Pobierz pełna wersję artykułu

193
CUPRUM – Czasopismo Naukowo-Techniczne Górnictwa Rud
nr 4 (77) 2015, s. 193-198
___________________________________________________________________________
Koncepcja docelowego modelu kopalni Lubin
z budową nowego szybu
Jerzy Grzesiński1), Sławomir Hanzel2), Marek Marzec1), Zbigniew Sadecki2)
1)
Zakłady Górnicze „Lubin”, Lubin
[email protected]; [email protected]
2)
KGHM CUPRUM sp. z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe, Wrocław
[email protected]; [email protected]
Streszczenie
Istniejąca infrastruktura kopalni Lubin umożliwia prowadzenie działalności górniczej do około
2030-2035 roku. Wydłużenie okresu eksploatacji możliwe jest poprzez zagospodarowanie
złoża we wschodniej części obszaru górniczego Lubin-Małomice. Z uwagi na ograniczenia
wentylacyjne taki program wymaga wybudowania nowego szybu i zmiany modelu sieci wentylacyjnej kopalni. W artykule przedstawiono koncepcję docelowego modelu kopalni z budową
nowego szybu L-M (L-VIII).
Słowa kluczowe: zmiana funkcji szybu, budowa szybu, model kopalni
The concept of a target model of Lubin mine
with the construction of a new shaft
Abstract
Existing infrastructure of the Lubin mine enables mining to about 2030-2035 year. Extending the period of mining is possible by development of deposit in the east part of the LubinMalomice mining area. Due to ventilation limitations such a program requires the construction of a new shaft and changing of a model of the mine ventilation network. In the article
the new model of mine with L-VIII shaft is proposed.
Key words: the change of shaft function, construction of a shaft, model of mine
Wstęp
Najstarsze rejony eksploatacyjne kopalni Lubin, udostępnione w pierwszej połowie
lat 70. XX wieku, zostały już prawie całkowicie wyeksploatowane. W niedługim czasie większość oddziałów prowadzić będzie eksploatację w rejonach znacznie oddalonych od istniejących szybów, co negatywnie wpłynie na możliwość przewietrzania
pól wybierkowych oraz efektywny czas pracy załogi, a w konsekwencji doprowadzi
do wcześniejszego zakończenia eksploatacji. W celu przedłużenia żywotności kopalni poprzez efektywne zagospodarowanie zasobów w całym obszarze górniczym
należy rozważyć możliwość wybudowania, we wschodniej części obszaru, nowego
szybu o funkcji materiałowo-zjazdowej, który zasili w świeże powietrze najbardziej
odległe pola eksploatacyjne oraz spowoduje skrócenie długości dróg dojazdowych.
194
Grzesiński J. i in., Koncepcja docelowego modelu kopalni Lubin…
___________________________________________________________________________
1. Aktualny model zagospodarowania złoża Lubin-Małomice
oraz planowane kierunki jego eksploatacji
Złoże rud miedzi Lubin-Małomice jest udostępnione z powierzchni siedmioma szybami, zlokalizowanymi na czterech placach szybowych. Obszar kopalni podzielono
na cztery rejony szybowe:
 rejony szybowy główny (LG), z szybami L-I i L-II,
 rejon szybowy wschodni (LW), z szybami L-III i L-VII,
 rejon szybowy zachodni (LZ), z szybami L-IV i L-V,
 rejon szybu północnego, z szybem L-VI.
Pod względem wentylacyjnym cztery szyby pełnią funkcję wdechową (L-I, L-II,
L-VI i L-VII), a trzy funkcję wydechową (L-III, L-IV i L-V). Do przewietrzania kopalni
Lubin wykorzystywany jest również szyb wentylacyjny R-VIII kopalni Rudna. Ponadto, szyby: L-I, L-III, L-IV i L-V pełnią funkcję zjazdowo-materiałową, szyb L-II – wydobywczą, a szyb L-III – podsadzkową.
W 2015 r. rozpoczęto inwestycję, której celem jest zmiana funkcji szybu L-VI na
zjazdowo-materiałową. W jej wyniku szyby L-IV i L-V przestaną pełnić ww. funkcję,
a szyb L-IV będzie mógł zostać poddany likwidacji. Zmiana ta, poprzez skrócenie
długości dróg transportowych, wpłynie na znaczne wydłużeniem efektywnego czasu
pracy załogi dojeżdżającej do pól eksploatacyjnych w północnych rejonach kopalni
[2, 3].
Eksploatacja złoża Lubin-Małomice obecnie prowadzona jest w części północnej
obszaru górniczego (przy granicy z OG „Rudna” i w sąsiedztwie szybu L-VI), w części południowej (wychodnie) oraz na południowy-wschód od szybów rejonu Lubin
Wschodni. W kolejnych latach potencjał wydobywczy kopalni przemieszczał się
będzie generalnie w kierunku południowo-wschodnim, stopniowo odsuwając się od
istniejących szybów.
Aktualnie w obszarze górniczym Lubin-Małomice prowadzone są prace wiertnicze z powierzchni, dzięki którym możliwe będzie potwierdzenie zasięgu zalegania
złoża we wschodniej części OG. Pozytywne informacje o złożu, jego budowie i jakości są głównym czynnikiem, wpływającym na długoterminowe programy robót górniczych i docelowy model kopalni.
2. Nowy model udostępnienia złoża Lubin-Małomice
Wybudowanie nowego szybu L-M (L-VIII) w istotny sposób zmieni dotychczasowy
model kopalni. Obecnie rozpatrywanych jest kilka możliwych wariantów, a ostateczna decyzja wymaga przeprowadzenia szczegółowej analizy wentylacyjnej.
W artykule opisano jeden z możliwych wariantów, który zakłada – po wybudowaniu
szybu L-M (L-VIII) – całkowitą likwidację rejonu Lubin Zachodni i likwidację szybu
R-VIII.
Nowy model kopalni tworzyć będą nadal cztery rejony szybowe:
 główny LG z szybami L-I i L-II – z funkcjami, jak w modelu aktualnym,
 rejon szybu północnego L-VI,
 wschodni LW z szybami L-III i L-VII,
 rejon szybu L-VIII.
Szyb L-VI będzie pełnił funkcję zjazdowo-materiałową oraz dodatkowo funkcję
opuszczania maszyn dołowych. Obecnie funkcję tę dla wszystkich kopalń KGHM
Polska Miedź S.A. pełni szyb P-VII kopalni Polkowice-Sieroszowice. Szybem L-VI
195
Grzesiński J. i in., Koncepcja docelowego modelu kopalni Lubin…
___________________________________________________________________________
świeże powietrze doprowadzane będzie do oddziałów eksploatacyjnych w północnych częściach obszaru górniczego.
Po wybudowaniu – w latach 2024/2025 – nowego szybu L-M (L-VIII) oraz zakończeniu eksploatacji w filarze miasta Lubin szyby rejonu LW (L-III i L-VII) będą pełniły
jedynie funkcję wentylacyjną (szyby wydechowe) – szyb L-III przestanie pełnić funkcję materiałowo-zjazdową, a szyb L-VII podsadzkową. W przyjętym modelu wentylacyjnym szyby L-III i L-VII będą jedynymi szybami wentylacyjnymi kopalni.
Nowy szyb L-VIII – podobnie jak szyby L-I i L-VI – będzie pełnił funkcję zjazdowo-materiałową. Szyb ten (wdechowy pod względem wentylacyjnym) umożliwi
przewietrzanie oddziałów eksploatacyjnych we wschodniej części obszaru górniczego.
Realizacja opisywanego wariantu docelowego modelu kopalni, po zlikwidowaniu
obu szybów w rejonie Lubin Zachodni i szybu R-VIII, pozwoli na wybranie zasobów
w ich filarach ochronnych, jak również zasobów w strefie ochronnej wyrobisk poziomu 740, które obecnie zakwalifikowane są do nieprzemysłowych i nieprzewidywane
do wybrania do końca żywotności kopalni.
