WARSZTATY 2014 z cyklu: Górnictwo człowiek środowisko: zrównoważony rozwój Mat. Symp. str. 348 363 Ryszard CZAJKOWSKI, Zbigniew CZYRYŁO, Witold MICHNO, Mieczysław WOLAK Kopalnie i Zakłady Przetwórcze Siarki SIARKOPOL, Tarnobrzeg Proces przywracania funkcji użytkowych terenom pogórniczym na przykładzie likwidowanej Kopalni Siarki Jeziórko Słowa kluczowe złoże siarki, rekultywacja, rewitalizacja terenów poprzemysłowych, Kopalnia Siarki Jeziórko Streszczenie Działalność związana z wydobyciem siarki w otworowej Kopalni Siarki Jeziórko przyczyniła się do powstania negatywnych zmian w środowisku przyrodniczym. W wyniku eksploatacji siarki, zaburzone zostały naturalne stosunki wodne w trzeciorzędowym i czwartorzędowym piętrze wodonośnym, powstały przekształcenia geomechaniczne oraz skażenia chemiczne w rejonach prowadzonej działalności górniczej. Realizowane obecnie prace likwidacyjne i rekultywacyjne w Kopalni Siarki Jeziórko obejmują likwidację negatywnych zjawisk powstałych na skutek prowadzonego przez prawie 35 lat procesu wydobywczego. W pracy przedstawiono wybrane elementy wydobycia siarki metodą otworową oraz działania przywracające terenom po zakończonej eksploatacji użytkowanie rolne, leśne, przemysłowe lub rekreacyjne. 1. Wstęp Odkrycie i zagospodarowanie złóż siarki w rejonie Tarnobrzega zapoczątkowało powstanie i rozwój przemysłu siarkowego w Polsce. Złoża te (Rys. 1.1) stanowiły bazę surowcową dla wydobycia siarki metodą odkrywkową (flotacyjno-rafinacyjną) i otworową (podziemnego wytapiania). W tym czasie powstały kopalnie odkrywkowe: Kopalnia Piaseczno, która prowadziła eksploatację w latach 1958 1971 oraz Kopalnia Machów, w której wydobywano siarkę w latach 1969 1992. W rejonie Tarnobrzega wydobycie siarki metodą otworową prowadzono w latach 1967 2001 w Kopalni Jeziórko oraz w latach 1985 1993 w doświadczalnej Kopalni Machów II. Kopalnia Siarki Jeziórko została uruchomiona w 1967 roku. W ciągu pierwszych 5 lat funkcjonowania osiągnęła ona projektową roczną zdolność wydobywczą 1,5 mln Mg siarki. W wyniku dalszej rozbudowy zdolność produkcyjna kopalni systematycznie wzrastała, osiągając w 1975 roku około 3,0 mln Mg/rok. W latach 1980 1990 wydobycie siarki utrzymywało się na poziomie 3,2 3,4 mln Mg/rok, co czyniło ją największą kopalnią tego typu w świecie. W ciągu ponad 34 letniej eksploatacji w Kopalni Siarki Jeziórko wydobyto 348
R. CZAJKOWSKI, Z. CZYRYŁO, W. MICHNO, M. WOLAK Proces przywracania funkcji ponad 74 mln Mg siarki (Rys. 1.2). Podczas prowadzonej przez 34 lata eksploatacji wtłoczono do serii złożowej 829 mln m 3 wody technologicznej (od 488 tys. m 3 w 1967 roku do 43 mln m 3 w 1989 roku) (Wójcik 1981; 2;3; 4). Eksploatacja złóż siarki w rejonie Tarnobrzega przyniosła znaczne wpływy środków finansowych do budżetu Państwa oraz przyczyniła się do rozwoju miasta Tarnobrzega i okolic oraz umożliwiła migrację ekonomiczną ludności i jej awans cywilizacyjny i bytowy. Rys. 1.1. Mapa rozmieszczenia złóż siarki rodzimej (Gientka 2008) Fig. 1.1. Accommodation of sulphur deposits map (Gientka 2008) Rys. 1.2. Wydobycie siarki i ilość wody technologicznej wtłaczanej do złoża w latach 1967 2001 Fig. 1.2. Output of sulphur and quantity of technological water forced in deposit (in period 1967 2001) Eksploatacja ta miała jednak negatywny wpływ na środowisko, polegające głównie na powstaniu przekształceń geomechanicznych, skażeniu chemicznym wód, gleby i powietrza w rejonach eksploatacji oraz zaburzeniu stosunków wodnych wód powierzchniowych i podziemnych. 349
WARSZTATY 2014 z cyklu: Górnictwo człowiek środowisko: zrównoważony rozwój 2. Wydobycie siarki metodą otworową w Kopalni Siarki Jeziórko Eksploatacja siarki metodą podziemnego wytapiania (zwana metodą otworową) wykorzystuje przede wszystkim dużą gęstość siarki w stanie płynnym oraz niewielką lepkość w zakresie temperatur 120 155 C. Cechy te pozwoliły zastosować oryginalne rozwiązanie polegające na wytopieniu siarki w obrębie serii złożowej, a następnie wyniesieniu słupa stopionej siarki na powierzchnię za pomocą sprężonego powietrza. Udoskonalona metoda Frasha od 1912 roku znalazła szerokie zastosowanie przy prowadzeniu eksploatacji złóż siarki, zalegającej w zamkniętych hydraulicznie czapach wysadów solnych. W formie zmodyfikowanej, określanej jako metoda hydrodynamiczna, wprowadzona została w Polsce od 1966 roku do eksploatacji otwartych hydraulicznie złóż pokładowych. Podstawową jednostką produkcyjną w otworowej metodzie eksploatacji siarki jest otwór eksploatacyjny (Rys. 2.1.), którym wtłacza się gorącą wodę o temperaturze około 160 C do złoża, gdzie następuje wytapianie siarki. Stopiona siarka spływa w dolną część strefy przyotworowej złoża, skąd kolumną rur wydobywczych jest wynoszona na powierzchnię za pomocą podnośnika powietrznego. Proces wydobycia płynnej siarki ze strefy przyotworowej jest uzależniony od relacji pomiędzy ilością dopływającej do otworu siarki, a intensywnością jej pompowania na powierzchnię. Wydajność ta była na poziomie od 2 do 10 Mg/h. Eksploatacja siarki metodą otworową realizowana jest poprzez wydobywanie surowca zorganizowanymi w obrębie pól górniczych układami otworów eksploatacyjnych. Rys. 2.1. Otwór eksploatacyjny Fig. 2.1. Bore-hole Rys. 2.2. Sterownia AKP Fig. 2.2. Control unit AKP Grupa otworów eksploatacyjnych przypisana jest do sterowni AKP (Rys. 2.2.) i tworzy tzw. blok eksploatacyjny. Sterownia AKP obsługuje jednocześnie od 12 do 36 otworów w zakresie dostawy wody grzewczej, sprężonego powietrza i odbioru siarki płynnej. Grupa bloków eksploatacyjnych tworzy pole eksploatacyjne, a kilka pól eksploatacyjnych stanowi pole górnicze (Rys. 2.3.). Istotnym czynnikiem wpływającym na bezpieczeństwo i efektywność eksploatacji było kształtowanie poziomu i rozkładu ciśnień wód złożowych zarówno w rejonach eksploatacji jak 350
R. CZAJKOWSKI, Z. CZYRYŁO, W. MICHNO, M. WOLAK Proces przywracania funkcji i na wyprzedzeniu oraz na zapleczu (wyeksploatowanych partiach złoża) obszarów eksploatowanych. Trudno jest w tak krótkim artykule wyjaśnić złożoność problematyki regulacji ciśnienia złożowego, jednak należy zaznaczyć, że po wielu latach doświadczeń, w pierwszej połowie lat 90. XX wieku wdrożono system eksploatacji z zamkniętym obiegiem wód złożowych. Zamknięcie obiegu wód złożowych zmniejszyło energochłonność procesu eksploatacji siarki metodą otworową o 30 50% oraz miało wyraźny efekt ekologiczny (ochrona wód i powietrza atmosferycznego) (Ney 2000;7;8). Rys. 2.3. Mapa pól górniczych Kopalni Siarki Jeziórko Fig. 2.3. Map of mining-fields of Jeziórko Sulphur Mine 3. Wpływ eksploatacji złóż siarki na środowisko Wydobycie siarki metodą otworową spowodowało powstanie rozległych i trudnych do rekultywacji terenów pogórniczych. W wyniku eksploatacji otworowej siarki wystąpiły następujące negatywne zjawiska: przekształcenia geomechaniczne, związane z osiadaniem nadkładu nad wyeksploatowanym złożem, doprowadzające do tworzenia się niecek osiadania, niszczenie konstrukcji otworów wiertniczych oraz powstawanie zjawisk erupcyjnych, przekształcenia chemiczne w środowisku glebowo-wodnym spowodowane przedostawaniem się do niego siarki i produktów jej rozpadu, prowadzące do znacznej degradacji wód podziemnych, powierzchniowych i gleb, przekształcenia hydrologiczne i hydrogeologiczne, związane z powstawaniem niecek osiadania i obszarów zalewowych oraz z wytworzeniem represji ciśnienia złożowego w wyniku zatłaczania do złoża wody technologicznej. 351
WARSZTATY 2014 z cyklu: Górnictwo człowiek środowisko: zrównoważony rozwój 3.1. Przekształcenia geomechaniczne i związane z nim zagrożenia Wydobycie siarki ze złoża oraz destrukcyjne działanie gorących wód technologicznych na szkielet skał siarkonośnych prowadziły w konsekwencji do osiadania powierzchni terenu (Rys. 3.1). Rys. 3.1. Mapa osiadania powierzchni terenu Fig. 3.1. Ground settlement map Osiadaniem terenu, w Kopalni Siarki Jeziórko objęty został obszar o powierzchni ok. 1 500 ha. Wielkość osiadania, uzależniona w głównej mierze od zasobności złoża i stopnia jego wykorzystania dochodziła do 6 m. Deformacje wewnętrzne osiadającego nadkładu powodowały utratę szczelności hydraulicznej warstw nadkładu i wielokrotnie uszkodzenia kolumn rur okładzinowych otworów wiertniczych. W wyniku tych procesów powstawały niekontrolowane przebicia zmieszanych, gorących wód technologicznych i złożowych do warstw nadkładu i na powierzchnię terenu. Zjawiska te miały charakter spokojnych wypływów (samowypływy) lub gwałtownych wyrzutów wody, pary, materiału ilastego i siarki (erupcje) (Rys. 3.2 i 3.3). Rys. 3.2. Uszkodzona konstrukcja otworu Fig. 3.2. Bore-hole construction failure Fot. 3.3. Erupcja Fig. 3.3. Blow-out 352
R. CZAJKOWSKI, Z. CZYRYŁO, W. MICHNO, M. WOLAK Proces przywracania funkcji Wraz z wodą złożową wydobywał się siarkowodór, powodując zagrożenie dla załogi górniczej oraz skażenie środowiska. Wody erupcyjne charakteryzujące się niskim odczynem ph, dużą zawartością siarczanów, chlorków i siarkowodoru, powodowały w rejonach pól górniczych znaczne zanieczyszczenie czwartorzędowych wód powierzchniowych i podziemnych, środowiska glebowego i powietrza. Realizowana w kopalni profilaktyka przeciwerupcyjna, polegająca w głównej mierze na sterowaniu poziomem i rozkładem ciśnień wód złożowych oraz zastosowaniu odpowiedniego systemu eksploatacji, przyczyniły się w znacznej mierze do ograniczenia skali zjawiska. Niemniej jednak dopiero zbadanie mechanizmu powstawania erupcji oraz wprowadzenie nowych metod likwidacji otworów i zjawisk pozwoliło w latach 90. XX w. wyeliminować powstawanie nowych oraz zlikwidować czynne zjawiska erupcyjne (rys. 3.4.) (Praca zbiorowa, 2012). Rys. 3.4. Liczba erupcji w latach 1967 2001 Fig. 3.4. Number of blow-outs in period 1967 2001 3.2. Przeobrażenia warunków hydrodynamicznych i hydrogeochemicznych wód piętra czwartorzędowego Eksploatacja złoża siarki metodą podziemnego wytopu wpłynęła na przeobrażenie pierwotnych warunków hydrodynamicznych i hydrogeochemicznych piętra czwartorzędowego, zwłaszcza w rejonach działalności górniczej. Jej efektem jest zaburzenie naturalnego zwierciadła wód czwartorzędowych, spowodowane deformacją powierzchni terenu w rejonach pól poeksploatacyjnych i odwadnianiem powierzchni prowadzonym przez kopalnię oraz zanieczyszczenie wód podziemnych, gruntowych i powierzchniowych. Źródłem zanieczyszczeń wód piętra czwartorzędowego na obszarze kopalni były: erupcje, samowypływy i awarie otworów (Rys. 3.5.), pionowe przesączanie wody z utworów trzeciorzędowych w miejscach utraty szczelności izolujących utworów ilastych, źle zlikwidowane otwory wiertnicze (z okresu dokumentowania i eksploatacji złoża) (Rys. 3.6.), pyłowe emisje z rejonu składowisk siarki (Rys. 3.7.), awarie instalacji przesyłowych (Rys. 3.8.), wydostanie się siarki z otworów w czasie czynności technologicznych. 353
