Politechnika Wrocławska

Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii

Studia Inżynierskie, sem.7, r.a.2013/2014

Przedmiot: Gospodarka złożem i zarządzanie produkcją

Tomasz Buda

186274

Projekt

gospodarki złożem i organizacji

produkcji w cyklu życia kopalni

Treść

1. Wstęp

2. Ogólna informacja o złożu: lokalizacja, rodzaj, zasoby, parametry geometryczne, parametry jakościowe, sposób i produkt eksploatacji, odpady, koncepcja rekultywacji

3. Założenia projektowe: rodzaj, wielkość, czas i struktura produkcji oraz technologia jej realizacji

4. Obliczenia jakościowo-ilościowe systemu operacji

5. Dobór maszyn i urządzeń do schematu produkcji

6. Obliczenia ekonomiczne: wartość produkcji, koszty bezpośrednie produkcji - inwestycyjny, operacyjny, jednostkowy

7. Koszty rekultywacji terenów poeksploatacyjnych

8. Efektywność produkcji: przychody, koszty wraz i zabezpieczeniem środków na rekultywację w cyklu życia kopalni, okres zwrotu zaangażowanego kapitału.

9. Wykaz źródeł

Data wyk:2013.______ Ocena:________Podpis_______________________

Uwagi oceniającego na odwrocie

Arkusz danych do projektu

Wstęp

Projekt gospodarki złoża i organizacji produkcji w cyklu życia kopalni jest w pewnym sensie kontynuacją innego projektu, który był realizowany na poprzednim semestrze. Jego celem była „Koncepcja zagospodarowania i projekt rekultywacji terenu pogórniczego w cyklu życia kopalni”, realizowanego na zajęciach na przedmiocie „Rekultywacja i zagospodarowanie terenów pogórniczych”.

Z założenia, projekt powinien być syntezą wiedzy praktycznej uzyskanej w czasie studiów zawodowych inżynierskich na kierunku Górnictwo i geologia, a co za tym idzie świadectwem posiadania wiedzy i umiejętności potrzebnych w zawodzie inżyniera z zakresu produkcji surowców i wyrobów mineralnych dla budownictwa, metalurgii, chemii i innych gałęzi gospodarki. Tymi umiejętnościami jest wiedza o minerałach i ich właściwościach technicznych i użytkowych, a także o sposobach ich wydobycia i przeróbki wraz z oceną ekonomiczną przedsięwzięcia produkcyjnego w całym cyklu życia kopalni (od rozpoznania złoża do jego likwidacji).

Niniejszy projekt polega na opracowaniu technologii produkcji dla konkretnej kopalni eksploatującej dany surowiec, doborze odpowiednich maszyn do tej technologii (kruszarki, przesiewacze, odwadniacze), a także oszacowaniu kosztów bezpośrednich produkcji, wartości tej produkcji i środków niezbędnych do rekultywacji wyrobisk po zakończeniu działalności górniczej.

Obliczenia zostały wykonane na podstawie danych otrzymanych na zajęciach projektowych „Zagospodarowanie złożem” oraz niektórych informacji zasięgniętych z projektu rekultywacji i zagospodarowania terenu pogórniczego. Końcowym etapem obliczeń jest ocena efektywności produkcji. Oczywiście wszystkie założenia projektowe są teoretyczne, tak więc wyników uzyskanych w tym projekcie nie można odnosić bezpośrednio do rzeczywistej działalności górniczej na danym terenie.

.

2. Krótka charakterystyka jakościowo-ilościowa złoża

2.1. Lokalizacja

Rozpatrywane złoże w projekcie to Kopalnia Kruszywa Naturalnego Luboszyce znajdująca się przy miejscowości Luboszyce, Gmina Jemielno, Powiat górowski, woj. dolnośląskie.

Mapa 1. Lokalizacja powiatu górowskiego na tle Polski (źródło: www.google.pl)

Mapa 2. Podział powiatu górowskiego na gminy (źródło: www.google.pl)

Mapa 3. Lokalizacja gminy Jemielno przy najbliższych większych miastach (źródło Google Map)

2.2. Parametry złoża:

• Powierzchnia rekultywowanego terenu: 102 929,46 m² = 0,1 km²

• Powierzchnia wyrobisk: 49 371,12 m²

• Powierzchnia zwałowisk: brak zwałowiska

• Kubatura wyrobiska: - nadkład: 24 512,63 m³

- złoże: 330 329,57 m³

• Miąższość nadkładu (z założenia): 0,4-0,5 m

• Miąższość złoża: 9,5 m

• Poziom zwierciadła wód gruntowych (z założenia): 2 m p.p.t.

• System eksploatacji: odkrywkowy, spod wody

• Typ wyrobiska: wgłębne

• Ilość pięter eksploatacyjnych: 2

• Wysokość skarp: 3-8 m

• Nachylenie skarp stałych: 30°-45°

2.3.Warunki przyrodnicze terenu górniczego kopalni:

1. Morfologia

Pod względem fizyczno-geograficznym Gmina Jemielno leży na obszarze podprowincji Nizin Środkowopolskich, w części wielkopolsko-śląskiej. Na jej terenie stykają się dwie jednostki morfologiczne: Obniżenie Ścinawskie obejmujące zachodnią część Gminy wzdłuż doliny rzeki Odry i Wzgórza Trzebnickie na wschodnich krańcach Gminy. Obszar kopalni objęty do zagospodarowania usytuowany jest dokładnie w dolinach rzek Odry i Baryczy, na terenie Obniżenia Ścinawskiego.

