Problemy opracowania projektów zagospodarowania złóż kopalin skalnych

Transkrypt

1 dr inż. Włodzimierz KIEŁBASIEWICZ Zakład Projektowo-Badawczy Produkcyjny i Handlowy PROTEGO Wrocław, ul Orkana 44a, tel , protego@vp.pl Problemy opracowania projektów zagospodarowania złóż kopalin skalnych Streszczenie: Przedstawiono zagadnienia prawne i praktyczne opracowania projektów zagospodarowania złóż kopalin skalnych a także dodatków do tych projektów. Omówiono relacje występujące pomiędzy projektami zagospodarowania złóż a miejscowymi planami zagospodarowania przestrzennego oraz planami ruchu zakładów górniczych i innymi projektami, np. projektami rekultywacji. 1. Wstęp. Projekt zagospodarowania złoża jest jednym z podstawowych dokumentów, w którym określa się zasadnicze parametry dotyczące eksploatacji złoża. Sporządza się go dla złóż kopalin lub ich części, które mają być przedmiotem eksploatacji, z wyjątkiem tych, które są określone w art. 16 ust. 2a prawa geologicznego i górniczego [1], tj. dla kopalin pospolitych, których obszar zamierzonej działalności nie przekroczy powierzchni 2 ha, wydobycie kopaliny w roku kalendarzowym nie przekroczy 20 tys. m 3, oraz działalność będzie prowadzona bez użycia materiałów wybuchowych. Projekt zagospodarowania złoża, stanowi załącznik do wniosku o udzielenie koncesji na wydobywanie kopalin (z wyjątkiem tych, które są określone w art. 16 ust. 2a prawa geologicznego i górniczego). Zgodnie z art. 20 ust. 1 prawa geologicznego i górniczego [1], w projekcie zagospodarowania złoża określa się takie podstawowe dane wymagane we wniosku koncesyjnym, jak: - złoże kopaliny lub jej część, która ma być przedmiotem eksploatacji, - wielkość i sposób zamierzonego wydobycia kopaliny, - stopień zamierzonego wykorzystania zasobów złoża, w tym kopalin towarzyszących i współwystępujących użytecznych pierwiastków śladowych, jak również środki umożliwiające osiągnięcie tego celu, - projektowane położenie obszaru i terenu górniczego oraz ich granic. Zgodnie z rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 27 czerwca 2005 roku, w sprawie szczegółowych wymagań, jakim powinny odpowiadać projekty zagospodarowania złóż [2], projekt zagospodarowania złoża sporządzany dla istniejącego lub projektowanego obszaru górniczego powinien uwzględniać optymalny wariant wykorzystania zasobów złoża, z uwzględnieniem geologicznych warunków jego występowania, wymagań w zakresie ochrony środowiska, bezpieczeństwa powszechnego, bezpieczeństwa życia i zdrowia ludzkiego, technicznych możliwości oraz ekonomicznych uwarunkowań wydobycia kopaliny.

2 2. Zasoby złoża i dokładność ich wyznaczenia. Projekt zagospodarowania złoża opracowuje się na podstawie dokumentacji geologicznej złoża przyjętej przez organ nadzoru geologicznego. W dokumentacji geologicznej złoża określone są granice złoża oraz podane są zasoby geologiczne (które określają całkowitą ilość kopaliny lub kopalin w jego granicach) a także inne parametry złoża takie jak: powierzchnia, grubość złoża, grubość nadkładu, stosunek grubości nadkładu do grubości złoża, gęstość złoża, parametry jakościowe. Zasoby geologiczne złoża dzielą się na zasoby bilansowe i pozabilansowe (rys. 1). Do zasobów bilansowych zalicza się zasoby złoża lub jego części, którego części naturalne określone przez kryteria bilansowości oraz warunki występowania umożliwiają podejmowanie jego eksploatacji. Zaś zasoby pozabilansowe są to zasoby lub ich części, których cechy naturalne lub warunki występowania powodują, iż ich eksploatacja nie jest możliwa obecnie, ale przewiduje się, że będzie możliwa w przyszłości w wyniku postępu technicznego, zmian ogólnogospodarczych itp. W dokumentacjach geologicznych złóż kopalin stałych stosuje się kategorie rozpoznania złoża: D, C 2, C 1, B i A. Rozpoznanie złoża lub jego części w poszczególnych kategoriach powinno spełniać następujące wymagania: w kategorii D granice złoża, jego budowę geologiczną i zasoby określa się na podstawie odosobnionych wyrobisk, interpretacji geologicznej danych geofizycznych przy zastosowaniu ekstrapolacji; błąd oszacowania średnich wartości parametrów złoża i zasobów może przekraczać 40 %; w kategorii C 2 granice złoża określa się na podstawie danych z wyrobisk, odsłonięć naturalnych lub badań geofizycznych metodą interpolacji lub odpowiednio uzasadnionej ekstrapolacji; poznane powinny być główne cechy formy, budowy i tektoniki złoża; jakość kopaliny należy rozpoznać na podstawie systematycznego opróbowania w pełnym zakresie możliwych zastosowań kopaliny; błąd oszacowania średnich wartości parametrów złoża i zasobów nie może przekraczać 40 %; w kategorii C 1 granice złoża określa się na podstawie danych z wyrobisk rozpoznawczych, z odsłonięć naturalnych lub badań geofizycznych, metodą interpolacji lub w ograniczonym stopniu ekstrapolacji; stopień rozpoznania złoża powinien być wystarczający dla szczegółowego określenia formy, budowy, tektoniki złoża i jakości kopaliny w złożu oraz dokonania oceny wpływu przewidywanej eksploatacji na środowisko; błąd oszacowania średnich wartości parametrów złoża i zasobów nie może przekraczać 30 %; w kategorii B granice złoża określa się w sposób uściślony na podstawie specjalnie wykonanych w tym celu prac geologicznych; jakość i własności technologiczne kopaliny powinny być potwierdzone wynikami prób w skali półtechnicznej lub przemysłowej; błąd oszacowania średnich wartości parametrów złoża i zasobów nie może przekraczać 20 %;

