W NIOSKI KO ŃCOWE

Zaprezentowana w pracy nowa metoda projektowania wkopu udostępniającego i zwałowiska tymczasowego na przedpolu pozwala na kompleksowe zaprojektowanie eksploatacji złoŜa węgla brunatnego od momentu rozpoczęcia budowy wkopu udostępniającego poprzez likwidację zwałowiska na przedpolu, aŜ do zakończenia wydobycia kopaliny. Przedstawione w pracy rozwiązania umoŜliwiają: wykonanie najkorzystniejszego kształtu bryły wkopu udostępniającego i zwałowiska na przedpolu, zweryfikowanie trafności wyboru miejsca wzajemnej lokalizacji tych dwóch elementów, co będzie miało wpływ na uzyskiwane wielkości odkrycia kopaliny, a w konsekwencji moŜliwe do zrealizowania wielkości wydobycia węgla oraz określenie wielkość wyrobiska końcowego, jakie powstanie po zakończeniu eksploatacji.

Metoda ta została oparta na podstawie dwóch algorytmów:

A. Algorytmu nr 1 dla projektowania wkopu udostępniającego i zwałowiska na przedpolu przedstawiającego dwuetapowy proces projektowania eksploatacji:

- w etapie I - wykonanie modeli obliczeniowych wyrobiska docelowego

- w etapie II – począwszy od określenia miejsca lokalizacji wkopu udostępniającego i zwałowiska na przedpolu, a następnie wykonanie modeli bryły zwałowiska i kolejne symulacje postępów frontów roboczych w wyrobisku, w celu uzyskania najkorzystniejszego kształtu bryły zwałowiska i określenia moŜliwych do osiągnięcia parametrów wydobycia węgla podczas jego likwidacji. W etapie II przedstawiono takŜe sposób postępowania w przypadku osiągnięcia niezadawalających wielkości wydobycia w okresie likwidacji zwałowiska.

B. Algorytmu nr 2 pozwalającego na obliczenie wielkości wyrobiska końcowego na podstawie wcześniej wykonanych i wykorzystywanych w algorytmie nr 1 modeli cyfrowych wyrobiska docelowego. Algorytm nr 2 pozwala takŜe na określenie stopnia wykorzystania nadkładu z likwidacji zwałowiska na przedpolu do zmniejszenia wyrobiska końcowego oraz oszacowanie objętości jego wypełnienia wodą.

Na podstawie tych dwóch algorytmów w pracy przedstawiono odpowiedź na pytanie zawarte w tezie, dotyczące moŜliwości znalezienia takiego miejsca lokalizacji wkopu udostępniającego i zwałowiska na przedpolu w granicach projektowanego wyrobiska, która zapewni:

- najmniejszą kubaturę wkopu udostępniającego, - najmniejszą objętość zwałowiska na przedpolu,

- osiągnięcie maksymalnych wielkości wydobycia węgla w okresie likwidacji zwałowiska na przedpolu,

- ograniczenie do minimum w związku z powyŜej wymienionymi zagadnieniami kosztów udostępnienia pokładu i likwidacji zwałowiska na przedpolu poprzez znalezienie minimalnej wielkości wyrobiska końcowego.

Jako obiekt badawczy przyjęto odkrywkę Drzewce w Kopalni Węgla Brunatnego „Konin” S.A., w której po raz pierwszy w Polsce rozpoczęto eksploatację z wykonaniem zwałowiska na przedpolu podczas udostępnienia, dzięki czemu zaistniała moŜliwość zweryfikowania opracowanej metody. NaleŜy wspomnieć, Ŝe autor prowadził szereg analiz z zastosowaniem tej metody jeszcze przed rozpoczęciem eksploatacji, czego wynikiem było zoptymalizowanie wielkości wkopu udostępniającego oraz bryły zwałowiska na przedpolu w stosunku do pierwotnych załoŜeń. NiemoŜliwe było porównanie wyników na innym obiekcie oraz przy wykorzystaniu innej metody ze względu na brak takich rozwiązań w innych kopalniach węgla brunatnego. Otrzymane wyniki zostały zweryfikowane na podstawie rzeczywistych obmiarów geodezyjnych wyrobiska i wykonanych map cyfrowych podczas bieŜącej eksploatacji. Badania te potwierdzają trafność prezentowanej metody projektowej.

NaleŜy takŜe wspomnieć, Ŝe prezentowany algorytm nr 1, a dokładnie etap I tego algorytmu, moŜe być wykorzystany do projektowania eksploatacji takŜe z zastosowaniem zwałowiska zewnętrznego lub zwałowania nadkładu w innym wyrobisku. Ponadto w prezentowanej metodzie projektowania zastosowane zostały takŜe nietypowe rozwiązania obliczania podstawowych parametrów wykorzystywanych w projektowaniu kopalń odkrywkowych tradycyjnymi metodami.

Są to:

1) Obliczenia wielkości współczynnika N:W na podstawie bloków obliczeniowych z wykorzystaniem cyfrowych modeli wyrobiska, na podstawie których moŜliwe jest wykonanie mapy wyrobiska z najkorzystniejszymi miejscami udostępnienia i lokalizacji wkopu udostępniającego oraz lokalizacji zwałowiska na przedpolu. 2) Metoda określenia wydajności koparek dla projektowania eksploatacji na

podstawie rejestracji wyników i analiz ich pracy w dłuŜszym okresie czasu.

W pracy przedstawiono nowy pogląd na określanie wydajności koparek na podstawie baz danych i rejestrowanych przez KWB „Konin” S.A. osiąganych rzeczywistych wielkości zdejmowania nadkładu i wydobycia węgla przez pracujące koparki z uwzględnieniem warunków górniczo geologicznych i czasu ich pracy na istniejących odkrywkach.

Wykorzystywanie tego typu metody do projektowania eksploatacji w całym jej zakresie począwszy od budowy modeli geologicznych pokładu węgla oraz określenie najkorzystniejszych rozwiązań technologicznych na etapie projektowania pozwala na wykonanie bardzo dokładnej analizy ekonomicznej danego rozwiązania i podjęcie decyzji dotyczącej najbardziej opłacalnego rozwiązania. Jest to realne ze względu na moŜliwość wykonania wielu wariantów eksploatacji w krótkim czasie, a dokładność i ilość poszczególnych danych dostarczonych przy zastosowaniu tej metody dotyczących parametrów złoŜa, kosztów eksploatacji, kształtu i parametrów wyrobiska końcowego pozwala na wykonanie szczegółowej analizy ekonomicznej poszczególnych rozwiązań i wybranie najkorzystniejszego z nich. Metoda minimalizuje ryzyko inwestycyjne, co w przypadku kopalń odkrywkowych ma niebagatelne znaczenie.

Nowa metoda projektowania moŜe zostać wykorzystana w przyszłości do projektowania kolejnych kopalń odkrywkowych na złoŜach perspektywicznych takich, jak: Gubin, Legnica, Złoczew czy teŜ w przypadku mniejszych złoŜ występujących w rejonie Konina takich, jak Mąkoszyn – Grochowiska, Dęby Szlacheckie czy Piaski.

W związku z ukazaniem się w czerwcu 2010 roku nowego projektu Ustawy o odpadach stanowiącej transpozycję dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/98/WE pojawiło się kolejny raz zagroŜenie, Ŝe nadkład z wkopu udostępniającego lokowany na zwałowiskach zewnętrznych moŜe być traktowany

później niŜ do dnia 12 grudnia 2012 roku.”

Nowa ustawa będzie stanowić transpozycję nie tylko dyrektywy 2008/98/WE, ale równieŜ niektórych przepisów innych dyrektyw, w tym dyrektywy Rady 1999/31/WE z dnia 26 kwietnia 1999 roku w sprawie składowania odpadów (DZ. Urz. L 182 z 16 lipca 1999 roku). W myśl projektu nowej ustawy kopalnie odkrywkowe podczas uruchamiania eksploatacji odkrywkowej na nowych złoŜach zmuszone byłyby do uiszczania bardzo duŜych opłat za kaŜdy [m³] nadkładu lokowanego na zwałowisku zewnętrznym. Biorąc pod uwagę wielkości nadkładu, jakie naleŜałoby umieszczać na zwałowiskach zewnętrznych podczas udostępniania złóŜ (w przypadku mniejszych złóŜ Mąkoszyn-Grochowiska, Dęby Szlacheckie - dziesiątki milionów [m³], a w przypadku duŜych złóŜ takich jak „Legnica”, Gubin czy Złoczew - setki milionów [m³] nadkładu) wprowadzenie takich opłat moŜe doprowadzić do rezygnacji z otwarcia nowych odkrywek lub zmusić inwestorów do przeanalizowania moŜliwości udostępnienia z wykonaniem zwałowiska na przedpolu. W takiej sytuacji wykorzystanie takiej metody projektowania będzie jak najbardziej uzasadnione.

W chwili obecnej obowiązujące przepisy dotyczące ustawy o odpadach są interpretowane w następujący sposób:

„Proces przemieszczania mas ziemnych lub skalnych w związku z wydobywaniem kopaliny ze złóŜ odbywa się w obrębie wyrobiska górniczego i wiąŜe się z prowadzeniem prac mających na celu udostępnienie kopaliny, a następnie jej wydobycie. Przemieszczone wcześniej masy ziemne lub skalne znajdujące się w obrębie wyrobiska, umieszcza się z powrotem na miejsce wydobytej kopaliny. Proces ten odbywa się na bieŜąco wraz za postępującym frontem eksploatacyjnym albo po wybraniu pewnej partii złoŜa kopaliny. Dzięki temu, Ŝe nadkład pozostaje w obrębie wyrobiska, nie stosuje się przepisów ustawy z dnia 10 lipca 2008 r. o odpadach wydobywczych (Dz. U. Nr 138, poz. 865, z późn. zm.) w odniesieniu do mas ziemnych lub skalnych przemieszczanych w związku z wydobywaniem kopalin ze złóŜ, jeŜeli koncesja na wydobywanie kopalin ze złóŜ udzielona na podstawie ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. - Prawo geologiczne i górnicze lub Miejscowy Plan Zagospodarowania Przestrzennego dla terenu górniczego określa warunki i sposób ich zagospodarowania. Natomiast proces usuwania mas ziemnych lub skalnych w związku z wydobywaniem kopalin ze złóŜ,

związany jest z ich usuwaniem poza wyrobisko górnicze, w celu ich: transportu, magazynowania przez okresy dopuszczone ustawą o odpadach wydobywczych lub składowania ich na obiekcie unieszkodliwiania odpadów wydobywczych oraz ich późniejsze wykorzystanie. W stosunku do usuwanych mas ziemnych lub skalnych, o których mowa w zdaniu poprzednim stosuje się przepisy ustawy o odpadach wydobywczych.”

(Wykładnia Departamentu Gospodarki Odpadami przy Ministerstwie Środowiska – odpowiedź dla KWB „Konin” S.A. z dn. 22.09.2010r.)