WARSZTATY 2014 z cyklu: Górnictwo człowiek środowisko: zrównoważony rozwój Rys. 3.5. Erupcja na otworze Fig. 3.5. Bore-hole failure Rys. 3.6. Likwidacja otworu Fig. 3.6. Bore-hole disposal Rys. 3.7. Składowisko siarki Fig. 3.7. Sulphur stockyard Rys. 3.8. Awaria instalacji przesyłu siarki Fig. 3.8. Piping system failure Zmiany chemizmu wód spowodowane tymi czynnikami odzwierciedlają się głównie we wzroście mineralizacji (do 8000 mg/l), zawartości siarczanów (do 4500 mg/l) i chlorków (do 800 mg/l) oraz obniżeniu ph do poziomu 4,5 (Rys. 3.9.). Prowadzone przez kopalnię prace odwadniające, budowlane (budowa zbiorników wodnych, kanałów i rowów) i rekultywacyjne (kształtowanie nowej rzeźby terenu, rewitalizacja rzeki Żupawki) zmierzały do uregulowania stosunków wodnych czwartorzędowych wód podziemnych, jak i wód powierzchniowych na tym terenie. W następstwie tych działań w 2013 roku zakończono odwadnianie pól poeksploatacyjnych. W II połowie 2013 r. na terenach poeksploatacyjnych Kopalni Jeziórko nastąpiło odtworzenie naturalnych warunków hydrogeologicznych sprzed eksploatacji. W październiku 2013 r. poziom zwierciadła wód czwartorzędowych kształtował się na rzędnych +147,0 +149,0 m n.p.m. Został przywrócony naturalny kierunek spływu czwartorzędowych wód podziemnych w kierunku północno zachodnim oraz odtworzony grawitacyjny spływ wód powierzchniowych w tym samym kierunku. Szczególnie istotnym zadaniem podczas prowadzenia działalności górniczej było niedopuszczenie do rozprzestrzenienia się poza rejony pól górniczych zanieczyszczenia czwartorzędowych wód podziemnych. W niewielkiej odległości od południowej granicy eksploatacji znajdują się bowiem ujęcia wód pitnych dla miasta Tarnobrzeg i miejscowości położonych w rejonie Kopalni Jeziórko (GZWP 425). 354
R. CZAJKOWSKI, Z. CZYRYŁO, W. MICHNO, M. WOLAK Proces przywracania funkcji Rys. 3.9. Mapa położenia zwierciadła wód powierzchniowych oraz składu chemicznego w 2004 roku Fig. 3.9. Map of water table localisation with chemical composition in 2004 Nie stwierdzono wpływu działalności Kopalni na jakość czwartorzędowych wód podziemnych na terenach sąsiadujących z Kopalnią. Chemizm tych wód na peryferiach obszaru górniczego i w sąsiednich miejscowościach jest zbliżony do naturalnego składu tych wód przed rozpoczęciem eksploatacji. Pojawiające się w nich zanieczyszczenia mają głównie charakter antropogeniczny (Kierat 2013) (Rys. 3.10.). Rys. 3.10. Mapa położenia zwierciadła wód powierzchniowych oraz składu chemicznego w 2013 roku Fig. 3.10. Map of water table localisation with chemical composition in 2013 355
WARSZTATY 2014 z cyklu: Górnictwo człowiek środowisko: zrównoważony rozwój 3.3. Przeobrażenia warunków hydrogeologicznych wód piętra trzeciorzędowego Prowadzona w latach 1967 2001 eksploatacja siarki rodzimej metodą podziemnego wytapiania spowodowała zmiany warunków hydrogeologicznych wód piętra trzeciorzędowego zarówno w rejonach objętych eksploatacją, jak i w ich otoczeniu. Zmiany w obrębie serii złożowej powstały na skutek: wytapiania i wydobycia płynnej siarki, zmian parametrów fizycznych skał serii złożowej, zmian parametrów hydrogeologicznych (przepuszczalność, temperatura wód i skał, chemizm wód), zmian ciśnień piezometrycznych wód trzeciorzędowych wywołanych wtłaczaniem lub odbiorem wód. Wtłaczanie wody do poziomu trzeciorzędowego zespołami otworów eksploatacyjnych i barier hydraulicznych oraz jej odbiór zespołami otworów tzw. zawrotu wód oraz odprężania depresyjnego i sterującego, powodowało kształtowanie się skomplikowanego układu hydraulicznego w obrębie serii chemicznej, stanowiącej górną część horyzontu wód trzeciorzędowych. W ujęciu subregionalnym obszar oddziaływania