3 w kategorii A złoże jest rozpoznane w stopniu umożliwiającym bieżące prowadzenie jego eksploatacji przy możliwie najwyższym stopniu wykorzystania zasobów; błąd oszacowania średnich wartości parametrów złoża i zasobów w poszczególnych blokach nie może przekraczać 10 %. Dokumentacja Geologiczna zasoby bilansowe zasoby geologiczne złoża (całkowita ilość kopaliny lub kopalin w granicach złoża) kryteria bilansowości zasoby pozabilansowe zasoby nieprzemysłowe zasoby przemysłowe Projekt Zagospodarowania Złoża straty straty (eksploatacyjne i pozaeksploatacyjne straty przeróbcze zasoby operatywne produkt gotowy Rys. 1. Schemat podziału zasobów W rozporządzeniu [2] w sprawie wymagań jakie powinny spełniać dokumentacje geologiczne złóż podano, że w dokumentacji geologicznej w części tekstowej powinniśmy podać analizę dokładności rozpoznania złoża a w części tabelarycznej powinny być zamieszczone wyniki obliczeń statystycznych lub geostatystycznych w zależności od potrzeb. Obliczenia statystyczne sprowadzają się zwykle od obliczenia średnich parametrów złoża oraz podania przedziału zmienności zbioru danych. Jeżeli zdamy sobie sprawę, że parametry niezbędne do obliczenia zasobów złoża są wynikami pomiarów i

4 próbkowanie cech złoża odbywa się w pewnej ograniczonej ilości punktów (np. otworów) a ponadto w złożach mogą występować różnego rodzaju zaburzenia, np. uskoki. Z pewnością więc obliczenie zasobów jest działaniem na liczbach przybliżonych gdyż wynikających z pomiarów cech złóż z pewną dokładnością a ponadto cechy tych złóż charakteryzują się zmiennością wynikającą zaburzeń podczas ich. W wyniku działania na liczbach przybliżonych powstaje także liczba przybliżona o określonej dokładności. Wynik obliczenia zasobów powinien być opatrzony miarą dokładności (np. odchyleniem standardowym). Warto przynajmniej obliczyć przedziały ufności obliczonych zasobów na podstawie normowych granicznych wartości podanych wyżej dla poszczególnych kategorii rozpoznania. Do obliczenia dokładności wyznaczenia zasobów złoża można zastosować prawo przenoszenia się błędów średnich Gaussa. Prawo to określa dokładność wyznaczenia wartości funkcji (np. zasobów złoża) gdy znane są dokładności wyznaczenia argumentów tej funkcji. Błąd średni funkcji w ogólnej postaci: F=f (x, y, z,...) (1) zależny od pomierzonych wielkości x, y, z,... o znanych błędach średnich pomiaru m x, m y, m z,... oblicza się na podstawie wzoru: 2 F 2 F 2 F 2 m F = mx + m y + mz +... x y z 2 2 (2) gdzie: F F,,... pochodne cząstkowe funkcji F względem zmiennej x, y,... x y m x, m y... błąd średni pomiaru zmiennej x, y,... Np. dla bryły w formie prostopadłościanu o podstawie P, wysokości h i gęstości γ, masę złoża (zasoby złoża) oblicza się ze wzoru Q = P h γ (3) a dokładność wyznaczenia masy złoża należy obliczyć ze wzoru: m Q γ γ = ( P ) mh + ( h ) mp + ( P h) m γ (4) Na podstawie powyższych wzorów, dla przykładowego złoża bazaltu o powierzchni P= m 2

5 (tj.12,34 ha) grubości złoża h=15,0 m, gęstości γ =2,98 Mg/m 3 oraz dokładności wyznaczenia parametrów złoża m P =0,56 P =197 m 2, m h =0,2 m, m γ = 0,15 Mg/m 3 otrzymamy masę złoża: Q= m 2 15,0 m 2,98 Mg/m 3 = Mg = 5516 tys. Mg Po podstawieniu danych do wzoru (4) i wykonaniu działań otrzymamy dokładność obliczenia zasobów m Q = ± 287 tys. Mg Według zasad działania na liczbach przybliżonych błędy średnie (odchylenie standardowe) wyznaczanej wielkości podaje się z dokładnością do jednej cyfry znaczącej, a więc m Q = ± 0,3 ml Mg Wielkość obliczonych zasobów powinniśmy podać w następujący sposób: Q=5,5 ml Mg ± 0,3 ml Mg, co należy odczytać: wartość najbardziej prawdopodobna zasobów złoża wynosi Q=5,5 ml Mg z błędem średnim oszacowania ± 0,3 ml Mg. Czy na podstawie dokumentacji geologicznej znamy wartość prawdziwą zasobów złoża? Odpowiedź brzmi - nie znamy. Możemy tylko oszacować przedział ufności w którym mieści się wartość prawdziwa. Wartość prawdziwa zasobów złoża Z mieści się w przedziale: Q - m Q < Z < Q + m Q, tj. 5,5 0,3 < Z < 5,5 + 0,3 czyli 5,2 ml Mg < Z < 5,8 ml Mg z prawdopodobieństwem 0,67 tj. 67 % Oznacza to, że wartość prawdziwa zasobów złoża może w 33 % przypadków być poza wyznaczonym przedziałem (mniejsza od dolnej wartości lub większa od górnej wartości przedziału). W związku z tym posłużymy się przedziałem ufności wyznaczonym na podstawie błędu granicznego wyznaczenia wartości najbardziej prawdopodobnej, którą przyjmuje się jako trzykrotną wartość błędu średniego, a więc m g = 3 m Q. W omawianym przykładzie m g = 3 0,3 = 0,9 ml Mg. Posługując się wartością błędu granicznego możemy napisać, że wartość prawdziwa zasobów złoża Z mieści się w przedziale: Q m g < Z < Q + m g, tj. 5,5 0,9 < Z < 5,5 + 0,9 czyli 4,6 ml Mg < Z < 6,4 ml Mg z prawdopodobieństwem 0,995 tj. 99,5 % Oznacza to, że wartość prawdziwa zasobów złoża Z, której nie znamy, mieści się w wyznaczonym przedziale z prawdopodobieństwem graniczącym z pewnością. Błąd względny wyznaczenia zasobów w podanym przykładzie wynosi m g /Q = 0,9/5,5 =0,16 tj. 16%, co by oznaczało, że dokładność obliczenia zasobów odpowiada kat. B rozpoznania. 3. Zasoby wydzielane w projekcie zagospodarowania złoża Projekt zagospodarowania złoża sporządza się dla istniejącego lub projektowanego obszaru górniczego, w którym będzie prowadzona eksploatacja całości lub wydzielonej części złoże kopaliny przewidzianej do zagospodarowania w okresie ważności koncesji. Zasadnicze parametry, które należy określić w projekcie zagospodarowania złoża wymieniono w 1. ust. 2 rozporządzenia [2]. Są to: zasoby przemysłowe,...

