Wpływ górnictwa na

środowisko wodne w

kopalni siarki w Osieku

Lokalizacj

a

Budowa geologiczna

Dwa piętra wodonośne:



Piętro czwartorzędowe:

piaszczysto-żwirowe osady rzeczne lub
rzeczno-lodowcowe, miąższość 35m
- Iły krakowieckie



Piętro trzeciorzędowe (neogeńskie):

wody w wkładkach piaszczystych, w serii
chemicznej i serii baranowskiej

Budowa hydrogeologiczna

Siarka rodzima



Wtłaczanie wody podgrzanej do temp. 160⁰C



Migracja wody i wytapianie siarki



Wydobywanie płynnej siarki na powierzchnię

Wytapianie – metoda Frascha

Siarka:

•

temp. topnienia120
⁰C

•

nierozpuszczalna w
wodzie

•

gęstość siarki 2 razy
większa od wody



stożki represji



odwadnianie systemem grawitacyjnym
(rowy) jak i za pomocą studni głębinowych

Odwadnianie utworów czwartorzędowych w
Kopalni Siarki Osiek wynosiło1720 m3/d, a
efektywne zatłaczanie do piętra
trzeciorzędowego dochodziło do 5700 m3/d.
(wg. stanu z grudnia 2005)

Odwadnianie



Wtłaczanie wody podgrzanej do temp. 160⁰C



Migracja wody i wytapianie siarki



Wydobywanie płynnej siarki na powierzchnię

Metoda wytapiania

Siarka:

•

temp.
topnienia120 ⁰C

•

nierozpuszczalna
w wodzie

•

gęstość siarki 2
razy większa od
wody



Erupcje



Przemieszczanie się wód złożowych silnie
zmineralizowanych w obrębie horyzontu
wodonośnego trzeciorzędowego
obejmującego pokład siarki oraz przepływ
do horyzontu wodonośnego
czwartorzędowego



Zagrożenia ujęć wód podziemnych

Zagrożenia



Zmiana stosunków wodnych na poziomie
wód trzeciorzędowych spowodowana
wtłaczaniem dużych ilości wód
technologicznych do złoża skutkuje:



zmianą ciśnienia



zmianą temperatury



zmianą składu chemicznego wód



zmianą własności fizykomechanicznych skał
otaczających.

Zmiany środowiska
wodnego



Zmiany stosunków wodnych mogących wystąpić
na poziomie wód czwartorzędowych i
powierzchniowych:



skażenie wód toksycznymi związkami siarki np. w
wyniku erupcji



obniżenie zwierciadła wody na skutek
prowadzenia odwodnienia terenów pól górniczych



powstanie rozlewisk w skuter osiadania terenu

Zmiany środowiska
wodnego



Złoże jest odprężane poprzez odbieranie ze
złoża nadmiaru wód złożowych



Profilaktyka przeciwerupcyjna



Profilaktyka górnicza



Profilaktyka konstrukcyjno-budowlana



Ochrona wód podziemnych i
powierzchniowych

Sposób zapobiegania i
likwidacja/ograniczenie szkód



Utrzymanie na bieżąco ciśnień złożowych w
strefie wytopy w granicach bezpiecznych



Dokonywanie na bieżąco pomiarów szczelności
rur okładzinowych na otworach eksploatacyjnych
i odprężeniowych



Wykonywanie comiesięcznych kontroli osiadania
nadkładu



Kontrolowanie w miarę potrzeby strefy wytopu i
strefy zmian w nadkładzie za pomocą badań
geofizycznych np. sejsmicznych

Profilaktyka przeciwerupcyjna



Stosowanie zamkniętego obiegu wód złożowych
oraz zamkniętego obiegu ścieków sanitarnych i
przemysłowych



Zmniejszenie emisji siarkowodoru poprzez odbiór
wód złożowych z odprężania siecią rurociągów
zamkniętych



Utylizacja H

2

S znad zbiorników siarki przy

sterowniach za pomocą instalacji chemisorpcji



Filar ochronny Wisły o szerokości 242m



1000-metrowa strefa ochronna dla miejscowości
Osiek

Profilaktyka górnicza



W odniesieniu do obiektów kubaturowych i
niekubaturowych sprowadza się do ich wykupu i
rozbiórki z równoczesnym zakazem wznoszenia
nowych obiektów budowlanych. Wynika to z
wpływu wydobycia na odkształcenie powierzchnie
terenu.



Osiadanie terenu uniemożliwia wydobycie pod
obiektami kubaturowymi.

Profilaktyka

konstrukcyjno-budowlana



Obserwacje hydrogeologiczne wód
powierzchniowych i podziemnych w typowych dla
nich punktach pomiarowych



Piezometry trzeciorzędowe, otwory odprężające,
wytypowane otwory eksploatacyjne w strefie eksploatacji



Piezometry czwartorzędowe, wytypowane studnie
gospodarcze we wsiach przyległych, studnie odwadniające
na polach górniczych



Rzeka Wisła i rzeka Strzegomka, cieki wodne, jezioro
Osieckie

Ochrona wód podziemnych i

powierzchniowych



Likwidacja otworowych kopalń siarki polega na likwidacji elementów
uzbrojenia powierzchniowego pól górniczych (otwory wiertnicze,
rurociągi, sterownie eksploatacyjne, rozdzielnie, rowy, rząpia,
pompownie wód, drogi i place itp.) oraz pozostałej infrastruktury
kopalń (zbiorniki siarki, place składowe, kotłownie, kompresorownie,
magazyny, warsztaty itp.).



W wyniku prowadzonej eksploatacji tereny pól górniczych uległy
charakterystycznym dla otworowego górnictwa siarki
przekształceniom geomechanicznym, hydrologicznym i chemicznym.
Mechaniczne uszkodzenia warstwy glebowej zostały spowodowane
pracami instalacyjnymi, budową dróg kopalnianych, rząpi, rowów
odwadniających oraz wierceniem otworów i pracą ciężkiego sprzętu.



Typowym następstwem eksploatacji jest osiadanie powierzchni
terenu. W powstających nieckach osiadania tworzą się zalewiska.
Zmusza to kopalnię do utrzymywania systemu odwadniającego na
terenach poeksploatacyjnych.

Likwidacja otworowych kopalń
siarki



Hajdo S., Klich J., Galiniak G. „Ekologiczne i
technologiczne osiągnięcia w 40-letnij
historii górnictwa otworowego w Polsce”



Hydrogeologia regionalna Polski tom II;
Państwowy Instytut Geologiczny



Geologiczne uwarunkowania eksploatacji
złoża siarki Osiek w aspekcie ochrony
środowiska i zagrożeń naturalnych,
miesięcznik WUG, nr6/2008

Literatura: