GÓRNICTWO I GEOLOGIA 2012 Tom 7 Zeszyt 4 Marek USZKO, Leszek KLOC, Marek SZARAFIŃSKI, Jarosław KOŁODZIEJ Kompania Węglowa S.A. O WYZNACZANIU WSKAŹNIKA EFEKTYWNOŚCI ODMETANOWANIA Streszczenie. Działania w prowadzonej profilaktyce metanowej, podejmowane przez przedsiębiorców, są oceniane przez nich, a także przez jednostki kontrolujące i nadzorujące. Ostatnio popularnym wskaźnikiem oceny prowadzonej profilaktyki metanowej stała się efektywność odmetanowania. W artykule przedstawiono wnioski wynikające z wyznaczonej efektywności odmetanowania dla niektórych przypadków, które miały miejsce w Kompanii Węglowej S.A. DETERMINATION OF METHANE PERFORMANCE INDEX Summary. Activities concerning applied methane prevention are carried out by entrepreneurs, judged by them and by supervision authorities. Recently, effectiveness of methane drainage has become a popular index of determination of applied methane prevention. The article describes conclusions from method of methane drainage determination in a few cases, that took place in coal mines of Kompania Weglowa. 1. Wstęp Dochowanie zgodnego z obowiązującymi przepisami składu atmosfery kopalnianej jest warunkiem bezpiecznego prowadzenia robót górniczych. W celu niedopuszczenia do wybuchu metanu przepisy górnicze nakazują, by koncentracja metanu w powietrzu w wyrobiskach górniczych nie przekraczała określonych wartości, w tym w przodkach wyrobisk chodnikowych i ścianowych koncentracji 2%. Działania zmierzające do utrzymania, zgodnych z obowiązującymi przepisami, dopuszczalnych zawartości metanu warunkują utrzymanie zagrożenia na poziomie akceptowalnym.
102 M. Uszko, L. Kloc, M. Szarafiński, J. Kołodziej Zagrożenie metanowe jest likwidowane przez stosowanie: metody wentylacyjnej metan, uwalniany podczas robót górniczych do wyrobiska, jest rozrzedzany do bezpiecznych koncentracji w powietrzu przewietrzającym wyrobiska; odmetanowania górotworu: a. lokalnego przez zastosowanie podziemnych stacji odmetanowania, b. centralnego z ujęciem metanu na powierzchnię. Każda z powyższych metod jest w określonych warunkach w pełni skutecznym narzędziem w zwalczaniu zagrożenia metanowego. Metoda wentylacyjna ma znaczne ograniczenia, wynikające z dopuszczalnej maksymalnej prędkości przepływu powietrza w wyrobiskach górniczych. Połączenie odmetanowania górotworu ze zmniejszeniem koncentracji wydzielającego się metanu do bezpiecznych wartości jest skutecznym sposobem zwalczania zagrożenia metanowego. Zastosowanie konkretnej metody eliminacji zagrożenia metanowego, poza oczywistym zapewnieniem bezpiecznej koncentracji metanu, implikuje uzyskanie dla danej metody charakterystycznych wielkości parametrów techniczno-ekonomicznych. Wskaźnik efektywności odmetanowania jest jednym z wielu wskaźników parametryzujących stan zagrożenia metanowego. Jego pierwotne specyficzne znaczenie jako wskaźnika dotyczącego wyłącznie rejonu ściany, wykorzystywanego na etapie opracowywania projektu prowadzenia ściany w warunkach zagrożenia metanowego, wyewoluowało do rangi wskaźnika traktowanego jako podstawowy miernik stanu bezpieczeństwa kopalni metanowej. Niniejszy artykuł dotyczy analizy wskaźnika efektywności odmetanowania w zależności od stosowanych w kopalniach Kompanii Węglowej S.A. metod zwalczania zagrożenia metanowego i wskazuje, że wskaźnik ten w odniesieniu do całej kopalni (lub porównywany między kopalniami) nie może być traktowany jako wyróżnik stanu zagrożenia metanowego. 2. Dobór metody profilaktyki metanowej Obecność metanu w kopalni powoduje zagrożenie dla ludzi pracujących w wyrobiskach górniczych. Skala zagrożenia zależy od ilości wydzielającego się metanu do wyrobisk, a to z kolei zależy od własności górotworu i od intensywności eksploatacji, w szczególności od: zawartości metanu w pokładach węgla, właściwości skał otaczających pokłady, obecności i pojemności zrobów oraz warunków przewietrzania wyrobisk i rejonów kopalni.
O wyznaczaniu wskaźnika efektywności odmetanowania 103 Projekt eksploatacji w polach metanowych przewiduje zwalczanie zagrożenia metanowego. Zagrożenie metanowe jest ograniczane w fazie projektowania przez dobór sposobu rozcinki pokładu oraz systemu eksploatacji i przewietrzania. W wyrobiskach pokładów zaliczonych do niskich kategorii zagrożenia metanowego metoda wentylacyjna jest wystarczająco skuteczna. W przypadku braku możliwości uzyskania oczekiwanych parametrów wentylacyjnych zgodnych z przepisami wprowadza się odmetanowanie. W aspekcie zagrożenia metanowego kolejność doboru metod profilaktyki wynika z regulacji prawnych i polega na: określeniu metanonośności części złoża, zaliczeniu go do odpowiedniej kategorii zagrożenia metanowego, wykonaniu projektu eksploatacji (w tym projektów: rozcinki złoża, przewietrzania, profilaktyki zagrożenia metanowego, pożarowego i in.). w przypadku zaliczenia złoża do IV kategorii zagrożenia metanowego dodatkowo na: wykonaniu projektu jego odmetanowania, wykonaniu weryfikacji projektu eksploatacji oraz przewietrzania rejonu i budowie systemu odmetanowania. Na podstawie określonej metanonośności dokonuje się zaliczenia danej partii złoża do odpowiedniej kategorii zagrożenia metanowego. Dla eksploatacji partii złoża zaliczonej do II lub wyższej kategorii zagrożenia metanowego wykonywana jest prognoza zagrożenia metanowego, czyli prognoza metanowości bezwzględnej, która dotyczy całego wybiegu wyrobisk wybierkowych. Wartości prognozowanego wydzielania metanu dla projektowanego rejonu eksploatacyjnego, przy założeniu zmiennych postępów ściany, są podstawą do: doboru układu przewietrzania wraz z wydatkami powietrza, decyzji o zastosowaniu (lub nie) odmetanowania oraz określenia dopuszczalnych, bezpiecznych wielkości wydobycia na wybiegu ściany. W praktyce górniczej zdarza się, że prognozy metanowości bezwzględnej odbiegają od realnej metanowości uzyskiwanej w wyrobiskach (są niedoszacowane lub przeszacowane). W konsekwencji w niektórych przypadkach, wynikających z przepisów, kopalnia utrzymuje w ścianie instalację odmetanowania, a w rzeczywistości przy niskiej metanowości bezwzględnej nie występują trudności w zachowaniu wymaganego składu powietrza i tym samym nie zachodzi potrzeba prowadzenia odmetanowania. Przykładem takiej sytuacji jest ściana 1 w pokładzie 502 w partii H w KWK Halemba- Wirek w IV kategorii zagrożenia metanowego, dla której prognoza metanowości bezwzględnej (dla wydobycia 2500 t/dobę) wynosiła 21,4 m 3 CH 4 /min. Rzeczywista metanowość bezwzględna rejonu ściany w pierwszym kwartale 2012 roku była 9-krotnie niższa niż prognoza i wyniosła 2,35 m 3 CH 4 /min (przy średnim wydobyciu węgla w I kwartale
104 M. Uszko, L. Kloc, M. Szarafiński, J. Kołodziej 2012 roku wynoszącym 2300 t/d). Odmetanowaniem w I kwartale 2012 roku ujmowano średnio 0,84 m 3 /min. 3. Ocena skuteczności prowadzonej profilaktyki metanowej Dochowanie bezpiecznego (zgodnego z przepisami) składu atmosfery kopalnianej w każdym wyrobisku kopalni jest warunkiem pozytywnej oceny prowadzonej profilaktyki metanowej. Taką ocenę profilaktyki najłatwiej jest scharakteryzować przez określenie liczby wyłączeń zasilania w zabezpieczanym rejonie, spowodowanych przekroczeniami dopuszczalnych stężeń metanu w miejscach zabudowy czujników. Dokładniejszy obraz sytuacji związanej z przekroczeniem dopuszczalnego stężenia metanu uzyskuje się przez powiązanie tego faktu z innym istotnym parametrem charakteryzującym bieg ściany. Może to być atrybut dotyczący: wielkości wydobycia, postępu robót górniczych, systemu przewietrzania, ilości uwalnianego metanu w ścianie i w rejonie podczas urabiania węgla, ilości powietrza przepływającego przez ścianę i przez rejon, zastosowanych urządzeń pomocniczych itp. Można więc mówić np. o średnim stosunku ilości metanu uwalnianego podczas urabiania węgla do ilości powietrza przepływającego przez ścianę, czyli o średniej koncentracji metanu w ścianie albo o łącznym czasie przerw w wydobyciu, czyli okresie, w którym ponowne włączenie urządzeń elektrycznych nie było możliwe z powodu niewłaściwego składu atmosfery. Do najbardziej znanych wskaźników (obecnie nieczęsto używanych) należy iloraz ilości metanu uwolnionego podczas urabiania w ścianie na tonę wydobycia dobowego tej ściany. Wskaźnik ten charakteryzuje zagrożenie metanowe w ścianie oraz wysiłek poniesiony na wydobycie jednej tony węgla w warunkach zagrożenia metanowego. Żaden z wyżej wymienionych wskaźników nie może być rozpatrywany jako samodzielny wskaźnik bezpieczeństwa. Wskaźniki te uzupełniają jedynie opis oceny profilaktyki metanowej w zakresie możliwości dochowania bezpiecznego składu atmosfery w wyrobiskach. W dalszej części artykułu skupiono się w szczególności na wykazaniu niedoskonałości oceny skuteczności prowadzonej profilaktyki metanowej przez wybiórcze wykorzystanie do tego celu niektórych popularnych wskaźników.
O wyznaczaniu wskaźnika efektywności odmetanowania 105 4. Wskaźnik efektywności odmetanowania Zgodnie z definicją określoną w Best Practice Guidance for Effective Methane Drainage and Use in Coal Mines [1] wskaźnik ujęcia metanu (odmetanowania) jest to udział metanu (ilościowo) ujętego systemami odmetanowania w odniesieniu do całkowitej ilości uwolnionego gazu. Uwolniony gaz stanowi sumę gazu ujętego odmetanowaniem oraz emitowanego do powietrza wentylacyjnego. Zazwyczaj wyrażony w procentach, wskaźnik ujęcia metanu (odmetanowania) może być określany dla pojedynczego pola ścianowego albo dla całej kopalni. Jak widać, powyższa definicja z góry zakłada dwa różne obszary wykorzystania wskaźnika odmetanowania, wiążąc jego zastosowanie bądź to z wydzielonym fragmentem struktury wentylacyjnej w postaci rejonu eksploatacyjnego ściany wydobywczej, bądź też (w szerszym ujęciu) z całą kopalnią jako złożonym układem technicznym. Ten sposób potraktowania, niejako dualnie, znaczenia wskaźnika pozwala na czerpanie korzyści z jego zastosowania w dwóch różnych obszarach semantycznych, ale niesie ze sobą pewne ryzyko związane z możliwością relokacji znaczeń, co może prowadzić do błędnych interpretacji i fałszywych wniosków. 4.1. Efektywność odmetanowania w odniesieniu do ściany eksploatacyjnej Odniesienie wskaźnika efektywności odmetanowania do rejonu ściany eksploatacyjnej stanowi jego pierwotny obszar znaczeniowy, którego geneza wiąże się z zastosowaniem systemów odmetanowania jako skutecznego sposobu zwalczania zagrożenia metanowego. W Instrukcji nr 17 Głównego Instytutu Górnictwa pt. Zasady prowadzenia ścian w warunkach zagrożenia metanowego zastosowano wskaźnik efektywności odmetanowania E, którego wartość jest odniesiona do rejonu ściany [2]. Efektywność odmetanowania jest tutaj ilorazem ilości metanu ujętego systemami odmetanowania danej ściany (V mo ) i ilości metanu uwalnianego z górotworu podczas eksploatacji złoża tą ścianą (V mo + V mw, gdzie V mw oznacza ilość metanu wydzielonego do powietrza wentylacyjnego ściany). Wskaźnik ten podawany jest w procentach. (1)
106 M. Uszko, L. Kloc, M. Szarafiński, J. Kołodziej Stosowanie odmetanowania w oczywisty sposób wpływa na skład atmosfery kopalnianej i w cytowanej Instrukcji GIG ma zastosowanie w obliczeniach metanowości kryterialnej, czyli w ustaleniu dopuszczalnej ilości wydzielanego metanu, dla której przy określonych warunkach przewietrzania i odmetanowania nie będą występować przekroczenia dopuszczalnych stężeń metanu w rejonie ściany. Przedstawioną w instrukcji zależność matematyczną: (2) zobrazowano poniżej wykresami, które przedstawiają zależność metanowości kryterialnej (V kryt-o dla ściany stosującej odmetanowanie) od efektywności odmetanowania. Parametrem jest metanowość kryterialna ściany bez odmetanowania (V kryt ). [m 3 /min] Rys. 1. Nomogram obliczania metanowości kryterialnej ściany stosującej odmetanowanie (Vkryt-o), w zależności od efektywności odmetanowania (E). Parametrem jest metanowość kryterialna ściany bez odmetanowania (Vkryt) Fig. 1. The nomograph of the safe methane emission calculation from the longwall where we use methane drainage (Vkryt-o), depending on the effectiveness of methane drainage (E). Methane emission from the longwall without methane drainage (Vkryt) is a parameter Wzór (2) przedstawia hiperbolę. Z badania tego typu funkcji wynika, że zwiększanie efektywności odmetanowania będzie miało wpływ na wzrost metanowości kryterialnej (ściany stosującej odmetanowanie) dopiero dla większych wartości tego wskaźnika lub dla większych wartości metanowości kryterialnej. Ponieważ metanowość kryterialna ściany zależy od metanowości wentylacyjnej tej ściany (rejonu ściany), czyli od warunków przewietrzania, powyższy wniosek przenosi się na warunki bezpieczeństwa ściany. Zwiększenie efektywności odmetanowania ma znaczenie wyłącznie w przypadku ścian lub rejonów ścian o dużej metanowości wentylacyjnej.