6 zasoby nieprzemysłowe,... straty w zasobach przemysłowych i nieprzemysłowych zasoby operatywne. Warto pamiętać, że dokładność rozpoznania i obliczenia zasobów geologicznych przenosi się na dokładność określenia zasobów przemysłowych, nieprzemysłowych i operatywnych. Zasoby przemysłowe stanowią część złoża bilansowego lub pozabilansowego, która może być przedmiotem ekonomicznie uzasadnionej eksploatacji w warunkach określonych przez projekt zagospodarowania złoża, optymalny z punktu widzenia technicznego i ekonomicznego, przy spełnieniu wymagań ochrony środowiska i bezpieczeństwa powszechnego. Zasoby nieprzemysłowe stanowią część zasobów bilansowych, których eksploatacja nie jest możliwa w warunkach określonych przez projekt zagospodarowania złoża z przyczyn technicznych, ekonomicznych, wymagań ochrony środowiska lub bezpieczeństwa powszechnego. Straty pozaeksploatacyjne są to niewybrane fragmenty kopaliny, planowo pozostawionej w wyniku przyjęcia określonego systemu eksploatacji i istniejących niekorzystnych warunków geologicznogórniczych. Straty eksploatacyjne stanowią część zasobów przemysłowych powstałe w wyniku stosowania określonego systemu eksploatacji kopaliny ze złoża. Straty eksploatacyjne mogą występować w stropie i spągu złoża. Straty w zasobach nieprzemysłowych są to straty powstałe w wyniku zniszczenia zasobów nieprzemysłowych lub uniemożliwienia ich późniejszego wydobycia w wyniku eksploatacji zasobów przemysłowych. Zasoby operatywne są to zasoby przemysłowe pomniejszone o przewidywane straty eksploatacyjne i pozaeksploatacyjne w zasobach przemysłowych, przy określonym systemie eksploatacji złoża. 4. Granice obszaru i terenu górniczego Istotną sprawą w projekcie zagospodarowania złoża jest określenie granic obszaru i terenu górniczego. W ustawie prawo geologiczne i górnicze (Dz. U. Nr 27, poz. 96, z późniejszymi zmianami) w art. 6, ustalono następującą definicję obszaru górniczego: obszarem górniczym jest przestrzeń, w granicach której przedsiębiorca jest uprawniony do wydobywania kopaliny oraz prowadzenia robót górniczych związanych z wykonywaniem koncesji. Granice obszaru górniczego powinny obejmować złoże lub jego część przeznaczoną do eksploatacji w granicach gruntów, do których przedsiębiorca posiada tytuł prawny. W granicach obszaru górniczego powinny znaleźć się także wyrobiska udostępniające np. pochylnie, przybierki skał otaczających złoże, które wykonywane są metodami górniczymi. W wyżej wymienionym paragrafie ustawy prawo geologiczne i górnicze, określono także definicję terenu górniczego: terenem górniczym jest przestrzeń objęta przewidywanymi szkodliwymi

7 wpływami robót górniczych zakładu górniczego. W przypadku złóż kopalin skalnych urabianie złoża odbywa się zwykle za pomocą robót strzałowych. W związku z tym główną determinantą zasięgu szkodliwych wpływów są skutki robót strzałowych a mianowicie: - rozrzut odłamków skalnych, - drgania sejsmiczne, - powietrzna fala uderzeniowa. Zasięg stref ustala się na podstawie rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 1 kwietnia 2003r. w sprawie przechowywania i używania środków strzałowych i sprzętu strzałowego w zakładach górniczych [5], załącznik nr 4. W punkcie 2 tego załącznika określono, że wielkość promienia strefy zagrożenia, ze względu na działanie powietrznej fali uderzeniowej, oblicza się orientacyjnie dla ładunków materiałów wybuchowych umieszczonych w otworach strzałowych, według wzoru: r p = k p 3 Q gdzie: r p promień strefy zagrożenia w m, k p współczynnik określony w tabeli 1 rozporządzenia, Q maksymalna wielkość ładunku MW odpalanego w serii, wyrażona w kg. Minimalną bezpieczną wielkość strefy zagrożenia ze względu na rozrzut odłamków skalnych w zależności od metody wykonywania robót strzałowych określają tabele 2, 3 i 4. Wielkości określone w tabelach 2, 3 i 4 mogą być zmniejszone na podstawie opinii rzeczoznawcy. Podane wielkości strefy rozrzutu odłamków skalnych wynoszą od 200 m do 400 m od miejsca strzelania w zależności od metody strzelania. Chcąc więc ustalić wielkość strefy musimy ustalić jakie metody strzelania będą niezbędne aby skutecznie urabiać skały na danym złożu i przyjąć maksymalny promień strefy. Sposób określenia strefy szkodliwych drgań sejsmicznych przedstawiono w punktach 7-8 załącznika nr 4 rozporządzenia [5]. Promień strefy szkodliwych drgań sejsmicznych, przy strzelaniu w otworach pionowych lub odchylonych od pionu, przy dwóch płaszczyznach odsłonięcia calizny oblicza się orientacyjnie według wzoru: r s = a Q z / ϕ gdzie: r s promień strefy w m, Q z - ładunek MW odpalany natychmiastowo lub maksymalna wielkość ładunku MW przypadająca na jedną zwłokę czasową odpalaną w serii, wyrażony w [kg], a współczynnik = 1,0 dla ładunku odpalanego natychmiastowo, oraz 1,5 dla ładunków odpalanych w serii.