eksploatacji Kopalni Jeziórko (obszar impresji ) w obrębie horyzontu trzeciorzędowego sąsiadował od strony południowozachodniej z obszarem depresjonowania w rejonie odkrywkowej Kopalni Siarki Machów i Kopalni Piaseczno (Rys. 3.11.). Rys. 3.11. Przekrój hydrogeologiczny przez wyrobisko Machów, Piaseczno i Jeziórko Fig. 3.11. Hydrogeological structure section through excavation of Machów, Piaseczno and Jeziórko W okresie tym, olbrzymie ilości wody technologicznej zatłaczanej do otworów eksploatacyjnych oraz wody zatłaczane do barier hydraulicznych powodowały wzrost poziomu zwierciadła wód piętra trzeciorzędowego do kilkudziesięciu metrów powyżej powierzchni terenu (Rys. 3.12.). 356
R. CZAJKOWSKI, Z. CZYRYŁO, W. MICHNO, M. WOLAK Proces przywracania funkcji Rys. 3.12 Położenie zwierciadła wód trzeciorzędowego piętra wodonośnego w latach 2000 2013 Fig. 3.12 Position of tertiary water-bearing level in period 2000 2013 Gwałtowne obniżenie poziomu zwierciadła przypada na okres tuż po zakończeniu (w sierpniu 2001 roku) eksploatacji siarki w Kopalni Jeziórko i zaprzestaniu wtłaczania wód technologicznych oraz znaczne zmniejszenie ilości wtłaczania jej do barier hydraulicznych. Od 2006 roku, po wstrzymaniu zatłaczania wody do barier hydraulicznych, nastąpiło ustabilizowanie położenia zwierciadła wód w rejonie Kopalni Jeziórko. W latach 2006 2011 Kopalnia Siarki Machów prowadziła odprężanie poziomu trzeciorzędowego wód, odpompowując ok. 10 500 m 3 na dobę. Po definitywnym zakończeniu w 2009 roku wtłaczania wód do barier hydraulicznych w Kopalni Jeziórko, obserwuje się powolne podniesienie położenia zwierciadła, co świadczy o jego stopniowym odbudowywaniu się, do stanu sprzed eksploatacji. Od stycznia 2012 roku, kiedy zaprzestano odwodnienia poziomu wód trzeciorzędowych w rejonie Kopalni Siarki Machów do połowy 2013 roku zwierciadło wód w rejonie Kopalni Jeziórko podnosiło się w sposób dynamiczny, natomiast od czerwca nastąpiło spowolnienie przyrostów, a nawet odnotowano chwilowe spadki poziomu zwierciadła wody. W warunkach naturalnych, istniejących przed rozpoczęciem eksploatacji na obszarze Tarnobrzeskiego Zagłębia Siarkowego, poziom zwierciadła wód trzeciorzędowych w obrębie obszaru górniczego Jeziórko IV kształtował się od rzędnej ok. 147,5 m.n.p.m w części NW do ok.152,5 m.n.p.m. w części SE. Aktualne wyniki pomiarów zwierciadła tych wód wskazują że jego poziom powrócił do stanu pierwotnego. Rzędne zwierciadła stabilizują się na poziomie 149,3 152,5 m n.p.m. i na większości terenów poeksplatacyjnych są na poziomie 0,5 2,0 m powyżej powierzchni terenu oraz o 2,5 4,5 m powyżej den zbiorników wodnych. 357
WARSZTATY 2014 z cyklu: Górnictwo człowiek środowisko: zrównoważony rozwój Pierwotny skład chemiczny wód piętra trzeciorzędowego został ukształtowany w warunkach obecności osadów chemicznych. Wody te charakteryzowały się wysoką mineralizacją (do 8000 mg/l), stosunkowo wysoką zawartością jonów chlorkowych (do 2500 mg/l), siarczanowych (do 2350 mg/l) i siarkowodoru (do 350mg/l). Otworowa eksploatacja siarki spowodowała istotne zmiany w ich chemizmie na skutek wtłaczania wód technologicznych o niskiej mineralizacji. Wody trzeciorzędowego piętra wodonośnego zarówno w warunkach naturalnych jak i obecnie zaliczane są do V klasy jakości (złej) i nie są wykorzystywane (Czuryło, Janeczko 2014). 