Tiskane izdaje
V zvezi s projektom 6. bloka TEŠ je bilo v zadnjem času veliko govora tudi o Premogovniku Velenje. Zato se čutim dolžnega širšo javnost celoviteje seznaniti z naravnimi danostmi in pogoji, pod katerimi poteka izkoriščanje premoga v Velenju, in tako olajšati vpogled v razmere.
Premogov oziroma lignitni sloj v Šaleški dolini je z največjo debelino 168 metrov tretji najdebelejši sloj premoga na svetu. Povprečna debelina le 60 m ga na svetovni lestvici najdebelejših slojev sicer pomakne za nekaj mest navzdol, še vedno pa je zaradi svoje velike debeline svetovna redkost.
Večino debelih premogovih oziroma lignitnih slojev izkoriščajo v svetu s površinskimi kopi, kar je ekonomično do razmerja 9 : 1 med premeščeno krovnino v kubičnih metrih in odkopanim premogom v tonah. To bi bilo mogoče doseči tudi v Šaleški dolini, vendar bi bile okoljske posledice površinskega rudarjenja za dolino katastrofalne. Pred več kot pol stoletja sprejeta in iz lokalne rudarske tradicije izhajajoča odločitev za podzemno izkoriščanje premoga je bila zato za okolje zelo prijazna, čeprav žal ni rudarjenja brez okoljskih posledic.
Podzemno pridobivanje premogovega sloja tako izjemne debeline je zahtevalo v svetovnem merilu edinstvene rešitve z več zaporednimi rezi premoga in nadpovprečna raziskovalno-razvojna prizadevanja. Za Premogovnik Velenje (PV) je značilna večgeneracijska usmerjenost v ekonomično, a za rudarje varno in za okolje prijazno odkopavanje lignitnega sloja. Svoj vrh je dosegla v visoko produktivni velenjski odkopni metodi, ki je svetovni patent. Proizvedla pa je tudi vrsto z varnostjo rudarjenja povezanih rešitev in orodij, ki so PV in naše strokovnjake postavili na svetovni zemljevid. To premogovniku omogoča varno in ekonomično ter kolikor je pač mogoče do okolja prijazno izkoriščanje premoga.
Geološke razmere
Območje v Šaleški dolini, kjer je pod do 450 metrov debelimi plastmi sedimentov premogov sloj, leži v tektonski enoti z imenom velenjsko-dobrniška udorina. Oblikoval jo je najpomembnejši prelomni sistem tega območja, usmerjen približno v smeri severozahod-jugovzhod. Prostor za sedimente je v bazenu nastal z razpiranjem razpoke v zemeljski skorji. Na podlago, ki je v severnem delu bazena več kot 200 milijonov let star triasni dolomit, v osrednjem in južnem pa okoli 20 do 25 milijonov let star oligocenski andezit s tufom in brečo ter miocenska peščenjak in litotamnijski apnenec, so odložene do 4 milijone let stare pliocenske in do 2,6 milijona let stare ledenodobne (pleistocenske) plasti.
Na starejšo podlago so se najprej odložile bazalne plasti iz peščenih meljev, nad njimi neposredna talnina premoga s povečanim deležem gline, kot prehod v premog pa premoška glina. Okrog 3 milijone let star premog je v spodnjem delu jalovinast, nad z najmanjšo dopustno kurilno vrednostjo »lignita« E=8,4 MJ/kg določeno mejo pa kvaliteten. Nad njim leži krovninski lapor, nad tem pa plasti glinovca in meljevca z vložki in plastmi peskov (višje še proda). Nato sledijo do površine glina, melj z vložki peska in proda, peščeni melji s peskom in prodom in končno še aluvialni nanosi in preperina.
S poznejšim posedanjem in erozijo je nastala dolina današnjih oblik. Sloj premoga je najbliže površini ob robovih, najgloblji pa v osrednjem delu, kjer doseže največjo debelino; dolg je 8,3 in širok 1,5 do 2,5 kilometra. Nastal je med pogrezanjem kadunje v močvirskem okolju, primernem za rast rastlin, ki so zanj dale podlago.
Zarušni procesi in varno odkopavanje premoga
Le z obsežnimi, dolgoletnimi ter tehnično-tehnološko in finančno zahtevnimi raziskavami je PV uspelo dognati vse ključne značilnosti zarušnega procesa in odvodnjevanja vodonosnih plasti, na tem utemeljiti vse potrebne varnostne kriterije, sprostiti sedanji obseg izkoristljivih zalog ter tehnično-tehnološko razviti še varno in visokoproduktivno odkopno metodo.
Naj v tem okviru omenimo, prvič, kriterije za varno odkopavanje nad dolomitnim kraško-razpoklinskim vodonosnikom; od njihove uvedbe leta 1973 iz triasnega vodonosnika v premogovnik ni več vdorov vode; drugič, kriterije za varno odkopavanje pod vodonosnimi peski, ki temeljijo na spoznanju, da se nad določeno višino neposrednega rušenja plasti nad rudniškimi odkopi povijajo; od uvedbe teh kriterijev v premogovnik že desetletja iz krovnine ni bilo več vdorov vode in blata; in tretjič, kriterije za varno odkopavanje pod z vodo zapolnjenimi površinskimi udorinami, ki slonijo na spoznanju, da se krovninske plasti od predela neposredno nad odkopi zvezno povijajo vse do globine le 20 metrov pod zemeljskim površjem.
Geodinamični pojavi in varnostni ukrepi
Pridobivanje premoga v PV spremljajo tudi izbruhi premoga in plina ter izbruhi plinov, ki jih uvrščamo med geodinamične pojave v rudarstvu. Njihov vzrok in sprožilec je v premogu akumulirana energija, glavna premogovna plina pa metan in ogljikov dioksid. Raziskovanje teh pojavov poteka v PV že več kot 30 let. Zaradi visoke ravni in širšega interesa so v PV za raziskave pridobili tudi sredstva iz evropskih programov Eureka in ProInno 2.
Za obvladovanje dinamičnih pojavov in varnost rudarjev je zato lahko v uporabi vrsta ukrepov, postopkov in varnostnih sistemov, ki so PV leta 2005 omogočili uveljavitev mednarodnega standarda varnosti in zdravja pri delu OHSAS 18001. S tem je postal prvi rudnik s podzemno proizvodnjo, ki ima v svetu na tak način verificirano spoštovanje najzahtevnejših varnostnih norm.
Vplivi rudarjenja na površje
Načrtovanje razvoja rudnika in proizvodnje zajema tudi napovedi vpliva posameznih in vseh odkopov na površino. V PV za to uporabljajo računalniško podprt model za napovedovanje premikov površine kot posledice pridobivanja premoga. Osnova modela so statistične analize merjenih pogrezkov in premikov ter geomehanski konsolidacijski model. Računalniški program omogoča izračun horizontalnih in vertikalnih premikov terena za vsako od opazovanih točk, ki tvorijo reliefni model pridobivalnega območja.
Na celotnem pridobivalnem območju PV poteka monitoring premikov terena na več kot 400 merilnih točkah, merijo pa tudi globino šaleških jezer. Na podlagi tega lahko zatrdim, da so razlike med napovedanimi in dejanskimi premiki minimalne, tako v območju maksimalnih ugrezanj kakor tudi v robnem območju ugreznine. Napovedi premikov površine zaradi rudarskih del z modelom so torej zanesljive.
Velenjska odkopna metoda
Jamsko odkopavanje lignita kljub izjemno debelemu sloju ne bi bilo ekonomično, če PV med svojim razvojem ne bi razvil in stalno posodabljal odkopne metode. Velenjska širokočelna odkopna metoda se je razvila na klasičnih odkopih, ki so bili opremljeni s trenjskimi stojkami in železnimi stropniki. Nizka storilnost, težko fizično delo in visoki stroški proizvodnje so zahtevali pospešen razvoj tehnologije rudarjenja in opreme.
Na začetku 70. let je v PV stekel intenziven razvoj opreme za mehanizacijo dela na širokih čelih. Vrh razvoja pomeni hidravlično ščitno podporje s transporterjem na drsnih nogah ščita, prostorsko prilagodljivim nameščanjem ščita, možnostjo popolnega obvladovanja (preprečevanja) zruškov v podkopnem delu ter z elektro-hidravličnim načinom krmiljenja. Velenjska odkopna metoda se še vedno razvija – predvsem v smeri optimizacije odkopnih gabaritov; višine, dolžine in dnevnega napredka odkopa. Nadaljnji razvoj jame pa temelji na manjšem številu daljših širokih čel in uporabi najsodobnejše rudarske opreme.
Temeljni pristop pri odkopavanju z velenjsko širokočelno metodo je v tem, da poveča območje pridobivanja premoga na odkopu tudi nad varovani prostor in pri tem za lomljenje in drobljenje premoga izkoristi naravne sile. Prav slednje zagotavlja metodi visoko produktivnost.
Odkop je višinsko razdeljen na podkopni in nadkopni del. Podkopni del višine 4 do 5 metrov je zavarovan s hidravličnim podporjem, ki omogoča mehanizirano pridobivanje z odkopnimi stroji oziroma kombajni ter odvoz z zmogljivimi verižnimi transporterji. Nadkopni del, visok 5 do 17 metrov, je izpostavljen dinamičnim jamskim pritiskom. Ti brez uporabe razstreliva porušijo plast premoga, ki ga potem kontrolirano spuščajo v odkopni transporter in sproti odvažajo na površino.
Odvodnjevanje krovnih vodonosnikov
V severozahodnem območju sloja premoga so krovninski pliocenski vodonosniki najdebelejši, debelina izolacijske plasti najmanjša, zaloge kvalitetnega lignita pa velike. Previsoke tlake vode v vodonosnikih nad premogom je bilo treba za varno in ekonomično odkopavanje premoga zelo znižati. Za to potreben 20-letni postopek je zahteval razvoj načrtovalskih orodij in tem vodonosnikom prilagojene izvedbe jamskih odvodnjevalnih vrtin ter odvodnjevanje z v jamo priključenimi površinskimi vodnjaki. Z uporabo obeh načinov odvodnjevanja so tlaki vode v krovninskih vodonosnikih upadli s približno 30 na manj kot 2 bara, načrtovanje postopka pa se je izkazalo za učinkovito in točno.
Dotok vode v jamo se je sprva povečal, tako da je je bilo treba izčrpati 1,2 kubičnega metra na tono pridobljenega premoga. Danes je ta količina le še približno 0,6 kubičnega metra. Dotok vode bo še upadal, vendar se bo dolgoročno zmanjšala tudi proizvodnja premoga. Količina izčrpane vode na tono izkopanega premoga bo zato ostala na današnji ravni.
Prof. dr. Miran Veselič, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo Univerze v Ljubljani, častni predsednik mednarodnega združenja za rudniške vode (IMWA)
