PROJEVY PO UKONČENÍ ČERPÁNÍ DŮLNÍCH VOD V LOKALITĚ BÝVALÉHO DOLU BOŽÍ POŽEHNÁNÍ V KYNŠPERKU NAD OHŘÍ NA ŽELEZNIČNÍ TĚLESO A NÁVRH JEHO OCHRANY

Transkript

1 VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZIT OSTRAVA HORNICKO-GEOLOGICKÁ FAKULTA Institut hornického inženýrství a bezpečnosti PROJEVY PO UKONČENÍ ČERPÁNÍ DŮLNÍCH VOD V LOKALITĚ BÝVALÉHO DOLU BOŽÍ POŽEHNÁNÍ V KYNŠPERKU NAD OHŘÍ NA ŽELEZNIČNÍ TĚLESO A NÁVRH JEHO OCHRANY DIPLOMOVÁ PRÁCE Autor: Vedoucí diplomové práce: Bc. Luboš Netušil doc. Ing. Pavel Zapletal, Ph.D. Ostrava 2017

2

3 Ostrava 2017

4 Anotace V předložené diplomové práci jsem zpracoval zjištěné informace a poznatky z lokality bývalého dolu Boží požehnání v Kynšperku nad Ohří po ukončení čerpání důlních vod v návaznostech na železniční trať vedoucí touto lokalitou. Na základě zjištění jsem provedl návrh souboru opatření, které by měly vést k ochraně železničního tělesa vedoucího mezi severním a jižním lomem v lokalitě Boží požehnání. Klíčová slova: Kynšperk na Ohří, čerpání důlních vod, Boží požehnání, železniční těleso Summary The presented diploma thesis covers the information and knowledge gained in the locality of the former mine Boží požehnání (God s blessing) in Kynšperk nad Ohří after the termination of pumping the water from the mines. The whole process of pumping is likely to influence the railway line going through the locality. Based on the findings, a set of measures was proposed in order to protect the railway body found between the northern and southern quarry in the locality of Boží požehnání (God s blessing). Keywords: Kynšperk nad Ohří, pumping the water from the mines, Boží požehnání (God s blessing), railway body

5 OBSAH 1 Úvod Historie dolů boží požehnání vzhledem k železniční trati Historie těžby hnědého uhlí v okolí lokality Boží požehnání Historie hlubinného dolu Boží Požehnání Historie povrchových lomů Boží Požehnání Historie železniční trati procházející mezi lomy Boží Požehnání Stávající stav vodních hladin po ukočení čerpání důlních vod vzhledem k železničnímu tělesu Stav po uzavření dolu a lomů Znalecký posudek z roku Znalecký posudek z roku Průzkum pro složiště strusky z roku Znalecký posudek z roku Znalecký posudek z roku Znalecký posudek z roku Provedení opevnění svahů železničního tělesa Období čerpání důlních vod Hydrogeologický posudek z roku Znalecký posudek z roku Stručný přehled geologie a hydrogeologie Chebské pánve Stručný přehled geologie a hydrogeologie lokality Boží Požehnání Otázky a odpovědi soudních znalců týkající se tělesa dráhy Závěr znaleckého posudku Ing. Jiskry... 33

6 3.6 Stav po ukončení čerpání důlních vod Návrh řešení na sledování výškové úrovně hladin vodních ploch Osazení latí pro odečet hladin Osazení ultrazvukových hladinoměrů, přenos naměřených dat Parshallův žlab Návrh ochrany želežničního tělesa proti možným účinkům důlních vod Protlaky v železničním pilíři Ochrana svahu v dosahu vodní plochy osazení geodetických bodů pro kontrolu deformací násypu, měření GPK 51 6 Závěr Seznam použité literatury Seznam použitých zkratek Seznam obrázků Seznam tabulek... 60