O wyznaczaniu wskaźnika efektywności odmetanowania 107 Do podobnych wniosków można dojść po analizie wykresu przedstawionego na rys. 2, zaczerpniętego z opracowania [1]. Na wykresie tym zobrazowana jest efektywność odmetanowania ściany (Drainage Capture Efficiency) w zależności od całkowitego strumienia powietrza (Total Airflow) przepływającego przez ścianę przy różnych wartościach metanowości bezwzględnej 250 l/s (15 m 3 /min), 500 l/s (30 m 3 /min), 750 l/s (45 m 3 /min) oraz 1000 l/s (60 m 3 /min) przy zachowaniu kryterium utrzymania maksimum 2% stężenia metanu w powietrzu wentylacyjnym. Całkowity strumień powietrza m 3 /s Efektywność odmetanowania ściany % Rys. 2. Konieczny wydatek strumienia powietrza do rozcieńczania do 2% metanu uwalnianego ze ściany Fig. 2. Airflows Required for Diluting Longwall Methane Emissions to 2% Inaczej mówiąc, rys. 2 przedstawia strumienie powietrza konieczne do rozrzedzenia określonych dopływów metanu do maksymalnych dopuszczalnych stężeń, przy różnej efektywności odmetanowania. Analiza tego wykresu prowadzi do następujących wniosków. - Istnieje oczywista zależność pomiędzy wielkością strumienia powietrza koniecznego do rozrzedzenia określonego dopływu metanu do konkretnego stężenia a efektywnością odmetanowania. - Przy określonej metanowości bezwzględnej efekt w postaci uzyskania bezpiecznego stężenia metanu w powietrzu wentylacyjnym może być osiągnięty przez zapewnienie określonego wydatku powietrza i odpowiadającej temu wydatkowi (strumieniowi) wielkości efektywności odmetanowania bądź też, przy założeniu określonej efektywności odmetanowania, przez zapewnienie odpowiadającemu tej efektywności wielkości strumienia powietrza. - Warunek dopuszczalnego stężenia metanu przy określonej metanowości bezwzględnej może być spełniony w przypadku obniżenia wielkości wskaźnika efektywności
108 M. Uszko, L. Kloc, M. Szarafiński, J. Kołodziej odmetanowania odpowiednim zwiększeniem wydatku powietrza wentylacyjnego, natomiast w przypadku zmniejszenia wydatku powietrza adekwatnym wzrostem wskaźnika efektywności odmetanowania. - W przypadku niskiej metanowości bezwzględnej (krzywa płaska ) o wiele skuteczniej można oddziaływać w sposób wentylacyjny (regulując wydatek powietrza) w celu rozrzedzenia metanu do akceptowalnych stężeń zamiast zwiększać współczynnik efektywności odmetanowania. - W przypadku wzrostu metanowości bezwzględnej przy niższym wskaźniku efektywności odmetanowania łatwiej jest uzyskać akceptowalne stężenia metanu, zwiększając wydatek powietrza niż efektywność odmetanowania. Na przykład dla 20% efektywności odmetanowania wzrost metanowości bezwzględnej z 15 do 30 m 3 /min może być skompensowany zwiększeniem wydatku powietrza z 15 do 30 m 3 /s (czyli dwukrotnie) bądź też wzrostem wielkości wskaźnika efektywności odmetanowania z 20 do 60% (czyli aż trzykrotnie). Podsumowując analizę obydwu przedstawionych rysunków, można stwierdzić, że w przypadku ścian o niewielkiej metanowości wentylacyjnej i małej efektywności odmetanowania zwiększanie tej efektywności nie ma widocznego wpływu na stan bezpieczeństwa w rejonie ściany. Wniosek ten był i jest wielokrotnie potwierdzany w praktyce górniczej. Utrzymywanie systemu odmetanowania o małej efektywności ujęcia metanu nie wpływa w znaczący sposób na poprawę stanu bezpieczeństwa, wiąże się natomiast ze znacznymi dodatkowymi kosztami profilaktyki metanowej. Ponieważ w przypadku małej efektywności odmetanowania ekonomicznie uzasadnione jest zastąpienie odmetanowania metodą wentylacyjną, więc odmetanowanie jest najbardziej kosztownym sposobem profilaktyki. 5. Wskaźnik efektywności odmetanowania w ścianie w zależności od przyjętej metody profilaktyki metanowej W warunkach kopalń metanowych należących do Kompanii Węglowej SA najczęściej stosowanymi systemami eksploatacji są: system U od granic oraz system Y w różnych odmianach. Natomiast w warunkach bardzo dużego zagrożenia metanowego stosowane są
O wyznaczaniu wskaźnika efektywności odmetanowania 109 również odmiany systemu U z chodnikiem równoległym oraz system U z nadległym chodnikiem drenażowym. Wykorzystanie konkretnego systemu przewietrzania ściany oraz metody jej odmetanowania uzależnione jest w praktyce od specyfiki pokładu, jego metanonośności, prognozowanej metanowości bezwzględnej oraz od współwystępujących zagrożeń. Praktyka górnicza potwierdza, że efektywność odmetanowania w znacznej mierze zależy od własności złoża, od przyjętego systemu eksploatacji i przewietrzania, a dopiero w dalszej kolejności od systemu odmetanowania. W dalszej części artykułu zostaną przedstawione przykłady stosowanych w Kompanii Węglowej S.A. metod profilaktyki metanowej i odpowiadające im różne wielkości wskaźnika efektywności odmetanowania. Z uwagi na bogate doświadczenia KWK Brzeszcze (jednej z najbardziej metanowych kopalń w Polsce), dotyczące stosowania różnych sposobów profilaktyki metanowej i różnych metod odmetanowania, oparto się głównie na przykładach z tej właśnie kopalni. 5.1. Przewietrzanie na U z otworami drenażowymi z chodnika wentylacyjnego Przykładem ściany przewietrzanej na U jest ściana 192 w pokładzie 510, w partii zachodniej, na poziomie 640/740 m. Ściana była czynna od listopada 2009 roku do czerwca 2011 roku. Odmetanowanie prowadzono otworami drenażowymi, wierconymi przed frontem ściany z chodnika wentylacyjnego do strefy odprężonej w stropie pokładu, bez pozostawiania rurociągu odmetanowania w zrobach. Kopalnia Brzeszcze ma wieloletnie doświadczenie w stosowaniu tej metody.
