|
Problem występowania wód dołowych w kopalniach istnieje odkąd zaczęto eksploatować węgiel. Wody naturalne dopływające do wyrobisk górniczych to jedna z podstawowych uciążliwości górnictwa węgla kamiennego. Ponieważ wody te w dużym stopniu odprowadzane są do cieków powierzchniowych - rodzi się kolejny problem związany z ochroną środowiska naturalnego. W Głównym Instytucie Górnictwa prowadzone są prace mające na celu monitorowanie zawodnienia kopalń, oddziaływania wód kopalnianych na środowisko oraz opracowuje się nowe propozycje w związku z postępującą likwidacją kopalń oraz ich zatapianiem. Do wszystkich kopalń węgla kamiennego w sposób naturalny z górotworu dopływało z początkiem lat 90. ok. 1 mln. mł wody na dobę. Dopływy te sukcesywnie maleją i w 1999 r. zmniejszyły się do poziomu 900 tys. mł na dobę. Stale zmniejsza się więc ilość wód wypompowywanych na powierzchnię i zrzucanych do cieków. Na ten stan rzeczy ma wpływ wiele czynników geologicznych i górniczych. Również restrukturyzacja górnictwa prowadzona w sposób wielokierunkowy, mająca na względzie „strategię zrównoważonego i trwałego rozwoju”, daje efekty proekologiczne. Z mapy Polski znika coraz więcej kopalń w wyniku ich likwidacji, co prowadzi do ich częściowego lub całkowitego zatopienia. Następuje ograniczenie wydobycia, zmiana głębokości eksploatacji na coraz niższe poziomy. W Górnośląskim Zagłębiu Węglowym występuje charakterystyczna zmienność jeśli chodzi o wody podziemne. Wraz z głębokością maleje dopływ wód do kopalń ale jednocześnie rośnie ich zasolenie, spowodowane głównie oddziaływaniem jonów chlorkowych i siarczanowych. Znajdują się w nich również metale ciężkie, jodki, bromki, kadm, żelazo, co jest zjawiskiem naturalnym. Problem rodzi się w momencie gdy tych składników z jakichś przyczyn jest za dużo i przekroczone zostają normy zagrażające środowisku naturalnemu, człowiekowi, lub są szkodliwe dla urządzeń i maszyn. Dr Eleonora Solik - Heliasz, specjalista hydrolog górniczy, adiunkt w Zakładzie Geologii i Geofizyki Głównego Instytutu Górnictwa wyjaśnia, że wody kopalniane dzielą się na cztery grupy, w zależności od stopnia mineralizacji. Są to wody o różnym stopniu zasolenia, od słodkich należących do I grupy wód kopalnianych, poprzez przemysłowe II grupy, pośrednie III grupy, do solanek IV grupy. W latach 90. stwierdzono duże zainteresowanie kwestią wód słodkich. Niektóre kopalnie można by wręcz uznać za kopalnie... wody, a nie węgla. Ówczesna kopalnia „Siersza” ( dziś już zatopiona), czy) „Jan - Kanty” będąca w likwidacji, to były potężne źródła słodkiej wody przeznaczonej na użytek konsumpcyjny i dla przemysłu. Wówczas jednak kopalnie nie były specjalnie zainteresowane wykorzystaniem tej wody, ponieważ ceny wody z wodociągów były niewspółmiernie tanie w stosunku do kosztów inwestycji mających na celu wykorzystanie wód dołowych. Ten problem rozwiązał się sam. Cena za metr sześcienny wody z wodociągów rośnie, a więc i zakłady górnicze ponoszą z tego tytułu coraz większe koszty. Toteż kopalnie posiadające wodę słodką niemal w całości wykorzystują ją na własne cele. Najlepsze jakościowo wody przeznaczane są do celów konsumpcyjnych, te nieco gorsze wykorzystywane są np.w łaźniach górniczych. W kopalni „Pokój” nowoczesna stacja uzdatniania wody dołowej była ważną inwestycją proekologiczną oddaną w 2000 r. W stacji wykorzystuje się 1600 mł/dobę wody dołowej, z której otrzymuje się ok. 800 mł wody o parametrach wody pitnej zaspokajającej potrzeby własne kopalni. Zaś wody z pogranicza II i III grupy stosowane są w profilaktyce przeciwpożarowej, do zraszania urobku, czy do obiegów w zakładach przeróbki mechanicznej węgla. Poważny problem ekologiczny stwarzają zrzuty słonych wód do cieków powierzchniowych. - Wiele kopalń położonych jest w górnych biegach Wisły I Odry. Powoduje to, że już w górnych biegach rzeki te wykazują znaczne zasolenie - wyjaśnia dr Solik - Heliasz. - Podwyższone ilości soli są jednym z czynników powodujących zmiany w ekosystemach. Na szczęście sól, z punktu widzenia hydrobiologicznego, nie jest czynnikiem najgroźniejszym. Nie upośledza ona bowiem procesów samooczyszczania się rzeki i całkiem dobrze jest znoszona przez faunę i florę. Większe zagrożenie, i to w szybkim tempie, powoduje brak tlenu, prowadzący do uduszenia się na przykład ryb oraz nadmiar azotu i fosforu, pochodzących z rolnictwa. Działania górnicze u źródeł - czyli w samych kopalniach oraz likwidacje zakładów górniczych spowodowały ograniczenie ilości odprowadzanych wód. W 1999 r. do Wisły odprowadzano ponad 400 tys. mł wody na dobę oraz 2800 t/d chlorków i siarczanów. Analogicznie do Odry - 145 tys. mł/d i około 1200 t/d. Pesymistyczne prognozy z początku lat 90 - tych dotyczące zrzutów słonych wód do rzek nie sprawdziły się. Radykalne zmniejszenie wydobycia węgla oraz inne zabiegi typu górniczego, jak np. ograniczenie wydobycia w polach górniczych cechujących się dopływami najbardziej zasolonych wód podziemnych oraz zagospodarowanie wód słonych, spowodowały szybkie zmniejszenie zarówno ilości wód kopalnianych, jak i zmniejszenie ładunku soli odprowadzanych do rzek. Przykładowo ładunki chlorków i siarczanów zmniejszyły się od 1991r. o około 50%. Osobny problem związany jest z zagospodarowaniem wód dołowych przy postępującym procesie likwidacji kopań. Dr Solik - Heliaszowa podkreśla, że w odniesieniu do problemów likwidacyjnych, istnienie połączeń hydraulicznych w nieomal 39 kopalniach zlokalizowanych w północnej części GZW powoduje że kopalnie te mogą być zatapiane do pewnego poziomu, na ogół ze względu na sąsiedztwo czynnych jeszcze zakładów. W Zakładzie Geologii i Geofizyki GIG prowadzone są głównie prace dotyczące likwidacji kopalń i ich zatapiania. Określane są możliwości zatapiania, głębokości do jakich można dopuścić poziom wody ze względu bezpieczeństwa oraz techniczne warunki zatapiania. W 2000 r. powstało kompleksowe opracowanie dotyczące sposobu prowadzenia odwadniania wszystkich likwidowanych kopalń. Najnowsze rozwiązania GIG-u preferują zastąpienie stacjonarnych pompowni wysoko wydajnymi pompami wiszącymi w szybach, o wydajności nawet 7 mł/min. Pompy o tak dużej mocy nie są jeszcze produkowane w Polsce i dlatego muszą być eksportowane z zagranicy. Toteż w chwili obecnej Instytut skłania się ku koncepcji zastępowania pompowni poszczególnych kopalń - centralnymi pompowniami, które odwadniałyby po kilka zlikwidowanych kopalń. Zlikwidowane kopalnie podlegają obecnie Spółce Restrukturyzacji Kopalń S.A. w Katowicach i w jej obrębie Centralnemu Zakładowi Odwadniania Kopalń. CZOK-owi podlega 13 kopalń. Pompowanie wód z kopalni zlikwidowanej musi być prowadzone tak długo, jak długo będzie prowadzona eksploatacja górnicza w sąsiednich czynnych kopalniach. Toteż konieczne jest stałe, wieloletnie monitorowanie procesu zatapiania kopalń przez wytypowaną instytucję. Odrębnym zagadnieniem jest potrzeba monitorowania zmian jakości wód podziemnych w rejonach likwidowanych kopalń. W zatapianych partiach stwierdza się wzrost zawartości siarczanów, co dotyczy zarówno wód słodkich, jak i silniej zmineralizowanych. Proces ten może ograniczać możliwości gospodarczego wykorzystania wód z tych zbiorników. Pracuje się także nad metodami odzyskiwania ciepła z wypompowywanych wód kopalnianych. Na świecie jest to powszechnie stosowane. W GIG-u opracowano już pierwszy projekt instalacji geotermalnej dla ZG Bytom II i KWK Rozbark. Jednakże te nowatorskie rozwiązania to na razie sprawa przyszłości. Dzisiaj najważniejszym problemem wydaje się kwestia odprowadzania wód dołowych do odbiorników powierzchniowych. GIG od lat podejmuje działania mające na celu ograniczenie zrzutu soli do rzek. Prace przeprowadzone w latach 90-tych wykazały, że na obszarze GZW do głębokości ok. 1000 - 2000 m nie ma optymalnie chłonnych otworów, które nadawałyby się do tzw. głębokiego zatłaczania słonych wód kopalnianych do górotworu. Istnieją natomiast możliwości zatłaczania płytszego w ramach recyrkulacji. Zaproponowano zatem szereg metod pośrednich. Metody górnicze polegają na ograniczeniu wydobycia w rejonach lub polach górniczych, w których istnieją szczególnie zasolone wody oraz przekształcenie części podpoziomowych wyrobisk na zbiorniki wód słonych, np. w kopalniach Silesia, Piast, Ziemowit, Brzeszcze, Janina. W 2000 r. opracowany został przez Nadwiślańską Spółkę Węglową program poprawy jakości odprowadzanych wód, mający spowodować obniżenie zasolenia w Wiśle przed Krakowem na poziomie umożliwiającym jej gospodarcze wykorzystanie. Wody słone wykorzystywane są do podsadzki hydraulicznej. Stosowana tam technologia polega na wytwarzaniu mieszaniny podsadzkowej z odpadów poflotacyjnych, pyłów elektrownianych i zasolonych wód kopalnianych. Stosownie tej technologii umożliwia m.in. zagospodarowanie szkodliwych dla środowiska odpadów, zmniejszenia osiadania terenów i zagospodarowanie najbardziej zasolonych wód. Prowadzi się odsalanie wód w Zakładzie Odsalania Dębieńsko. Bardzo ważną rolę w działaniach proekologicznych spełniają systemy retencyjno - dozujące. Kopalnie prowadzą w coraz szerszym zakresie systemy kontrolowanego odprowadzania wód do rzek. Wody słone wprowadzane są do cieków tylko w takiej ilości, aby nie przekroczyć stężeń dopuszczalnych przez prawo. Funkcję tę pełni kolektor Olza, który składa się z systemu przesyłowego (kolektor) oraz retencjonowania wody (zbiorniki kopalniane). Kolektor pozwolił na kompleksowe uporządkowanie gospodarki wodami kopalnianymi w rejonie Rybnika oraz zabezpieczenie lokalnych cieków przed nadmiernym zasoleniem Leśnicy, Szotkówki, Piotrówki, Ruptawki, Rudy, Nacyny i Olzy. System retencyjno- dozujący w Kaniowie o pojemności 250 tys. mł ma być oddany do użytku w 2003 r. docelowo będzie odprowadzać wody do Wisły. W trakcie opracowania przez GIG znajduje się system dozujący wody z kopalń Ziemowit, Piast i Czeczott, Rozpatruje się możliwość wykorzystania wyrobisk dołowych kopalni Czeczott na czasowy zbiornik retencyjny. Mira Borkiewicz Tekst dofinansowany ze środków WFOSiGW w Katowicach |
Opracowała:  |