poziomami 642m i 780m. Oprócz w/w postępowań KWK Ruda Ruch Bielszowice rozpoczął prace związane z połączeniem rurociągu odmetanowania z Ruchu Bielszowice do rurociągu na Ruchu Halemba, w celu przesyłu mieszanki gazu z Ruchu Bielszowice na Ruch Halemba. Połączenie rurociągów wykonywane jest systemem gospodarczym, docelowa średnica rurociągu to 300 mm. 23

24 Parametry stacji odmetanowania liczba i typ urządzeń wytwarzających podciśnienie maksymalna wydajność stacji maksymalne ciśnienie l.p. Kopalnia lokalizacja nazwa szybu / rok budowy liczba czynnych urządzeń liczba urządzeń w rezerwie bez urządzeń rezerwowych wraz z urządzeniami rezerwowymi ssania tłoczenia m3/min m3/min Pa Pa 1. Sośnica Szyb IV rok budowy 2007 STACJE POWIERZCHNIOWE 2 x DR1200T 1 x DR 1200T Marcel 3. Jankowice 4. Halemba- Wirek R. Halemba Szyb Marklowice II w części Marklowickiej modernizacja szyb nr 3 KWK Jankowice rok budowy 2012 szyb Grunwald IV rok budowy x AERZENER typ F /DN300 4 x dmuchawy typu DR 500T 2 x dmuchawy Roots'a typu RBS 135/V ATEX2 1 x AERZENER typ F /DN300 1 x dmuchawy typu DR 500T 1 x dmuchawa Roots'a typu RBS 135/V ATEX Rydułtowy szyb Leon IV rok budowy x GM 90S 1 x GM 90S Bielszowice chod. wentylacyjny w pokładzie 412/2 poz. 528m rok zabudowy 1971 STACJA DOŁOWA Z MOŻLIWOŚCIĄ UJĘCIA GAZU NA POWIERZCHNIĘ 3 x pompa próżniowa wodokrężna typ PW x pompa próżniowa wodokrężna typ PP

25 Ujęcie metanu systemami odmetanowania Lp. Kopalnia d Sośnica 2 Halemba 3 Bielszowice 4 Marcel 5 Jankowice 6 Chwałowice 7 Rydułtowy-Anna RAZEM [m3/min] m 3 85,8 92,5 139,7 124,3 97,7 106,1 98,9 75,7 78,2 97,4 89,1 98,6 104,0 80,7 odmetanowanie z ujęciem metanu na powierzchnię z powietrzem wentylacyjnym odmetanowanie z ujęciem metanu na powierzchnię stacją odmetanowania m 3 / 45,7 56,2 88,5 59,7 79,3 85,1 76,4 52,2 52,9 79,8 77,3 86,6 99,9 80,7 m 25 Sumaryczne ilości metanu ujmowane na powierzchnię w kopalniach [m3/min]

26 Ruch Bielszowice Stacje odmetanowanie w kopalniach PGG sp. z o.o. kopalnie/ruchy bez odmetanowania KWK Sośnica Ruch Pokój KATOWICE A-4 Centrala Polskiej Grupy Górniczej sp. z o.o. dołowa stacja odmetanowania z ujęciem gazu na powierzchnię powierzchniowa stacja odmetanowania wspólna stacja z KWK ROW Ruch Jankowice C-E 65 KWK Bolesław Śmiały Ruch Ziemowit Ruch Rydułtowy Ruch Jankowice Ruch Marcel A-1 Ruch Piast S-1 26

27 27 Powierzchniowa stacja odmetanowanie w KWK ROW Ruch Rydułtowy

28 Zagospodarowanie metanu ujętego odmetanowaniem Gospodarcze wykorzystanie ujętego metanu było i jest ważnym kierunkiem w działalności Spółki. Świadczą o tym przeprowadzone oraz planowane jeszcze działania inwestycyjne. Zagospodarowanie ujmowanego odmetanowaniem gazu: pozwala na uzyskanie energii elektrycznej i cieplnej (również w kogeneracji) dla zaspokojenia potrzeb własnych, kompensuje koszty ponoszone na prowadzenie niezbędnego procesu odmetanowania, jest działaniem proekologicznym (redukuje emisję metanu oraz zmniejsza zużycie paliw kopalnych). 28