110 M. Uszko, L. Kloc, M. Szarafiński, J. Kołodziej Efektywność odmetanowania ok. 30% Rys. 3. Schemat przewietrzania i odmetanowania ściany 192 w pokładzie 510 w kopalni Brzeszcze Fig. 3. The schema of ventilation and methane drainage of longwall No. 192 in the seam in Brzeszcze coal mine Eksploatację węgla w ścianie 192 w pokładzie 510 prowadzono przez 20 miesięcy. Dla ściany 192 sporządzono wykresy zmienności efektywności odmetanowania, metanonośności oraz liczby przekroczeń dopuszczalnych koncentracji metanu w poszczególnych miesiącach jej eksploatacji. 60 50 40 [%], [szt.] 30 20 10 Efektywność odmetanowania [%] Ilość przekroczeń [szt.] Trend - efektywność odmetanowania Trend - ilość przekroczeń 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 [m-c eksploatacji] [miesiąc eksploatacji] Rys. 4. Efektywność odmetanowania na tle liczby przekroczeń dopuszczalnego stężenia metanu w ścianie 192 KWK Brzeszcze Fig. 4. The effectiveness of methane drainage and the number of exceedings of methane s permissible concentration in the longwall No. 192 in Brzeszcze coal mine
O wyznaczaniu wskaźnika efektywności odmetanowania 111 40 35 30 25 [%], m 3 CH 4 /min] 20 15 10 Efektywność odmetanowania [%] Metanowość ściany [m3ch4/min] Trend - efektywność odmetanowania Trend - metanowość ściany 5 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 [m-c eksploatacji] [miesiąc eksploatacji] Rys. 5. Efektywność odmetanowania na tle metanowości w ścianie 192 KWK Brzeszcze Fig. 5. The effectiveness of methane drainage and the absolute methane content from longwall No. 192 in Brzeszcze coal mine Analizując efektywność odmetanowania w odniesieniu do metanowości oraz liczby wyłączeń zasilania, spowodowanych przekroczeniami dopuszczalnych koncentracji metanu w ścianie 192, można zauważyć pewne prawidłowości. Przy zarejestrowanych najwyższych ilościach wyłączeń zasilania, spowodowanych przekroczeniami dopuszczalnych koncentracji metanu, efektywność odmetanowania również osiągała wysokie wartości. Wyliczony dla tych dwóch grup danych współczynnik korelacji liniowej Pearsona [3] wynosi r = 0,4, co wskazuje na słabą/umiarkowaną dodatnią zależność pomiędzy efektywnością odmetanowania a ilością przekroczeń dopuszczalnych koncentracji metanu. Współczynnik korelacji liniowej Pearsona, r, wyznacza się wg następującego wzoru:, (3) gdzie x i y wartości z analizowanych zestawów danych. Interpretacja współczynnika korelacji liniowej Pearsona: < 0,2 brak związku liniowego, 0,2-0,4 słaba zależność, 0,4-0,7 umiarkowana zależność, 0,7-0,9 dość silna zależność, > 0,9 bardzo silna zależność.
112 M. Uszko, L. Kloc, M. Szarafiński, J. Kołodziej Zbliżone przebiegi linii trendu (wielomian 2. stopnia) tych grup danych potwierdzają istniejącą zależność. Relacja pomiędzy efektywnością odmetanowania ściany a jej metanowością jest jeszcze silniejsza, co potwierdzają: wyliczony dla tych grup danych współczynnik korelacji liniowej Pearsona (r = 0,6) oraz przebiegi jego linii trendu. W KWK Brzeszcze w ciągu ostatnich 10 lat prowadzono 15 ścian, przewietrzanych podobnie jak ściana 192 systemem na,,u z odmetanowaniem prowadzonym z chodnika wentylacyjnego. Biorąc pod uwagę zaobserwowane zależności pomiędzy analizowanymi parametrami technicznymi, w których wzrost efektywności odmetanowania ściany wiązał się ze wzrostem liczby wyłączeń zasilania, spowodowanych przekroczeniami dopuszczalnych koncentracji metanu, występującymi przy rosnącej metanowości, można postawić pytanie: czy dla osób odpowiedzialnych za bezpieczeństwo ruchu zakładu górniczego sama informacja o wysokim współczynniku efektywności odmetanowania w tych ścianach rzeczywiście byłaby pozytywnym sygnałem świadczącym o stanie bezpieczeństwa metanowego? 5.2. Przewietrzanie na U z chodnikiem wygrodzeniowym otwory nieczynne otwory czynne rurociąg metanowy ok. 20 m 3,0 m zasięg strefy wysokometanowej w zrobach SCHEMAT ODMETANOWANIA Ściana prowadzona z chodnikiem wygrodzeniowym Efektywność odmetanowania ok. 30% Rys. 6. Schemat przewietrzania i odmetanowania ściany 811 z chodnikiem wygrodzeniowym w kopalni Brzeszcze Fig. 6. The schema of ventilation and methane drainage of an exploited longwall with the short parallel heading (longwall No. 811) in Brzeszcze coal mine Przykładem ściany przewietrzanej z,,chodnikiem wygrodzeniowym jest ściana 811 w pokładzie 352, w partii wschodniej, na poziomie 740/900 m, która była eksploatowana
