Politechnika Wrocławska

Wydział Geoinżynierii

Górnictwa i geologii

PODZIEMNE MAGAZYNY I SKŁADOWISKA

Tematy:

23. Hydrogeologiczne aspekty likwidacji kopalń głębinowych na przykładzie kopalni rud Zb-Pb.

Hydrogeologiczne aspekty likwidacji kopalń głębinowych na przykładzie kopalni rud Zb-Pb.

1.Wstęp

Likwidacja kopalń jest skomplikowanym przedsięwzięciem wymagającym rozwiązania wielu problemów technicznych, ekonomicznych, ekologicznych i społecznych. Źle likwidowana kopalnia to utrata często bezpowrotna, złoża lub jego części. [5]

2 Etapy likwidacji zakładu górniczego

Program likwidacji powinna posiadać kopalnia nie tylko na kilka miesięcy przed likwidacją, ale również kopalnia czynna. W procesie likwidacji czynnego zakładu górniczego wyróżnia się trzy etapy co ilustruje rysunek 1[5]:

• etap projektowania likwidacji,

• etap właściwej likwidacji,

• etap monitorowania obszaru górniczego i usuwania powstających zagrożeń.

1)Etap projektowania likwidacji obejmujący opracowanie programu (projektów i opinii) likwidacji oraz planu ruchu likwidowanego zakładu, ich uzgodnienia z właściwymi organami samorządowymi, administracją geologiczną i nadzoru górniczego, prowadzenie procedur przetargowych na realizację robót likwidacyjnych i opracowanie programów przekwalifikowań załóg górniczych oraz pomocy socjalnej.

2)Etap właściwej likwidacji rozumianej jako kompleks prac dołowych i powierzchniowych, mających na celu opłacalne odzyskanie maszyn i urządzeń, zapewnienie lub wykonanie prac adaptacyjnych w wyrobiskach i obiektach powierzchniowych gwarantujących bezpieczeństwo środowiska, zabezpieczenie sąsiednich zakładów górniczych, zapewnienie ochrony pozostawionej kopaliny i kopalin towarzyszących, przygotowanie ujęć wody i rozpoczęcie jej pompowania, rekultywację terenów po szybach.

3)Etap monitorowania obszaru górniczego i usuwanie powstających zagrożeń obejmujący obserwację deformacji powierzchni terenu, rejestrację wydzielających się gazów, pomiary ilości i składu chemicznego pompowanej wody i odcieków z zagospodarowanych hałd, obserwację wzrostu roślin oraz zachowania zwierciadła wody w górotworze zarówno w trakcie pompowania jak i jego zaniechania.

Rys. 1. Charakterystyka etapów likwidacji zakładu górniczego (Palarski 1997) [5]

3. Wpływ działalności górniczej na środowisko naturalne

Środowisko wodne jest tym elementem środowiska naturalnego, który jest najbardziej poszkodowany wskutek działalności górniczej. Działalność górnictwa powoduje[1]:

- zakłócenie bilansu wodnego w danym rejonie,

- obniżenie zwierciadła wód podziemnych (powodujące powstanie lokalnych i regionalnych lejów depresji i zmniejszenie zasobów tych wód),

- całkowite zdrenowanie niektórych poziomów wodonośnych,

-zanik źródeł,

-wysuszenie studni gospodarskich i ujęć komunalnych oraz cieków powierzchniowych,

-oraz zmiany jakości wód powierzchniowych i podziemnych.

Przeobrażenia w środowisku wodnym powodują również zaburzenie innych elementów środowiska takie jak:

- flory i fauny wodnej (wywołane zmianą jakości wód powierzchniowych)

- niszczenie i korozję budowli hydrotechnicznych,

- w nieckach zapadliskowych powstają sztuczne zbiorniki wodne,

- zmiany jakości wód gruntowych czy powstanie zalewisk powodują korozję i mechaniczne uszkodzenia fundamentów i budynków.

• 4.Metody likwidacji kopalń
  W Polsce i podobnie jak na świecie, stosuje się dwie metody likwidacji kopalń[1]:

• 1) Kopalnie odosobnione lub likwidacja całego zagłębia-zaprzestanie odwadniania i doprowadzenie do samozatopienia wyrobisk kopalni wodami naturalnymi

• 2) Kopalnie połączone hydraulicznie z czynnymi-kontynuacja pompowania wód kopalnianych w celu ochrony przed zatopieniem połączonych wyrobisk sąsiednich kopalń.

• Niezależnie od wybranej metody -likwidacja kopalń powoduje dalsze zmiany w środowisku wodnym. Wśród najważniejszych skutków zatopienia kopalń należy wymienić:

- pogorszenie jakości wód w zatopionych zrobach,

- wysokie zawartości siarczanów oraz metali (np. Fe, Mn, Zn, Pb);

-występowanie samowypływów wód podziemnych z otworów studziennych, badawczych, szybów czy sztolni,

- tworzenie się zalewisk na powierzchni osiadłego terenu, które powodują podmakanie budowli, korozję urządzeń podziemnych oraz przeobrażenia w szacie roślinnej; 

- powrót wód do naturalnych koryt wysuszonych cieków,

- rozlewiska czy nawet powodzie spowodowane wypływem wód z koryt cieków bniżonych wskutek osiadania powierzchni terenu,

- zanik lub zmniejszenie przepływu wód w ciekach sztucznie zasilanych wodami kopalnianymi;

- możliwość zatopienia sąsiednich, czynnych kopalń;

- wpływ na ujęcia podziemne i powierzchniowe wód w rejonie (pogorszenie jakości, zmiana zasobów).