7 1 ÚVOD V této diplomové práci je řešena situace po ukončení čerpání důlních vod na železniční těleso v lokalitě bývalého dolu Boží požehnání v Kynšperku nad Ohří. K tématu diplomové práce mě přivedl vedoucí práce doc. Ing. Pavel Zapletal, Ph.D., který byl osloven v polovině roku 2016 zastupitelkou města Kynšperk nad Ohří, zda by se některý ze studentů VŠB TUO nemohl problematikou stoupajících vodní hladin po ukončení čerpání důlních vod v lokalitě Boží požehnání zabývat, například ve své diplomové práci. Toto téma mě svou problematikou velice zaujalo. Konkrétně vzhledem k mému pracovnímu a středoškolskému zaměření na železniční stavitelství, mě zaujala problematika styku vodních ploch, vzniklých v místě bývalých lomů po ukončení čerpání důlních vod, s železničním tělesem, neboť doufám, že při řešení této situace bych mohl kombinovat vědomosti ze středoškolského stavebního vzdělání s vědomostí získaných ze studia na VŠB TUO oboru Hornické inženýrství. Při získávání prvotních informací o lokalitě jsem zjistil, že lokalita Boží požehnání spadá do kompetencí PKÚ, s. p. Díky pomoci vedoucího diplomové práce doc. Ing. Pavla Zapletala, Ph.D. jsem se mohl kontaktovat s Ing. Jaroslavem Jiskrou Ph.D., soudním znalce v oboru těžba. Od něho jsme se dozvěděl mnoho zajímavých a podrobných poznatků k výše uvedené lokalitě. Po uzavření smlouvy na konci roku 2016 o poskytování informací s PKÚ, s. p., jakožto správcem lokality Boží Požehnání, proběhlo několik velice užitečných schůzek s Ing. Vladimírem Polívkou, vedoucím střediska Kladenské doly PKÚ, s.p., kterému bych tímto rád poděkoval. Ing. Polívka mně poskytl velké množství podkladů a poznatků, díky kterým si bylo možné problematiku lokality Boží požehnání podrobněji přiblížit. Cílem této diplomové práce je představit historii lokality kolem Kynšperka nad Ohří, dosud zjištěné poznatky při řešení problematiky zatápění obou lomů a na základě zjištěných skutečností navrhnout opatření vedoucí k ochraně železničního tělesa před účinky důlních vod nacházejících se po obou stranách násypu

8 2 HISTORIE DOLŮ BOŽÍ POŽEHNÁNÍ VZHLEDEM K ŽELEZNIČNÍ TRATI V této kapitole diplomové práce je představena historie těžby uhlí v lokalitě Boží požehnání a zároveň historii železniční tratě procházející mezi vodními plochami, které vznikly zatopením dvou bývalých lomů po ukončení čerpání důlních vod. 2.1 Historie těžby hnědého uhlí v okolí lokality Boží požehnání V blízkosti Pochlovic začalo docházet k nálezům uhlí v první polovině 19. století. Uhlí, které se zde nacházelo, bylo mladé a mělo nízkou výhřevnost. Obsahovalo malé množství popeloviny v množství 5 až 8 % a bylo tvořeno vysokým obsahem vody 48 až 51%. Vzhledem těmto vlastnostem uhlí prakticky nehořelo a bylo proto pro domácnosti téměř nevyužitelné. S řešením přišly až velké těžební a zpracovatelské podniky, které v této části Oldřišsko-Pochlovické pánve zřídily postupně tři briketárny, kde byl díky tomuto řešení výrazně snížen obsah vody, na základě čehož šla výhřevnost takto upraveného uhlí nahoru. Kynšperské dolové pole se rozkládalo mezi Kynšperkem, Libocí, Pochlovicemi a Kaceřovem až k patě Chlumské hory. V Kynšpersku nad Ohří byla založena holandskými a říšskoněmeckými podnikateli Königsberger Bergbaugesellschaft (Kynšperská báňská společnost), která získala postupně několik starých dolů. V roce 1875 se společnost Königsberger Bergbaugesellschaft (Kynšperská báňská společnost) rozdělila, kdy část jejích členů a jiných zájemců založila nový podnik Königsberger Kohlengewerkschaft (Kynšperská uhelná společnost), který se trvale soustředil na těžbu hnědého uhlí v Pochlovicích, sousedství Kynšperka a Liboci. K většímu rozsahu těžby uhlí došlo v roce 1876 otvírkou dolu Mikuláš u Pochlovic, v dole Segen Gottes (Boží Požehnání) a postupně ve třech lomech Segen Gottes (Boží Požehnání) I, II, III. K velkému rozmachu důlní činnosti ve výše uvedené lokalitě došlo v roce 1870 zprovozněním 237 km dlouhého úseku Buštěhradské železniční dráhy, vedoucí z Prahy okolo Chomutova, přes Ostrov nad Ohří, do Karlových Varů, Falknova (nyní Sokolova),

9 dále do Kynšperka nad Ohří s konečnou stanicí v Chebu. Vlečky napojené na trať sloužily k dopravě vytěžené uhlí z dolů k železnici. Roku 1880 byla dokončena otvírka dolu Boží Požehnání, kde se soustředila hlavní důlní činnost. Hloubka nového dolu byla 67 m, mocnost nadloží činila 70 m. V roce 1880 byla v blízkosti dolu Boží požehnání postavena první kynšperská briketárna, která byla druhým závodem tohoto druhu u nás, tak i v celém tehdejším Rakousku. S dolem Boží požehnání byla již od počátku spojena podzemní vozíkovou lanovkou. Druhá briketárna byla zbudována v roce 1890 a využívala převážně povrchové uhlí z pochlovických lomů. Díky velkým zásobám, levnější a snadnější dobyvatelnosti lomového uhlí a lignitu měla druhá briketárna většinou mnohem větší výkon nežli stará briketárna. Rovněž byl v roce 1890 s druhou briketárnou otevřen i první kynšperský lom (starý lom, severní lom, lom I). Tento lom byl na výchozu 40 m hluboký a obsahoval pod m nadložím přibližně uhelnou sloj o mocnosti 30 m. Uhlí se těžilo a nakládalo pomocí 17 m hluboké šachty, k níž vedla 90m dlouhá vlečka a do briketárny se dopravovalo uhlí po nakloněné rovině. V letech byl stávající lom rozšířen a byl otevřen v lokalitě druhý lom (nový lom, jižní lom, lom II), který se nacházel v prostoru jižně od procházející železniční tratě. Později k těmto dvěma lomům přibyl ještě lom třetí (lom III). [1,2,3] Obrázek 1 - dobový telegram o zastavení briketárny II [4]

10 V letech došlo k rekonstrukci obou briketáren a velmi významně byly rozšířeny oba lomy Boží Požehnání I a II. Po usnesení valné hromady, která se konala 26. února 1925 se stal závod akciovou společností, jejíž základním kapitálem byly 2 miliony korun, rozdělených na akcií. V roce 1927 bylo vedení společnosti přesunuto do Dolního Rychnova. V letech bylo nutno provést rozsáhlé investice a rekonstrukci obou již zastaralých briketáren. V období druhé světové války se brikety vyráběly pro potřebu nacistického Německa. Při leteckém útoku 10. dubna 1945 byla zápalnými bombami zasažena briketárna I, což způsobilo její nucenou odstávku. další nálet na Falknov (Sokolov) následoval 17. dubna 1945, kdy byla poblíž Dolního Rychnova zničena visutá lanovka a vedení 20 kv do Chebu. Obě briketárny opět začaly vyrábět 15. května 1945, ale díky nedostatku vsázky byla briketárna I zastavena v roce 1946 po 66 letech provozu a následovala jí briketárna II v roce 1954 po 64 letech provozu. [1,2,3] Historie hlubinného dolu Boží Požehnání Otevření dolu Boží požehnání předcházelo otevření dolu Mikuláš v Pochlovicích, který začal být zarážen již v roce 1876 společností Königsberger Kohlengewerkschaft jako první zdejší důl. Brzy se ale hlavní důlní činnost zaměřila na nový hlubinný důl Segen Gottes (Boží Požehnání) u Pochlovic, jehož otvírka byla ukončena v roce Těžní jáma byla hluboká 67,0 metru a jeho větrná jáma měřila 67,2 metru. Mocnost nadloží sloje dosahovala v některých místech mocnosti až 60 m. Společnost zřídila pro vlastní potřebu v roce 1889 malou cihelnu. Přístup do dolu byl zajištěn pomocí štoly vedené z lomu Boží Požehnání I. Zajímavostí je, že výztuž hlavní těžní jámy dolu Boží požehnání byla tvořena srubovou výztuží, k vyzdění jámy bylo přikročeno až roku Fárací štola z lomu Boží požehnání I sloužila současně jako štola vtažná o průřezu 2,2 x 2,0 m, na kótě 374,8 m n.m. Druhá těžní štola, umístěná na kótě 379,2 m n.m. měla průřez 3,5 x 2,0 m. Tato štola byla využita jako výdušná a dopravním oddělením bylo vytěžené uhlí vytahováno do lomu a odtud do briketárny I. Důl disponoval ještě jámou vtažnou s průřezem 2,2 m x 1,85 m. Ohlubeň této jámy ležela na kótě 422,7 m n.m