O wyznaczaniu wskaźnika efektywności odmetanowania 113 przez 9 miesięcy. Odmetanowanie prowadzono otworami zrobowymi (wierconymi z chodnika wentylacyjnego), bez zostawiania rurociągu odmetanowania w zrobach. Zamieszczone dalej rysunki przedstawiają efektywność odmetanowania, metanonośność, oraz liczbę przekroczeń dopuszczalnych koncentracji metanu w poszczególnych miesiącach eksploatacji ściany 811. 40 35 30 Efektywność odmetanowania [%] Ilość przekroczeń [szt.] Trend - efektywność odmetanowania Trend - ilość przekroczeń 25 [%], [szt.] 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [m-c eksploatacji] [miesiąc eksploatacji] Rys. 7. Efektywność odmetanowania na tle liczby przekroczeń dopuszczalnego stężenia metanu w ścianie 811 KWK Brzeszcze Fig. 7. The effectiveness of methane drainage and the numer of exceedings of methane s permissible concentration in the longwall No. 811 in Brzeszcze coal mine 40 35 30 25 [%], m 3 CH 4 /min] 20 15 10 Efektywność odmetanowania [%] Metanowość ściany [m3ch4/min] Trend - efektywność odmetanowania Trend - metanowość ściany 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [m-c eksploatacji] [miesiąc eksploatacji] Rys. 8. Efektywność odmetanowania na tle metanowości w ścianie 811 KWK Brzeszcze Fig. 8. The effectiveness of methane drainage and the absolute methane content from longwall No. 811 in Brzeszcze coal mine W przypadku ściany 811 współczynnik korelacji liniowej Pearsona dla efektywności odmetanowania oraz przekroczeń dopuszczalnych koncentracji metanu wynosi r = - 0,27,
114 M. Uszko, L. Kloc, M. Szarafiński, J. Kołodziej natomiast dla efektywności odmetanowania oraz metanowości ściany wynosi r = - 0,23, co w obydwu przypadkach świadczyłoby o bardzo słabej, ujemnej korelacji tych grup danych. Analiza przebiegów linii trendu (wielomian 2. stopnia) tych grup danych wskazuje z kolei na niewielkie ich podobieństwo. Tym samym trudno doszukać się jednoznacznych zależności pomiędzy efektywnością odmetanowania a liczbą przekroczeń dopuszczalnych koncentracji metanu, a także pomiędzy efektywnością odmetanowania a metanowością ściany. W KWK Brzeszcze w ostatniej dekadzie (2003-2012) eksploatowano 12 ścian przewietrzanych z,,chodnikiem wygrodzeniowym : 7 ścian w pokładzie 352, 4 ściany w pokładzie 364 oraz 1 ścianę w pokładzie 405/1. Biorąc pod uwagę, że ściany te były eksploatowane z zachowaniem wszelkich wymogów bezpieczeństwa, można postawić pytanie: czy dla osób odpowiedzialnych za bezpieczeństwo ruchu zakładu górniczego informacja o bieżącej wartości współczynnika efektywności odmetanowania w ścianie, czy jego zmianach, w sytuacji braku jednoznacznych zależności z liczbą przekroczeń dopuszczalnych koncentracji metanu miała jakieś praktyczne znaczenie? 5.3. Przewietrzanie na U z drenażem nadległym Efektywność odmetanowania do ok. 64% Rys. 9. Schemat przewietrzania i odmetanowania ściany 111 w kopalni Brzeszcze metoda Hirschbach Fig. 9. The schema of ventilation and methane drainage of an exploited longwall No. 811 in Brzeszcze coal mine Hirschbach method Kolejną metodą odmetanowania jest metoda chodników nadległych, zwana także drenażem nadległym. Przy wysokiej metanowości bezwzględnej ścian, z jaką mamy do czynienia w KWK Brzeszcze, metoda drenażu nadległego charakteryzuje się dużą
O wyznaczaniu wskaźnika efektywności odmetanowania 115 efektywnością odmetanowania. Polega ona na wykonaniu chodnika nadległego (metanowego) w pokładzie położonym powyżej pokładu eksploatowanego. Chodnik metanowy znajduje się nad polem eksploatowanej ściany i jest usytuowany równolegle do chodnika wentylacyjnego ściany. Po uzyskaniu pełnego zawału ściany metan migruje przez spękania górotworu do przestrzeni chodnika drenażowego i dalej, przez przyłożoną depresję stacji odmetanowania, do rurociągów systemu odmetanowania. Do tej pory w KWK Brzeszcze wyeksploatowano tym systemem 14 ścian. Na rysunkach 10 i 11 zestawiono dane o uzyskiwanej efektywności odmetanowania, liczbie przekroczeń dopuszczalnego stężenia metanu oraz metanowości w ścianie 111 w pokładzie 352 KWK Brzeszcze. Ściana była eksploatowana z odmetanowaniem opartym na metodzie Hirschbach chodnik drenażowy 138 w pokładzie 349. Zastosowano system przewietrzania z,,chodnikiem wygrodzeniowym oraz otwory zrobowe, bez zostawiania rurociągu odmetanowania w zrobach. Ścianę eksploatowano od lipca 2010 roku do grudnia 2011 roku. W okresie od lipca 2010 roku do lutego 201 roku, mimo metanowości bezwzględnej (metanowości całkowitej) wynoszącej niemal 60 m 3 CH 4 /min, uzyskiwano wydobycie przekraczające 2000 t/dobę. Na taki poziom wydobycia pozwalały uzyskiwane wyniki zastosowanego odmetanowania ponad 35 m 3 CH 4 /min przy efektywności odmetanowania wynoszącej zwykle ponad 60%. Mimo tak wysokiego wskaźnika efektywności odmetanowania w ścianie we wrześniu i listopadzie 2010 roku oraz w lutym 2011 roku odnotowano ponad 100 wyłączeń napięcia, spowodowanych przekroczeniami dopuszczalnej koncentracji metanu w wyrobiskach rejonu. Uzyskiwano wówczas około 2000 t/d, a efektywność odmetanowania wynosiła około 62%. W okresie od maja do września 2011 roku spowolniono bieg z uwagi na realizację planów wydobywczych w innym rejonie eksploatacyjnym. Od października 2011 roku prowadzono eksploatację z podobnym jak poprzednio wydobyciem: około 2000 t/d. Przez trzy ostatnie miesiące prowadzenia eksploatacji odnotowano tylko 15 wyłączeń zasilania, spowodowanych przekroczeniami dopuszczalnej koncentracji metanu. Efektywność odmetanowania w tym okresie była niższa niż poprzednio i wynosiła od 37,5% do 44,7%. Przypadek ściany 111 jest zatem wyraźnym przykładem tego, że sama efektywność odmetanowania nie wystarcza do opisu bezpieczeństwa rejonu.