W przypadku likwidacji kopalni połączonej hydraulicznie z innymi kopalniami doprowadza się do zatopienia wyrobisk górniczych do wysokości rzędnej najniższego połączenia z kopalnią sąsiednią. Po osiągnięciu tego połączenia woda z zatapianej kopalni przelewa się do sąsiedniej i dociera do jej urządzeń odwadniających. Ochrona sąsiednich kopalń czynnych przed zagrożeniem wodnym może być realizowana poprzez[2]: 

• odwadnianie kopalń zlikwidowanych (pompowanie wody przy pomocy pompowni stacjonarnych lub głębinowych, usytuowanych w obszarze kopalni zlikwidowanej), 

• udrażnianie połączeń między kopalniami (sprowadzanie wody z obszaru kopalni zlikwidowanej ),

• budowę tam wodnych i korków hydroizolacyjnych. 

Ocena zagrożenia wodnego kopalni czynnej położonej w sąsiedztwie likwidowanej obejmuje przede wszystkim analizę filarów granicznych pomiędzy tymi zakładami pod względem szczelności i wytrzymałości, w tym potencjalnych połączeń hydraulicznych w obrębie tych filarów, ze względu na możliwości przepływu wody oraz wyznaczenie na tej podstawie dopuszczalnej rzędnej piętrzenia wody w zrobach. Maksymalne piętrzenie wody w zrobach likwidowanej kopalni zależy od istnienia lub braku połączeń tych zrobów z kopalniami sąsiednimi. O dopuszczalnym poziomie piętrzenia wody w zrobach decyduje charakter kontaktów hydraulicznych między kopalniami w obrębie filaru granicznego. Najistotniejszym elementem naruszającym szczelność i wytrzymałość tego filaru są roboty górnicze, które lokalnie mogą spowodować znaczne zmniejszenie jego szerokości.

5. Zakłady Górniczo-Hutnicze "Bolesław"

ZGH Bolesław - Zakłady górniczo -Hutnicze Bolesław" w Bukownie SA. Jest spółką Skarbu Państwa powstałą 2003 roku. Z wcześniej istniejącego zakładu powstałego w 1956r. ZGH stanowią nowoczesny kompleks wydobywczo-przetwórczy, którego podstawową działalnością jest wydobycie rud cynku i ołowiu , produkcja wysokiej klasy cynku elektrolitycznego(99,999%), koncentratów cynkowo-ołowiowych, stopów ocynkowniczych i odlewniczych oraz kwasu siarkowego. Wydobycie rud jest w kopalni "Pomorzany".[4]

Zakłady "Bolesław" składają się z dwóch części: hutniczej oraz górniczej. Ze względu na wyczerpanie się pokładów cynku i ołowiu likwidowane zostały juz kopalnie:

1. Kopalnia "Bolesław" (powstała na początku XX w. rozbudowa 1958, zlikwidowana w 1998 r.).Jej szyby:

-"Mieczysław" (powstał w 1957 zlikwidowany w 2003r.)

-"Stanisław" (zlikwidowany)

-"Aleksander" (zlikwidowany w 1968)

-"Krążek" (zlikwidowany)

-"Zbigniew" (zlikwidowany)

-"Południowy" (wentylacyjny)

2)Kopalnia "Olkusz" (powstała w 1962, zlikwidowana w 2003r.)Jej szyby: -"Bronisław" (do 2006 zjazdowy i wydobywczy, obecnie wentylacyjny),

-"Chrobry" (powstały w 1970 wydobywczy, zjazdowy, obecnie należy do kopalni

"Pomorzany")

-"Stefan" (zjazd dla obsługi komory pomp odwadniających, kiedyś materiałowy).
Kopalnia "Pomorzany" powstała w 1974r. czynna do dziś. Jej szyby:

-"Chrobry" (powstały w 1970 wydobywczy, zjazdowy, przejęty po kopalni

"Olkusz")

-"Dąbrówka" (zjazdowy, materiałowy)

-"Mieszko" (do spuszczania maszyn wielkogabarytowych)

-"Zachodni" (wentylacyjny)

-"Wschodni" (wentylacyjny)

-"Wp-1" (wentylacyjny)

-"Wp-2" (wentylacyjny)

Wydział przeróbki Mechanicznej "Olkusz-Pomorzany" przerabia rudę siarczkową cynkowo-ołowianą pochodzącą z kopalni "Pomorzany", Produkując koncentraty cynku i ołowiu oraz kamień popłuczkowy. Zasoby kopalni, "Pomorzany" powinny wystarczyć do 2011 roku. Likwidacja kopalni będzie się wiązała z problemem zaopatrzenia w wodę pitną rejonu olkuskiego. Już po likwidacji kopalni „Bolesław” pojawił się problemy niedoboru wody w Bukownie.[3] Jest to duży problem mieszkańców okolicy .Jednym z proponowanych rozwiązań były nadzieje pokładane z pobierania wody z kopalni „Olkusz”. Zapewniano, że kopalna "Olkusz" będzie ona nadal funkcjonować, pomimo zaprzestania wydobywczej działalności i zatopienia wyrobisk górniczych, oraz można także pozyskiwać wodę ze studni głębinowych, które znajduję się na wschód od Olkusza.

Źródła:

[1]http://www.pgi.gov.pl/index.php?option=com_content&task=view&id=582&Itemid=

[2] http://www.giph.com.pl/archiwum/139_3.html

[3] http://pszczyna.naszemiasto.pl/gospodarka/249280.html

[4] http://pl.wikipedia.org/wiki/ZGH_Boles%C5%82aw#Kopalnie

[5] http://www.teberia.pl/news.php?id=2959

2

---