8 φ parametr zależny od prędkości podłużnej fali sejsmicznej, charakterystycznej dla podłoża ochranianego budynku (wg danych z zał. 4, do obliczeń można przyjmować wartość parametru φ z przedziału 0,015 0,030). O wielkości terenu górniczego decyduje strefa o największym promieniu spośród wyżej omawianych. 5. Filary ochronne Jak już wspomniano, projekt zagospodarowania złoża sporządzany dla istniejącego lub projektowanego obszaru górniczego powinien uwzględniać optymalny wariant wykorzystania zasobów złoża, z uwzględnieniem geologicznych warunków jego występowania, wymagań w zakresie ochrony środowiska, bezpieczeństwa powszechnego, bezpieczeństwa życia i zdrowia ludzkiego, technologicznych możliwości oraz ekonomicznych uwarunkowań wydobywania kopaliny. W części opisowej projektu zagospodarowania złoża należy między innymi określić projektowane granice filarów ochronnych wraz z określeniem warunków ich ewentualnej eksploatacji. Niestety ustawodawca nie określa ani dla jakich obiektów należy wyznaczyć filary ochronne, ani jakimi kryteriami się kierować przy wyborze obiektów, dla których konieczne jest wyznaczenie filara ochronnego. O konieczności wyznaczenie filarów ochronnych dla obiektów znajdujących się na złożu lub w jego bezpośrednim sąsiedztwie, mówi 2.1 rozporządzeniu Ministra Środowiska w sprawie szczegółowych wymagań, jakim powinny odpowiadać projekty zagospodarowania złóż. Zaś w przepisach ustawy prawo geologiczne i górnicze [1] pojęcie filara ochronnego pojawia się w art. 53, który dotyczy obowiązku sporządzenia miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego terenu górniczego. W art. tym mówi się, że: a) Dla terenu górniczego sporządza się miejscowy plan zagospodarowania przestrzennego, który powinien zapewnić integrację wszelkich działań podejmowanych w granicach terenu górniczego w celu: - wykonania uprawnień określonych w koncesji, - zapewnienia bezpieczeństwa powszechnego, - ochrony środowiska, w tym obiektów budowlanych. b) Miejscowy plan zagospodarowania przestrzennego terenu górniczego może w szczególności określić obiekty lub obszary, dla których wyznacza się filar ochronny, w granicach którego, ze względu na ochronę oznaczonych dóbr, wydobywanie kopaliny nie może być prowadzone albo może być dozwolone tylko w sposób zapewniający ochronę tych dóbr. Tak więc w przepisach wskazano dwa dokumenty, w których mogą być wyznaczone filary ochronne. Ze względów praktycznych warto aby filar ochronny wyznaczony był w projekcie zagospodarowania złoża, zaś w razie powstania miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego powinno być tylko odwołanie, że ochrona danego obiektu będzie realizowana zgodnie z ustaleniami projektu zagospodarowania złoża. Przy takich uregulowaniach ewentualne zniesienie lub zmiana granic filara