116 M. Uszko, L. Kloc, M. Szarafiński, J. Kołodziej 140 120 100 Efektywność odmetanowania [%] Ilość przekroczeń [szt.] Trend - efektywność odmetanowania Trend - ilość przekroczeń 80 [%], [szt.] 60 40 20 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 [m-c eksploatacji] [miesiąc eksploatacji] Rys. 10. Efektywność odmetanowania na tle liczby przekroczeń dopuszczalnego stężenia metanu w ścianie 111 KWK Brzeszcze Fig. 10. The effectiveness of methane drainage and the numer of exceedings of methane s permissible concentration in the longwall No. 111 in Brzeszcze coal mine 70 60 50 [%], m 3 CH 4 /min] 40 30 20 Efektywność odmetanowania [%] Metanowość ściany [m3ch4/min] Trend - efektywność odmetanowania Trend - metanowowość ściany 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 [m-c eksploatacji] [miesiąc eksploatacji] Rys. 11. Efektywność odmetanowania na tle metanowości w ścianie 111 KWK Brzeszcze Fig. 11. The effectiveness of methane drainage and the absolute methane content from longwall No. 111 in Brzeszcze coal mine Analiza efektywności odmetanowania w poszczególnych miesiącach całego okresu eksploatacji ściany w odniesieniu do metanowości oraz liczby wyłączeń zasilania, spowodowanych przekroczeniami dopuszczalnych koncentracji metanu w ścianie, wskazuje na występowanie pomiędzy nimi istotnych zależności. Przy zarejestrowanych dużych ilościach wyłączeń zasilania, spowodowanych przekroczeniami dopuszczalnych koncentracji metanu, efektywność odmetanowania również osiągała wysokie wartości. Wyliczony dla tych dwóch grup danych współczynnik korelacji liniowej Pearsona wynosi r = 0,45, co wskazuje na umiarkowaną dodatnią zależność pomiędzy efektywnością odmetanowania a liczbą przekroczeń dopuszczalnych koncentracji metanu.
O wyznaczaniu wskaźnika efektywności odmetanowania 117 Relacja pomiędzy efektywnością odmetanowania ściany a jej metanowością jest jeszcze mocniejsza, co potwierdza wyliczony dla tych grup danych współczynnik korelacji liniowej Pearsona (r = 0,72), świadczący o dość silnej zależności, oraz zbliżone przebiegi linii trendu (wielomian 2. stopnia) tych grup danych. W KWK Brzeszcze w ostatniej dekadzie eksploatowano 14 ścian z odmetanowaniem chodnikiem drenażowym nadległym: 3 ściany w pokładzie 347, 5 ścian w pokładzie 352 oraz 6 ścian w pokładzie 405. Biorąc pod uwagę zaobserwowane zależności pomiędzy analizowanymi parametrami technicznymi, w których wzrost efektywności odmetanowania ściany wiązał się ze wzrostem liczby wyłączeń zasilania, spowodowanych przekroczeniami dopuszczalnych koncentracji metanu występującymi przy rosnącej metanowości, znowu można postawić pytanie: czy dla osób odpowiedzialnych za bezpieczeństwo ruchu zakładu górniczego zwiększenie współczynnika efektywności odmetanowania w tych ścianach rzeczywiście byłoby celowe dla poprawy stanu bezpieczeństwa metanowego? 5.4. Przewietrzanie z podwójnymi chodnikami wentylacyjnymi System przewietrzania z podwójnymi chodnikami wentylacyjnymi pozwala na doprowadzenie świeżego powietrza bezpośrednio w rejon wylotu ze ściany przy jednoczesnym ograniczeniu ilości powietrza w ścianie i zmniejszeniu jego migracji do zrobów. Ograniczenie przepływu powietrza przez zroby zmniejsza zagrożenie pożarowe w zrobach ściany. Metoda pozwala ponadto na zintensyfikowanie odmetanowania: z chodnika wentylacyjnego lub chodnika górnego (wentylacyjnego zbiorczego) wykonuje się otwory drenażowe równoległe lub w postaci gniazd. Otwory łączone są do rurociągu metanowego, pozostawionego w zrobach. Dzięki temu uzyskuje się możliwość odmetanowania zrobów w odległości 150-200 m za frontem ściany, czyli bezpośrednio ze strefy wysokometanowej.
118 M. Uszko, L. Kloc, M. Szarafiński, J. Kołodziej Efektywność odmetanowania do ok. 52% Rys. 12. Schemat przewietrzania i odmetanowania ściany 807 z podwójnymi chodnikami wentylacyjnymi w kopalni Brzeszcze Fig. 12. The schema of ventilation and methane drainage of longwall No. 807 with double ventilation headings in Brzeszcze coal mine Ściana 807 w pokładzie 347, przewietrzana z podwójnym chodnikiem wentylacyjnym, była eksploatowana przez okres 15 miesięcy. Odmetanowanie prowadzono otworami zrobowymi (wierconymi z chodnika wentylacyjnego). Dane przedstawione na rys. 13 wskazują na uzyskanie niższych wskaźników efektywności odmetanowania niż wielkości, które teoretycznie przypisane są do tego systemu. 60 Efektywność odmetanowania [%] 50 Metanowość ściany [m3ch4/min] Trend - efektywność odmetanowania Trend - metanowość ściany 40 [%], m 3 CH 4 /min] 30 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 [m-c eksploatacji] [miesiąc eksploatacji] Rys. 13. Efektywność odmetanowania na tle metanowości w ścianie 807 KWK Brzeszcze Fig. 13. The effectiveness of methane drainage and the absolute methane content from longwall No. 807 in Brzeszcze coal mine Uwagę zwracają dane dotyczące metanowości wentylacyjnej. Zwykle były to liczby przekraczające 20 m 3 CH 4 /min (maksymalnie 40,6 m 3 CH 4 /min). Odmetanowanie wynosiło
O wyznaczaniu wskaźnika efektywności odmetanowania 119 średnio 6,2 m 3 CH 4 /min. Średnia efektywność odmetanowania wyniosła dla tej ściany 18,5%. Z danych posiadanych przez kopalnię wynika, że w okresie eksploatacji ściany (około 15 miesięcy) wystąpiło kilka zatrzymań ruchu ściany, spowodowanych przekroczeniami dopuszczalnych stężeń metanu. W przypadku ściany 807 również można zauważyć występujące zależności pomiędzy efektywnościami odmetanowania w poszczególnych miesiącach całego okresu eksploatacji ściany w odniesieniu do metanowości w ścianie. Przy zarejestrowanych wysokich wartościach metanowości ściany efektywność odmetanowania również osiągała wysokie wartości. Wyliczony dla tych dwóch grup danych współczynnik korelacji liniowej Pearsona wynosi r = 0,7, a podobieństwo charakterystyki linii trendu tych grup danych wskazuje na dość silną dodatnią zależność pomiędzy efektywnością odmetanowania a metanowością ściany. W KWK Brzeszcze eksploatowano 5 ścian z podwójnym chodnikiem wentylacyjnym : 3 ściany w pokładzie 347 oraz 2 ściany w pokładzie 364. Czy w tym przypadku, analogicznie do modelu przewietrzania na U z chodnikiem wygrodzeniowym, sama informacja o wysokim współczynniku efektywności odmetanowania w tych ścianach rzeczywiście byłaby dla osób odpowiedzialnych za bezpieczeństwo ruchu zakładu górniczego pozytywnym sygnałem świadczącym o stanie bezpieczeństwa metanowego? Z przedstawionych przykładów odmetanowania ścian w KWK Brzeszcze wynika, że współczynnik efektywności odmetanowania nie może być traktowany jako jedyny skuteczny parametr opisujący stan bezpieczeństwa ściany. Wiarygodnym sposobem nie może być również porównywanie stanu bezpieczeństwa w ścianach przez pryzmat uzyskiwanej efektywności odmetanowania. Przedstawione wcześniej przykłady ścian, w których zastosowano odmetanowanie wskazują wręcz (co wydaje się paradoksalne) na wyższy poziom bezpieczeństwa metanowego przy niższych wartościach wskaźnika efektywności odmetanowania. 6. Efektywność odmetanowania kopalni W kopalni Brzeszcze w 2011 roku przy odmetanowaniu prowadzonym we wszystkich eksploatowanych ścianach ujęto na powierzchnię 40,3 mln m 3 metanu, przy czym wskaźnik efektywności odmetanowania wyniósł 35,8%. Ponieważ kopalnia ta zagospodarowuje cały
120 M. Uszko, L. Kloc, M. Szarafiński, J. Kołodziej gaz ujęty odmetanowaniem na powierzchnię, znaczenie wskaźnika efektywności odmetanowania w odniesieniu do całej kopalni wprost przekłada się na 100% skuteczność w jego gospodarczym wykorzystaniu. Efektywność odmetanowania w pozostałych kopalniach Kompanii Węglowej S.A. stosujących odmetanowanie jest mniejsza. Logiczne jest to, że szczególnie w przypadku kopalń, które stosują odmetanowanie tylko w niektórych ścianach, efektywność odmetanowania liczona dla całej kopalni musi być mniejsza. W tych przypadkach efektywność odmetanowania w odniesieniu do całej kopalni mówi wyłącznie o wykorzystaniu potencjalnych możliwości zagospodarowania metanu uwalnianego w procesie produkcji węgla kamiennego. Lp Wskaźniki efektywności odmetanowania kopalń Kompanii Węglowej S.A. w latach 2003-2011 oraz w 9 miesiącach 2012 roku Kopalnia / zakład Wskaźnik efektywności odmetanowania w kopalniach Kompanii Węglowej S.A. w latach 2003-2011 i dziewięciu miesiącach 2012 r. Efektywność odmetanowania, % 2003 r. 2004 r. 2005 r. 2006 r. 2007 r. 2008 r. 2009 r. 2010 r. 2011 r. Tabela 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Brzeszcze 26,1% 26,7% 29,3% 32,9% 30,7% 31,8% 29,3% 34,8% 35,8% 37,0% 2 Sośnica-Makoszowy 10,4% 10,7% 30,2% 49,7% 29,6% 32,5% 33,3% 17,4% 15,2% 26,4% 3 Knurów-Szczyglowice 20,3% 25,7% 9,7% 25,0% 33,4% 37,8% 33,4% 25,2% 24,6% 52,3% 4 Bielszowice 21,1% 17,8% 24,8% 24,2% 23,8% 28,3% 22,5% 22,1% 16,0% 16,8% 5 Rydułtowy-Anna 28,8% 32,9% 25,1% 22,1% 34,0% 30,0% 25,7% 21,8% 25,4% 22,5% 6 Marcel 24,7% 13,3% 15,1% 19,3% 21,6% 21,0% 21,8% 19,2% 17,5% 14,6% 7 Jankowice 49,7% 54,0% 55,4% 50,1% 43,3% 29,4% 24,6% 19,1% 33,4% 49,3% 8 Chwałowice 76,1% 29,6% 30,3% 20,2% 29,8% 32,4% 33,1% 28,6% 27,1% 41,4% 9 Halemba-Wirek 5,3% 11,6% 37,6% 34,2% 20,8% 30,1% 34,2% 41,9% 33,7% 23,9% 9 mies. 2012 Tabela 1 przedstawia wskaźniki efektywności odmetanowania dla kopalń stosujących odmetanowanie w latach 2003-2011 oraz w dziewięciu miesiącach 2012 roku. W tablicy tej widoczne jest znaczne zróżnicowanie wielkości wskaźnika efektywności także w przypadku analizy wyników w ramach jednej kopalni. Zróżnicowanie to jest związane z warunkami części złoża eksploatowanego w analizowanym okresie, a szczególnie dotyczy ono metanonośności złoża, co przekłada się na zmienność metanowości bezwzględnej również w skali całej kopalni.
O wyznaczaniu wskaźnika efektywności odmetanowania 121 [m 3 CH 4 /min] 250,0 KWK Brzeszcze 200,0 KWK Knurów-Szczygłowice 150,0 KWK Halemba-Wirek KWK Sośnica- Makoszowy 100,0 KWK Jankowice KWK Bielszowice 50,0 0,0 KWK Marcel KWK Chwałowice KWK Bolesław KWK Rydułtowy-Anna KWK Pokój 2003r. 2004r. 2005r. 2006r. 2007r. 2008r. 2009r. 2010r. 2011r. 6 m-cy 2012r. Rys. 14. Metanowość bezwzględna w kopalniach Kompanii Węglowej S.A. w latach 2003-2011 oraz w sześciu miesiącach 2012 roku Fig. 14. The absolute methane content from KWSA coal mines in the years 2003 2011 and six months of 2012 Samo porównanie przebiegów krzywych opisujących metanowość bezwzględną kopalń KW SA, przedstawionych na rys. 14, pozwala na zobrazowanie różnorodności i zmienności warunków metanowych w poszczególnych częściach eksploatowanych złóż, co w rezultacie stanowi o kształcie metanowości bezwzględnej całej kopalni. Wyższy Urząd Górniczy w kwietniu 2012 roku (w raporcie pt. Stan bezpieczeństwa i higieny pracy w górnictwie w 2011 roku ) opublikował informację o uzyskiwanej efektywności odmetanowania w poszczególnych kopalniach węgla kamiennego, w których metan jest uwalniany w procesie eksploatacji węgla. Dane te zacytowano w tabeli 2.
122 M. Uszko, L. Kloc, M. Szarafiński, J. Kołodziej Metanowość kopalń węgla kamiennego w 2011 roku oraz efektywność odmetanowania Tabela 2 Z zestawienia wynika, że średni wskaźnik efektywności odmetanowania dla kopalń Kompanii Węglowej SA prowadzących odmetanowanie wynosi 27,2%. Wskaźnik efektywności odmetanowania dla trzech kopalń Kompanii Węglowej S.A. jest wyższy niż średnia dla wszystkich kopalń wchodzących w skład Kompanii Węglowej S.A. Są to kopalnie Jankowice, Halemba-Wirek oraz Brzeszcze.
O wyznaczaniu wskaźnika efektywności odmetanowania 123 W pozostałych sześciu kopalniach Kompanii Węglowej S.A., które stosują odmetanowanie, wskaźnik efektywności odmetanowania jest niższy niż średnia wartość tego wskaźnika dla KW S.A. Dodatkowo z powyższego zestawienia wynika, że spośród pięciu kopalń o najmniejszym wskaźniku efektywności odmetanowania trzy należą do Kompanii Węglowej S.A. Są to kopalnie Sośnica-Makoszowy, Bielszowice oraz Marcel. Należy przy tym zaznaczyć, że w każdym przypadku eksploatacja była prowadzona z zachowaniem obowiązujących przepisów, a bezpieczeństwo pracującej załogi było kontrolowane zabudowanymi w kopalniach systemami monitoringu metanowego, którego zadaniem w sytuacjach przekroczeń dopuszczalnych stężeń metanu w powietrzu kopalnianym jest wyłączenie urządzeń elektrycznych spod napięcia w celu niedopuszczenia do inicjału zapalającego metan. Efektywność odmetanowania, którą uzyskuje się w kopalniach Kompanii Węglowej S.A., należy uznać za adekwatną do występującego do tej pory zagrożenia metanowego. Metanowość kopalń w okresie ostatnich lat nie rosła w sposób znaczący. Dochowanie zgodnego z przepisami bezpieczeństwa w dziedzinie zapewnienia składu powietrza nie wymagało zwiększenia zakresu odmetanowania. Z tego powodu ilość ujmowanej mieszanki utrzymywała się na podobnym poziomie. Dokonując analizy statystycznej grup danych z tabeli 2, a w szczególności wyznaczając zależność pomiędzy wartościami określającymi metanowość bezwzględną kopalń prowadzących odmetanowanie a odpowiadającymi im wartościami efektywności odmetanowania, można dojść do konkluzji potwierdzających przedstawione spostrzeżenia. Okazuje się bowiem, że współczynnik korelacji liniowej Pearsona pomiędzy metanowością bezwzględną kopalni a efektywnością odmetanowania wynosi r = 0,14, co wskazuje na brak zależności pomiędzy badanymi zmiennymi. Oznacza to, że w grupie kopalń o wyższym poziomie metanowości bezwzględnej mogą znajdować się kopalnie zarówno o większej, jak i o małej efektywności odmetanowania, a w każdej z tych kopalń będą zachowane kryteria bezpieczeństwa metanowego. Inaczej mówiąc, wzrost metanowości bezwzględnej kopalni wcale nie musi wiązać się ze wzrostem efektywności jej odmetanowania. 7. Wnioski 1. Wskaźnik efektywności odmetanowania nie powinien być traktowany jako kluczowy miernik stanu bezpieczeństwa metanowego kopalń.
124 M. Uszko, L. Kloc, M. Szarafiński, J. Kołodziej 2. Niski współczynnik efektywności odmetanowania kopalni wcale nie musi oznaczać lekceważenia zagrożenia metanowego. Mała ilość metanu ujęta odmetanowaniem w stosunku do ilości metanu uwalnianego w procesie eksploatacji świadczy jedynie o szerszym stosowaniu metody wentylacyjnej w profilaktyce metanowej, przy zachowaniu bezpiecznego składu atmosfery kopalnianej. 3. W przypadkach gdy rzeczywista metanowość bezwzględna ściany jest niższa od wielkości określonej w prognozie, a metody wentylacyjne pozwalają na utrzymanie wymaganego składu powietrza, bez uszczerbku dla stanu bezpieczeństwa możliwa jest rezygnacja z odmetanowania. Rezygnacja ta powinna nastąpić zwłaszcza wtedy, gdy stosowane metody odmetanowania będą się charakteryzować niskim wskaźnikiem efektywności odmetanowania. 4. Zwiększenie efektywności odmetanowania ma znaczenie w przypadku ścian lub rejonów ścian o dużej metanowości wentylacyjnej. W przypadku ścian o niewielkiej metanowości wentylacyjnej i małej efektywności odmetanowania zwiększanie tej efektywności nie ma widocznego wpływu na stan bezpieczeństwa w ścianie (w rejonie ściany). 5. W przypadku analizowanych ścian z prowadzonym odmetanowaniem zagrożenie metanowe, określone liczbą przekroczeń dopuszczalnych stężeń metanu, było większe przy wyższych wartościach współczynnika efektywności odmetanowania oraz wyższej metanowości (dodatnia korelacja). Oznacza to, że sama informacja o wysokim współczynniku efektywności odmetanowania nie jest pozytywnym sygnałem świadczącym o poprawie stanu bezpieczeństwa metanowego. 6. Proponuje się używać wskaźnika efektywności odmetanowania w pierwotnej formie znaczeniowej i przypisywać go wyłącznie rejonom i ścianom eksploatacyjnym, w których prowadzone jest odmetanowanie. BIBLIOGRAFIA 1. Best Practice Guidance for Effective Methane Drainage and Use in Coal Mines. Economic Commission for Europe, Methane to Markets Partnership, United Nations, New York and Geneva 2010. 2. Krause E., Łukowicz K.: Zasady prowadzenia ścian w warunkach zagrożenia metanowego. Instrukcja nr 17, Główny Instytut Górnictwa w Katowicach Kopalnia Doświadczalna Barbara w Mikołowie, Katowice Mikołów, październik 2004. 3. Grzechnik K., Zemlik A., Trzaska K.: Doświadczenia KWK Brzeszcze Zwalczanie zagrożenia metanowego w kopalni. Ratownictwo Górnicze, nr 3 (64), 2011.
O wyznaczaniu wskaźnika efektywności odmetanowania 125 4. Wyższy Urząd Górniczy Stan Bezpieczeństwa i Higieny Pracy w Górnictwie w 2011 roku, Katowice, kwiecień 2012 r. Abstract Activities concerning applied methane prevention are carried out by entrepreneurs, judged by them and by supervision authorities. Recently, effectiveness of methane drainage has become a popular index of determination of applied methane prevention. The article describes conclusions from method of methane drainage determination in a few cases, that took place in coal mines of Kompania Weglowa.