mgr inż. J. Kurzydym 

- 

KWK „Jastrzębie” 

mgr inż. St. Nawrat 

- 

ZKWK „Jastrzębie” 

mgr inż. W .Żyła   

- 

KWK „Manifest Lipcowy” 

 
 
 
 

 

 

 

 

 

Wybrane zagadnienia z zakresu zwalczania 

zagrożenia metanowego metodami 

wentylacyjnymi w rejonach ścian zawałowych 

 

 

 

 
 
 
 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

- 2 - 

I. Wstęp 
 

Jednym  z  najpoważniejszych  zagrożeń  naturalnych  występujących  w 

większości  kopalń  ZKWK  w  Jastrzębiu  jest  zagrożenie  metanowe  stwarzające 
szczególne 

trudności 

w 

prowadzeniu 

robót 

przygotowawczych 

i 

eksploatacyjnych. 

W  niniejszym  re

feracie  ograniczono  się  jedynie  do  omówienia  wybranych 

zagadnień zwalczania zagrożenia metanowego w odniesieniu wyłącznie do ścian 
zawałowych  prowadzonych  systemem  podłużnym.  W  wyniku  eksploatacji 
pokładu dochodzi do spękania i odprężenia skał otaczających  a tym samym do 
wzrostu ich przepuszczalności, co umożliwia swobodny wypływ metanu ze strefy 
odprężonej  do  przestrzeni  wyeksploatowanej  i  przyległych  chodników. 
Niezależnie od tego  następuje także wydzielanie metanu  z  urabianego pokładu 
tj. z odkrytych oci

osów i urobku. 

Duże koncentracje metanu w rejonach rozpatrywanych ścian stwierdza się 

najczęściej w: 



 

pobliżu wylotów ścian w powietrzu odpływowym, 



 

strefach zawałowych w górnych odcinkach ścian, 



 

likwidacjach chodników nadścianowych, 



 

chodnikach  przyścianowych  odprowadzających  zużyte  powietrze  ze  ścian, 
przy  czym  dotyczy  to  głównie  chodników  posiadających  kontakt  ze  zrobami 
lub strefami uskokowymi. 

Lokalizacja w/w miejsc i wielkość koncentracji metanu uzależnione są m.in. 

od  systemu  przewietrzania  ściany  narzuconego  określoną  rozcinką  pokładu, 
metanowości  eksploatowanego  pokładu  i  pokładów  sąsiednich,  ilości  powietrza 
doprowadzanego  do  ściany,  ukształtowania  pola  potencjalnego  wokół  zrobów 
pokładu  eksploatowanego  i  pokładów  sąsiednich  oraz  od  rodzaju  i  ilości 
z

astosowanych  dodatkowych  środków  profilaktyki  metanowej  (odmetanowanie, 

pomocnicze  urządzenia  wentylacyjne,  itd.).  Ze  względu  na  to,  że  tematyka 
zwalczania  zagrożenia  metanowego  w  rejonach  ścian  zawałowych  jest  bardzo 
obszerna,  w  referacie  ograniczono  się  jedynie  do  skrótowego  przedstawienia 
wybranych zagadnień, tj.: 



 

stosowanych systemów przewietrzania ścian, 



 

intensywności przewietrzania ścian i chodników przyścianowych, 



 

sposobów kształtowania pola potencjalnego w rejonach eksploatacyjnych, 



  stosowanych pomo

cniczych urządzeń wentylacyjnych. 

 
 
II. Kształtowanie się zagrożenia metanowego w zależności od przyjętego  

systemu przewietrzania ścian 
 

 

Przyjęcie  określonego  systemu  przewietrzania  ściany  wynika  ze  sposobu 

rozcinki eksploatowanego pokładu. Niewłaściwie dobrany system przewietrzania 
ściany  może  stanowić  podstawową  przyczynę    występowania  trudności  w 
efektywnym zwalczaniu zagrożenia metanowego. Stan zagrożenia metanowego 
w  rejonach  wentylacyjnych  ścian  zawałowych,  wynikający  z  zastosowania 
określonego  sposobu  przewietrzania  ściany,  ilustrują  poniższe  przykłady,  przy 

 

- 3 - 

czym ograniczone są jedynie do przedstawienia najbardziej typowych rozwiązań, 
najczęściej stosowanych w kopalniach ZKWK w Jastrzębiu. 
 
1. 

Powietrze świeże i zużyte prowadzone wzdłuż calizny węglowej 

 

Rys.1 

 

Przedstawiony  na  rys.1.  sposób  przewietrzania  ściany  stosuje  się  na  ogół  w 
przypadku  niedużej  metanowości  absolutnej  ściany,  wynoszącej  maksymalnie 
ok.5-10m

3

 CH

4

/min. 

