Metan je zhoubou horníků už po staletí. Dřív se skrýval pod stropy, dnes je neviditelný ve skále

Metan byl hrozbou při těžbě černého uhlí vždy. Je součástí jeho vzniku, je velmi nenápadný a přitom smrtící. Hlavně tím, jak snadno se vznítí. Navíc při vysoké koncentraci v ovzduší vytěsňuje kyslík a člověk se může udusit. Na Ostravsku už metan napáchal za staletí obrovské škody.

Únik metanu může být tak rychlý, že ho ani nestačí zaznamenat automatická čidla, která jsou v dolech rozmístěná. Přitom právě systém, který se používá v České republice, patří mezi ty nejlepší. „U nás je vybudovaný jeden z nejdokonalejších systémů prevence, aby se takovým věcem dalo předejít,“ říká Juraj Franců z České geologické služby.

Pavel Zapletal z Hornicko-geologické fakulty VŠB to potvrzuje. „Čidla samozřejmě na metan reagují, ale mohou nastat situace, kdy dojde k puklině a během zlomku sekundy se z ní pod vysokým tlakem může uvolnit důlní plyn s vysokou koncentrací metanu. Říká se tomu fukač.“

Do horniny se může vměstnat nečekaně velké množství tohoto plynu. „Zhruba 30 litrů metanu se vejde do jednoho kila uhlí,“ popisuje Franců. Během krátké doby se tedy může v blízkosti horníků objevit obrovské množství metanu – ten by už sice čidla zaznamenala, ale mnohdy nestihnou upozornit havíře včas.

Co je metan?

Metan je lehký plyn, který vzniká při prouhelňování – uhlí neustále vzniká a metan se vytváří současně s ním. Tento nebezpečný plyn je téměř o polovinu lehčí než vzduch, což způsobuje jeho snadný postup horninami směrem nahoru a občas jeho rozptyl do atmosféry. I v malých koncentracích snadno exploduje.

„Metan v Ostravsko-karvinském revíru však nemá kam utéct – nahoře jsou jílovité vrstvy,“ upozornil geolog Václav Cílek. Zůstává dílem rozpuštěn nebo rozptýlen v hornině. Pak se snadno stane, že se z horniny uvolní. „Má navíc tu vlastnost, že když ho je více než 5 procent, tak 7 až 8 procent, tak je v dobrém poměru se vzduchem. Stačí opravdu malinkatá jiskřička, aby došlo k explozi.“ 

Metan je jako základní uhlovodíková molekula jedním z hlavních výsledků rozkladu složitějších organických látek. V přírodě se tedy běžně vyskytuje například jako hlavní součást zemního plynu, důlního plynu, bioplynu a dalších látek. „V hnědém uhlí najdete víc oxidu uhličitého a v černém uhlí víc metanu,“ vysvětluje Franců. 

Když se metan nějakým způsobem uvolní, může se zachytit v takzvaných kapsách, anebo se dokonce drží pod stropem – to ale platilo spíše v minulosti. Dříve, zejména během devatenáctého století, byly podobné kapsy metanu u stropů chodeb opravdovou hrozbou – nedalo se jich totiž tehdejšími technologiemi zbavit.

Jediný trik, který existoval, bylo jeho vypalování, což ale bylo nesmírně rizikové. Moderní technologie ale už takové kapsy značně spolehlivě odhalují.

Doly jsou totiž dnes pravidelně odvětrávány, aby se tam metan nedržel – jednak se „starý vzduch“ odsává, současně se ale do nich vhání vzduch čerstvý. Experti se tak snaží zabránit tomu, aby se koncentrace metanu dostala nad nebezpečnou úroveň.

K zapálení metanu stačí málo – blízkost nějakého ohně nebo pouhé jiskry. „Zdrojem mohl být zkrat na elektrickém zařízení nebo například řezný orgán, který dobývá uhelnou sloj. Ten sebou občas přibírá i tvrdší horniny, než je uhlí, takže může dojít ke vzniku jiskry,“ uvádí o situaci v dole ČSM Zapletal. Právě taková jiskra mohla zapálit metanovou vrstvu.

  • 0–3 % a 3–5 %
    Při této koncentraci CH4 není metanovzdušná směs nebezpečná – nevýbušná, nehořlavá. Hranice 3 % je hranicí, kdy můžeme vnímat ohrožení.
  • 5–15 %
    Rozmezí objemové koncentrace CH4, metan se vzduchem vytváří výbušnou směs.
  • Nad 15 %
    Obsahuje-li metanovzdušná směs nad 15 % metanu, není sice výbušná, pouze hoří, ale může se stát výbušnou při zředění (dodáním vzduchu se sníží koncentrace obsaženého CH4 pod 15 %, pak z hořlavé směsi vznikne směs výbušná).
  • Nad 29 %
  • Hranice 29 % je pro člověka nebezpečnou pro vytěsňování kyslíku metanem – nastávají potíže s dýcháním takovéhoto ovzduší.

Explozivní směs

Jak se exploze šíří, záleží na množství okolností – od množství plynu přes tvar a složení chodeb až po kvalitu protipožárních zábran. „Když nastane průtrž metanu, šíří se to jako lavina a všechno to jde ven najednou,“ dodává Franců.

„Uhelné doly jsou nerovnoměrné, jsou tam časté závaly, horniny jsou poměrně měkké, část uhlí se zapařuje a začíná doutnat. Při doutnání se někdy uvolňují další plyny. To znamená, na uhelné šachtě musíte být neustále připraven. Metan není vidět. Když máte čidla na hlavní chodbě a pracovištích, tam všude je to docela pěkně zabezpečené, tak je to v pořádku. Ale v nějakém zákoutí se něco třeba jen lokálně nahromadí, malé množství metanu, a pak stačí, když bouchnete třeba lopatou o pískovec. Přeskočí jiskra. Stačí doopravdy hodně málo, aby plyn, když zrovna máte tu smůlu a je namíchaný ve správném poměru se vzduchem, explodoval,“ vysvětluje Cílek.

Metan škodí i na povrchu

Metan způsobuje problémy nejen horníkům, ale v oblasti Ostravska i na povrchu. Ve starých dolech, kde se už netěží, se totiž neodvětrává; metan se tudíž dostává na povrch i tudy. Nevystupuje do půdního ovzduší a pak do okolní atmosféry jen starými nebo opuštěnými štolami a jamami, ale i jinými cestami.

Vědci zjistili, že zejména v období poklesu barometrického tlaku vystupují důlní plyny na povrch nejkratší cestou, ať už je přirozená nebo umělá. „Pokud hlubinné doly byly činné, byla většina důlních plynů odváděna z podzemí uměle, sací větrání vytvářelo v důlních prostorách mírný podtlak. Po útlumu těžby a zastavení nuceného větrání důlních prostor se výstupy plynů řídí hlavně přírodními zákonitostmi,“ uvádí ve své dizertační práci inženýrka Eva Beňová.

Už několikrát se v posledních letech stalo, že se tyto metanové bubliny někde vynořily – a došlo pak k explozi, jednou byl kvůli tomu na Ostravsku zničený celý rodinný dům.

  • „Za všechny události lze jmenovat například výbuch finského domku v Ostravě-Hrušově (oblast Liščina), který byl způsoben nahromaděním důlních plynů (metanu) vystupujících jámovým stvolem starého důlního díla Kutací č.9. K nahromadění důlních plynů v kuchyni ve výbušné koncentraci došlo nejspíše výstupem z podsklepení dvojdomku. K iniciaci došlo podle postižené osoby při jinak obvyklém zapálení svíčky k večerní modlitbě. Výbuch vyrazil jihozápadní část stěny domku, těžce popálil (30 % povrchu těla) devětašedesátiletou obyvatelku, ale na vnitřním vybavení domku již nezpůsobil vážnější škodu. Plameny vzniklého požáru byly totiž rychle likvidovány. Dřevěná stěna finského domku zjevně působila jako přetlaková pojistka. Příčinou náhlého výstupu důlního plynu byl náhlý pokles barometrického tlaku.“
  • Ing. Eva Beňová: Hodnocení bezpečnostních rizik souvisejících s únikem metanu z podzemních prostor

Ostravsko žije s metanem staletí

Metan je součástí hornictví vždy – je s touto činností spojen od jejích počátků. Na Ostravsku došlo k první známé explozi tohoto plynu před 171 roky, kdy v Ostravě při výbuchu zemřeli čtyři horníci.

Příčinou tehdy bylo porušení pravidel současně s jejich hrabivostí. Navzdory zákazům si totiž tito havíři vlastnoručně vyrobenými klíči otevírali lampy a brali si tajně olej, aby doma ušetřili.

„Pravděpodobně jeden z horníků si chtěl odnést část oleje, který se používá na svícení v dole, pro vlastní potřebu. A zřejmě neopatrností lampu otevřel v době, kdy ještě nebyla zhaslá, takže došlo k výbuchu důlních plynů,“ uvedl  pro Český rozhlas archivář Martin Juřica.

Dobové kroniky podle něj také vypráví množství příběhů o tom, jak metan vyvěral na povrch a docházelo pak k nečekaným explozím ve sklepích tamních domků.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

WHO zkoumá možnosti vakcín a léčby proti epidemii eboly v Kongu

Světová zdravotnická organizace (WHO) zkoumá, zda by některé kandidátské vakcíny, tedy očkovací látky ve fázi výzkumu, nebo léčebné postupy, mohly být použity k potlačení epidemie eboly v Kongu (Demokratické republice Kongo). Informovala o tom v úterý agentura AFP. Organizace již dříve vyhlásila nárůst počtu případů vysoce nakažlivé hemoragické horečky za mezinárodní zdravotní stav nouze.
12:48Aktualizovánopřed 4 mminutami

Kde leží hranice medicíny? Odpovědi hledá nový pořad Daniela Stacha Na dosah

Česká televize spouští nový diskusní pořad Na dosah. Bude se snažit přiblížit zásadní společenská témata, která mají potenciál rozdělovat společnost tak, aby odborníci i obyčejní lidé mohli hledali shodu. První díl se v úterý 19. května od 20:07 na ČT24 bude věnovat medicíně, která občas může vypadat jako všemocná – ale zatím taková rozhodně není.
před 44 mminutami

Svět je dle expertů k pandemiím náchylnější než před covidem

Ani po epidemii eboly v západní Africe před necelými deseti lety, pandemii covidu-19 a nouzové situaci kolem infekčního onemocnění mpox (dříve opičí neštovice) není svět bezpečnějším místem před propuknutím nových pandemií. Uvedlo to mezinárodní expertní grémium na úvod výročního zasedání Světového zdravotnického shromáždění, které je orgánem Světové zdravotnické organizace (WHO). Šéf WHO Tedros Adhanom Ghebreyesus prohlásil, že svět nyní zažívá nebezpečné časy.
před 1 hhodinou

Po týdnu tréninku se lidský mozek naučí přijmout nemožné. Včetně létání

Člověk neumí vlastní silou létat. Nikdy to neuměl, a pokud se genetika nestane opravdu neskutečně pokročilou, nebude to umět nikdy. Lidský mozek je na tento fakt naprogramovaný miliony let evoluce našeho druhu. A přesto – náš mozek je tak neuvěřitelně přizpůsobivý a současně učenlivý, že se dá přesvědčit k tomu, že jeho nositel létat umí. A dokonce pak podle toho mění své další funkce. Prokázal to pozoruhodný experiment čínských vědců.
před 4 hhodinami

Historička: „Bílí“ migranti z Ruska nakopli československou vědu i techniku

Když do Československa přišli po první světové válce ruští emigranti, nabídla jim nově vzniklá republika vzdělání, pomoc i zázemí. A oni se jí za to odvděčili špičkovými výkony v technických oborech, popisuje v rozhovoru pro ČT24 historička Dana Hašková.
před 6 hhodinami

Klíšťata ve městech jsou infikovanější než v lesích, upozorňují vědci

Klíšťata ve městech jsou prokazatelně až dvakrát infikovanější než ta ze 150 lesních lokalit po celém Česku, kde pracovníci Státního zdravotního ústavu sbírají a testují vzorky. Vědci je hledají pozemním sběrem, informace získávají i přímo od lidí prostřednictvím aplikace Klíšťapka nebo webu Klíšťata ve městě. Za tři roky nasbírali více než dvanáct tisíc klíšťat. Některou z bakterií bylo infikováno 44 procent z nich, čtvrtina pak boreliózou.
před 8 hhodinami

Auta jsou dál největšími znečišťovateli měst. Problémem jsou filtry pevných částic

Automobilová doprava zůstává hlavním znečišťovatelem ovzduší v tuzemských městech. Přesto se situace i díky přísnějším zákonům v posledních letech výrazně zlepšuje. Hlavním problémem ale stále zůstávají nefunkční, nebo dokonce chybějící filtry pevných částic, a to u naftových i benzinových aut. Poukázala na to měření vědců z ČVUT a z Akademie věd.
před 18 hhodinami

Ve stockholmské kavárně člověk slouží umělé inteligenci

Kávu sice nalévá lidská ruka, ale za pultem v experimentální kavárně ve Stockholmu tahá za nitky něco mnohem méně tradičního. Začínající firma Andon Labs se sídlem v San Franciscu svěřila vedení kavárny Andon Café ve švédském hlavním městě zástupkyni umělé inteligence (AI), které říkají Mona, napsala agentura AP.
včera v 13:30
Načítání...