Górnictwo węgla brunatnego w Republice Czeskiej

Węgiel brunatny w Republice Czeskiej wydobywany jest w dwóch zagłębiach. W północno-zachodniej części kraju zlokalizowane jest zagłębie sokolovskie, w którym eksploatacja węgla brunatnego prowadzona jest przez przedsiębiorstwo Sokolovská uhelná a.s. (SU). Jednak największym zagłębiem jest Północnoczeskie Zagłębie Węglowe, gdzie węgiel brunatny wydobywany jest przez dwa przedsiębiorstwa: Severočeské doly a.s. (SD) i Mostecká uhelná a.s. (MUS). Dodatkowo węgiel brunatny wydobywany jest przez dwie kopalnie podziemne (Dúl Kohinoor a.s. i Lignit Hodonín s.r.o.), których wydobycie nie przekracza 600 tys. Mg rocznie.

W przeciągu ostatnich piętnastu lat wydobycie węgla sukcesywnie malało. W 1984 roku osiągnięto maksymalne wydobycie na poziomie 96,8 mln Mg. Następnie w latach 90. spadło ono z poziomu prawie 80 mln Mg do 50 mln Mg. Poziom ten utrzymuje się obecnie oraz będzie utrzymany z pewnością do 2010 roku. Z uwagi na wprowadzenie w 1991 roku przez rząd czeski ograniczeń terytorialnych eksploatacji węgla brunatnego po 2010 najprawdopodobniej nastąpi spadek wydobycia tego surowca. W przypadku zmiany tych ograniczeń możliwa będzie eksploatacja węgla brunatnego na poziomie co najmniej 30 mln Mg rocznie do 2030 r.

Wydobycie węgla brunatnego przez kopalnie odkrywkowe w 2005 r. wyniosło 48.196 mln Mg. Największym producentem tego surowca jest przedsiębiorstwo Severočeské doly a.s. Eksploatacja prowadzona jest w dwóch odkrywkach: Libouš i Bilina. Łączne wydobycie tych kopalń wyniosło 22,248 mln Mg, co stanowiło 46% całkowitego wydobycia. Mostecká uhelná a.s. eksploatuje węgiel brunatny z trzech odkrywek: ČSA, J. Šverma i Vršany. Łączne wydobycie tych kopalń wyniosło 15.641 mln Mg, co stanowiło 34% udział w całkowitym wydobyciu. Trzecim przedsiębiorstwem jest Sokolovská uhelná a.s., która prowadzi eksploatację w dwóch odkrywkach: Jiři i Družba. Łączne wydobycie tych kopalń wyniosło 10.307 mln Mg (20% całkowitego wydobycia).

Współczynnik zdejmowania nadkładu do urobionego węgla jest bardzo korzystny i średnio wyniósł 2,96 m³/Mg w 2005 r. Największym współczynnikiem charakteryzuje się, najgłębsza z czeskich kopalń, kopalnia Bilina (5,18 m³/Mg), a najmniejszym kopalnie J. Šverma i Vršany, tworzące jedno wyrobisko (odpowiednio 1,44 i 1,19 m³/Mg). Dla porównania stosunek zdjętego nadkładu do wydobytego węgla w Polsce w 2005 r. był o 35% wyższy i wyniósł 4,54 m³/Mg.

Rys. 1. Lokalizacja odkrywkowych kopalń węgla brunatnego w Republice Czeskiej.

Rys. 2. Wydobycie węgla brunatnego w Republice Czeskiej w latach 1990-2005.

Tabela 1. Wydobycie węgla brunatnego w kopalniach odkrywkowych w 2005 r.

Przedsiębiorstwo	Kopalnia	Wydobycie węgla w 2005r.	Zdejmowanie nadkładu w 2005r.	Współczynnik N:W w 2005r.	Udokumen-towane zasoby	Przewidywany czas zakończenia eksploatacji	Wartość kaloryczna węgla
		tys. Mg	tys. m3	m3/Mg	mln Mg	rok	kJ/kg
Mostecká uhelná a.s. Most	ČSA J. Šverma Vršany	5.166 2.364 8.111	18.664 3.415 9.651	3,61 1,44 1,19	55,4 14,0 318,6	2017 2012 2054	17.850 11.120 10.800
RAZEM MUS a.s.		15.641	31.730	2,03	388,0	2054	11.760
Severočeské doly a.s. Chomutov	Libouš Bilina	13.208 9.040	31.317 46.791	2,37 5,18	314,3 222,7	2038 2034	11.620 14.300
RAZEM SD a.s.		22.248	78.108	3,51	537,0	2038	12.710
Sokolovská uhelná a.s. Sokolov	Jiři Družba	8.176 2.131	23.781 8.903	2,91 4,18	134,9 76,5	2026 2044	12.600 12.700
RAZEM SU a.s.		10.307	32.684	3,17	211,4	2044	12.620
Całkowite wydobycie węgla brunatnego w Republice Czeskiej		48.196	142.522	2,96	1.136	2054	12.380

Tabela 2. Parametry różnych sortymentów węgla oferowanych przez SD a.s.

Kopalnia	Typ	Uziarnienie	Średnia wartość kaloryczna	Średnia zawartość popiołu	Średnia zawartość siarki	Średnia wilgotność
		mm	kJ/kg	%	%	%
Bilina	Kostka 2	40 - 100	17.600	9,8	0,77	30,2
	Orzech 1	20 - 40	17.600	9,8	0,77	30,2
	Miał 1	0 - 10	16.900	13,1	0,84	29,7
	Mieszanka energetyczna 1	0 - 30	15.600	18,6	0,85	29,5
	Mieszanka energetyczna 4	0 - 30	11.400	39,7	0,82	25,4
Libouš	Mieszanka energetyczna 2	0 - 40	10.500-11.500	34-37	1,8	34

Należy również zwrócić uwaga na jakość wydobywanego węgla brunatnego, który charakteryzuje się bardzo wysoką kalorycznością sięgającą nawet 17.850 kJ/kg. Średnia wartość wynosi 12.380 kJ/kg. Wydobyty węgiel brunatny sprzedawany jest w kilku odmianach m.in.: kostka, orzech, miał czy mieszanka przeznaczona do spalania w elektrowniach zawodowych.

W przypadku SD a.s. w 2005 r. sprzedaż mieszanki energetycznej stanowiła 86,7% całej sprzedaży węgla i przeznaczona była do spalania w elektrowniach należących do ČEZ a.s. Pozostała część sprzedawana była do różnych zakładów przemysłowych, gminnych ciepłowni i gospodarstw domowych. Niecały 1% stanowił eksport, głównie do Słowacji. Średnia cena sprzedaży 1 tony węgla w SD a.s. w 2005 r. wyniosła 46,23 zł.*

W ciągu ostatnich trzech lat zakończony został proces prywatyzacji kopalń węgla brunatnego. MUS a.s. został wykupiony przez swoich wcześniejszych menadżerów, którzy posiadają obecnie 60% akcji. Pozostałe 40% należy do cypryjskiego inwestora finansowego Indoverse Czech Coal Investments Limited. Wcześniejsza kadra zarządzająca stała się również właścicielem SU a.s., która poprzez spółkę Sokolovská tižebni a.s. przejęła w 2004 r. 49,99% akcji SU, by później sukcesywnie zwiększyć swój udział. W przypadku największego producenta węgla brunatnego, akcje SD a.s. zostały w końcu 2005 r. w całości przejęte przez grupę energetyczną ČEZ a.s.

Na przestrzeni ostatnich piętnastu lat widoczny jest znaczący spadek liczby pracowników zatrudnionych w branży węgla brunatnego. Spowodowane to było zarówno likwidacją poszczególnych kopalń jak również gruntowną restrukturyzacją, która przygotowała kopalnie do procesu całkowitej prywatyzacji. W 2005 roku zatrudnionych było w branży 13.556 osób, co stanowi spadek aż o 305% w porównaniu z rokiem 1990 r. Dla porównania liczba zatrudnionych w polskich kopalniach w tym czasie zmniejszyła się o 28%.

Rys. 3. Struktura własności przedsiębiorstw górniczych węgla brunatnego.

Rys. 4. Stan zatrudnienia w branży węgla brunatnego w Republice Czeskiej w latach 1990-2005.

Analizując wydajność pracy na jednego zatrudnionego w stosunku do wydobycia węgla brunatnego widoczny jest znaczny wzrost wydajności od początku 2000 roku. Do tego momentu wydajność w polskich kopalniach była początkowo wyższa, po czym zaczęła ustępować wydajności kopalń czeskich. W 2005 roku wydajność w czeskich kopalniach była wyższa o 16,9% w porównaniu z tą samą branżą w Polsce.

Rys. 5. Wydajność pracy na jednego zatrudnionego w Mg wydobytego węgla w Polsce i Republice Czeskiej.

Północnoczeskie Zagłębie Węglowe

W północnoczeskim zagłębiu węgla brunatnego wydobywane jest łącznie około 80% całkowitego wydobycia węgla brunatnego w kopalniach odkrywkowych w Republice Czeskiej. W zagłębiu tym eksploatacja prowadzona jest przez dwa przedsiębiorstwa: Severočeské doly a.s. i Mostecká uhelná a.s.

Rys. 6. Lokalizacja kopalń odkrywkowych w północnoczeskim zagłębiu węgla brunatnego.

Eksploatacja węgla brunatnego prowadzona jest klasycznym systemem KTZ. Do urabiania nadkładu stosuje się koparki wielonaczyniowe kołowe jak i łańcuchowe produkcji niemieckiej lub czeskiej (czechosłowackiej). Najpopularniejszą koparką kołową jest koparka KU-800 na podwoziu kroczącym i wydajności teoretycznej 5.800 m³/h. Natomiast największą jednostką jest wyprodukowana w 1978 r. koparka K-10000 o wydajności teoretycznej 10.000 m³/h pracująca w kopalni Bilina (dla porównania podobną wydajność osiąga SchRs-3800). W kwietniu 2005 roku oddano do eksploatacji najnowszą koparkę w czeskich kopalniach, SchRs-1320 o wydajności teoretycznej 5.500 m³/h w kopalni Libouš. Całkowite nakłady związane z zakupem tej koparki wyniosły ok. 1 mld CZK (ok. 130 mln zł). Do urabiania pokładu węgla najczęściej stosuje się koparki kołowe KU-300 o wydajności teoretycznej 1.200 m³/h. Wybrane parametry koparek kołowych zestawiono w tabeli 3.

Tabela 3. Podstawowe parametry koparek kołowych pracujących w kopalniach węgla brunatnego.

Wyszczególnienie	Jedn.	KU-300	K-650 (compact)	KU-800	K-10000
Średnica koła naczyniowego	m	7,6	8,8	12,6	14
Ilość czerpaków	szt.	13	14	15	16
Wydajność teoretyczna	m3/h	1.200	1.850	5.800	10.000
Siła urabiania	kN/m	89	95	130	90
Wysokość urabiania	m	18,3	14,5	31	35
Głębokość urabiania poniżej poziomu	m	3	1,1	5,6	4
Długość wysięgnika	m	26,1	15,6	48,8	70
Prędkość jazdy	m/min.	6	9,5	1,2	1,0
Ciężar roboczy	t	1.240	548	4.420	6.000
Typ podwozia		gąsienicowe	gąsienicowe	kroczące	kroczące

Rys. 7. Koparka K-10000 o wydajności teoretycznej 10.000 m³/h. Kopalnia Bilina (koparka podczas remontu głównego).

Rys. 8. Podwozie kroczące i obrotnica koparki K-10000. Kopalnia Bilina.

Rys. 9. Podwozie kroczące podawarki współpracującej z koparką K-10000. Kopalnia Bilina.

Rys. 10. Najnowsza koparka SchRs-1320 oddana do eksploatacji w 2005 r. Kopalnia Libouš.

Rys. 11. Koparka KU-800 o wydajności teoretycznej 5.800 m³/h. Kopalnia Bilina.

Rys. 12. Podwozie kroczące koparki KU-800. Kopalnia Bilina.

Rys. 13. Podwozie z podwójnymi gąsienicami w podawarce koparki KU-800. Kopalnia Bilina.

Rys. 14. Koparka węglowa KU-300. Kopalnia ČSA.

Rys. 15. Otwory strzałowe i transport trudnourabialnych utworów występujących w nadkładzie. Kopalnia Bilina.

Koparki łańcuchowe stanowią nieliczną grupę wśród maszyn podstawowych. Służą one zarówno do urabiania nadkładu jak i pokładu węgla. Najczęściej spotykaną koparką łańcuchową jest RK-5000. Ostatni typ tej koparki zbudowano w 1988 r.

Rys. 16. Koparka RK-5000 zbudowana w 1988 r. Kopalnia ČSA.

Urobek transportowany jest przenośnikami taśmowymi o szerokości taśmy od 1.200 do 2.200 mm na zwałowiska wewnętrzne lub składowiska. Zbiorcze przenośniki węglowe obudowane są pokryciem z blachy falistej. W kopalni Libouš zainstalowano przejezdną kruszarkę DSOH do kruszenia ponadwymiarowych brył nadkładu. Współpracuje ona bezpośrednio z koparką kołową KU-800 oraz przenośnikiem taśmowym 1.800 mm.

Rys. 17. Widok obudowanego blachą falistą zbiorczego przenośnika węglowego.

Rys. 18. Podwozie kroczące stacji napędowej. Kopalnia Bilina.

Większość typów zwałowarek zbudowana jest na podwoziu kroczącym. Największą jednostką jest zwałowarka ZPD-13000 oddana do eksploatacji w 1985 r. pracująca w kopalni Bilina. Pierwszą zwałowarką na podwoziu gąsienicowym była zbudowana w 2000 roku zwałowarka ZPDH-6300 o długości wysięgnika 90,6 m. Wybrane parametry zwałowarek przedstawiono w tabeli 4.

Tabela 4. Podstawowe parametry zwałowarek pracujących w kopalniach węgla brunatnego.

Wyszczególnienie	Jedn.	ZP-2500	ZPDH-6300	ZP-6600	ZPD-8000	ZP-10000	ZPD-13000
Wydajność teoretyczna	m3/h	2.500	6.300	6.600	8.000	10.000	13.000
Długość wysięgnika zwałującego	m	56	90,6	80	121,4	135	135
Długość wysięgnika podającego	m	46	78	75	92	103	111
Maksymalna wysokość zwałowania	m	18	26	26	26	35	31
Ciężar roboczy	t	630	1.429	1.800	2.900	3.000	3.850
Typ podwozia		kroczące	gąsienicowe	kroczące	kroczące	kroczące	kroczące

Rys. 19. Zwałowarka na podwoziu kroczącym ZP-6600. Kopalnia Bilina.

Rys. 20. Podwozie kroczące zwałowarki ZP-6600. Kopalnia Bilina.

Rys. 21. Pierwsza zwałowarka na podwoziu gąsienicowym - ZPDH-6300. Kopalnia Libouš.

W przyszłości planuje się wprowadzenie dwóch kolejnych maszyn podstawowych w kopalniach należących do SD a.s. W 2009 r. oddana ma być do użytku kolejna zwałowarka na podwoziu gąsienicowym ZPDH-6300, a w 2011 r. koparka kołowa KK-1300 o wydajności teoretycznej 5.500 m³/h.

Rekultywacja

W Republice Czeskiej podobnie jak w Polsce przykłada się dużą wagą do rekultywacji terenów zajętych przez górnictwo oraz minimalizacji jego skutków. Do jej przeprowadzenia obliguje w Republice Czeskiej "Prawo Górnicze", które wymaga określenia "długoterminowego planu rekultywacji". Rekultywację prowadzi się w kierunku rolnym, leśnym, wodnym i innym. Głównym kierunkiem rekultywacji jest kierunek leśny, który stanowił w 2005 roku ponad 62,2% i 44,1% całości gruntów poddawanych zabiegom rekultywacyjnym w dwóch przedsiębiorstwach górniczych zagłębia północno czeskiego. Równie duży udział stanowiła rekultywacja "inna" (21,4% i 46,9%), którą charakteryzuje tworzenie terenów rekreacyjnych, sportowych, parków, zieleni podmiejskiej itp. W 2005 roku łączna powierzchnia, na której prowadzona była rekultywacja wyniosła 5.011 ha.

Tabela 5. Rekultywacja terenów (zakończona i prowadzona) w 2005 r. [ha].

Kierunek rekultywacji	Severočeské doly a.s.		Mostecká uhelná a.s.
Rolny	470	16,2%	144	6,8%
Leśny	1.809	62,2%	928	44,1%
Wodny	8	0,2%	47	2,2%
inny	622	21,4%	983	46,9
Razem	2.909	100%	2.102	100%

Jednym z przykładów rekultywacji terenów pogórniczych jest stworzenie na terenie zwałowiska zewnętrznego kopalni J. Šverma o powierzchni 790 ha podmiejskiego obszaru rekreacyjnego "Velebudice" dla miasta Most. Teren ten zawiera tor wyścigów konnych (hipodrom), pole golfowe i częściowo tereny rolne i leśne. Cały tor wyścigowy ma długość 1.800 m, przy czym długość prostego toru wynosi 1.200 m, a jego szerokość 30 m. Pierwszy wyścig konny odbył się tutaj w 1997 r. Obecnie hipodrom jest jednym z czterech największych stadionów wyścigów konnych w całej Republice Czeskiej. Hipodrom Most a.s. należy w 65,2% do przedsiębiorstwa górniczego MUS a.s., a pozostałe 34,8% do miasta Most.

Rys. 22. Tor wyścigów konnych. Hipodrom Most (zwałowisko zewnętrzne kopalni J. Šverma).

Kolejnym przykładem rekultywacji może być zagospodarowanie zwałowiska wewnętrznego i wyrobiska końcowego kopalni Vrbenský o powierzchni 500 ha. Na obszarze zwałowiska zbudowano samochodowy tor wyścigowy o długości 4,2 km i szerokości 12 m. Autodrom Most wraz z pełną infrastrukturą i zapleczem oddano do użytku w 1983 r. W sąsiedztwie toru wyścigowego utworzono zbiornik wodny Matylda o powierzchni 40 ha, który napełniony został wodą w 1992 roku.

Rys. 23. Zbiornik wodny Matylda. W tle Autodrom Most (wyrobisko końcowe kopalni Vrbenský).

Rys. 24. Wieża kontrolna oraz pozostałe elementy toru wyścigowego. Autodrom Most (zwałowisko wewnętrzne kopalni Vrbenský).

Obecnie przygotowywane jest wyrobisko końcowe kopalni Ležáky do zalania wodą. Kopalnia ta zakończyła swoją działalność po prawie stu latach w 1999 roku. W wyrobisku końcowym powstanie "jezioro Most" o powierzchni 311 ha i pojemności 68,9 mln m³. Średnia głębokość tego jeziora wyniesie 22 m natomiast maksymalna 75 m. Wypełnienie tego zbiornika wodą zajmie 4,5 roku. Na terenie zrekultywowanego zwałowiska wewnętrznego tej kopalni zlokalizowany jest XV-wieczny kościół Najświętszej Marii Panny przetransportowany w 1975 roku z przedpola eksploatacyjnego. Cały budynek został przewieziony na odległość 841,1 m. Od tego czasu stał się jedną z największych atrakcji regionu mosteckiego.

Rys. 25. Kościół Najświętszej Marii Panny przetransportowany w całości w 1975 roku z przedpola kopalni Ležáky.

Rys. 26. Pas startowy lotniska na zwałowisku Střimice.

Rys. 27. Rekultywacja leśna zwałowiska wewnętrznego. Kopalnia Bilina.

Wnioski

1. Węgiel brunatny w Republice Czeskiej jest ważnym surowcem energetycznym. Udany proces restrukturyzacji spowodował znaczny spadek liczby zatrudnionych pracowników na przestrzeni ostatnich kilkunastu lat aż o 67% przy równoczesnym wzroście wydajności do 3.596 Mg wydobytego węgla na jednego zatrudnionego pracownika. Obecnie istnieją trzy przedsiębiorstwa górnicze, które zostały całkowicie sprywatyzowane. Z uwagi na wprowadzenie w 1991 roku ograniczeń terytorialnych eksploatacji węgla brunatnego jego wydobycie w przyszłości będzie nieznacznie malało. Brak innych znacznych zasobów kopalin energetycznych wymusza za to rozwój energetyki jądrowej oraz energetyki opartej na odnawialnych źródłach energii.
2. Obecnie węgiel brunatny eksploatowany jest przez trzy przedsiębiorstwa górnicze metodą odkrywkową oraz przez dwie małe kopalnie podziemne.
3. Porównując czeską i polską "sztukę górniczą" można stwierdzić, że jest na podobnym poziomie. Czeskie kopalnie posiadają jednak maszyny podstawowe o innych rozwiązaniach technicznych. Koparki kołowe przeważnie posiadają wysuwowe wysięgniki urabiające. W podwozia kroczące wyposażone są zarówno maszyny podstawowe, jak i podawarki czy stacje napędowe przenośników. W nowszych koparkach i zwałowarkach dominuje już jednak podwozie gąsienicowe. Odmiennością jest także konstrukcja zbiorczych przenośników węglowych przykrytych powierzchnią z blachy falistej.
4. Czeskie kopalnie odkrywkowe posiadają znacznie korzystniejsze wskaźniki N:W (nadkładu do węgla) oraz lepsze chemiczne parametry węgla brunatnego od węgla wydobywanego w Polsce.
5. Kierunki oraz zabiegi rekultywacyjne terenów pogórniczych są podobne jak w Polsce. Wyrobiska poeksploatacyjne rekultywowane są w kierunku wodnym. Charakterystycznymi obiektami czeskiej rekultywacji, które stały się zarazem największą atrakcją regionu są zbudowane na zwałowiskach - hipodrom, autodrom oraz kościół, przetransportowany z przedpola kopalni. W Polsce ich odpowiednikami mogą być obiekty rekreacyjne, tj. nartostrada w BOT KWB Bełchatów SA czy w przyszłości "Malta bis" - motocross, stok narciarski, pole golfowe i amfiteatr w KWB Konin SA.

dr hab. inż. Zbigniew Kasztelewicz
prof. nadzw. AGH w Krakowie

Maciej Zajączkowski
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Literatura:

1. ČEZ Group in 2006. Annual Report. B.I.G. Prauge 2007
2. Kasztelewicz Z.: Węgiel brunatny. Optymalna oferta energetyczna dla Polski. PPWB w Bogatyni, redakcja "Górnictwa Odkrywkowego", Bogatynia Wrocław 2006
3. Šafářová M., Valášek V.: The Czech Brown Coal Industry: Today and Tomorrow. 8TH International Symposium Continuous Surface Mining. Aachen 2006
4. SD a.s. - Guide Book. PRŮVODCE SD a.s., 2003
5. Solid Fuels Report 2005. Ministry of Industry and Trade of the Czech Republic, 2006

* kurs NBP z dn. 31.12.2005 r. PLN/CZK = 0,1330