 

Maksymalne  koncentracje  metanu  występują  w  likwidacji  chodnika 

nadścianowego  oraz  na  linii  zawału  w  górnym  odcinku  ściany.  Ilość  powietrza 
prowadzonego  ścianą  wynosi  500-1000m

3

/min.  Stosowanie  odmetanowania 

wymaga  wiercenia  dużej  ilości  otworów  ponieważ  ulegają  one  częstemu 
przerwaniu, co powoduje, że efektywność odmetanowania jest niska. 
 
2. 

Powietrze świeże i zużyte prowadzone wzdłuż zrobów 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys.2 

 

- 4 - 

Sposób  przewietrzania  ściany  z  prowadzeniem  powietrza  chodnikami  wzdłuż 
zrobów  (rys.2)  stosowany  jest  przy  metanowości  absolutnej  wynoszącej  ponad 
10m

3

 CH

4

/min, przy czym il

ość powietrza płynącego poprzez ścianę waha się od 

500 do 1 200m

3

/min. 

 

Maksymalne koncentracje metanu występują między innymi: 



 

przy  ociosie  odzawałowym  chodnika  nadścianowego  odprowadzającego 
zużyte powietrze, 



 

w sąsiedztwie wylotu zlikwidowanego kanału dowierzchni ścianowej, 



 

na narożu ściany i chodnika nadścianowego w przypadku dużej metanowości 
urobionego pokładu. 

Wyżej  wymieniony  system  przewietrzania  jest  korzystny  ze  względu  na 
odsunięcie  strefy  o  wysokich  koncentracjach  metanu  od  przodka  ścianowego 
or

az  możliwość  stosowania  efektywnego  odmetanowania  zrobów  (  otwory 

drenażowe wzdłuż chodnika nadścianowego nie ulegają zniszczeniu). 
 
3. 

Powietrze  świeże  prowadzone  wzdłuż  calizny  węglowej;  zużyte  prowadzone 
wzdłuż zrobów 

 
 

 

 

Rys.3 

 

Prowadzenie powietrza świeżego wzdłuż calizny węglowej oraz zużytego wzdłuż 
zrobów  (rys.3)  stosuje  się  przy  metanowości  absolutnej  do  ok.20m

3

  CH

4

/min  i 

ilości powietrza w ścianie ok.700-1 500m

3

/min. 

 

System  ten  charakteryzuje  się  identycznymi  zaletami  i  miejscami 

występowania wyższych koncentracji metanu jak sposób podany w pkt.2 z tym, 
że  jest  korzystniejszy,  ponieważ  umożliwia  doprowadzenie  większych  ilości 
powietrza bezpośrednio do ściany. 
 
 
 
 
 
 

 

- 5 - 

4. 

Powietrze  świeże  prowadzone  wzdłuż  zrobów;  zużyte  prowadzone  wzdłuż 
calizny 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys.4 

 

Przewietrzanie ściany sposobem pokazanym na rys.4 tj. poprzez doprowadzenie 
powietrza  świeżego  chodnikiem  wzdłuż  zrobów  i  odprowadzenie  powietrza 
zużytego  chodnikiem  wzdłuż  calizny  węglowej  stosuje  się  w  przypadku  niskiej 
metanowości  absolutnej  wynoszącej  maksymalnie  od  5  do  10m

3

  CH

4

/min,  przy 

ilości powietrza w ścianie od ok.500 do 1 000m

3

/min. 

 

Maksymalne  koncentracje  metanu  występują  w  likwidacji  chodnika 

nadścianowego  oraz  na  linii  zawału  w  górnym  odcinku  ściany,  tj.  podobnie  jak 
przy sposobie podanym w pkt.1. 
 
5. 

Powietrze świeże prowadzone obydwoma chodnikami przyścianowymi wzdłuż 
calizny węglowej; zużyte odprowadzane chodnikiem wzdłuż zrobów 

 
 

 
 

Rys.5 

 

 

- 6 - 

 

Przewietrzanie  ściany  wg  założeń  pkt.5  pokazane  na  rys.5,  stosuje  się  w 

przypadku  metanow

ości  absolutnej  dochodzącej  do  20m

3

  CH

4

/min  i  większej. 

Ilości powietrza wynoszą odpowiednio: 



  500-1 000m

3

/min w ścianie, 



  300-1  000m

3

/min  w  chodniku  nadścianowym  od  strony  doświeżania 

(regulacja w zależności od stanu zagrożenia Ch

4

), 



  800-2 000m

3

/min w chodn

iku odprowadzającym zużyte powietrze. 

Maksymalne  koncentracje  metanu  występują  na  ociosie  przyzawałowym 
chodnika  nadścianowego.  Przedstawiony  system  przewietrzania  jest  bardzo 
korzystny  ponieważ  m.in.  strefę  wysokich  koncentracji  metanu  od  przodka 
ścianowego  i  pozwala  na  uzyskanie  stosunkowo  dużej  efektywności 
odmetanowania. 
 
6. 

Zastosowanie nadścianowych chodników równoległych 

 
 

Zastosowanie  nadścianowych  chodników  równoległych  jest  jednym  z 

najbardziej  efektywnych  sposobów  zwalczania  zagrożenia  metanowego  w 
rejonach  ścian  o  dużej  metanowości  absolutnej  wynoszącej  20m

3

  CH

4

/min  i 

więcej. 
 

Najczęściej  stosuje  się  dwie  odmiany  w/w  sposobu  przewietrzania,  które 

pokazano na rys.6 i 7. 
 
 

 

Rys.6 

 

 
 

Rys.6  przedstawia  przewietrzanie  w/w  sposobem,  przy  czym  chodnik 

nad

ścianowy  równoległy  (przyległy  do  zrobów)  uzyskano  poprzez  jego 

wygrodzenie przy eksploatacji ściany. 
 
 
 

 

- 7 - 

 

Rys.7 

 

 

Nadścianowe  chodnik  równoległe  pokazane  na  rys.7  są  wykonane  już  w 

trakcie  rozcinki  pokładu,  tj.  przed  rozpoczęciem  eksploatacji  ściany.  Ilości 
powietrza  prowadzone  przez  ścianę  (na  wlocie)  wahają  się  od  600  do  1 
500m

3

/min przy zastosowaniu przewietrzania wg rys.6 , i od 500 do 1 000m

3

/min 

przy  przewietrzaniu  wg  rys.7.  W  drugiej  odmianie  przewietrzania  (rys.7) 
charakteryzującej się doswieżeniem od strony pochylni, ilość powietrza zużytego 
na wylocie z chodnika nadścianowego wynosi od 800 do 2 000m

3

/min. 

 

Podstawowe zalety obydwu odmian przedstawionego w niniejszym punkcie 

sposobu przewietrzania ścian, to przede wszystkim: 



 

Przesunięcie  strefy  o  wysokiej  koncentracji  metanu  od  linii  przodka 
ścianowego w głąb zawału, 



 

Umożliwienie prowadzenia skutecznego odmetanowania zrobów (z chodnika 
nadścianowego  skrajnego),  przy  czym  ujęcie  metanu  średnio  przekracza 
ok.50%, a nierzadko 75% metanowości absolutnej rejonu. 

Miejscem  występowania  największych  koncentracji  metanu  w  omawianym 
sposobie  przewietrzania  ściany  jest  odcinek  ociosu  zawałowego  chodnika 
nadścianowego na wprost przecinki do chodnika równoległego. 
 

Dodatkowa  korzyść  wynikająca  z  zastosowania  drugiej  odmiany  sposobu 

przewietrzania rejonu ściany podwójnymi chodnikami nadścianowymi, to głównie 
możliwość  doprowadzenia  stosunkowo  dużych  ilości  powietrza  świeżego 
chodnikiem  nadścianowym  doświeżającym  w  rejon  wylotu  ściany  oraz  w 
kierunku  ewentualnego  mi

ejsca  wypływu  metanu  od  strony  ociosu  zawałowego 

chodnika nadścianowego. 
 

Dysponowanie  w  chodniku  nadścianowym  ilością  powietrza  świeżego 

pozwalającą  na  prowadzenie  właściwej  profilaktyki  metanowej  na  odcinku 
chodnika nadścianowego za ścianą pozwala również (między innymi) na: 



 

ograniczenie  ilości  powietrza  przepływającego  przez  ścianę,  co  poprawia 
komfort pracy w samej ścianie (zejście z bardzo dużych prędkości  powietrza) 
oraz  wpływa  korzystnie  na  stan  zagrożenia  pożarami  endogenicznymi 
(mniejsza infiltrac

ja powietrza zrobów eksploatowanej ściany), 

 

- 8 - 



 

wykorzystanie  chodnika  nadścianowego  z  prądem  powietrza  świeżego  do 
transportu  materiałów  (zabezpieczenie  kolejki)  oraz  jako  głównej  drogi 
ucieczkowej dla załogi ściany w przypadku zaistnienia pożaru np. w chodniku 
podścianowym, 



 

zwiększenie  efektywności  odmetanowania  zrobów,  przy  ograniczonym 
przepływie powietrza przez ścianę. 

Omówienie  w  niniejszym  referacie  sześciu  najczęściej  stosowanych  sposobów 
przewietrzania  ścian  prowadzonych  w  kopalniach  metanowych,  świadczy  o 
decydującym  znaczeniu  dla  profilaktyki  metanowej  właściwego  doboru  rozcinki 
pokładu  i  systemu  przewietrzania    ścian,  w  powiązaniu  z  ich  prognozowaną 
metanowością absolutną i relatywną. 
 

Równocześnie  należy  podkreślić,  że  zastosowanie  określonego  systemu 

przewietrzania ścian bardzo korzystnego  ze względu  na  zwalczanie  zagrożenia 
metanowego  może  być  sprzeczne  z  zasadami  zwalczania  pożarów 
endogenicznych. 
 
 
III. Intensywność przewietrzania ścian zawałowych  
 
 

Podstawowym  środkiem  zwalczania  zagrożenia  metanowego  w  rejonie 

ściany jest powietrze doprowadzane w ilościach pozwalających na rozcieńczenie 
wydzielającego się metanu, co najmniej poniżej zawartości wartości granicznych 
określonych przepisami górniczymi. 
 

Wymagany  wydatek  powietrza  (V)  dla  ściany  eksploatowanej  w  pokładzie 

metanowym oblicza się ze wzoru: 

 

  
gdzie: 

b 

– prognozowana metanowość relatywna pokładu; m

3

(CH

4

)/t, 

 

 

W 

– projektowane wydobycie ze ściany; t/d, 

n

2

 

– dopuszczalna zawartość metanu w prądzie wylotowym; %, 

n

1

 

– dopuszczalna zawartość metanu w prądzie wlotowym; %, 

k 

– współczynnik nierównomierności wydzielania się metanu; najczęściej   

      

przyjmuje się k = 1,4, 

E

0

 

– współczynnik efektywności odmetanowania. 

 
Dopuszczalne  zawartości  metanu  przy  stosowaniu  metanometrii  automatycznej 
w

ynoszą n

2

 = 1,5% i n

1

 = 0,5%. 

 

Ilości  powietrza  jakie  należy  doprowadzić  do  ściany  zależą  głównie  od 

prognozowanej metanowości relatywnej, która w obliczeniach jest tym mniejsza, 
im  większy  jest  zakładany  udział  odmetanowania  w  odprowadzeniu 
wydzielającego  się  metanu.  Obliczenia  wymaganej  ilości  powietrza  dla  ścian 
zawałowych  silnie  metanowych,  prowadzone  z  wykorzystaniem  w/w  wzoru, 
niejednokrotnie dawały wynikowe wydatki zbliżone lub  znacznie przekraczające 

)

(

4

,

14

)

1

(

1

2

0

0

0

0

n

n

E

W

b

k

V







m

3

/min 

 

- 9 - 

maksymalną  przepustowość  wentylacyjną  ściany  liczoną  dla  jej  przekroju 
użytecznego i maksymalnej prędkości powietrza 5m/s. 
 

Po  powszechnym  wprowadzeniu  do  ścian  obudów  zmechanizowanych, 

zdecydowanemu  zmniejszeniu  uległy  przekroje  użyteczne  ścian,  a  tym  samym 
ich  maksymalne  przepustowości  wentylacyjne  i  możliwości  prowadzenia  nimi 
dużych ilości powietrza, wynikających z przedmiotowych obliczeń. 
 

Przewietrzanie  ścian  silnie  metanowych  dużymi  ilościami  powietrza 

(ok.1000m

3

/min  dla  pokładów  cienkich  oraz  ok.2000m

3

/min  dla  pokładów 

grubych) nie zawsze daje pożądany efekt w zakresie zwalczania metanowego i 
bardzo  często  poprzez  zwiększenie  strefy  infiltracji  powietrzem  zrobów 
zawałowych powoduje znaczne zwiększenie metanowości całego rejonu. 
 

Niezaprzeczalnym faktem prowadzenia ścianą dużych ilości powietrza od  

(przy  odpowiednim  systemie  przewietrzania)  jest  znaczne  odsuniecie  od  frontu 
roboczego  strefy  o  wysokiej  koncentracji  metanu,  jednak  przewietrzanie  to 
charakteryzuje się również znacznymi wadami, tj.: 



 

pogorszeniem się efektywności odmetanowania, 



  dotlenien

iem  znacznej  przestrzeni  zrobów,  co  przy  sprzyjających  warunkach 

może spowodować wystąpienie zagrożenie pożarem endogenicznym, 



 

niskim  komfortem  pracy  w  ścianie  m.in.  ze  względu  na  wzrost  prędkości  i 
zapylenia powietrza. 

W związku z powyższymi wadami prowadzenia dużych ilości powietrza ścianami 
zawałowymi  w  granicach  3-5m/s,  kopalnie  w  niektórych  przypadkach  decydują 
się    na  zmniejszenie  ilości  powietrza  w  ścianie  a  zatem  utrzymywania  strefy 
wysokich koncentracji metanu w przestrzeni roboczej ściany. 
 

Równocześnie  w  wyżej  wymienionych  przypadkach  kopalnie  stosują 

dodatkowe środki profilaktyki metanowej (poza powietrzem prowadzonym ścianą 
i zwiększonym ujęciem odmetanowania) tj.: 



  lokalne  odsysanie  metanu  lub  upust  metanu  z  wykorzystaniem  lub  bez 

pomocniczych u

rządzeń wentylacyjnych, 



 

lokalne obniżanie wysokich koncentracji metanu w czynnych wyrobiskach za 
pomocą w/w urządzeń z ewentualnym zastosowaniem doświeżania zużytego 
powietrza, 



 

zmienne  ukształtowanie  pola  potencjalnego  wokół  zrobów  pokładów 
wybieranego i p

okładów sąsiednich. 

Prowadzenie zmniejszenie ilości powietrza poprzez silnie metanowe ściany jest 
często  narzucone  brakiem  możliwości  większego  oddziaływania  depresji 
wentylatora głównego na dany rejon wentylacyjny, przy czym głównie odnosi się 
to do szybów wdechowych lub wydechowych.  
 

Na  podstawie  obserwowanych  na  niektórych  kopalniach  ZKWK 

„Jastrzębie” zmian w ilościach powietrza doprowadzanych do ścian w czasie ich 
eksploatacji,  można  wywnioskować,  że  nie  występuje  zależność  liniowa 
pomiędzy  zawartością  metanu  na  wylocie  z  rejonu  lub  ściany  a  wydatkiem 
powietrza w ścianie. 
 

Zastrzeżenia budzi także prognozowanie metanowości relatywnej, będące 

często  podstawową  przyczyną  otrzymywania  z  obliczeń  dużych  wydatków 
powietrza, których  zapewnienie może być niemożliwe lub staję się niecelowe w 
przypadku  gdy  faktycznie  stwierdzone  metanowości  są  niższe  od 
prognozowanych wartości. 

 

- 10 - 

 

Równocześnie niejednokrotnie dochodzi także do odwrotnej sytuacji, tj. że 

faktyczna  metanowość  ściany  jest  większa  od  prognozowanego,  a  zatem 
zaprojektowana ilość powietrza jest niewystarczająca dla prowadzenia właściwej 
profilaktyki metanowej. 
 

Drugi przypadek jest bardzo niebezpieczny i może spowodować okresowe 

wyłączenie ściany z ruchu do czasu zapewnienia jej środków pozwalających na 
b

ezpieczne jej prowadzenie, przy czym nierzadko związane to jest ze znacznymi 

kosztami (np. drążenie równoległego chodnika nadścianowego). 
 

W  związku  z  powyższymi  uwagami  należałoby  przystąpić  do  modyfikacji 

metod  prognozowania  metanowości  ścian,  której  celem  byłoby  uzyskanie 
większej zgodności prognoz z późniejszym stanem faktycznym. 
 

Bardzo  ważnym  problemem,  który  również  wymaga  aktualizacji  jest 

ustalenie zasad określenia racjonalnej i optymalnej ilości powietrza w ścianach i 
w rejonach. 
 

Odzwierciedlenie

m  obliczeń  wymaganych  ilości  powietrza  w  ścianach 

zawałowych o dużym zagrożeniu metanowym jest przykład ściany B-2 pokł.359/1 
KWK „XXX-lecia PRL”, której szkic przedstawiono na rys.8. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys.8 

 

Dane przyjęte do obliczeń ilości powietrza w ścianie B-2 pokł.359/1, ze względu 
na zagrożenie metanowe, przedstawiają się następująco: 



  projektowane wydobycie W = 500 t/d, 



 

prognozowana metanowość relatywna dla wydobycia 500t/d (przy założeniu, 
że  ujęcie  metanu  przez  odmetanowanie  będzie  wynosić  75%),  b  =  0,25  x 
164m

3

 CH

4

/t, 



 

dopuszczalna zawartość metanu w prądzie wylotowym n

2

 = 1,5%, 



 

dopuszczalna zawartość metanu w prądzie wylotowym n

1

 = 0,5%, 



 

współczynnik nierównomierności wydzielania się  metanu k = 1,4, 

 

Obliczona  wymagana  ilość  powietrza  jaką  należałoby  doprowadzić  do 

ściany  B-2  wynosi  W  =  1  933m

3

/min,  co  przy  przekroju  użytecznym  ok.3,5m

2

 

odpowiadałoby prędkości powietrza w ścianie ok.9,5m/s. 

chodnik 

   chodnik

 

ściana B-2 
pokł. 359/1 

 

- 11 - 

 

W związku z powyższym dla celów projektowych przyjęto, że maksymalna 

ilość  powietrza  w  ścianie,  odpowiadająca  prędkości  powietrza  5m/s,  powinna 
wynosić ok. 1 050m

3

/min. 

 

W rzeczywistości przez ścianę prowadzi się aktualnie (I dekada września 

1983r.)  ok.  420m

3

/min  powietrza;  prędkość  powietrza  2m/s.  Ilości  powietrza 

zużytego odprowadzanego chodnikami wentylacyjnymi B-2 i B-3 wynosi łącznie 
ok.  1  480m

3

/min.  Całkowita  ilość  powietrza  na  wylocie  rejonu  wynosi  2 

200m

3

/min. Przy wyżej wymienionych parametrach przewietrzania rejonu ściany i 

zachowaniu  rozpływów  powietrza  jak  na  rys.8,  ściana  B-2  pokł.2359/1 
prowadzona  je

st  z  zachowaniem  bezpiecznych  warunków  pracy.  Stwierdzane 

przekroczenia  dopuszczalnych  zawartości  metanu  w  rejonie  ścianie 
spowodowane  są  najczęściej  destabilizacją  przepływów  powietrza  w  rejonie, 
zniżką barometryczną i przebudową pomocniczych urządzeń wentylacyjnych. 
 

Zawartość metanu  na wylocie ściany wynosi średnio ok. 1,0%,  natomiast 

na wylocie z rejonu ok. 1,2%. Rzeczywista metanowość absolutna rejonu ściany 
wynosiła  ok.  50m

3

  CH

4

/min,  z  czego  na  odmetanowanie  przypadało  ok.  24m

3

 

CH

4

/min, zaś na wentylację ok.26m

3

 CH

4

/min. 

 

Metanowość  relatywna  dla  wydobycia  ok.  460  t/d  wynosiła  ok.  156m

3

 

CH

4

/min, a zatem była przybliżona do wartości prognozowanej, tj. 164m

3

 CH

4

/t. 

(dla W = 500t/d). 
 
 
IV. Metoda kształtowania pola potencjalnego w obrębie ścian zawałowych.  
 
 

Podstawowymi czynnikami wpływającymi na stan zagrożenia metanowego 

w rejonach eksploatacyjnych są między innymi: 



 

ilość wydzielającego się metanu do zrobów, 



 

intensywność przepływu powietrza przez zroby, 



 

wahania ciśnienia atmosferycznego. 

Pierwsze  dwa  c

zynniki  są  uzależnione  od  sposobu  ukształtowania  pola 

potencjalnego w obrębie zrobów i czynnych wyrobisk rejonu eksploatacyjnego. 
 

Rozeznanie  odnośnie  kształtowania  pola  potencjalnego  w  danym  rejonie 

uzyskujemy poprzez analizę schematu potencjalnego sieci wentylacyjnej. 
 

Istotą przedmiotowej metody jest dokonanie takich zmian w ukształtowaniu 

pola potencjalnego, ażeby istniała możliwość kierowania przepływami powietrza 
(gazów)  wraz  z  metanem  przez  zroby  lub  też  eliminowania  tych  przepływów. 
Wyżej  wymieniona  metoda  pozwala  również  na  uzyskanie  lub  utrzymanie 
wymaganych koncentracji metanu w czasie odmetanowania. 
 

Analiza schematu potencjalnego pozwala na  ustalenie kierunków migracji 

mieszanin  metanowo-

powietrznych pomiędzy  zrobami różnych pokładów, a tym 

samy

m  ułatwia  rozeznanie  przyczyn  nagromadzeń  metanu  w  czynnych 

wyrobiskach. 
 

Stosowanie  zmian  w  przepływach  metanu  i  powietrza  przez  zroby  w 

wyniku  innego  ukształtowania  pola  potencjalnego  powinno  być  poprzedzone 
analizą zagrożenia pożarami endogenicznymi rejonu (rejonów), w którym dojdzie 
do w/w zmian. 

 

- 12 - 

 

Zmiany  w  ukształtowaniu  pola  potencjalnego  w  rejonie  eksploatowanej 

ściany  lub  całej  partii  kopalni  można  uzyskać  m.in.  następującymi  sposobami 
przedstawionymi poniżej. 
 

Istnienie  migracji  przez  zroby  w  płaszczyźnie  pokładu  jak  i  pomiędzy 

zrobami  sąsiednich  pokładów  powinno  być  zbadane  przy  pomocy  metody 
znacznikowej  pomiaru  prędkości  przepływu  gazów.  Metoda  ta  stosując  jako 
znacznik  sześciofluorek  siarki  SF

6

 

wykorzystywana  była  m.in.  do  tych  celów  w 

kopalniach 

ZKWK  w  Jastrzębiu,  np.  w  rejonie  ściany  F-5  w  pokł.360/3  KWK 

„Manifest Lipcowy” dla określenia kontaktu z nadległymi zametanowymi zrobami 
pokł. 360/1. 
 
1. 

Zastosowanie tamy regulacyjnej w chodniku nadścianowym czynnej ściany  

     (rys.9, 10 i 11) 
 
a) sytuacja przed zastosowaniem tamy regulacyjnej TR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 Rys.9 

 

 

 

 

 

Rys.10 

 

 

b) sytuacja po zastosowaniu tamy regulacyjnej TR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Rys.11 

TR 

1 

   2 

 
3 

4 

5 

6 

7 

  2 

  3 

          1 

5 

6 

  2 

  3 

          1 

5 

6 

TR 

 

- 13 - 

1 

2 

3 

4 

5 

6 

7 

8 

1 

2 

3 

4 

5 

6 

7 

8 

TW 

 

Jak  widać  z  rys.11  dzięki  zastosowaniu  tamy  regulacyjnej  uzyskano 

tendencję przepływu gazów (powietrza i metanu) od ściany (węzły 2 i 3) do tam 
izolacyjnych, a zatem odsunięto strefę wysokiej koncentracji od frontu roboczego 
ściany  a  równocześnie  stworzono  dobre  warunki  dla  zastosowania 
odmetanowania poprzez tamy izolacyjne. 
 

Identy

czny  skutek  odniosłoby  zastosowanie  wentylatora  pomocniczego  w 

chodniku podścianowym tejże ściany, pomiędzy węzłami 1 i 2. 
 
2. 

Wykorzystanie  zrobów  w  sąsiednim  wyeksploatowanym  pokładzie  jako 
zbiornika dla metanu wydzielającego się do zrobów pokładu eksploatowanego 
(rys. 12, 13 i 14)  

 
 

 

Rys.12 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys.12 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

                  Rys.13  

 

 

 

               Rys.14 

 
 
4 

TI 

8 

5 

TI 

TI 

TW 

7 

1 

2 

3 

6 

 

- 14 - 

 

Dzięki  zastosowaniu  śluzy  wentylacyjnej  TW  (w  sytuacji  na  rys.14) 

uzyskujemy  zmianę  układu  depresyjnego  pomiędzy  zrobami  towarzyszącymi 
czynnej  ściany  a  zrobami  w  innym  pokładzie  już  wcześniej  wykonanym  i 
zaizolowanym.  Metan  migruje  poprzez  spękania  do  zrobów  pokładu 
wyeksploatowanego,  a  zatem  zmniejsza  się  zagrożenie  metanowe  w  rejonie 
czynnej  ściany  a  ponadto  można  wykorzystać  instalację  odmetanowania  w 
rejonie tam izolacyjnych TI. 
 
3.  Upust mieszaniny metanowo-

powietrznej poprzez tamę izolacyjną 

 
 

W  przypadku  niemożliwości  opanowania  zagrożenia  metanowego  za 

pomocą  pomocniczych  środków  wentylacyjnych  i  odmetanowania,  a 
równocześnie  przy  braku  podwójnych  chodników  nadścianowych,  można  także 
zastosować w rejonie zagrożonej ściany (o ile istnieją warunki) upust mieszniny 
metanowo-

powietrznej  poprzez  tamę  izolującą  zroby  wyżej  wybranej  ściany  w 

tym  samym  pokładzie.  Wyżej  wymieniony  sposób  kształtowania  pola 
potencjalnego  zastosowano  na  KWK  „Manifest  Lipcowy”,  w  rejonie  śc.  F-9 
pokł.359/1, co obrazują rys.15, 16 i 17. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 

Rys.15 

 
 
 
 
 

4 

  3 

5 

Zr. śc. F-7 

TI 

472 

Upust metanu 

przez przełaz 

lutniowy  i 

lutniociąg 

(dotyczy sytuacji 

pokazanej na 

rys.17) 

 

- 15 - 

1 

4 

       5 

       
6 

3 

2 

TI 472 

Śc. F-9 

Zr.śc. F-7 

1 

4 

       5 

       
6 

3 

2 

TI 472 

Śc. F-9 

Zr.śc. F-7 

z upustem 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

  Rys.16 

 

 

 

 

 

Rys.17 

 
 
 

Przed  zastosowaniem  upustu  metanu  pop

rzez  tamę  TI-472  (rys.16) 

występowały częste przekroczenia dopuszczalnej zawartości metanu, tj. 2% i to 
zarówno  przy  wylocie  ściany  F-9  jak  i  w  chodniku  nadścianowym  tejże  ściany 
(szczególnie  przy  kanale  dowierzchni  F-7  w  węźle  3).  W  wyniku  powyższego 
doch

odziło do przestojów w eksploatacji ściany F-9. 

 

Po  zastosowaniu  w/w  upustu  (rys.17)  z  odpowiednimi  zabezpieczeniami 

poprzez  stworzenie  komory  mieszania  (maks.  Zawartość  CH

4

  na  wylocie  z 

komory mieszania 2%), migracja metanu  ze  zrobów ściany F-7 odbywała się w 
kierunku  tamy  izolacyjnej  TI-

472a, tym samym w rejonie ściany F-9  zagrożenie 

metanowe zostało usunięte. Upust metanu przyczynił się również do zwiększenia 
efektywności odmetanowania w rejonie ściany F-9 i zrobów ściany F-7. 
 

Metanowość absolutna rejonu ściany F-9 wynosiła: 



  ok. 61,2m

3

 CH

4

/min przy występowaniu zagrożenia metanowego, przy czym z 

tejże ilości ok. 30,7m

3

 CH

4

/min odprowadzano poprzez odmetanowanie, 



  ok.  54,7m

3

  CH

4

/min  po  zastosowaniu  w/w  upustu,  z  czego  ok.  37,9m

3

 

CH

4

/min odprowadzono ruroci

ągami odmetanowania. 

Jak  widać  z  powyższego  upust  metanu  poprzez  tamę  TI-427  spowodował 
zmniejszenie  ilości  metanu  w  powietrzu  odpływowym  rejonu  ściany  F-9  z  ok. 
30,5m

3

 CH

4

/min do ok. 16,8m

3

 CH

4

/min. 

 
 
V. Stwierdzenia i wnioski 
 
1. 

Decydującymi  czynnikami  determinującym  stan  zagrożenia  metanowego  w 
ścianach  zawałowych  są:  metanowość  pokładu,  założony  kierunek 
eksploatacji,  istniejące  połączenia  zrobowe,  intensywność  przewietrzania 
ściany,  ukształtowanie  pola  potencjału  aerodynamicznego  wpływające  na 

 

- 16 - 

kierunku  m

igracji  powietrza  i  gazów  w  zrobach  oraz  efektywność 

odmetanowania. 

2. 

Prognozy  metanowości  ścian  w  wielu  przypadkach  nie  są  adekwatne  do 
stanu rzeczywistego, pomimo tego prognozy te są niezmiernie przydatne jako 
baza  wyjściowa  dla  projektowania  właściwej  profilaktyki  zwalczania 
zagrożenia metanowego. 

3.  

Metody prognozowania metanowości ścian i wyrobisk chodnikowych powinny 
być w dalszym ciągu doskonalone. 

4.  

W  warunkach  zagrożenia  metanowego  do  rejonu  ściany  należy  prowadzić 

możliwie  duże  ilości  powietrza  zapewniające  dużą  intensywność 
przewietrzania. 

5. 

Dopracowania  wymagają  metody  obliczania  ilości  powietrza  dla  ścian,  przy   
czym  powinny  one  określać:  optymalną  ilość  powietrz  odrębnie  dla  ściany  i 
odrębnie dla rejonu ściany. 

6.  W  fazie  projektowania  wraz  z  ustaleniem 

systemu  przewietrzania  ściany 

powinien  być  sporządzony  schemat  potencjalny,  w  oparciu  o  który  powinny 
być  określone  warunki  kształtowania  pola  potencjału  aerodynamicznego 
minimalizujące  stan  zagrożenia  metanowego  w  ścianie  i  maksymalizujące 
efektywność odmetanowania. 

7. 

Dla  określenia  migracji  powietrza  i  gazów  w  zrobach  i  określenia  połączeń 
zrobowych należy szeroko stosować metodę znacznikową. 

8. 

W celu uzyskania maksymalnych efektów odmetanowania ścian powinien być 
odpowiednio  dostosowany  system  wentylacji  i 

kształtowania  pola  potencjału 

aerodynamicznego ściany i zrobów. 

9. 

W wyjątkowych przypadkach powinno być dopuszczalne stosowanie upustów 
metanowych przy wzmożonej kontroli zagrożenia pożarowego.