Rys 2. Mezoregiony Nizin Środkowopolskich w sąsiedztwie doliny rzeki Odry

(źródło: dokument PDF. pt. „Program ochrony środowiska Gminy Jemielno)

1. Budowa geologiczna

Cały obszar Gminy Jemielno leży w obrębie Monokliny Przedsudeckiej zbudowanej przede wszystkim ze skał permu i triasu. Najstarszymi utworami są permskie piaskowce czerwonego spągowca. Ze względu na swoją porowatość są one skałami zbiornikowymi m.in. dla złóż gazu ziemnego i ropy naftowej. Na opisywanym obszarze wiążą się one z występowaniem złóż gazu ziemnego Wierzowice i Aleksandrówka. Ich eksploatację prowadzi na terenie Gminy Kopalnia Gazu Ziemnego „Aleksandrówka” z siedzibą w Lubowie. Wydobywalne zasoby złoża Aleksandrówka oceniono na 409,30 mln m³, natomiast złoża Wierzowice na 442,49 mln m³. Poza złożami gazu nie notuje się na terenie Gminy innych, cennych zasobów geologicznych o potencjale wydobywczym. Wprawdzie prowadzono na terenie Gminy prace poszukiwawcze pod kątem wydobycia węgla brunatnego, jednak z uwagi na nieznaczne miąższości i dużą głębokość występowania nie wykazano w jego przypadku szczególnego znaczenia gospodarczego. W Gminie istnieją wprawdzie warunki do wydobycia kruszyw naturalnych oraz torfu, jednak dotychczas nie udokumentowano złóż tych surowców. Aktualnie funkcjonują wyrobiska na terenie miejscowości: Luboszyce, Ciechanów, Jemielno, Łęczyca, Piotrowice Małe. Młodsze utwory czwartorzędowe charakteryzuje zróżnicowana miąższość. Waha się ona między 60 a 90 m na obszarze teras Odry, natomiast na wzgórzach morenowych wypłyca się nawet do 12-13 m p.p.t. Dolina Odry jest ponadto wypełniona osadami rzecznymi i wodnolodowcowymi z przewagą żwirów i mułków zastoiskowych. Na obniżeniach terenu występują także namuły organiczne i torfy holoceńskie. W strukturze wzgórz morenowych przeważają gliny zwałowe, pisaki gliniaste oraz piaski i żwiry o różnym stopniu uziarnienia. Charakterystyczne jest także dla nich występowanie na ich północnych stokach luźnych piasków wydmowych.

Pod względem geologicznym obszar Obniżenia Ścinawskiego wypełniony jest przez zakumulowane osady rzeczne o kilkudziesięciometrowej miąższości, które na terenie Gminy przyjmują formę piaszczystych tarasów, częściowo zawydmionych. Rzeźba terenu na tym obszarze jest stosunkowo monotonna, typowa dla powierzchni akumulacji rzecznej. Miejscami urozmaicają ją liczne starorzecza Odry i wydmy. Całość powierzchni doliny w granicach administracyjnych Gminy podzielić można na dwie części: terasę zalewową niższą (dotyczącą obszaru kopalni) i terasę zalewową wyższą. Terasa niższa zajęta jest przede wszystkim przez użytki zielone i grunty orne, natomiast terasa wyższa zdominowana jest przez lasy.

1. hydrografia

Obszar Gminy, z uwagi na naturalne ukształtowanie terenu, przede wszystkim jego nachylenie w kierunku północno-wschodnim, odwadniany jest przez cieki uchodzące do Baryczy. Wody powierzchniowe pochodzące z opadów są objętościowo niższe od średniej krajowej i wahają się między 500 mm a 700 mm rocznie. Maksymalne sumy opadów przypadają na miesiące maj i sierpień, a najniższe w styczniu i pozostałych miesiącach zimowych. W granicach administracyjnych Gminy liczne są także mniejsze cieki wodne – rzeki, kanały, strugi. Najistotniejszymi są rzeka Tynica, rzeka Świernia oraz Kanał Uszczonowski.

1. Hydrogeologia

Gmina Jemielno leży w bezpośrednim sąsiedztwie dwóch zbiorników wód podziemnych. Po zachodniej stronie rzeki Odry rozciąga się GZWP nr 314 – Pradolina rzeki Odra (Głogów). Zbudowany jest on z utworów czwartorzędowych w dolinie rzecznej. Średnia głębokość ujęć z tego zbiornika wynosi 50-80 m, natomiast szacunkowe zasoby dyspozycyjne określane są na 80 tys. m³/dobę. Jest to jeden z 53 najzasobniejszych zbiorników na terenie Polski. W dolinie rzeki Baryczy, w sąsiedztwie północnej granicy Gminy znajduje się GZWP nr 303 – Pradolina Barycz-Głogów. Zasoby tego zbiornika datowane są na czwartorzęd, a ich dyspozycyjność określa się na 199 tys. m³/dobę. Średnia głębokość ujęć wynosi 60 m. Pradolina Barycz-Głogów jest częściowo objęta najwyższą formą ochrony wód podziemnych.

1. Klimat

Gmina Jemielno leży w obrębie regionu śląsko-wielkopolskiego, który znajduje się na obszarze pozostającym pod wpływem wilgotnych mas powietrza znad Oceanu Atlantyckiego. Amplitudy temperatur są na terenie Gminy niższe od przeciętnych w kraju i wahają się między 8,0 a 8,2°C. Zima na tym obszarze jest łagodna i krótka, a pokrywa śnieżna zalega średnio od 50 do 60 dni. Wiosna rozpoczyna się wcześnie i trwa stosunkowo długo, podobnie jak lato, które jest długie i ciepłe.

Okres wegetacyjny należy do najdłuższych na terenie Polski i trwa przeciętnie od 210 do 220 dni. Stwarza to korzystne warunki do prowadzenia działalności rolniczej.

1. Wykorzystanie terenu gminy

Większość gruntów na terenie Gminy zajęta jest przez lasy i użytki rolne. W roku

2008 lesistość Gminy wynosiła 41,5%10. Wartość ta zdecydowanie przewyższa zarówno średnią lesistość kraju, wynoszącą 29,7% jak i województwa dolnośląskiego, kształtującą się na poziomie 29,5%. Grunty rolne stanowią blisko 50% powierzchni Gminy. Ich szczególna koncentracja występuje w południowo-wschodniej, wschodniej i zachodniej części Gminy. W strukturze użytków rolnych dominują grunty orne, stanowiące ponad 70% ich powierzchni. Łączna powierzchnia łąk i pastwisk, stanowi około 20%.

Rys. 3. Struktura użytków gruntowych w Gminie Jemielno

(źródło: dokument PDF. pt. „Program ochrony środowiska Gminy Jemielno)

1. Opis terenów otaczających kopalnię

Obszar przeznaczony do zagospodarowania leży na terenie nizinnym, płaskim. Zlokalizowany jest ok. 500 m na południowy wschód od wsi Luboszyce i około 400 m na północny wschód od miejscowości Irządze. Teren wokół kopalni jest zalesiony od strony wschodniej, natomiast od strony północnej, południowej i zachodniej są użytki rolne. Obok kopalni przepływa ciek Uszczonowski. W odległości ok. 400 m w linii prostej na zachód od obszaru znajduje się droga powiatowa nr 323. W pobliżu nie jest zlokalizowana żadna większa miejscowość, najbliższe miasto Góra oddalone jest o 14 km od kopalni (trasa drogowa, droga nr 323).

Mapa 4. Tereny wokół obszaru kopalni (źródło: Google Map)

2.4. Produkty i odpady produkcji:

Produktem końcowym w przeróbce surowca będą frakcje kruszywa naturalnego:

• frakcja 8 – 16,

• frakcja 2 – 8,

• frakcja 0,5 – 2,

• frakcja 0 – 0,5.

2.5. Koncepcja rekultywacji:

Wybór kierunku rekultywacji nastąpił poprzez sporządzenie macierzy eksperckiej. Stworzono ją na podstawie danych gminy, takich jak miejscowy plan zagospodarowania przestrzennego, strategia rozwoju gminy, dane społeczno-gospodarcze oraz informacje na temat kapitału ludzkiego, dochodów ludności itp.

Projektowany kierunek rekultywacji:

-Wodny. Rekreacyjny;

- Przyrodniczy. Tereny zielone.

3. Założenia projektowe

Zdjęcie 1. Dane projektowe (źródło: własne)

4. Obliczenia jakościowo-ilościowe systemu operacji

Schemat
4.1. Stopień rozdrobnienia $$R = \frac{D_{\max}}{d_{\max}}\ \lbrack - \rbrack$$ gdzie: Dmax – średnica maksymalnego ziarna, mm, dmax – średnica maksymalnego ziarna dla kruszywa naturalnego (dmax=16 mm). 4.2. Szerokość szczeliny wylotowej w kruszarce stożkowej $$e = \frac{d_{\max}}{z_{\max}}\ \lbrack - \rbrack$$ $$d_{\max} = \frac{D}{r_{i}}\ \lbrack mm\rbrack$$ gdzie: dmax – maksymalna średnica ziarna wychodząca ze szczeliny wylotowej kruszarki, mm, zmax – parametr dla kruszarek stożkowych. Tabela 1. Parametry operacji Stopień rozdrobnienia układu: R 10 Rozdrobnienie: Stadium 1 r1 Stadium 2 r2 Wielkość szczliny: Krusz 1 z1 d1 e1 Krusz. 2 z2 d2 e2 Tabela 2. Dobór sit Sita: Stadium 1 Stadium 2 16 8 4.3. Funkcja rozkładu ziarnowego Dla strumienia początkowego: $$F\left( d \right) = \left( \frac{d}{D_{\max}} \right)^{B}$$ gdzie: d=d(i) – maksymalna wielkość ziarna we frakcji, Dmax =162 – maksymalna wielkość ziarna, B = 0,05. Tabela 3. Obliczenia dla strumienia zerowego (początkowego) Obliczenia dla strumienia zerowego di-1 0 0,5 2 5 8 16 31,5 100 150 162 Dla Strumieni wychodzących z kruszarek: F(z) = 1 − e^−azb gdzie: „a” i „b” – dobrane parametry kruszarki. Obliczenie parametru „z”: $z = \frac{d}{e}$ [-] gdzie: d = d(i) – dolny przedział klasy ziarnowej, e – szerokość szczeliny wylotowej w kruszarce. 4.4. Obliczenie produktu mielenia $$v_{1} = \sum_{}^{}{v_{0} \bullet f(d)}$$ gdzie: v0 – strumień wychodzący do kruszarki, v1 – strumień wychodzący z kruszarki. f(d) = F(z1) − F(z0) Tabela 2. Parametry kruszarek i produkty mielenia a 0,7 a 0,7   b 1,4 b 1,5 e 20 e 5 strumienie główne di-1 di [mm] z F5(z) f5(z) q5(z) z F8a(z) 0 0,5 0,025 0,012 0,012 0,130 0,093 0,033 0,5 2 0,099 0,079 0,067 0,743 0,370 0,234 2 5 0,247 0,257 0,178 1,965 0,926 0,651 5 8 0,395 0,437 0,180 1,982 1,481 0,881 8 16 0,790 0,780 0,343 3,791 2,963 0,998 16 31,5 1,556 0,980 0,200 2,207 5,833 1,000 31,5 100 4,938 1,000 0,020 0,221 100 150 150 162 Suma 11,0 2,6 4.5.Obliczenie sprawności przesiewania: $s\left( d \right) = 1 - \left( \frac{d}{d_{s}} \right)$ [-] gdzie: d – średnia wielkość ziarna. $$d_{s} = \frac{d_{(i - 1)} + d_{(i1)}}{2}\ \lbrack mm\rbrack$$ gdzie: ds. – wielkość oczek danego sita. Tabela 3. Sprawności klasyfikacji Przesiewacze di-1 0 0,5 2 5 8 11 16 25 32 63 125 4.6. Strumień wychodzący przez oczka sita v1 = v0 • s(d) Strumień, który nie przeszedł przez oczka sita: v2 = v0 − v1