9 ochronnego odbywa się poprzez dodatek do projektu zagospodarowania złoża a nie zmianę miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego, co jest znacznie bardziej skomplikowane. Definicja filara nie jest podana wprost w przepisach prawa geologicznego i górniczego. Na podstawie art. 53 ustawy prawo geologiczne i górnicze możemy wywnioskować, że przez pojęcie filar ochronny ustawodawca rozumie, że jest to przestrzeń w granicach której, ze względu na ochronę oznaczonych dóbr, wydobywanie kopaliny nie może być prowadzone albo może być dozwolone tylko w sposób zapewniający ochronę tych dóbr. Inaczej definiuje się filar ochronny w polskiej normie PN-G-02400:1964 Górnictwo odkrywkowe. Wyrobisko i zwałowisko. Podział, nazwy i określenia. Tam podano następującą definicję filara ochronnego część złoża kopaliny użytecznej wraz z zalegającym nad nim nadkładem, poza obrzeżem wyrobiska odkrywkowego, pozostawiona dla ochrony obiektów naziemnych lub podziemnych. Przy konstrukcji granic filara ochronnego kierujemy się zasadami mechaniki górotworu. W projekcie zagospodarowania złoża należy określić także warunki prowadzenia w nim eksploatacji. Wydaje mi się, że w odniesieniu do filarów ochronnych w kopalniach odkrywkowych dla obiektów znajdującego się na złożu, nie ma możliwości eksploatacji filara ochronnego, chyba że obiekt chroniony zostanie zlikwidowany, a filar stanie się bezprzedmiotowy. Odmiennie jest w górnictwie podziemnym, w którym wydobywanie kopalin z filarów ochronnych stanowi niekiedy więcej niż 50 % wydobycia danej kopalni. Ważnym elementem projektu zagospodarowania złoża jest ustalenie granic eksploatacji z uwzględnieniem niezbędnych pasów ochronnych. 6. Udostępnienie złoża, system eksploatacji i masy ziemne i skalne Na etapie projektu zagospodarowania złoża projektuje się sposób i miejsce udostępnienia złoża (niekiedy także wariantowo) a także system eksploatacji. W razie konieczności projektuje się podział złoża na piętra eksploatacyjne. Wysokość pięter eksploatacyjnych powinna być dostosowana do warunków geologiczno - górniczych, planowanych robót wiertniczo - strzałowych a także technicznych możliwości załadunku i odstawy surowca. Na tym etapie konieczne jest określenie bezpiecznych parametrów skarp i zboczy, które rzutują na wielkość start. Warto jednak w tym miejscu zastrzec możliwość zmian parametrów skarp i zboczy przez kierownika ruchu zakładu górniczego na podstawie opinii służby geologicznej. Jeżeli się tego nie zrobi to w razie konieczności zmian parametrów skarp i zboczy wynikających z lokalnych warunków na złożu narazimy się na zarzut niezgodności realizacji eksploatacji z projektem zagospodarowania złoża. W związku z projektowanym zdejmowaniem nadkładu należy ustalić miejsca składowania nadkładu. Zgodnie z przepisami o odpadach, masy ziemne lub skalne powstające w związku z prowadzoną eksploatacją nie są uważane za odpady jeżeli sposób postępowania i miejsce składowania określone są w miejscowym planie zagospodarowania przestrzennego lub w koncesji. Po wejściu w życie wspomnianego przepisu w części tekstowej decyzji koncesyjnych, na wniosek przedsiębiorców,

10 zaczęły się pojawiać zapisy dotyczące mas ziemnych i skalnych. Uważam, że umieszczanie w decyzji koncesyjnej specjalnych zapisów dotyczących mas ziemnych i skalnych nie jest konieczne, gdyż wszystko jest opisane w projekcie zagospodarowania złoża, który jest załącznikiem do koncesji. Tak więc zarówno te koncesje które mają specjalne zapisy dotyczące mas ziemnych lub skalnych jak i te które ich nie mają regulują sposób postępowania z masami ziemnymi na zasadach opisanych w projekcie zagospodarowania złoża. W niektórych koncesjach jest napisane, że eksploatacja powinna być prowadzona zgodnie z projektem zagospodarowania złoża i planem ruchu. Nie ma to także znaczenia gdyż konieczność realizacji eksploatacji zgodnie z projektem zagospodarowania złoża i planem ruchu wynika z odpowiednich przepisów. 7. Poziom wydobycia W projekcie zagospodarowania złoża określa się przewidywany poziom wydobycia kopaliny. Możliwy do osiągnięcia poziom wydobycia kopaliny uzależniony jest od warunków geologicznogórniczych, technologicznych, wyposażenia w maszyny, możliwości transportowe a także od zapotrzebowania na dany surowiec. Obecnie przedsiębiorcy zwykle szybko dostosowują swoje możliwości techniczne wydobycia do zapotrzebowania na rynku. W związku z tym w projekcie zagospodarowania złoża należy określić maksymalne zdolności wydobywcze ze względu na możliwość udostępnienia frontów eksploatacyjnych i technologię górniczą. Bardziej szczegółowe określenie wielkości planowanego wydobycia następuje zwykle w planach ruchu, gdzie określa się wydobycie na okres 5 lat. Czasem w projektach zagospodarowania złóż wskazuje się tylko, że planowane wydobycie roczne określone zostanie w planach ruchu, gdyż nie są sprecyzowane zamiary przedsiębiorcy i wydobycie będzie uzależnione głównie o zamówień odbiorców. 8. Obliczenie zasobów przemysłowych, nieprzemysłowych i strat Zasoby przemysłowe i nieprzemysłowe oblicza się zwykle taką samą metodą jak w dokumentacji geologicznej. Najczęściej jest to metoda bloków geologicznych lub średniej arytmetycznej miąższości złoża. W blokach wydziela się także straty pozaeksploatacyjne i eksploatacyjne (rys. 2 i 3). Straty pozaeksploatacyjne wynikają z konieczności pozostawienia części zasobów w skarpach stałych. Ich wielkość zależy od warunków stateczności skarp i zboczy a także przyjętego podziału na pietra eksploatacyjne. Straty pozaeksploatacyjne oblicza się najczęściej na podstawie średnich powierzchni przekrojów skarp i długości odcinków skarp gdzie występują straty. Straty te można także obliczać na podstawie powierzchni podstawy skarpy i średniej wysokości. Nadeszła jednak pora, aby obliczenia zasobów oraz start wykonywać na modelach cyfrowych (rys. 4, 5). Na podstawie danych mierniczych i geologicznych tworzy się numeryczne modele (NMT) dla powierzchni topograficznej terenu, stropu złoża i spągu złoża. Przez porównanie tych powierzchni oblicza się kubaturę nadkładu i złoża. Na rysunku 5 przedstawiono numeryczny model wyrobiska po zakończeniu eksploatacji. Na podstawie tego modelu oraz modelu stropu złoża oblicza się zasoby operatywne.