Na rys. 1 pokazano prawdopodobny zasięg zalegania złoża o zasobności powyżej 50 kg/m2. Eksploatacja znacznej części tego złoża, przy obecnym modelu kopalni, może okazać się niemożliwa, ze względu na ograniczenia wentylacyjne i kosztowe – związane ze skróceniem efektywnego czasu pracy na oddziałach eksploatacyjnych (zbyt długie drogi transportu).
Prognozuje się, że wybudowanie nowego szybu L-M (L-VIII) pozwoli na efektywne zagospodarowanie planowanych do wybrania zasobów, przedłużając działalności
górniczej O/ZG „Lubin” o około 15 lat [5].
Rys. 1. Proponowany docelowy model kopalni Lubin
196
Grzesiński J. i in., Koncepcja docelowego modelu kopalni Lubin…
___________________________________________________________________________
3. Wstępna koncepcja budowy szybu L-VIII
Podstawą do opracowania wstępnej koncepcji obudowy szybu L-VIII, dla rekomendowanej lokalizacji, była analiza uwarunkowań geologiczno-górniczych rejonu,
a w szczególności analiza profili otworów hydrobadawczych S-50 i S-270, zlokalizowanych w sąsiedztwie proponowanej lokalizacji. Analiza ta pozwoliła na przyjęcie
wstępnych założeń odnośnie do głębokości mrożenia górotworu. Przyjęto [4], że:
− do głębokości 6 m będzie wykonana głowica szybu,
− w przedziale głębokości 6-398 m szyb będzie wykonywany w obudowie tubingowej (do około 15 m poniżej planowanej głębokości mrożenia górotworu),
− poniżej obudowy tubingowej (na długości 243 m) szyb będzie wykonany
w obudowie betonowej).
Rys. 2. Koncepcja budowy szybu L-VIII
197
Grzesiński J. i in., Koncepcja docelowego modelu kopalni Lubin…
___________________________________________________________________________
4. Określenie niezbędnych nakładów oraz zmiany kosztów w wyniku
zmiany modelu
Realizacja docelowego modelu kopalni wg opisywanego wariantu wymaga poniesienia nakładów, w szczególności (poza nakładami na zmianę funkcji szybu L-VI,
które przedstawiono w [6]) na:
− zakup działek o powierzchni 10,2 ha pod zabudowę placu szybowego kompleksu zjazdowo-materiałowego L-VIII,
− budowę kompleksu szybu L-VIII o funkcji zjazdowo-materiałowej,
− wykonanie wyrobisk podszybia szybu L-VIII,
− wykonanie wlotów lunet wentylacyjnych w szybie L-VII oraz budowę wyrobisk podszybia ww. szybu, w zakresie umożliwiającym pełnienie przez ten
szyb funkcji wentylacyjnej dla wymaganych parametrów,
− budowę stacji wentylatorów przy szybie L-VII,
− wymianę wentylatorów przy szybie L-III, na wentylatory o charakterystyce
zbieżnej z nową stacją wentylatorów przy szybie L-VII.
Zmiana modelu kopalni ma wpływ na zakres występujących kosztów. Nowo powstałe obiekty będą generowały nowe koszty, natomiast koszty związane z obiektami, które zostaną zlikwidowane, przestaną występować.
Nowo powstałe koszty (poza kosztami związanymi ze zmianą funkcji szybu L-VI
[6]) będą wynikały głównie z:
− utrzymania kompleksu szybu zjazdowo-materiałowego L-VIII,
− obsługi i pracy nowej stacji wentylatorowej przy szybie L-VII,
− zwiększonego zużycia energii przez nową stację wentylatorów przy szybie
L-III.