11 Obrázek 2 - situace dolu Boží Požehnání v roce 1945 [5] Dobývací metodou bylo pilířování na řízený zával. Výrubnost při těžbě pilířováním na zával byla neekonomická na úrovni 36%. Těžba probíhala ve třech, místy i čtyřech lávkách. Uhelné pilíře o rozměrech 28 x 28 m byly pomocí chodeb rozděleny na pilíře o

12 velikosti 14 x 7 m. Jeden porub měl plochu o velikosti 7 x 7 m. Porubní fronta jednotlivých lávek byla vždy 50 m od druhé a teplota v porubech se pohybovala v rozmezí C. V první lávce se nakládka uhlí prováděla do vozíků s bočním výsypem a odbíhači je dopravovaly do sýpek na vzdálenost 50 až 100 m. Ve druhé, třetí, případně čtvrté lávce se vozíky s uhlím dopravovaly přímo k řetězové dráze na největší vzdálenost 100 m. Při těžbě bylo využíváno sbíjecích vzduchových kladiv Korfmann. V roce 1944 disponoval důl Boží Požehnání 227 vozíky. Výbuchy důlních plynů nebyly na dole Boží Požehnání zaznamenány. Na trhací práce bylo v roce 1944 využito celkem kg donaritu a rozbušek. Pro svícení v dole horníci využívali karbidky. Přítoky vod do dolu z Libockého potoka a řeky Ohře byly minimální. Pouze v roce 1915 byl zaznamenán průval vod do západního, již vytěženého důlního pole. Z dolu byly čerpány za běžných podmínek 2 m 3 vody minutově, za vydatných dešťů pak 3,5 m 3. Čerpací stanice měla sací výšku ze žumpy 2 metry a výtlačnou výšku 50 metrů. Jako ochrana proti průvalu kuřavek byla při patě sloje ponechávala 2-3 m silná vrstva uhlí. Důl neměl vlastní báňskou záchrannou stanici, tu pro důl zajišťovala záchranná stanice dolu Rudolf v Bodenu. Úplné zastavení dolu Boží Požehnání se datuje k [1,2,3] Obrázek 3 - Důl Boží Požehnání v Pochlovicích v roce 1930 [5]