11 W projekcie zagospodarowania złoża oblicza się także syntetyczne wskaźniki charakteryzujące stopień wykorzystania zasobów złoża. Stopień wykorzystania zasobów przemysłowych oblicza się jako iloraz zasobów operatywnych Q o do zasobów przemysłowych Q p W p = Q o /Q p. W sytuacji gdy na złożu występują zasoby nieprzemysłowe a także pozabilansowe niekiedy oblicza się także wskaźnik wykorzystania zasobów geologicznych jako stosunek zasobów operatywnych Q o do zasobów geologicznych w całym złożu Q g W g = Q o /Q g Wskaźnik ten daje pogląd o stopniu wykorzystania całego złoża.

12 9. Likwidacja zakładu górniczego i rekultywacja W projekcie zagospodarowania złoża należy określić przewidywany sposób likwidacji zakładu górniczego, ochrony pozostawionych zasobów w złożu po zakończeniu eksploatacji oraz przewidywanego sposobu rekultywacji gruntów i zagospodarowania terenów po działalności górniczej. Likwidacja zakładu górniczego w kopalniach surowców skalnych obejmuje wyrobiska a także zakłady przeróbcze istniejące zwykle przy tego rodzaju kopalniach. Należy się więc liczyć ze znacznymi nakładami zwykle przekraczającymi zebrane środki na funduszu likwidacji zakładu górniczego. Kierunki rekultywacji są silnie zdeterminowane sytuacją jaka powstanie po wybraniu złoża. Niekiedy powstaną warunki wykluczające możliwość wyboru pewnych kierunków rekultywacji. W sytuacjach gdy kierunek rekultywacji nie jest narzucony (np. w miejscowym planie zagospodarowania przestrzennego) warto rozważać i proponować rozwiązania alternatywne. Podczas analizy wariantów rekultywacji analizuje się zwykle także możliwości odzysku odpadów w procesie R-14, tj. odzysk odpadów w celu rekultywacji terenów niekorzystnie przekształconych. Odzysk odpadów na terenach niekorzystnie przekształconych zapobiega często zajmowaniu nowych terenów na składowanie odpadów, a może być także korzystne z punktu widzenia ekonomicznego. 10. Zmiany projektu zagospodarowania złoża. Na podstawie art. 55 ustawy prawo geologiczne i górnicze [1], projekt zagospodarowania złoża podlega zmianie w przypadku: - zmiany dokumentacji geologicznej, - gdy wymagają tego warunki określone w koncesji, - gdy wymagają tego ustalenia miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego, - istotnych zmian warunków technicznych lub szczególnych uwarunkowań ekonomicznych wydobywania kopalin. W tym miejscu należy się zastanowić jakie warunki eksploatacji określone zostały w koncesji i kiedy należy uznać, że przekroczone zostały ustalone warunki. Np. w koncesji podaje się ilość zasobów operatywnych, wskaźnik wykorzystania złoża. Czy np. jeżeli podane są zasoby operatywne zasobów przemysłowych w kat. C 1 w ilości np. 25,35 ml Mg, a przedsiębiorca wykazał w operacie ewidencyjnym zasobów, że wydobył już 26,59 ml Mg to przekroczył warunki określone w koncesji czy nie? Na pierwszy rzut oka wydaje się, że tak. Aby jednak to ocenić z uwzględnieniem działania na liczbach przybliżonych należy określić przedział ufności obliczenia zasobów operatywnych, które w kat. C 1 są określone z dokładnością ±30%. W związku z tym przedział ten wynosi: [0,7 25,35 ml Mg, 1,3 25,35ml Mg] tj. [17,75 ml Mg, 32,96 ml Mg]. Według mnie, dokąd wydobycie nie przekroczy górnej granicy tego przedziału, przedsiębiorca działa w granicach ustalonych w koncesji. Inny problem, czy przedsiębiorca realizuje eksploatację zgodnie z warunkami koncesji i planu ruchu przedstawiony został na rys. 6.

