Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Sanace a rekultivace odvalu V Němcích

HALDA DOLU SCHOELLER V KLADENSKÉM REVÍRU
 |  15. 3. 2007
 |  Vesmír 86, 169, 2007/3
komerční prezentace

Na kladenském dole Schoeller byla těžba ukončena v polovině roku 2002. V kladenském revíru se uhlí dobývalo více než 200 let a toto byla poslední provozovaná šachta. Byla založena r. 1899 a za 103 let existence se z ní vytěžilo téměř 46 milionů tun černého energetického uhlí. Od r. 2003 je uzavřena a možnost fárat do podzemí již neexistuje. V současné době je ve správě státního podniku Palivový kombinát Ústí, sídlícího v Ústí nad Labem.

Těžba na dole Schoeller

Za dobu těžby v dole Schoeller vznikly v jeho blízkosti, jako přímý důsledek hornické činnosti při hlubinném dobývání uhlí, dva velké odvaly – původní odval Schoeller a odval V Němcích. Původní odval byl založen v těsném sousedství důlního areálu, odval V Němcích byl nasypáván v letech 1953 až 2002 uprostřed lesního porostu v údolí Libušínského potoka. Vyplňuje prostor o délce asi 800 metrů, šířce 400 metrů a průměrné výšce 40 metrů; čelní východní svah je 65 metrů vysoký. Celkový objem uloženého materiálu je téměř 12 milionů m3.

Na důlních haldách hoří uhlí

Na odvalu se daly pozorovat známky hoření o různé intenzitě po celou dobu ukládání, v současné době zejména v jeho východní části. V povědomí laické veřejnosti většinou panuje mylná představa, že se na důlní odvaly ukládá materiál, který sám o sobě hořet nemůže. Tak tomu však není. Těžba v hlubinném dole neprobíhá za ideálních podmínek, uhlí často prostupují hlušinové proplástky a při přecházení tektonických poruch je přitěžována i hlušina. Surové uhlí se proto musí vyčistit – zbavit neuhelných složek. To se děje v úpravnách uhlí, které k dolům neodmyslitelně patří. Úpravny produkují nejen různé sortimenty uhlí, ale také „výpěrky“ (hlušiny z úpravny), jež se ukládají na odvaly. Na dole Schoeller výpěrky obsahovaly 13–15 % hořlavé složky, již se nepodařilo používanou technologií oddělit. Na odval se také ukládala těžená hlušina, která neprocházela úpravárenským procesem a někdy obsahovala i podíl uhlí.

Vlivem klimatických faktorů zbytková uhelná hmota v odvalu časem degraduje, v místech, k nimž může pronikat vzduch, vznikají „zápary“ a dochází k zahoření. Při nedokonalém hoření se uvolňují nebezpečné zplodiny, zejména oxid uhelnatý. Při pravidelných měřeních a odběrech vzorků škodlivin naměřili pracovníci Hlavní báňské záchranné stanice Praha u povrchu odvalu V Němcích koncentrace dosahující až 4000 ppm. Kromě oxidu uhelnatého se ve zvýšené míře uvolňují také metan a vodík. Známkou hoření je vývin dýmu nebo páry z povrchu odvalu. Požár někde probíhá skrytě, bez viditelných projevů, ovšem teploty uvnitř haldy se mohou pohybovat ve stovkách stupňů Celsia.

Sesuvy a nestabilita odvalů

Při navážení haldy v průběhu těžby téměř nelze požár účinně likvidovat, protože další a další hlušina přibývá a zásahy se omezují jen na zavážení ohnisek a propadlin. Prohořívání odvalu vyvolává řadu technických změn. Může jít o změny pozitivní (zpevnění spečených zemních hmot), ale i negativní (úbytek zemní hmoty způsobený vyhořením). Tím vzniká nebezpečí propadu do vyhořelých prostor (kaveren), klesá stabilita odvalu a hrozí sesuvy ze zdánlivě stabilních svahů.

Stabilita východního svahu odvalu V Němcích je problematická a odborníci pokládají současný stav za nestabilní. V letech 1993–1997 zde došlo k poměrně výrazným sesuvům v severovýchodní části, které byly podmíněny zejména technologickými problémy.

Obvodní báňský úřad Kladno zjistil při inspekčních kontrolách počátkem r. 2004 závažné okolnosti týkající se nestability čelního východního svahu odvalu a zaznamenal doprovodné projevy zahoření včetně výronů plynných emisí. Proto klasifikoval situaci na odvalu V Němcích jako havarijní a uložil státnímu podniku Palivový kombinát Ústí, aby ji neprodleně řešil.