Koszty, które przestaną występować w wyniku zmiany modelu kopalni Lubin (poza kosztami związanymi ze zmianą funkcji szybu L-VI [6]), związane będą w szczególności z likwidacją:
− kompleksu szybowego L-V,
− transportu szynowego w rejonach kopalni LG i LW,
− transportu ludzi i materiałów szybem L-III,
− szybu wentylacyjnego R-VIII,
− ogrzewania powietrza wlotowego do szybu L-VII (zmiana funkcji).
Podsumowanie
1. Nowy model kopalni Lubin, uwzględniający zmianę funkcji szybu L-VI na zjazdowo-materiałową, oraz wybudowanie nowego szybu L-VIII, o takiej samej
funkcji, pozwoli na wyłączenie z ruchu (likwidację) rejonu szybowego LZ oraz
szybu wentylacyjnego R-VIII kopalni Rudna. Zgodnie z zaproponowanym modelem szyb L-III (LW) traci funkcję materiałowo-zjazdową, a szyb L-VII (LW)
staje się szybem wentylacyjnym.
2. Przedstawiony w referacie model udostępnienia złoża Lubin-Małomice pozwoli
na wydłużenie eksploatacji górniczej O/ZG „Lubin” o około 15 lat, dzięki możliwości efektywnego wybrania zasobów w północno-wschodniej i wschodniej
części obszaru górniczego.
3. Wyłączenie z eksploatacji szybów LZ i R-VIII umożliwi wybranie znajdujących
się w ich filarach ochronnych zasobów. W aktualnym modelu kopalni zasoby te
198
Grzesiński J. i in., Koncepcja docelowego modelu kopalni Lubin…
___________________________________________________________________________
są zaliczone do nieprzemysłowych, z uwagi na funkcjonowanie ww. szybów do
końca ruchu zakładu.
4. Podstawowym ryzykiem, związanym z budową nowego szybu, jest baza zasobowa (występowanie, zaleganie i jakość złoża). Ostateczną decyzję o budowie
szybu należy podjąć po dokonaniu analizy rdzeni z powierzchniowych prac
wiertniczych, zaplanowanych do realizacji na 2015 r., oraz przeprowadzeniu
analizy wentylacyjnej i ostatecznej analizy ekonomicznej opłacalności inwestycji.
Bibliografia
[1] Sadecki Z. i inni, 2013, Analiza docelowego modelu transportu ludzi i materiałów w kopalni „Lubin” w wariancie z budową nowego szybu w obszarze górniczym „Małomice I”,
Praca niepublikowana KGHM CUPRUM sp. z o.o. – CBR, Wrocław.
[2] Sadecki Z. i inni, 2011, Opracowanie docelowego modelu kopalni „Lubin” po zakończeniu eksploatacji w rejonie szybów zachodnich, Praca niepublikowana KGHM CUPRUM
sp. z o.o. – CBR, Wrocław.
[3] Sadecki Z. i inni, 2013, Opracowanie docelowego modelu kopalni „Lubin” po zakończeniu eksploatacji w rejonie szybów zachodnich. Suplement – aktualizacja analizy ekonomicznej. Praca niepublikowana KGHM CUPRUM sp. z o.o. – CBR, Wrocław.
[4] Sadecki Z. i inni, 2012, Studium lokalizacji nowego szybu na wschodzie kopalni „Lubin”
wraz z szacunkiem kosztów. Praca niepublikowana KGHM CUPRUM sp. z o.o. – CBR,
Wrocław.
[5] Sadecki Z. i inni, 2014, Program robót górniczych o/ZG „Lubin” do sczerpania złoża,
przy uwzględnieniu funkcjonowania projektowanego szybu L-M, Praca niepublikowana
KGHM CUPRUM sp. z o.o. – CBR, Wrocław.
[6] Hanzel S. i inni, 2013, Ocena zasadności zmiany funkcji szybu L-VI kopalni „Lubin”, Artykuł w Czasopiśmie Naukowo-Technicznym Górnictwa Rud „CUPRUM”, nr 4(69), 2013,
s. 83-89.