Podstawowe znaczenie dla rozwoju eksploatacji metanu ma rozpoznanie parametrów węgla związanych z procesami desorpcji, dyfuzji i filtracji metanu zaadsorbowanego w obrębie matrycy węglowej, które zachodzą w czasie ujęcia metanu otworami wiertniczymi. Badania tych parametrów w dużej mierze odbiegają od badań analitycznych węgla powszechnie wykonywanych na potrzeby górnictwa, na ogół związanych z określeniem jakości węgla w celach przemysłowych i mających ograniczone zastosowanie w przypadku MPW.
Obecny stan rozpoznania parametrów związanych z eksploatacją metanu praktycznie zawęża się do całkowitej metanonośności pokładów węgla, przy czym stosowana metodyka pomiarów nie pozwala na określenie wydzielającej się dynamicznie, desorbowalnej części metanu, możliwej do pozyskania w trakcie podziemnego odmetanowania górotworu lub ujęcia otworami powierzchniowymi. W związku z tym konieczne jest przeprowadzenie badań gazowych węgla według metod amerykańskich, umożliwiających rozdzielenie całkowitej metanonośności pokładów węgla na gaz desorbowalny i resztkowy, który pozostaje w węglu. Jest to istotne, ponieważ procentowy udział gazu resztkowego jest bardzo zróżnicowany, szczególnie w pokładach węgla znajdujących się w zasięgu eksploatacji.
Kolejny problem to bardzo słabe rozpoznanie parametrów węgla, które określają jego własności zbiornikowe dla metanu. Z właściwości petrofizycznych najważniejszym parametrem złożowym, wpływającym na dopływ gazu z węgla jako skały zbiornikowej, jest przepuszczalność. Dokładne zbadanie tego parametru jest szczególnie ważne w przypadku węgla z GZW, będącego skałą bardzo słabo przepuszczalną (w stosunku do węgla kamiennego, z którego eksploatuje się metan w USA, jego przepuszczalność jest dziesiątki, a nawet setki razy mniejsza).
Do istotnych właściwości petrofizycznych węgla należy zaliczyć pojemność sorpcyjną (miarę zdolności węgla do gromadzenia gazu w wyniku procesów adsorpcji i absorpcji w danych warunkach ciśnienia i temperatury złożowej). Oprócz innych parametrów petrofizycznych, w tym szczególnie porowatości szczelinowej, konieczne są również badania składu petrograficznego węgla oraz stopnia dojrzałości termicznej substancji węglowej, ważne dla oszacowania stadium generacji węglowodorów.
Poza uwarunkowaniami geologiczno-złożowymi i górniczymi duże znaczenie dla rozwoju eksploatacji metanu w GZW mają zagadnienia środowiskowe. Przy lokalizacji projektowanych odwiertów rozpoznawczych i produkcyjnych należy uwzględnić specyficzne dla obszaru GZW ograniczenia środowiskowe, w tym: wysoki stopień urbanizacji, rozwiniętą infrastrukturę naziemną i podziemną, kompleksy leśne o znacznej powierzchni zaliczone do lasów ochronnych oraz przyrodnicze obszary chronione. W przypadku przedeksploatacyjnego ujęcia metanu z pokładów węgla wiercenia muszą być tak zlokalizowane w stosunku do projektowanych ścian eksploatacyjnych, żeby po zakończeniu otworowej eksploatacji metanu można było rozpocząć podziemną eksploatację pokładu węgla, w którym wcześniej wykonano wiercenia horyzontalne.
Tekst: dr Janusz Jureczka