Sanace a rekultivace odvalu V Němcích

Na základě usnesení vlády České republiky č. 552/2003, které řeší zmírnění dopadů ukončení těžby uhlí v kladenském revíru, byly zajištěny finanční prostředky pro sanaci odvalu V Němcích a v polovině r. 2004 mohly být zahájeny práce na odstranění havarijního stavu. Komplexní vrtný průzkum, který měl za úkol zjistit stav termických procesů uvnitř odvalu, prokázal, že endogenní požár zasáhl více než 90 % celkové plochy. Vzhledem k obrovskému objemu odvalu, jeho umístění v lesním porostu a rozsahu zahoření byla zvolena metoda důkladného a trvalého zatěsnění celého tělesa odvalu, umožňující výrazně omezit přístup kyslíku. Pro úspěšnost projektu je také důležité zajistit stabilitu východního svahu a zabránit dalším sesuvům.

Jako materiál pro zatěsnění odvalu se používá popílkový stabilizát EKO-KARBO. Na stavbu se dopravuje v suchém stavu v cisternách, na místě se ve zvláštním zařízení míchá pod tlakem s vodou a v tekutém stavu se vypouští na povrch odvalu. Těsnicí vrstva, kterou stabilizát vytvoří, musí mít tloušťku nejméně 60 cm. Část zateče i do povrchových vrstev odvalu. Po dvou dnech je těsnicí vrstva natolik zatuhlá, že po ní mohou jezdit nakladače nebo nákladní automobily. Aby se zajistila neprodyšnost těsnicí vrstvy, musí se po utuhnutí rychle překrýt vyhořelou haldovinou, popřípadě zeminou, a to alespoň ve vrstvě tlusté 1 metr. Tím se zabrání zvětrávání a zachová se i určitá pružnost. Vlastní systém těsnění se zahajuje vybudováním těsnicí ostruhy pod patou celého obvodu odvalu, která je hluboká nejméně 2 metry a je vyplněna stabilizátem EKO-KARBO, v některých místech těsnicím jílem. Na tuto ostruhu navazuje těsnění svahů. To se provádí systémem hrázek, které se vylévají stabilizátem. Postupuje se proti svahu po jednotlivých etážích. Takto vytvořené těsnicí pruhy stabilizátu musí na sebe navazovat a tvořit souvislou vrstvu, která musí mít tloušťku alespoň 60 cm (měřeno kolmo k ploše odvalu). Na temeno odvalu se stabilizát aplikuje v požadované tloušťce pomocí systému „rybníčků“ tak, aby byla vrstva celistvá.

Pro zajištění stability východního svahu se musel zmírnit svahový úhel. Protože to nešlo zásahem do odvalu, který hořel, bylo nezbytné svah podepřít a přisypat. Podepření se dosáhne vybudováním kamenné patní lavice široké 25 metrů, dlouhé 110 metrů a vysoké 8 metrů, která se umístí do výkopu (o hloubce alespoň 4 metry) před patou odvalu. Jako materiál na přisypání ke svahu se využije vyhořelá haldovina z původního odvalu Schoeller a z tzv. lanovkového odvalu. Tento materiál se bude proti svahu postupně navážet a hutnit po vrstvách vysokých 0,6 metru. Konečný svah bude tvarován do systému několika pater, jejichž sklon bude v poměru asi 1 : 2,1. Sanace samozřejmě řeší i řádné odvodnění celé haldy včetně protierozních opatření. Součástí prací je také zatrubnění Libušínského potoka v oblasti mezi současnou a budoucí patou odvalu po ukončení prací. Tato oblast se rovněž musí odvodnit pomocí soustavy drénů.

Rekultivovaná halda

Práce na sanaci haldy V Němcích by měly být ukončeny do konce letošního roku. Zhotovitelem je firma Energie – stavební a báňská, a. s., která získala značné zkušenosti při sanaci hořící haldy dolu Kateřina v Radvanicích (Vesmír 85, 624, 2006/10), a je tedy zárukou, že práce bude předána v termínu a v požadované kvalitě.

Po ukončení sanace bude následovat rekultivace celé oblasti odvalu V Němcích. Při zpracovávání projektové dokumentace pro tuto činnost těsně spolupracuje státní podnik Palivový kombinát Ústí s odborníky na ochranu přírody. Konečná podoba odvalu by měla být taková, aby se co nejlépe začlenil do okolní krajiny a aby po úplném dokončení prací nebylo patrné, že jde o umělé dílo, které vzniklo hornickou činností při dobývání černého uhlí na Kladensku.

Palivový kombinát Ústí, státní podnik, 400 76 Ústí nad Labem

Více o dějinách dolování na Kladensku viz www.hornictvi.info/histhor/lokality/kladno/.... Předlistopadové jméno dolu Schoeller bylo Nejedlý I.

www.pku.cz

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Energetika

O autorovi

Vladimír Polívka

Ing. Vladimír Polívka (*1959) vystudoval Vysokou školu báňskou v Ostravě. V PKÚ, s. p., je vedoucím střediska Kladenské doly.

Doporučujeme

Přemýšlej, než začneš kreslit

Přemýšlej, než začneš kreslit

Ondřej Vrtiška  |  4. 12. 2017
Nástup počítačů, geografických informačních systémů a velkých dat proměnil tvorbu map k nepoznání. Přesto stále platí, že bez znalosti základů...
Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné