Drogi jest węgiel, dlaczego?

Górnośląskie Zagłębie Węglowe jest jednym z największych w Europie. Potentatami pod względem wielkości złóż i wydobycia są Chiny, USA i Australia. Znaczenie Zagłębia Dolnośląskiego trzeba niestety pominąć, gdyż nie prowadzi już eksploatacji z różnych powodów (zasobność złóż, zniszczone pokłady, gazowość, geologia).

Przy aktualnym stanie techniki nie ma możliwości wydobywania tego, co tam jeszcze zostało, biorąc pod uwagę zasoby w stanie szczątkowym. Mowa o ewentualnym zgazowywaniu pod ziemią pozostawionych kiedyś pokładów pozabilansowych.

Mamy 65 mld ton węgla

Jest jeszcze Zagłębie Lubelskie, które pod względem wielkości i zasobów bilansowych kopaliny nie zalicza się do pierwszej ligi. Zasoby bilansowe to te, które są udokumentowane i przy aktualnym stanie techniki nadają się do eksploatacji. Wszystkie inne to pozabilansowe.

Zasoby złoża Górnośląskiego na koniec roku 2008 stanowiły 78,57 proc. wszystkich udokumentowanych w Polsce zasobów bilansowych i wynoszą 65 mld 616 mln ton. Zagłębie Lubelskie stanowi 21,5 proc. polskich zasobów bilansowych tego surowca, które wynoszą 11,5 mld ton.

Głębokość zalegania złóż?

Najważniejszym elementem wpływającym na koszt wydobycia węgla kamiennego w Polsce jest głębokość zalegania złoża, która w naszym kraju jest szczególnie niekorzystna dla eksploatacji i wynosi od 600 do 1200 metrów. Maksymalnie przekracza nawet 1200 m. Przykładem jest kopalnia Budryk, w której złoże zalega nawet do 1320 m, poza tym Bogdanka w Lubelskim Zagłębiu Węglowym, ze złożem na głębokości od 860 do 1100 m.

Z głębokością zalegania każdego złoża w kopalniach głębinowych związany jest ważny parametr, zwany stopniem geotermicznym ziemi, który wyraża odległość w metrach, jaka musi zostać pokonana w głąb ziemi, aby temperatura górotworu wzrosła o 1°C (jeden stopień Celsjusza).

Średnia wartość tego parametru dla całej Ziemi wynosi 33 metry, co oznacza, że temperatura skał wzrasta o 1 stopień co każde 33 m. Wartość jest zmienna, zależna od położenia, przewodnictwa cieplnego skał, ich rodzaju, nawodnienia górotworu itp.

Nawet 35 st. C na dole!

W Polsce średni stopień geotermiczny wynosi 47 metrów, co oznacza, że temperatura górotworu wzrasta o 1 stopień co każde 47 metrów w głąb Ziemi. Jednak w zależności od regionu może być inna. Na Górnym Śląsku wynosi 31 do 35 metrów, a więc jest mniejsza od średniej krajowej, tym bardziej niekorzystna dla eksploatacji podziemnej każdego złoża ze względu na podwyższoną temp. górotworu.

Do głębokości 1000 m temperatura w takich warunkach może wynosić 25 do 35°C. Dotyczy to każdego złoża w kopalniach głębinowych, w tym również złóż miedzi w Lubińskim Zagłębiu Miedziowym.

Astronomiczne koszty chłodzenia

Koszty schładzania powietrza na przodkach są bardzo wysokie. Wymaga to specjalistycznych agregatów, pochłaniających ogromne ilości energii elektrycznej, tym samym generujących koszty, które wpływają na cenę wydobycia węgla i innych kopalin. Szczegółowe informacje na ten temat nie są publicznie dostępne, choć kopalnie prowadzą taką ewidencję.

Wiadomo, że aby utrzymać pod ziemią właściwą temperaturę powietrza poniżej 28°C, stosuje się potężne systemy klimatyzacji z naziemnym chłodzeniem i podziemnymi wymiennikami ciepła, chłodziarki dołowe oraz systemy klimatyzacji grupowej na samojezdnych maszynach górniczych.

Pod ziemią czyhają energetyczne smoki pożerające ogromne ilości prądu. Do tego dochodzą maszyny górnicze, jak kombajny czy taśmociągi — urządzenia o wysokich parametrach zainstalowanej mocy.

Świątek, piętek czy niedziela

Kolejnym pożeraczem prądu jest system wentylacji. Mowa o wentylatorach głównych na szybach wydechowych, zazwyczaj kilku w zależności od ilości szybów, i pomocniczych — czyli lutniach zainstalowanych w celu przewietrzania w wyrobiskach korytarzowych.

Całość funkcjonuje bez przerwy przez cały rok, 24 h na dobę. Przepisy górnicze szczegółowo określają temperaturę w kopalni, w jakiej mogą bezpiecznie pracować ludzie. Nie powinna przekraczać 28°C i zapewniać odpowiednią intensywność chłodzenia. Przy wyższych wartościach czas pracy załogi nie może przekraczać 6 h w ciągu zmiany, łącznie ze zjazdem i wyjazdem.

Dlaczego gdzie indziej jest taniej?

W Stanach Zjednoczonych, Australii i nie tylko istnieją kopalnie węgla kamiennego, gdzie złoża wybiera się koparkami i spychaczami — oczywiście to kopalnie odkrywkowe, które utworzono przez zdjęcie nadkładu nawet do kilkuset metrów warstwy ziemi i skał.

Tam koszty eksploatacji są nieporównywalnie mniejsze do kopalń głębinowych (North Antelope Rochelle, największy zakład odkrywkowy na świecie). Podobnie jest w Australii.

Złoto i diamenty RPA

Skoro tak, dlaczego „głębinówki” w RPA nie są deficytowe? Tamtejsze kopalnie to zakłady górnicze o głębokości dochodzącej nawet do 4 km, ale stopień geotermiczny w tym rejonie jest korzystny dla eksploatatorów. Wysokie temperatury w tych kopalniach obniża się stosując maszyny klimatyzacyjne, też energochłonne.

I choć koszty eksploatacji też są duże, nie przekraczają ogromnych zysków tych zakładów górniczych wydobywających złoto i diamenty! Mogą sobie pozwolić na wysokie koszty eksploatacji złóż ze względu na wysoką wartość pozyskanej kopaliny.