Tabela 4a. Rozkład ziarnowy strumieni w procesie cz. 1.

di-1	di	0	1	2	3	4	5	6	7
0	0,5	38,947	38,938	0,010	0,076	38,862	0,086	0,130	0,216
0,5	2	2,795	2,778	0,017	0,678	2,100	0,695	0,743	1,274
2	5	1,957	1,863	0,094	1,863	0	1,957	1,965	3,066
5	8	1,039	0,868	0,171	0,868	0	1,039	1,982	2,590
8	16	1,578	1,022	0,556	1,022	0	1,578	3,791	4,098
16	31,5	1,596	0,460	1,136	0,460	0	1,596	2,207	2,213
31,5	100	2,849	0	2,849	0	0	2,849	0,221	0,221
100	150	1,040	0	1,040	0	0	1,040	0	0
150	162	0,200	0	0,200	0	0	0,200	0	0
		52,0	45,9	6,1	5,0	41,0	11,0	11,0	13,7

Tabela 4b. Rozkład ziarnowy strumieni w procesie cz. 2.

8a	8b	9	10	11	12	13	14	15	16
0,086	0,086	0,216	0,000	0,216	0,216	0,000	39,078	2,442	36,635
0,530	0,530	1,273	0,001	1,272	1,078	0,194	3,178	3,178	0
1,101	1,101	3,034	0,111	2,922	0,000	2,922	0	0	0
0,608	0,608	2,416	1,053	1,363	0,000	1,363	0	0	0
0,308	0,308	3,241	3,241	0	0	0	0	0	0
0,006	0,006	0,884	0,884	0	0	0	0	0	0
0,0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
0,0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
0,0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
2,6	2,6	11,1	5,3	5,8	1,3	4,5	42,3	5,6	36,6

5. Dobór maszyn i urządzeń do schematu produkcji

Kruszarki stożkowe dobrano na podstawie wielkości szczeliny i wydajności. Natomiast przesiewacze i odwadniacz dobrano na podstawie wymaganej wielkości sita i sprawności klasyfikacji.

Tabela 5. Dobór kruszarek

Kruszarki:	Kruszarka	Model	Typ	Q [t/h]	Moc [kW]	Masa [kg]
	Stadium 1	SANDVIK CH320	Stożkowa	80	150	9200
	Stadium 2	SANDVIK CH420	Stożkowa	36	90	4920

Tabela 6. Dobór przesiewaczy i odwadniacza

Maszyna	ds [m]	Q1	q [m/h]	F [m^2]	Typ maszyny	Wyd. [t/h]	Masa [kg]	Moc [kW]	Wymiary
P1	0,016	45,9	15,05	3,05	Przesiewacz MSO2160 Typ D, 2-d	-	7660	-	2120x6000
P1	0,002	41,0	3,23	12,68
P2	0,016	11,1	15,05	0,74	Przesiewacz MSO1030 Typ T, 3-d	-	2780	-	1020x3000
P2	0,008	5,8	9,01	0,64
P2	0,002	1,3	3,23	0,40
O	0,0005	36,6	1,16	31,63	(Odwadniacz OKP 350)x2	240	30200	18,5	P=20,2 m^2

6. Obliczenia ekonomiczne: koszty produkcji - inwestycyjny, operacyjny, jednostkowy

   1. Koszty inwestycyjne

$$K_{I} = \sum_{}^{}\alpha \bullet M \bullet C_{j} \bullet n\ \lbrack zl\rbrack$$

gdzie:

α – stopa amortyzacji, przyjęto 10%,

M – ciężar maszyny, kg,

C_j – cena jednostkowa, zł/kg, przyjęto 10$/kg,

n - liczba maszyn, szt.,

1$- kurs dolara, przyjęto 3,10 zł

Tabela 7. Koszty inwestycyjne

Koszty inwestycyjne
Maszyna	L. maszyn	Masa [kg]	Cena j. [zł/kg]
K1	1	9200	31
K2	1	4920	31
P1	1	7660	31
P2	1	2780	31
O	2	60400	31
			Suma [zł]

Koszty remontów i konserwacji

$$K_{\text{rk}} = \sum_{}^{}{\beta \bullet W_{\text{PM}}\ \lbrack zl\rbrack}$$

gdzie:

β – współczynnik remontów i konserwacji, równy 0,12,

W_PM – wartość początkowa maszyny, zł.

Tabela 8. Koszty remontów i konserwacji maszyn

Koszty remontów i konserwacji
Maszyna	Wspł. rem. i kons.
K1	0,12
K2	0,12
P1	0,12
P2	0,12
O	0,12

Koszty energii

$$K_{E} = \sum_{}^{}{E_{t} \bullet Q \bullet C_{\text{jE}}}\ \lbrack zl\rbrack$$

gdzie:

E_t – zużycie energii na przerobienie 1 t, kWh/t,

Q – wydobycie, t,

C_jE – cena jednostkowa za 1kWh, zł/ kWh, przyjęto 0,60 zł/kWh.

Tabela 9. Koszty energii

Koszty energii
Maszyna	Zużycie energii	Wydajność	Gęstość	Wydajność	CkWh
	[kWh/t]	[m3/h]	[t/m3]	t/r	[zł/1kWh]
K1	1,88	11,0	1,6	36841,624	0,6
K2	2,50	2,6	1,6	8811,2635	0,6
P1	0,10	52,0	1,6	173555,2	0,6
P2	2,54	13,7	1,6	45652,888	0,6
O	1,01	42,3	1,6	141032,98	0,6
					Suma [zł]

Koszty płac

K_p = 12 • (1+0,68) • L_z • P_m [zl]

$$L_{z} = \frac{Q_{\text{tech}}}{50\ 000}\ \lbrack szt.\rbrack$$

gdzie:

L_z – liczba zatrudnionych, szt,

P_m – płaca minimalna, zł,

Q_tech – roczna wydajność kopalni, t/rok.

Tabela 10. Koszty płac

Koszty płac
Wydajność	Płaca min.	L. pracowników
Mg/rok	zł	szt.
264263,2	2200	6

Całkowity koszt produkcji w trakcie eksploatacji

K = K_i + K_re + K_E + K_p + K_r [zl]

K_(i) = K_i • (1+i)ⁿ [zl]

gdzie:

K_i - koszty inwestycyjne, zł;

K_re - koszty remontów i konserwacji, zł;

K_E - koszty energii, zł;

K_p - koszty płac, zł;

K_(i) - koszt produkcji w kolejnych latach eksploatacji, zł;

K_i - koszt, zł;

K_{r -} koszt rekultywacji, zł;

i - stopa procentowa inflacji równa - 0,8, %;

n - lata eksploatacji, lat.

Jednostkowy koszt produkcji

$$k_{j} = \frac{\sum_{}^{}K}{Q_{\text{ef}}}$$

gdzie:

$\sum_{}^{}K$- suma kosztów, zł,

Q_ef- wydajność efektywna, m³.

Q_ef = (1−P_a) • T_d • V₀

Tabela 11. Przychód w pierwszym roku eksploatacji

Przychód w pierwszym roku ekspolatacji
Frakcja [mm]	Q	ρ0	Q
di-1 – di	[m^3/h]	[t/m^3]	[t/rok]
0-0,5	36,64	1,6	122274,26
0,5-2	5,62	1,6	18758,72
2-8	4,48	1,6	14951,65
8-16	5,29	1,6	17653,40
Suma	52,0		173638,03

Tabela 12. Suma kosztów w poszczególnych latach eksploatacji

Suma kosztów
Lata	KRK [zł]	KE	KP	Koszty Stałe	Amortyzacja Ki	Koszty rekultywacji
1	316 051,20 zł	219 964,34 zł	266 112,00 zł	802 127,54 zł	1 316 880,00 zł	0
2	318 579,61 zł	221 724,05 zł	268 240,90 zł	808 544,56 zł	1 316 880,00 zł	44 346,90 zł

Tabela 13. Koszty jednostkowe

Koszty jednostkowe
Lata
1
2

Tabela 14. Zestawienie końcowe

Zestawienie końcowe
Lata	Koszt j.	Suma kosztów	Przychód	Zysk
	[zł/m^3]	[zł]	[zł]	[zł]
1	3,04 zł	2 119 007,54 zł	2 527 345,32 zł	408 337,78 zł
2	3,06 zł	2 169 771,46 zł	2 547 564,08 zł	377 792,62 zł

Koncepcja rekultywacji i zagospodarowania wyrobisk

Przy tworzeniu macierzy eksperckiej starano się zachować proporcje ewentualnego

zagospodarowania terenu w danym kierunku na całą gminę, ponieważ obszar przeznaczony do rekultywacji obejmuje jedynie 10,2 ha, tak więc wpływ na poszczególne elementy gminy będzie nieznaczny.

Tabela 1. Macierz ekspercka

Kierunek\wpływ na	Rolnictwo	Zasoby leśne	Zasoby wodne	Zasoby przyrody	Gospodarka
Rolny	0,1	-0,05	0,1	-0,05	0,1
Leśny	0	0,1	0,1	0,1	0
Wodny	0,05	0,15	0,2	0,15	0,05
Przyrodniczy	-0,05	0,1	0,15	0,2	-0,1
Gospodarczy	-0,1	-0,15	-0,1	-0,15	0,25

Tabela 2. Preferencje użytkowników

Kierunek\Uczestnik	Preferencja 1 -mpzp	Preferencja 2 - autora	Preferencja 3 - autora
Rolny	0	0,8	0
Leśny	0	0	0
Wodny	0,7	0,2	0,1
Przyrodniczy	0,3	0	0
Gospodarczy	0	0	0,9
suma	1	1	1

Tabela 3. Wyniki analizy

Kierunek\Uczestnik	Preferencja 1 -mpzp	Preferencja 2 - autora	Preferencja 3 - autora
Rolny	0,055	0,1	0,1
Leśny	0,1	0,02	0,01
Wodny	0,18	0,08	0,065
Przyrodniczy	0,165	-0,01	-0,075
Gospodarczy	-0,115	-0,1	0,215
suma	0,39	0,09	0,315

Opis i charakterystyka funkcji terenu poeksploatacyjnego wraz z uzasadnieniem

Na podstawie przeanalizowaniu strategii rozwoju gminy zaproponowano jej koncepcję na zagospodarowanie tego obszaru. Następnie stworzono dwie własne koncepcje różniące się od siebie i od pomysłu gminy, które mogły by pozytywnie wpłynąć na rozwój gminy. Stworzono macierz ekspercką i na jej podstawie stwierdzono, że najlepszym sposobem zagospodarowania tego terenu pogórniczego jest preferencja nr 1, czyli preferencja gminy (najwyższy wskaźnik).

Wybrana koncepcja zakłada, że teren ten będzie głównie pełnił funkcję zbiornika wodnego w kierunku rekreacyjnym, ale także obejmie go zagospodarowanie przyrodnicze jako tereny zielone. Na tym obszarze zakłada się stworzenie trzech zbiorników wodnych, które zostaną zarybione (ale nie w celach hodowlanych, jedynie w celu hobbystycznym dla wędkarzy), a także drogi dojazdowej łączącej się w droga krajową nr 323, parkingu dla aut i krytej powierzchni rekreacyjnej wraz z stolikami, ławkami i miejscem na grilla. Koncepcja ta zgodna jest z uwarunkowaniami gminy, zostanie stworzone miejsce rekreacji dla mieszkańców gminy wśród walorów przyrodniczych jakich dostarcza krajobraz nadodrzański. Jednocześnie podtrzymana będzie koncepcja ochrony przyrody.

Rekultywacja w kierunku przyrodniczym ma na celu zwiększenie walorów leśnych

rekultywowanego obszaru poprzez posadzenie różnych gatunków drzew, wśród których znajdować będzie się polana. Będzie to korzystne dla zamieszkałej w pobliżu dzikiej zwierzyny zwiększając im obszar bytu.

Techniczny opis rekultywacji

Faza przygotowawcza

Projektowany kierunek rekultywacji:

-Wodny. Rekreacyjny;

- Przyrodniczy. Tereny zielone.

Prace przygotowawcze:

Prace przygotowawcze będą polegały na usunięciu z terenu kopalni wszystkich maszyn i urządzeń związanych z działalnością górniczą. Należy pozbyć się także wszystkich odpadów sztucznych jakie zostały zgromadzone na terenie kopalni (wywóz śmieci, złomu).

Rekultywacja techniczna

a) ukształtowanie rzeźby terenu

Pierwszym etapem będzie częściowe wypełnienie wyrobisk. Spowodowane jest to założeniem kierunku rekultywacji. Stawy mają być zarybione w celu rekreacyjnym i hobbystycznym (wędkarstwo). Maksymalna głębokość takich zbiorników w tym przypadku nie powinna przekraczać 3 metrów. Zakłada się zatem wypełnienie dolnych pięter eksploatacyjnych w całości i częściowego wypełnienia górnego piętra eksploatacyjnego do odpowiedniej głębokości. Niezbędne będzie częściowe odwodnienie wyrobisk za pomocą pomp do takiego stopnia, aby mogły wjechać maszyny. Woda będzie mogła być odpompowywana do pobliskiego rowu, który swoimi wymiarami jest gotowy do przyjęcia wymaganej ilości wody. Wypełnienie nastąpi odpowiednią skałą płonną (kod 170504 gleba i ziemna, w tym kamienie) pozyskaną z wcześniej wywiezionego nadkładu, a także z innych terenów. Zapewni to wymaganą głębokość zbiorników do zarybienia. Należy także wykonać podsypkę pod skarpy pierwszego pietra eksploatacyjnego celem uzyskania wymaganego nachylenia skarp podczas rekultywacji w kierunku wodnym rekreacyjnym, a także w celu wzmocnienia skarp nadbrzeżnych chroniąc je przed szybką erozją, aby uzyskać łagodne zejście do wody (wymagane nachylenie skarp 1:20-1:30). Prace zostaną wykonane za pomocą koparki jednonaczyniowej CATERPILLAR M318, spycharek CATERPILLAR D6K i ciągników siodłowych SCANIA 124L, które będą dostarczały ziemię. Zapotrzebowanie na ziemię może wynieść około 210 000 m³. Czas na wykonanie tego zadania zakłada się na około 120 dni przy zastosowaniu 3 koparek, 2 spycharek i 8 ciągników.

Kolejny etap prowadzi do ukształtowania powierzchni terenu. Teren wokół kopalni jest wypłaszczony, a także prace górnicze nie przyczyniły się do jego zdeformowania w większym stopniu (brak zwałowiska). Za pomocą spycharki gąsienicowej CATERPILLAR D6K należy wyrównać teren wokół wyrobisk. Czas planowany na wykonanie zadania szacuje się na 30 dni roboczych przy zastosowaniu jednej spycharki. Nie przewiduje się wygenerowania składowisk ziemi związanych z wyrównywaniem terenu, którą to należałoby później wywieźć z terenu kopalni.

b) regulacja stosunków wodnych

W aspekcie uregulowania warunków hydrologicznych, przy każdym zbiorniku należy wykonać jazy wpustowe i spustowe. Jest to niezbędnie do zapewnienia stałego odpływu nadmiaru wody, a także do zapewnienia ruchu wody i jej napowietrzania. Zakłada się wykonanie ich w taki sposób, aby wszystkie zbiorniki były ze sobą połączone. Nie stwierdzono potrzeby budowania osobnego jazu spustowego odprowadzającego wodę poza wszystkie zbiorniki do rowu odpływowego.

Do budowy jazów należy użyć koparki łyżkowej CATERPILLAR M318 i materiałów pozwalających na tymczasową izolację wodną miejsca budowy. Jazy zostaną wykonane z betonu wraz ze zbrojeniem. Zamontowane zostaną także specjalne przepusty metalowe z mechanizmami pozwalającymi na regulacje przepływu wody.

Czas przeznaczony na budowę jazów szacuje się na około 70 dni.

c) odtworzenie gleby metodą techniczną

Odtworzenie gleb odbywać się będzie za pomocą metody technicznej. Zakłada to pokrycie całej powierzchni obszaru górniczego wokół wyrobisk warstwą gleby o miąższości 0,3 m. Odtworzenie warstwy glebotwórczej zostanie zatem przeprowadzone przy użyciu odpadów określonych według wymagań rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 21 marca 2006 r. w sprawie odzysku lub unieszkodliwiania odpadów poza instalacjami i urządzeniami (Dz. U. Nr 49, poz. 356) jako odpad o kodzie 010409 (Odpadowe piaski i iły). Jest to niezbędne do zasadzenia roślinności na terenie pogórniczym, gdzie występują głównie piaski i żwiry. Gleba dostarczona będzie za pomocą ciągników siodłowych SCANIA 124L i rozprowadzona za pomocą spycharki CATERPILLAR D10T. Wymagana objętość gleby szacowana jest na około 11 500 m³. Czas przeznaczony na realizację tego zadania to 80 dni, odbywać się będzie po zakończeniu prac związanych z ukształtowaniem rzeźby terenu.

d) budowa dróg, infrastruktury

Następnym etapem rekultywacji technicznej będzie stworzenie drogi dojazdowej.

Zakłada się wykonanie utwardzonej nawierzchni o grubości 10 cm i szerokości do 5 m łączącej się z drogą nr 323 na miejscu dotychczasowego kursowania maszyn dostawczych do kopalni przy użyciu odpadu 010408 – żwiry i kruszywa skalne. Odcinek ten obejmuje długość około 300 metrów. Należy wykonać także utwardzoną nawierzchnię na terenie obszaru górniczego do wyznaczonego parkingu. Droga ta będzie posiadać identyczne parametry jak droga dojazdowa i wykonana będzie z tego samego materiału. Parking wykonany będzie z kostki betonowej, podbudowany na krawędziach betonowymi krawężnikami. Zakładana powierzchnia parkingu wynosi 120 m² (15 m x 8 m).

Zakłada się także wykonanie ścieżek turystycznych na terenie wokół wyrobisk. Trasy te podobnie jak drogi dojazdowe zostaną wyłożone i utwardzone przy użyciu odpadu 010408.

Należy także wykonać obiekt rekreacji, czyli drewnianą altanę o powierzchni 120 m² (10x12 m) wykonanej w dwóch częściach. Altana ta będzie usytuowana na podłożu wykonanym z kostki betonowej. W niej należy zamontować ławki drewniane połączone z drewnianymi stolikami. Osiem sztuk takich układów o długości 5m i szerokości 2m rozmieszczone w odstępie 0,5m od siebie. Przy wyjściu z altany zostanie wykonany niewielki grill z kostki granitowej o powierzchni ok. 5 m² (2,5x2 m).

Czas na wykonanie wszystkich zadań szacowany jest na ok. 130 dni.

Rekultywacja biologiczna

a) Zabiegi agrotechniczne

Na rekultywowanym terenie nie mamy do czynienia z żadnymi utworami toksycznymi. Do zabiegów agrotechnicznych jako pierwszy krok rekultywacji biologicznej należy nawożenie. Zostanie wykonanie nawożenie mineralne NPK w ilości: ok. 50 kg/ha K₂O, 200 kg/ha P₂O₅ i 100 kg/ha N. Obszar, który należy wzbogacić w składniki mineralne wynosi około 5,0 ha. W tym celu będzie potrzebne około 1 750 kg nawozu NPK (250 kg K₂O, 1 000 kg P₂O₅ i 500 kg N). Ta ilość powinna w pełni wystarczyć do zapewnienia żyzności gleby. Czas przeznaczony na realizację zadania to 10 dni.