4. Rekultywacja terenów pogórniczych Wraz z wyłączaniem poszczególnych pól z eksploatacji prowadzono likwidację otworów wiertniczych, zbędnej infrastruktury technicznej oraz rekultywację terenów. Przywrócenie terenom wartości użytkowych lub przyrodniczych przez właściwe ukształtowanie rzeźby terenu, poprawienie właściwości fizycznych i chemicznych, uregulowanie stosunków wodnych, odtworzenie gleb, było przedmiotem badań, prowadzonych przez Instytut Kształtowania i Ochrony Środowiska AGH w Krakowie, Instytut Upraw, Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach oraz OBR PS Siarkopol już od lat 70. XX w. Na ich podstawie zostały opracowane główne metody rekultywacji terenów Kopalni Siarki Jeziórko. Prace rekultywacyjne w Kopalni Siarki Jeziórko rozpoczęto w 1986 roku. Od 1997 roku rekultywacja zachodniej części terenów poeksploatacyjnych była prowadzona przez powołane w tym celu Przedsiębiorstwo Rekultywacji Terenów Górniczych Jeziórko (PRTG), następnie Kopalnię Siarki Machów S.A. PRTG przekazano tereny poeksploatacyjne o łącznej powierzchni 1459 ha, z czego do rekultywacji 432 ha. W dniu postawienia Kopalni Siarki Jeziórko w stan likwidacji, na stanie zakładu górniczego były grunty o łącznej powierzchni 1004 ha, w tym 888 ha gruntów przeznaczonych do rekultywacji. Łącznie pod działalność górniczą zajęto tereny o powierzchni 2 463 ha, z czego wcześniej (do roku 1997) zrekultywowano 778 ha, tereny rekultywowane i przeznaczone do rekultywacji 1320 ha i tereny nie podlegające rekultywacji 365 ha. Kopalnia Siarki Machów S.A. w 2012 r. zakończyła główne roboty rekultywacyjne na terenach Kopalni Jeziórko. Aktualnie roboty likwidacyjno-rekultywacyjne prowadzone są przez KiZPS Siarkopol w likwidacji Kopalnię Siarki Jeziórko. Powierzchnia terenów aktualnie rekultywowanych i planowanych do rekultywacji to 218 ha. Prace prowadzone są zgodnie z Programem rekultywacji terenów górniczych w obszarze górniczym Jeziórko IV opracowanym przez Zakład Kształtowania i Ochrony Środowiska AGH w Krakowie oraz decyzją Wójta Gminy Grębów z dnia 30 maja 1994 r. określającym kierunek zagospodarowania tych terenów (Kasztelewicz 2010; Praca zbiorowa 2009, 2012). Prace rekultywacyjne obejmują wykonanie następujący robót: faza techniczna (podstawowa): usunięcie zanieczyszczeń tj.: zanieczyszczonej siarką ziemi, gruzu, złomu, wełny mineralnej, 358
R. CZAJKOWSKI, Z. CZYRYŁO, W. MICHNO, M. WOLAK Proces przywracania funkcji likwidacja otworów wiertniczych (eksploatacyjnych) polega na wyciągnięciu z otworu rur kolumn eksploatacyjnych oraz wypełnieniu wolnych przestrzeni kolumny otworu tworzywem uszczelniającym (Rys. 4.1.), likwidacja rurociągów technologicznych (Rys. 4.2.), likwidacja zbędnych budynków i budowli (Rys. 4.3.), demontaż zbędnych dróg technologicznych, urządzeń i sieci elektroenergetycznych, wykonanie zbiorników wodnych - budowa systemu zbiorników wodnych w miejscach największych osiadań terenu, odbierających nadmiar wód powierzchniowych w okresach wzmożonych opadów atmosferycznych i z dopływów wód z terenów przyległych (Rys. 4.4.), porządkowanie, niwelacja i plantowanie terenu (podniesieniu terenów przyległych do wykonywanego zbiornika z wykorzystaniem mas ziemnych pozyskanych w trakcie prac), neutralizacja, izolacja i blokada miejsc skażonych z wykorzystaniem wapna poflotacyjnego lub handlowego (Rys. 4.5. i 4.6.). faza biologiczna (szczegółowa): zespół zabiegów agrotechnicznych, nawożenie mineralne, stosowanie osadów ściekowych, siew mieszanek traw lub innych roślin, zabiegi pielęgnacyjne i poprawkowe. faza zagospodarowania terenu: nawożenie zasilające, zabiegi pielęgnacyjne, zagospodarowanie roślinnością niską skarp i otoczenia akwenów, nasadzenia drzew i krzewów, uruchomienie systemu melioracji grawitacyjnej zrekultywowanych terenów. Rys. 4.1 Likwidacja otworu (wyciąganie rur) Fig. 4.1 Bore-hole disposal (pipes removal) Rys. 4.2 Likwidacja rurociągów Fig. 4.2 Pipelines disassembly 359
