4. Zwałowanie w kopalniach odkrywkowych węgla brunatnego
5.2. Przyjęta ogólna koncepcja eksploatacji złoża
Okres eksploatacji węgla w odkrywce „Tomisławice” przewidziany w obecnej koncesji planowany jest na około 18 lat. W tym czasie wydobyte ma zostać 41,9 mln Mg węgla brunatnego oraz zebrane 331 mln m3 nadkładu. Przy uwzględnieniu strat eksploatacyjnych zasoby operatywne wyniosą więc 39,5 mln Mg. Średnia grubość nadkładu w przyjętych granicach eksploatacji wyniesie 46,8 m, a średnia miąższość węgla 6,2 m.
Docelowe wydobycie węgla ma wynosić około 3,0 Mg węgla/rok. Rocznie planuje się zdejmować maksymalnie około 26,0 mln m3 nadkładu.
Z uwagi na to, że Kopalnia „Konin” jest kopalnią wieloodkrywkową i budowa kolejnej odkrywki następuje w momencie zakończenia eksploatacji w innej odkrywce istnieje możliwość wykorzystania stosowanych już wcześniej maszyn podstawowych. Stąd też przyjęto następujące jej umaszynowienie: koparka KWK 1500s i zwałowarka A2RsB 8800 (przetransportowane w całości z odkrywki „Lubstów”), SRs 1200 z odkrywki „Jóźwin” i koparka Rs 560 (zdemontowane, przetransportowane w częściach z odkrywki „Kazimierz” i zmontowane ponownie na miejscu) oraz nowo zakupiona koparka typu kompakt KWK 250L.
Docelowy układ odkrywki „Tomisławice” zamieszczono na rysunku 6.
Rys. 6. Docelowy układ technologiczny w odkrywce „Tomisławice” [29]
Zdejmowanie nadkładu w odkrywce „Tomisławice” rozpoczęto w kwietniu 2010 r., a odkrycie stropu węgla nastąpiło w czerwcu 2011 r. Udostępnianie złoża węgla brunatnego rozpoczęło się w południowej jego części, w rejonie wsi Boguszyczki. Wkop
3
Wydzia
ł Górnictwa
i Geoin
żynierii
AGH
Według Projektu Zagospodarowania Złoża [70] na wybór lokalizacji miejsca udostępnienia miały wpływ generalnie dwa czynniki:
najpłytsze zaleganie złoża węgla brunatnego w złożu „Tomisławice”, najkrótsza droga transportu węgla do załadowni.
Otwarcie złoża węgla rozpoczęło się wkopem udostępniającym wykonywanym koparką KWK 1500s. Zdejmowany nadkład transportowany był układem przenośników na zwałowisko zewnętrzne usytuowane w odległości 2000 m na północny-wschód od wkopu udostępniającego. Na zwałowisku zewnętrznym pracowała zwałowarka A2RsB 8800.
Po uzyskaniu przez koparkę KWK 1500s niezbędnego wyprzedzenia w I piętrze nadkładowym została wprowadzona kolejna koparka nadkładowa SRs 1200 wraz z ciągiem przenośników taśmowych. Po wykonaniu wcięcia do rzędnej +66 m n.p.m. (II piętro) i przygotowaniu drugiej pochylni zjazdowej możliwe było wprowadzenie trzeciej koparki Rs 560 na poziom drugi i rozpoczęcie odkrywania stropu pokładu węgla. Jednocześnie do układu technologicznego wprowadzono także koparkę kompaktową KWK-250L.
Wydobycie węgla na odkrywce „Tomisławice” rozpoczęło się we wrześniu 2011 r. przez koparkę Rs 560. Transportowany jest on z wyrobiska ciągiem przenośników taśmowych do placu składowego (usytuowanego w pobliżu rozwidlenia zatoki zachodniej) i dalej do załadowni węgla odkrywki „Lubstów” przy pomocy samochodów samowyładowczych poruszających się po drogach publicznych. Należy stwierdzić, że jest to dość innowacyjne rozwiązanie, dotychczas niestosowane w polskich kopalniach węgla brunatnego. Następnie po załadowaniu węgla na wagony kolei kopalnianej jest on transportowany istniejącą magistralą kolejową do elektrowni.
Na terenie odkrywki węgiel transportowany jest przenośnikami na węzeł załadunkowy odstawy samochodowej, który składa się z dwóch przenośników TWZ, pomocniczego TWR i załadowni samochodowej. Za pomocą przenośnika TW-2 węgiel ładowany jest na przenośnik węzła załadunkowego TWZ, a następnie do dwóch zbiorników buforowych załadowni samochodowej. Każdy z buforów (zbiorników) posiada 40 m3 pojemności. Bufory w dolnej części wyposażone są w rynny wibracyjne i klapy hydrauliczne, które umożliwiają kontrolowany proces załadunku węgla na naczepy samochodowe. Istnieje przy tym możliwość załadunku surowca ze zbiorników lub bezpośrednio z ciągu węglowego. Realizacja procesu ładowania samochodów może się odbywać w cyklu automatycznym lub ręcznym. Samochody mają do pokonania trasę o długości prawie 19 km. Trasa odstawy przebiega przez miejscowości Wierzbinek i Łysek.
Wydzia
ł Górnictwa
i Geoin
żynierii
Czas cyklu jazdy samochodów ciężarowych trwa ok. 60 min.: załadunek samochodu (do 4 min.), przejazd do załadowni w Lubstowie (30 min.), rozładunek (do 4 min.), powrót do załadowni odkrywki „Tomisławice” (25 min.) [40].
Po zakończeniu budowy wkopu udostępniającego front eksploatacyjny przemieszczać się będzie dalej w kierunku północnym. Natomiast front zwałowy, po zakończeniu zwałowania zewnętrznego, będzie się przemieszczał w ślad za frontem eksploatacyjnym również w kierunku północnym.
Kierunki przemieszczania się frontów eksploatacyjnych przedstawiono na rysunku 7.
Rys. 7. Kierunki eksploatacji odkrywki „Tomisławice" [61]
Po rozpoczęciu zwałowania wewnętrznego zwałowarka A2RsB 8800 formowała
Wydzia
ł Górnictwa
i Geoin
żynierii
Po przejściu na zwałowanie wewnętrzne nadkład będzie transportowany początkowo wzdłuż zbocza wschodniego, w okresie eksploatacji zatoki zachodniej również po zboczu zachodnim, a po przebudowie układu na docelowy ponownie po zboczu wschodnim odkrywki. Transport węgla z poziomu węglowego na powierzchnię terenu prowadzony będzie przenośnikami taśmowymi B 1600 poprzez wybudowane pochylnie. Ze względu na szybki postęp frontów eksploatacyjnych do końca żywotności odkrywki przewiduje się, że konieczne będzie wybudowanie 9 pochylni węglowych.
W roku 2013 rozpocznie się wachlarzowy postęp frontu węglowego w kierunku zatoki zachodniej. Pochylnia węglowa zostanie przebudowana i znajdzie się w rozwidleniu zatoki zachodniej. Będzie ona funkcjonowała do końca eksploatacji węgla w tej zatoce. W I kwartale 2014 roku powinien nastąpić przejazd koparek KWK 1500s i SRs 1200 na zbocze zachodnie i rozpoczęcie eksploatacji zatoki zachodniej. W tym czasie zwałowarka A2RsB 8800 będzie podnosiła wierzchowinę zwałowiska wewnętrznego do rzędnej +127 m n.p.m.
W roku 2017 piętra nadkładowe zbliżą się do części centralnej złoża gdzie wzrasta grubość nadkładu, co wymagać będzie zwiększenia wysokości tych pięter. W końcu roku 2017 nastąpią także zmiany w układzie zwałowania. Zakończone zostanie sypanie wierzchowiny zwałowiska do rzędnej +127 m n.p.m. i zwałowarka A2RsB 8800 będzie mogła rozpocząć pracę ponownie z poziomu +81 m n.p.m. i zwałować w zatoce zachodniej.
W połowie roku 2018, po wyeksploatowaniu węgla w zatoce zachodniej, zostaną zlikwidowane przenośniki węglowe w tej zatoce i nastąpi przebudowa układu węglowego. W miarę postępu frontu zwałowego w głąb zatoki poziom zwałowy o rzędnej +81 m n.p.m. będzie podnoszony do rzędnej około +96 m n.p.m. Ma to na celu wykonanie na wierzchowinie zwałowiska w tym miejscu wyniesienia, umożliwiającego budowę kompleksu sportowego. W roku 2019 wprowadzone mają zostać do odkrywki „Tomisławice” maszyny podstawowe z sąsiedniej odkrywki „Drzewce” przez co zostaną ukształtowane dodatkowe piętra na zboczu eksploatacyjnym.
W latach 2026-2030 kończyć będą pracę kolejne maszyny i ciągi przenośników taśmowych. Wyprowadzenie maszyn nastąpi po wcześniej przygotowanych pochylniach wyjazdowych w północno-wschodniej części odkrywki.
Po zakończonej eksploatacji w wyrobisku końcowym powstanie zbiornik wodny o powierzchni około 238 ha, mierzonej na rzędnej + 95,5 m n.p.m. Skarpy zwałowe w tym rejonie zostaną łagodnie nachylone tak, aby można było w przyszłości utworzyć dużą
Wydzia
ł Górnictwa
i Geoin
żynierii
plażę wraz z obiektami rekreacyjnymi w południowej części akwenu. Przy średniej głębokości wynoszącej 35 m pojemność akwenu ma sięgać 65 mln m3.
W Dokumentacji geologicznej złoża węgla brunatnego „Tomisławice” z 2001 r. [52] nie określono szczegółowo obszarów występowania kopalin towarzyszących i nie oszacowano ich ilości. Przedstawiono tylko rejony, gdzie istnieje możliwość udostępnienia piasków gruboziarnistych, piasków z pospółką i żwirem, które mogą być przydatne do wykorzystania po określeniu w wyrobisku szczegółowego zasięgu ich występowania, jakości i przydatności kopaliny. Dlatego też, każdorazowo po ich stwierdzeniu w poziomach nadkładowych dokonywać się będzie kartowania skarp w celu określenia granic występowania kruszywa naturalnego i pobierać się będzie próbki do badań dla określenia ich jakości. W przypadku stwierdzenia przydatności kopaliny towarzyszącej występującej w nadkładzie będą one eksploatowane przy użyciu maszyn podstawowych.
Docelowa powierzchnia terenu zajęta pod eksploatację złoża węgla wyniesie 1103,2 ha