Metan pokładów węgla
Metan pokładów węgla
Metan pokładów węgla (MPW) występuje w postaci cząsteczek gazu zaabsorbowanych na ziarnach węgla. Pod wpływem eksploatacji górniczej obniża się ciśnienie w górotworze, następuje desorpcja metanu i uwalnia się on do wyrobisk górniczych. Powoduje to ogromne zagrożenie dla kopalń węgla kamiennego. Głównie z tego powodu metan ujmowany jest robotami wyprzedzającymi przez zakłady odmetanowania kopalń. Część jego, nie powodująca nadmiernych zagrożeń przy eksploatacji węgla kamiennego, emitowana jest z powietrzem wentylacyjnym.
W ostatnich latach opracowano technologię odzysku metanu powierzchniowymi otworami wiertniczymi. Wykorzystując odwiercone otwory wiertnicze, używając specjalistycznych technologii, rozszczelinowuje się pokłady węgla, wypełniając szczeliny przepuszczalnym medium (zazwyczaj piaskiem). Następnie obniża się ciśnienie, spompowując wodę złożową, co powoduje desorpcję i emisję metanu. Takie wykorzystanie metanu pokładów węgla jest traktowane jako pozyskiwanie gazu z niekonwencjonalnych źródeł.
Metan pokładów węgla (MPW) udokumentowany został jedynie w złożach Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Rozpoznanie warunków metanowych Dolnośląskiego Zagłębia Węglowego oraz Lubelskiego Zagłębia Węglowego jest bardzo słabe, a stwierdzone koncentracje metanu są znacznie mniejsze, stąd trudno jest obecnie ocenić ich znaczenie gospodarcze.
Wykorzystanie metanu pokładów węgla podyktowane jest z jednej strony względami bezpieczeństwa prowadzenia robót górniczych, a z drugiej strony, traktowane jest jako pozyskiwanie gazu z niekonwencjonalnych źródeł, ze względu na formę jego występowania, która wymaga zastosowania specjalnych desorpcyjnych technologii odzysku.
Udokumentowane zasoby MPW występują w 51 złożach w obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. W porównaniu do roku 2011, z bilansu wyłączono cztery złoża: Anna-Pole Południowe, Ćwiklice, Silesia-Dankowice-Jawiszowice i Studzienice. Złoża te zostały przedokumentowane w 2004 r. w ramach „Weryfikacji zasobów niezagospodarowanych złóż węgla kamiennego w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym” - etap II”. W 2012 r. przyjęta została zawiadomieniem dokumentacja nowego złoża węgla i metanu Morcinek 1. Złoże to zostało wyodrębnione ze złoża Morcinek. Zasoby wydobywalne bilansowe według stanu na 31.12.2012 r. wynoszą 87,6 mld m3, w tym: w obszarach eksploatowanych złóż węgla – 39,3 mld m3 w 30 złożach, poza obszarami eksploatacji złóż węgla – 16,1 mld m3 w 13 złożach oraz w 8 złożach, w których metan występuje jako kopalina główna – 32,2 mld m3. Zasoby wydobywalne bilansowe MPW zmniejszyły się o ok. 1,52 mld m3 w stosunku do stanu z 2011 r. Zmiana zasobów jest wypadkową przyrostów i ubytków w poszczególnych złożach. Główny ubytek zasobów bilansowych w 2012 r. spowodowany był przede wszystkim wyłączeniem z bilansu czterech złóż metanu (ubytek o 3,5 mld m3). Pozostałe ubytki zasobów bilansowych spowodowane były wydobyciem oraz emisją metanu poprzez wentylację kopalń. Znaczny ubytek zasobów, związany z wyłączeniem z bilansu czterech złóż, zrekompensowany został przyrostem zasobów metanu w złożu Krupiński (ok. 2,02 mld m3). W 2012 r. przyjęty został zawiadomieniem dodatek nr 4 do dokumentacji geologicznej złoża węgla kamiennego Krupiński, wykonany w związku z przejęciem części zasobów węgla kamiennego złoża Żory-Suszec.
Wydobycie metanu wyniosło 277,96 mln m3. Jest to wielkość, oznaczająca odmetanowanie, czyli ilość metanu ujmowanego przez stacje odmetanowania poszczególnych kopalń węgla kamiennego oraz metan eksploatowany samodzielnie, na zasadzie samowypływu gazu z otworów wiertniczych, sięgających do zrobów zlikwidowanych kopalń węgla kamiennego. Ilość metanu, wyemitowanego wraz z powietrzem kopalnianym systemem wentylacji podana została w tabeli 6.1 jako "emisja z wentylacją" (w złożach udokumentowanych) i wyniosła 461,98 mln m3. W przypadku kilku złóż (ze względu na możliwości techniczne kopalń) wielkość emisji obejmuje także metan pochodzący ze strefy niskometanowej - części złoża węgla kamiennego, w której stwierdzona została obecność metanu, jednak ze względu na jego niską zawartość nie udokumentowano zasobów tej kopaliny.
Zasoby przemysłowe określone zostały dla 26 złóż i wynoszą 6 143,57 mln m3.
Górnośląskie Zagłębie Węglowe charakteryzuje się największym potencjałem złożowych koncentracji MPW. Według ostatnich badań(1), geologiczne zasoby prognostyczne i perspektywiczne metanu pokładów węgla w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym oceniane są na koniec 2009 r. na około 107 mld m3. Znacznie mniejsze perspektywy związane są z Lubelskim Zagłębiem Węglowym z zasobami perspektywicznymi ok. 15 mld m3 oraz Dolnośląskim Zagłębiem Węglowym z zasobami perspektywicznymi 1,75 mld m3.
Stopień rozpoznania zasobów i stan zagospodarowania, a także wielkość wydobycia zestawiono w tabeli 1.
Tabela 1. Wykaz złóż metanu pokładów węgla (MPW) - mln 3Opracowali: Agnieszka Malon, Marcin Tymiński
(1) J. Kwarciński, 2011 – "Metan pokładów węgla" w "Bilans perspektywicznych zasobów kopalin Polski wg stanu na 31 XII 2009 r. " pod red. S. Wołkowicza, T. Smakowskiego, S. Speczika. PIG-PIB Warszawa.
źródło: pig