WARSZTATY 2014 z cyklu: Górnictwo człowiek środowisko: zrównoważony rozwój Rys. 4.3 Likwidacja budynków i budowli Fig. 4.3 Buildings demolition Rys. 4.4 Budowa zbiornika wodnego Fig. 4.4 Water reservoir digging Rys. 4.5 Porządkowanie i plantowanie terenu Fig. 4.5 Ordering and ground levelling Rys. 4.6 Neutralizacja wapnem miejsc skażonych Fig. 4.6 Contaminated area neutralization (liming) 5. Podsumowanie Na terenie Kopani Siarki Jeziórko w czasie działalności górniczej zostało odwierconych około 8 tysięcy otworów wiertniczych w utworach trzeciorzędowych (eksploatacyjnych, wykorzystywanych w zawrocie wód złożowych i barierach hydraulicznych, odprężających, dokumentacyjnych, obserwacyjnych, specjalnych otworów tłocznych). Odwiercono również ok. 450 otworów w utworach czwartorzędowych, pełniących funkcję studni odwadniających i piezometrów. W dniu postawienia Kopalni Siarki Jeziórko w stan likwidacji pozostawało do zlikwidowania 513 otworów odwierconych w utworach trzeciorzędowych oraz 180 otworów odwierconych w utworach czwartorzędowych. Aktualnie do likwidacji pozostaje 8 otworów odwierconych w utworach trzeciorzędowych i 21 otworów odwierconych w utworach czwartorzędowych. Likwidacja wszystkich trzeciorzędowych otworów wiertniczych doprowadzi do usunięcia potencjalnych połączeń hydraulicznych poziomów wodonośnych, a przez to uniemożliwi skażenie czwartorzędowych wód podziemnych, wód powierzchniowych, środowiska glebowego i powietrza przez silnie zmineralizowane wody trzeciorzędowe zawierające siarkowodór. W ramach prac likwidacyjnych zdemontowano na terenach pól górniczych i zabudowy przemysłowej Kopalni 159 km rurociągów technologicznych i odwodnieniowych oraz 43 różnego rodzaju obiektów budowlanych. Do likwidacji pozostało ok. 7 km rurociągów i 15 obiektów budowlanych. 360
R. CZAJKOWSKI, Z. CZYRYŁO, W. MICHNO, M. WOLAK Proces przywracania funkcji W ramach prac rekultywacyjnych wykonano 18 zbiorników wodnych o łącznej powierzchni 187 ha i pojemności 4,1 mln m 3. W 2014 roku planuje się wykonanie jeszcze jednego zbiornika wodnego o powierzchni ok. 1,4 ha. Prace mające na celu likwidację negatywnych zjawisk i skutków związanych z wydobyciem siarki wymuszone są nie tylko przepisami prawa, ale także dążeniem do racjonalnego wykorzystania tego etapu działalności górniczej w celu poprawy walorów przyrodniczych regionu oraz nadanie terenom cech użytkowych. Prowadzone prace rekultywacyjne pozwalają przywrócić terenom zdegradowanym eksploatacją siarki użytkowanie rolne (Rys. 5.1.), leśne (Rys. 5.2.), przemysłowe (Rys. 5.3. i 5.4.) i rekreacyjne (Rys. 5.5. i 5.6.). Realizowany od 2002 roku Program Likwidacji Zakładu Górniczego Kopalni Siarki Jeziórko stwarza realne możliwości wyeliminowania zagrożeń środowiska związanych z prowadzoną w latach 1967 2001 otworową eksploatacją siarki. Zakończenie likwidacji Zakładu Górniczego Kopalnia Siarki Jeziórko planowane jest na koniec 2015 roku. Koszt realizacji zadania określono na kwotę 191 044,9 tys. zł. Prowadzone działania w zakresie optymalizacji kosztów pozwoliły zmniejszyć je do 165 696,7 tys. zł. Proces likwidacji i rekultywacji finansowany jest ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej oraz ze środków własnych przedsiębiorstw prowadzących tę działalność. NFOŚiGW w formie dotacji udzielił wsparcia na realizację całego przedsięwzięcia w kwocie 127 078,8 tys. zł. KiZPS SIARKOPOL w likwidacji zaangażuje własne środki w kwocie około 38 244 tys. zł. Zaawansowanie procesu przywracania funkcji użytkowych terenom pogórniczym pozwala stwierdzić, że zakładane cele określone w Programie likwidacji Zakładu Górniczego Kopalnia Siarki Jeziórko zostaną osiągnięte w perspektywie dwóch najbliższych lat. Rys. 5.1. Łąka Fig. 5.1. Meadow Rys. 5.2. Las Fig. 5.2. Forest 361