13 2.1.2 Historie povrchových lomů Boží Požehnání Lom Segen Gottes I (Boží Požehnání I) byl rozfárán v roce 1890 za účelem zásobovat uhlím briketárnu II. Lom Segen Gottes I (Boží Požehnání I) však neměl prozatím dostatek uvolněných uhelných zásob, bylo nutno tedy přistoupit k následujícímu řešení - těžba uhlí byla prozatímně realizována pomocí 17 m hluboké jámy, zasahující sloj při výchozu. K ní vedla 90 m dlouhá řetězová dráha, zauhlující briketárnu v důlních vozících po nakloněné rovině (svážné). V letech se povedlo lomu dosáhnout takového předstihu skrývky, že již byla možná realizace normální povrchové těžby uhlí ručně mlýnkováním, později parním rýpadlem. V tomto období postupně začala být likvidována obec Pochlovice, z níž se zachovalo pouze několik objektů. Jedním z objektů je stará pochlovická škola, druhým objektem je rodinný dům, který dnes stojí u železničního přejezdu a poslední pozůstalou stavbou je statek, nacházející se dnes vpravo u silnice směrem do Horních Pochlovic nad zatopeným lomem I. Rokem 1907 začala otvírka lomu Segen Gottes II (lom Boží Požehnání II), nazývaného též lomem jižním. V pilíři železničního tělesa byly vyraženy dvě dopravní chodby. Ta ve směru Cheb byla umístěna na kótě 378,86 m n.m., druhá dopravní chodba blíže k Sokolovu a měla kótu 378,73 m n.m. Chodby byly rovnoběžné a jejich vzdálenost od sebe činila 12 metrů. Jižní lom (lom II) postupoval od severu k jihu, kde ukončil v roce 1918 těžbu. Severní lom (lom I) postupoval od východu k západu a někdy kolem roku 1927 byl naproti němu otevřen lom Segen Gottes III (Boží Požehnání III), zvaný též školní lom, ten měl zajistit dostatek vsázky pro obě briketárny. Ani toto množství však nebylo dostatečné, a tak se v roce 1934 se začal projevovat nedostatek vsázky do briketáren z vlastních zdrojů. Tento problém v roce 1942 vyřešilo vybudování a následné zprovoznění 8 km dlouhé visuté lanové dráhy, která doplňovala vsázku do briketáren nejprve z dolu Nová Anežka a později z lomu Sylvestr v Dolním Rychnově. Lomová těžba na lokalitě Boží Požehnání byla ukončena z hlediska vytěžených uhelných zásob v roce [1,2,3]

14 2.2 Historie železniční trati procházející mezi lomy Boží Požehnání Jak již bylo výše uvedeno, rozhodujícím okamžikem pro rozvoj místní důlní činnosti byl rok Tohoto roku byl zprovozněn celý úsek Buštěhradské železniční dráhy o délce 237 km. Trať vedla z Prahy okolo Chomutova, přes Ostrov nad Ohří, Karlovy Vary, Falknov (dnešní Sokolov) a Kynšperk nad Ohří až do Chebu. [5,6] Obrázek 4 mapa Buštěhradské železničné dráhy [6] Buštěhradská dráha byla železniční privátní společností na území Čech. Jedním ze zakladatelů byl i známý podnikatel Vojtěch Lanna. Společnost provozovala v letech síť železnic v severozápadních Čechách. Její síť spojovala Krušné hory a Podkrušnohorskou pánev s Prahou. Jedním z důvodů výstavby byl požadavek na železniční spojení od producentů cukru a chmele na Žatecku a Lounsku a rozvoje těžby hnědého uhlí v Podkrušnohoří. V Chebu, kde měla Buštěhradská železniční dráha své depo, jej měly i Saská dráha a Bavorská dráha, což znamenalo, že doly v severozápadních Čechách měly zajištěn odbyt i do Německa. Spojnici mezi doly a nově zprovozněnou tratí tvořily železniční vlečky a lanovky, dopravující vytěžené uhlí na železniční trať. Jak se ukázalo, zřízení železniční tratě bylo pro těžbu hnědého uhlí v sokolovském a chebském hnědouhelného revíru klíčové