13 Otw. 1 powierzchnia terenu Otw. 2 Otw. 3 strop i spąg złoża wg Dokumentacji Geologicznej rzeczywisty strop i spąg złoża ustalony podczas eksploatacji Rys. 6. Różnice przebiegu granic poziomych złoża Na rysunku przedstawiono przekrój geologiczny opracowany na podstawie badań wykonanych w otworach. Po zdjęciu nadkładu i wykonaniu pomiarów okazało się, że strop złoża ma inny przebieg niż to wynikało z badań geologicznych. Następnie wykonano eksploatację złoża i wykonano pomiary. Okazało się, że spąg złoża w jednym miejscu zalega płyciej a w innym miejscu znajduje się głębiej niż ustalono w dokumentacji geologicznej. W przedstawionych okolicznościach zadajemy sobie pytania: 1. Czy budowa geologiczna złoża odbiega w istotny sposób od przedstawionej w dokumentacji geologicznej? 2. Czy eksploatacja górnicza prowadzona jest zgodnie z projektem zagospodarowania złoża i planem ruchu? Żeby odpowiedzieć na pierwsze pytanie należy określić parametry złoża, np. grubość złoża. Następnie należy porównać średnią grubość złoża według danych z dokumentacji geologicznej oraz faktyczną średnią grubość złoża. Jeżeli średnia grubość obliczona na podstawie faktycznego przebiegu spągu i stropu złoża nie różni się więcej niż dokładność rozpoznania np. 30% dla złoża w kat. C 1, od średniej grubości złoża obliczonej na podstawie danych z dokumentacji geologicznej to, moim zdaniem, nie ma istotnych różnic w budowie geologicznej.

14 Jeżeli chodzi o drugie pytanie, to w okolicznościach, gdy nie stwierdzamy istotnej różnicy w budowie geologicznej złoża, inny przebieg spągu złoża nie powinien także stanowić zarzutu odnośnie głębszego wybierania złoża niż to określono w dokumentacji geologicznej. Przedmiotem koncesji jest bowiem eksploatacja złoża, którego granice z natury rzeczy nie są dokładnie określone. Koncesja dotyczy właśnie takiej materii, która co do ilości jak i swoich parametrów jest sprecyzowana z małą dokładnością tj %. Niestety organy nadzoru górniczego nie zawsze chcą się z tym zgodzić. Uważają, że np. w spągu można mniej wybrać ale niedopuszczalne jest wybranie złoże poniżej granicy udokumentowania przedstawionej w dokumentacji geologicznej. Zdając sobie sprawę z charakteru przedmiotu eksploatacji, jego zmienności i dokładności określenia kształtu, wymiarów i masy, trudno się zgodzić z taką interpretacją. Warto więc o tym dyskutować i przedstawiać argumenty wyjaśniające złożoność okoliczności, do czego gorąco zachęcam. Literatura: [1] Ustawa z dnia 4 lutego 1994 r. prawo geologiczne i górnicze (Dz. U. Nr 27, poz. 96, z 1996 r z późn. zm.) [2] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 6 lipca 2005 r. w sprawie szczegółowych wymagań, jakim powinny odpowiadać dokumentacje geologiczne złóż kopalin (Dz. U. nr 136 z 2005 r, poz. 1151) [3] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 czerwca 2005 r. w sprawie szczegółowych wymagań jakim powinny odpowiadać projekty zagospodarowania złóż (Dz. U. nr 128 z 2005 r. poz. 1075) [4] Wytyczne dokumentowania złóż kopalin stałych. MOŚZNiL, KZK, Warszawa [5] Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 1 kwietnia 2003r. w sprawie przechowywania i używania środków strzałowych i sprzętu strzałowego w zakładach górniczych (Dz. U. Nr 72, poz. 665).

15

16