29 Zagospodarowanie metanu Metan ujęty przez stacje odmetanowania zagospodarowany jest poprzez zużycie w: jednostkach kogeneracyjnych kotłach gazowych kotłach współspalających metan z węglem sprzedawany do podmiotów zewnętrznych. 29

30 Agregaty kogeneracyjne w PGG sp. z o.o. l.p. Kopalnia Ruch Data uruchomienia elektryczna Moc agregatu cieplna Sprawność całkowita MWe MWt % 1. KWK Ruda Ruch Halemba kwiecień 2001r. 0,543 0,703 85,7 2. KWK Ruda Ruch Bielszowice maj 2001r. 0,543 0,703 85,6 3. KWK Sośnica czerwiec 2009r. 1,946 1,937 84,5 4. Zakład Elektrociepłownie KWK ROW R. Marcel październik 2013r. 2,000 2,08 87,5 5. Zakład Elektrociepłownie KWK ROW R. Rydułtowy listopad 2016r. 2,004 1,953 85,7 30 SUMA 7,04 7,38

31 Nowa jednostka kogeneracyjna W Elektrociepłowni Rydułtowy, należącej do Zakładu Elektrociepłownie PGG sp. z o.o. oddano do ruchu w listopadzie 2016 roku agregat kogeneracyjny. Silnik spalinowy zasilany jest gazem ujmowanym przez powierzchniową stację odmetanowania KWK ROW Ruch Rydułtowy. W ramach inwestycji wybudowano również odcinek gazociągu o długości 286m i średnicy 400mm, którym zasilany jest układ kogeneracyjny. Dodatkową funkcją gazociągu jest możliwość sprzedaży nadwyżek gazu do lokalnej Ciepłowni Rydułtowy. Rozwiązanie to zapewnia zagospodarowanie całości gazu ujmowanego przez powierzchniową stację odmetanowania. Wyprodukowana energia elektryczna oraz ciepło wykorzystywane są dla zaspokojenia potrzeb własnych kopalni. 31

32 32 Jednostka kogeneracyjna zużywająca metan ujęty w KWK ROW Ruch Rydułtowy

33 ilość metanu, mln m3 Emisja metanu szybami wentylacyjnymi w kopalniach PGG sp. z o.o. w 2016 roku 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 Sośnica Jankowice Rydułtowy Marcel Bielszowice Halemba Chwałowice Pokój Bolesław Śmiały 33 emisja metanu szybami wentylacyjnymi

34 Utylizacja metanu z powietrza wentylacyjnego kopalń Utylizacja metanu emitowanego do atmosfery szybami wentylacyjnymi kopalń VAM wymaga odpowiednich technologii ze względu na bardzo niskie stężenia tego gazu zawartego w powietrzu wentylacyjnym. Dopuszczalne stężenia obwarowane są przepisami górniczymi. Zgodnie z 248 Rozporządzenia MG z dnia 28 czerwca 2002r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych 34 zawartość metanu w powietrzu nie powinna przekraczać 0,75% w szybie wydechowym.

35 Koncentracja metanu w szybach wydechowych kopalń PGG sp. z o.o. w 2016 roku W kopalniach zgrupowanych w Polskiej Grupie Górniczej sp. z o.o. w 2016 roku średnia koncentracja metanu w szybach wydechowych nie przekraczała 0,26% metanu. Ewentualne plany utylizacji metanu z powietrza wentylacyjnego wymagają współpracy z jednostkami naukowo-badawczymi. 35

36 Dziękuję za uwagę 36