WARSZTATY 2014 z cyklu: Górnictwo człowiek środowisko: zrównoważony rozwój Rys. 5.3. Stacja benzynowa Rys. 5.3. Gas station Rys. 5.4. Hurtownia Fig. 5.4. Warehouse Literatura Rys. 5.5. Zbiornik wodny Fig. 5.5. Water reservoir Rys. 5.6. Kompleks rekreacyjny nad zbiornikiem Fig. 5.6. Recreation complex beside the reservoir [1] Czuryło Z., Janeczko A. 2014: Analiza zmian warunków hydrogeologicznych wód piętra trzeciorzędowego w rejonie Kopalni Siarki Jeziórko 2013 r. Kopalnie i Zakłady Przetwórcze Siarki Siarkopol w likwidacji w Tarnobrzegu Kopalnia Siarki Jeziórko, Jeziórko. [2] Gientka M. 2008: publikacje internetowe, PIG-PIB, Warszawa. [3] Gutman E., Kwiecień K. 1982: Przemysł siarkowy w Polsce, Krajowa Agencja Wydawnicza. [4] Kasztelewicz Z. 2010: Rekultywacja terenów pogórniczych w polskich kopalniach odkrywkowych. Wyd. AGH, Kraków. [5] Kierat M. 2013: Raport o stanie jakości czwartorzędowych wód podziemnych i powierzchniowych w rejonie Kopalni Siarki Jeziórko w 2013 roku. PETROGEO Przedsiębiorstwo Usług Laboratoryjnych i Geologicznych Sp. z o.o., Kraków. [6] Ney R. (red.) 2000: Surowce chemiczne Siarka. Wydawnictwo Instytutu GSMiE PAN, Kraków. [7] Praca zbiorowa, 2003: Rekultywacja i zagospodarowanie terenów pogórniczych Kopalni Siarki Jeziórko. VI Stowarzyszeniowe forum dyskusyjne. Konferencja Naukowa Była siarka i co dalej, Tarnobrzeg. [8] Praca zbiorowa, 2009: Przywracanie wartości użytkowych terenom górniczym na przykładzie KiZPS SIARKOPOL. WARSZTATY 2009 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie. [9] Praca zbiorowa, 2009: Wpływ procesów zachodzących w górotworze na otwory eksploatacyjne w procesie wydobycia siarki metodą otworową Międzynarodowa Konferencja IX Szkoła Geomechaniki. [10] Praca zbiorowa, 2009: Zaawansowanie procesu rekultywacji terenów Kopalni Siarki Jeziórko prowadzonego przez KiZPS Siarkopol w likwidacji. GÓRNICZE DZIEDZICTWO KULTUROWE REWITALIZACJA TERENÓW POPRZEMYSŁOWYCH XI Konferencja GÓRNICTWO WCZORAJ I DZIŚ. 362
R. CZAJKOWSKI, Z. CZYRYŁO, W. MICHNO, M. WOLAK Proces przywracania funkcji [11] Praca zbiorowa, 2012: Zagrożenia środowiska spowodowane uszkodzeniem konstrukcji otworu wiertniczego. WARSZTATY 2012 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie. [12] Wójcik Z. (red.) 1981: Historia badań geologii złóż siarki w Polsce w I połowie XX wieku. Historia odkrycia złóż siarki w Polsce. Materiały Sympozjum Towarzystwa Przyjaciół Górnictwa, Hutnictwa i Przemysłu Staropolskiego w Kielcach pt. "Historia odkryć i eksploatacji siarki w Polsce", Kielce - Tarnobrzeg. Retrieving the usability of post-mining fields of Jeziórko Sulphur Mine Key words sulphur deposit, cultivation, post-industrial site revitalization Summary The activity related with borehole sulphur mining at Jeziórko Sulphur Mine resulted in harmful changes in the environment. Natural water-balance at the tertiary and quaternary water-bearing level was disturbed as a result of exploitation of sulphur. It also caused geomechanical transformation and chemical contamination of mining area. Liquidation and land reclamation works are currently being run. Main purpose of this activity is to neutralize the negative effects of 35 years long exploitation process. The elaboration contains of selected issues concerned with borehole sulphur mining method and land reclamation process. Reclaimed terrains will become very attractive agricultural, industrial and recreational area. Przekazano: 2 marca 2014 r. 363