W kolejnym etapie zabiegów agrotechnicznych na terenie przeznaczonym pod wprowadzenie roślinności zielonej i drzewiastej zostanie wykonana:

• orka na głębokość 25 - 30 cm,

• bronowanie,

• siew mieszanki lucerny siewnej z koniczyną białą w ilości ok. 28 kg/ha
  (21 kg/ha lucerny siewnej i 7 kg/ha kończyny białej).

Zabieg ten wykonywany jest w celu wzbogacenia gruntu w masę organiczną, a dokładnie aby został wytworzony poziom próchniczy w profilu glebowym. W maksymalnym okresie wzrostu roślin motylkowych powtarzamy proces orki, bronowania oraz dokonujemy siewu właściwego roślinności zielnej. Obszar, który zostanie poddany powyższym zabiegom obejmuje około 5,0 ha. W tym celu będziemy potrzebować około 140 kg mieszanki nasion roślin motylkowych.

Skarpy postanowiono zabezpieczyć przy użyciu niskich traw. Szybki wzrost zabezpieczy piaszczyste grunty przed erozją, a różnorodność gatunków podniesie walory estetyczne rekultywowanego obszaru. Proponuje się następujące gatunki traw: kostrzewa czerwona rozłogowa (Festuca rubara genuina Hack), -45% ; kostrzewa różnolistna (Festuca heterophylla Lam.), luźnokępowa -35% ; wiechlina łąkowa (Poa pratensis L.), rozłogowo – luźnokępowa -20% .

Czas na to zadanie szacuje się na około 30 dni.

b) Wprowadzenie roślinności zielonej i drzewiastej

Na terenie przeznaczonym do rekultywacji w kierunku wodnym, wykonując siew właściwy na obszarze wokół stawów i miejsca rekreacji, zostanie zastosowana następująca mieszanka traw (w ilości 30 kg/ha):

• kupkówka pospolita - 65 %

• życica wielokwiatowa - 35%

Dodatkowo planuje się zasadzenie drzew liściastych na powierzchni ok. 4% brzegów wokół zbiorników wodnych. Natomiast na obszarze 65% brzegów zostanie obsadzona roślinność przybrzeżna. Czas wykonania to około 40 dni.

Tabela 1. Zestawienie drzew liściastych

Nazwa	Powierzchnia	Ilość sadzonek
Topola biała	10%	15
Brzoza brodawkowata	50%	75
Dąb szypułkowy	40%	60

Tabela 2. Roślinność przybrzeżna

Nazwa	Powierzchnia
Tatarak zwyczajny	30%
Trzcina pospolita	40%
Pałka wąskolistna	30%

Natomiast wykonując siew właściwy na obszarze rekultywowanym w kierunku przyrodniczym na tereny zielone zostanie zasadzona następująca mieszanka traw (w ilości 35 kg/ha):

• kostrzewa łąkowa - 30%

• tymotka łąkowa – 10%

• wiechlina łąkowa - 10%

• kostrzewa czerwona - 35%

• koniczyna biała - 15%

Do zalesienia obszaru postawiono głównie na drzewa o niedużych wymaganiach glebowych i klimatycznych oraz krzewy. Zalesienie obejmie 85% obszaru rekultywacji przyrodniczej, pozostałe 15% pozostanie jako polana wśród drzew. 75% roślinności będą zajmować gatunki główne, 15% powierzchni przeznaczonej do zalesienia zostanie zadrzewione gatunkiem pomocniczym, natomiast 5% obszaru będzie obsadzona przez krzewy.

Wybrano następujące sadzonki drzew:

• gatunki główne (75%):

• dąb czerwony (40%)

• buk zwyczajny(60%)

• gatunek pomocniczy (20%):

• olsza szara (20%)

• krzewy (5%):

• czeremcha zwyczajna (5%)

Sadzenie drzew będzie prowadzone ręcznie, w więźbie 2,5x2,5 m. Czas na realizację nasadzeń to 50 dni.

c) Zarybienie zbiorników

Zarybienie zbiorników wodnych zostanie zlecone lokalnemu kołu wędkarskiemu (koło PWZ nr 24 Orsk „STODÓŁKA”). Wybór gatunków ryb, a także ilość poszczególnego narybku będzie ustalona przez władze koła. Tym samym zbiorniki wodne zostaną zakwalifikowane jako prawne wody PZW.

d) Pielęgnacja nasadzeń

Na następny rok od zasadzenia drzew dokonuje się oceny wstępnej. Jeśli stopień pokrycia powierzchni przez uprawę leśną jest niezadowalający, wprowadza się uzupełnienia polegające na dosadzeniu dodatkowych drzewek oraz wykonaniu cięć pielęgnacyjnych.

W przypadku znacznego zagrożenia uprawy ze strony zwierzyny dzikiej należy ogrodzić powierzchnię lub zastosować inne formy ochrony.

Rekultywacja trwać będzie od Marca 2014 do Marca 2018 (4 lata).

8. Wykaz źródeł wykorzystanych w projekcie

- Wykłady z roku 2013 dr inż. U. Kaźmierczak

- J. Malewski, „Gospodarka złożem i zarządzanie produkcją”, wykłady WGGiG Politechnika Wrocławska 2012

- http://www.metso.com

- F. Maciak, Ochrona i Rekultywacja Środowiska, Wydawnictwo SGGW, Warszawa 2003

- Projekt z przedmiotu Rekultywacji i zagospodarowania terenów pogórniczych, semestr VI, 2013