15 V roce 1860, kdy ještě nebyla Buštěhradská železniční dráha v provozu, bylo množství vytěženého uhlí ze sokolovského a chebského hnědouhelného revíru tun. V roce 1870 byla zprovozněna Buštěhradská železniční dráha a nedlouho poté, v roce 1875, se vytěžilo již tun. Roku 1886 již těžba přesáhla poprvé jeden milion tun vytěženého uhlí, přesně tun uhlí. [6,7] Obrázek 5 Hlavní budova nádraží v Chebu kolem roku 1880 [8] V následujících letech byla síť postupně rozšiřována. V roce 1891 dosáhla své největší délky a to 465 km. Již před 1. světovou válkou se uvažovalo o zestátnění Buštěhradské dráhy. V roce 1918 se ocitly tratě Buštěhradské železniční dráhy na území nově založeného Československa, které zestátňování drah upřednostňovalo. 1. ledna 1923 byla Buštěhradská železniční dráha zákonem zestátněna a její tratě se staly součástí ČSD. Dnes je úsek trati, který vede lokalitou Boží Požehnání u Kynšperku nad Ohří, součástí trati číslo 140. Ta vede z Chomutova, přes Sokolov, do Chebu. Od 14. prosince 2014 byl úsek Chomutov - Klášterec nad Ohří připojen k trati číslo 130. Délka trati Chomutov - Cheb je 112,1 km. Jedná se o trať s normálním rozchodem kolejnicových pasů 1435mm. Maximální rychlost na trati je 100 km/h. Železniční trať se nachází v oblasti ochranného pilíře mezi severním a jižním lomem Boží Požehnání na kótách 417,4 až 417,9 m n.m. a šířka drážního tělesa v koruně je zhruba 35m. Rozsah ochranného pilíře byl v letech

16 1904 a 1907 stanoven báňským úřadem. Trať je ve vlastnictví státu. Tratě v majetku státu spravovala do roku 2002 státní organizace České dráhy, správu provádí od roku 2003 SŽDC. [6,9,10]

17 3 STÁVAJÍCÍ STAV VODNÍCH HLADIN PO UKOČENÍ ČERPÁNÍ DŮLNÍCH VOD VZHLEDEM K ŽELEZNIČNÍMU TĚLESU Ještě před tím, než si představíme současný stav po ukončení čerpání důlních vod, je nutné si v této kapitole v této kapitole přiblížit jednotlivé etapy, které se týkaly čerpání vod ve vztahu k drážnímu tělesu po uzavření dolu, případně lomu až do současnosti. Rovněž se seznámíme s návrhy řešení, se kterými se v minulosti uvažovalo ve vypracovaných posudcích či studiích pro řešení situace v lokalitě Boží Požehnání po ukončení důlní a lomové činnosti. Předposledním bodem této kapitoly bude seznámení se se stěžejní opatření, které bylo provedeno v roce 2011 na základě projektové dokumentace za účelem ochrany železničního tělesa před účinky důlních vod. 3.1 Stav po uzavření dolu a lomů Ještě před uzavřením dolu došlo v roce 1940 k sesuvu svahu drážního tělesa trati Chomutov Cheb mezi km 221,9 km 222,15. Na základě prvního sesuvu proběhlo ještě několik dalších sesuvů. Proto bylo nařízeno vypracování několika posudků, pro posouzení bezpečnostní otázky železničního tělesa vedoucí mezi severním a jižním lomem a návrh opatření, kterým bude bezpečného stavu docíleno. [1,11] Níže si přiblížíme nejzásadnější posudky, kde byly možné problémy diagnostikovány a byly provedeny návrhy na jejich odstranění Znalecký posudek z roku 1952 Posudek z roku 1952 vypracovaný Ing. Jouzou, vychází z posudku vypracovaného v roce 1940 Ing. Tschapkou. Byl vypracován na základě požadavku, zda je vhodné lom zatopit, aby se mohlo ukončit nákladné čerpání důlních vod. Poukazuje na sice splnění úředně stanovených rozměrů ochranného pilíře, nicméně vyjadřuje, že tyto rozměry vzhledem k petrografické struktuře a zkušenostem nelze považovat za dostačující. Rovněž, že i sklon svahu je příliš příkrý (cca 45 ) a díky tomu

18 každé rozrušení svahu má za následek sesouvání materiálu o malé soudržnosti působením jeho vlastní váhy, čímž dochází ke snižování stability ochranného pilíře. Jako dalším problém je zde uveden, že při výpočtu sklonu svahu nebyla zohledněna rozdílnost mezi složením poměrně pevné hlavní sloje a propustné lignitové vrstvy malé soudržnosti. Ing. Jouza ve svém posudku vyvrací domněnku předchozího posudku z roku 1940, že sesuv nastal vlivem pronikání srážkové vody a jílovou vrstvu, které rozbředla, což mělo způsobit první sesuv. Dle Ing. Jouzy byl svah nadložních vrstev ovšem rozrušen stékající srážkovou vodou do hloubky až 0,5 m, čímž jeho soudržnost byla porušena, stejně jako způsobem provedení násypu (přísyp ze škváry, popelu, jílu, apod.). Z toho vyplývá, že opatření provedená k zamezení sesuvu ochranného drážního pilíře před rokem 1952 byla nedostatečně provedena. V posudku je rovněž uvedeno, že pokud sloj hlavní a sloj lignitová nebudou pod vodní hladinou, musí být bezpodmínečně chráněny násypem proti samovznícení. Stejně jako je nutné úseky, kde nebylo dokonalé zakrytí a uhlí prohořívalo, doplnit nehořlavým materiálem o dostatečné mocnosti. Důvodem je, že po zdolání ohně v uhelné sloji např. přívodem vody nebo vápenného mléka, se předejde případnému dalšímu šíření do železničního tělesa. Posouzení, zda volně může voda protékat dvěma chodbami vyraženými v drážním tělese ve výšce přibližně 384 m n.m., nebo zda jsou zaslepeny nebylo možné z důvodu jejich zatopení pod vodní hladinou. V posudku je již v roce 1952 zmíněna možnost, že voda nahromaděná a čerpaná v severním lomu bude tělesem železničního násypu prosakovat do lomu jižního a hladina se ustálí u obou lomů ve stejné výšce. Jako zásadní pro bezpečný stav a stabilitu železničního tělesa uvádí tento posudek maximální výšku hladiny vod 1m pod nejnižším místem jílové proplástku uloženého pod lignitovou slojí a to po obou stranách ochranného drážního pilíře. U lomu jižního je navržená maximální výška hladiny 0,8 m pod nejnižším místem ohraničení lomu. [1,11] Znalecký posudek z roku 1966 Tento posudek byl vypracován prof. Ing. Limberkem na požadavek velkolomu Přátelství. Posudek řešil možnost a důsledky zatopení obou lomů Boží požehnání

19 v Pochlovicích. Hlavní důvodem bylo opět zjištění možnosti ukončení čerpání důlních vod z ekonomických důvodů. V době posudku byl severní lom udržován na kótě 391 m n.m. čerpáním důlních vod, jižní lom byl zaplaven na kótu 400 m n.m. uhelným mourem. Vrtný průzkum ukázal, že hlava uhelné sloje se nachází v hloubce přibližně 9 m pod povrchem, přičemž rostlá zemina se nachází v hloubce přibližně 1-3 m pod povrchem. Jádro ochranného pilíře železničního tělesa tedy tvoří uhelný pilíř. V posudku je rovněž vyvrácena hypotéza, že voda se do lomů dostává pouze přítoky z řeky Ohře a Libockého potoku. Je navržen přepad v pilíři, v případě že není severní a jižní lom napřímo propojen, ve výšce m n.m. Pokud by měla hladina v severním lomu vyšší než 412m.n.m. mohlo by podle tohoto posudku docházet v vyplachování jemných částic štěrkopísků ležících na hlavě sloje a tím i k menším poklesům nivelety drážního tělesa. Proto závěrem posudku je nechat nastoupat hladinu na kótu 406 m n.m., existuje-li přímé spojení severního a jižního lomu, dojde k vyrovnání hladin. Pak by mohla být čerpadla vyřazena po vybudování odtokového kanálu spojující jižní lom a Ohři. V případě, že by spojení neexistovalo, vytvoří se v severním lomu nádrž, jejíž hráz bude tvořit železniční těleso. Následně by se dle posudku vybudoval v pilíři propust ve výšce m n.m. do jižního lomu. Po vybudování tohoto propustku a odtoku do Ohře by bylo rovněž možné čerpadla odstavit. [1,12] Průzkum pro složiště strusky z roku 1968 Tento průzkum vypracoval Ing. Marcel Voráček ze Stavební geologie, n.p. na základě objednávky státního ústavu Energoprojekt pro možnost ukládky strusky projektované elektrárny Sokolov na lomu Boží požehnání. Dle požadavků objednatele byly průzkumné práce rozčleněny do dvou etap. V první etapě v rámci předběžného průzkumu byly terénní práce situovány do okolí drážního pilíře. Průzkumná díla byla orientována do 4 profilů, které byly vedeny napříč drážním tělesem. Využita byla kombinace kopaných sond, ručních nárazových a svislých jádrových vrtů

20 Ve druhé etapě se jednalo o průzkumné práce, které měli charakter doplňujícího průzkumu. Cílem těchto prací je objasnění některých otázek, týkajících se geologické stavby a hydrogeologie. V době průzkumu drážní těleso rozděluje lom Boží požehnání na dvě pole. Severní, zvané velký lom nebo Mikuláš, byl hluboký přibližně 50 m a částečně zatopen vodou. Jižní lom, zvaný též malý, nebo Libocký, je situován jižně od drážního pilíře a v době průzkumu byl suchý, úroveň dna byla přibližně 20 m pod povrchem původního terénu. Tento průzkum rovněž popisuje drážní těleso jako stavbu liniovou s příčným průřezem ve tvaru lichoběžníku s korunou v úrovni 418 m n.m. Boční svahy drážního tělesa v době zpracování posudku byly tvořeny přisypávkami z hornin, vytěžených při povrchovém odkrytí sloje. Místy to byl i odpad, deponovaný při provozu elektrárny a briketárny dolu. Jistého zabezpečení stability svahů tělesa, dle tohoto průzkum pro možné složiště strusky, by bylo možné dosáhnout způsobem naplavování hrubé strusko-popílkové směsi. Předpokladem pro provoz složiště strusky je udržování co nejnižší hladiny vody v sedimentační nádrži a vyloučení jejího kolísání. V době průzkumu, kdy byla čerpáním snižována hladina podzemní vody byl směr hydraulického spádu prokazatelně do severního lomu. Postupným plněním odstruskovací nádrže asi na úroveň 420 m n.m. by mělo dojít v konečné fázi k obrácenému hydraulického spádu směrem od složiště. Jak se ukázalo, i když nebylo složiště realizováno, stav změny hydraulického spádu v opačný byl dobře prognostikován. V závěru tohoto průzkumu je zhodnocen účinek možného provozu složiště na hlubině poddolovanou oblast. Je uvažováno, že všechny vyrubané prostory jsou trvale pod hladinou podzemní vody. Vzhledem k časovému odstupu od ukončení těžby se předpokládá, že hlavní část deformací nadloží již proběhla a zvýšení hladiny v uvažovaném odkališti by již deformace neměla ovlivnit. Přes podrobnou představu o možnostech složiště strusky pro budoucí elektrárnu, nebyl tento záměr realizován. V prostudovaných materiálech jsem nenalezl nic, kde by bylo uvedeno, proč nebyl tento plán na řešení situace v lokalitě lomů Boží Požehnání realizován. [1,13]

21 3.1.4 Znalecký posudek z roku 1995 Tento znalecký posudek byl zpracován Ing. Sekyrou a Ing. Halamou, CSc. ze společnosti stavební geologie GEOTECHNIKA a.s. na základě objednání Sokolovskou uhelnou a.s. Úkolem bylo posoudit současnou stabilitu drážního pilíře a prognózovat dlouhodobou stabilitu svahu drážního pilíře, který dělí lom Boží požehnání. V době posudku byla hladina vody v severním lomu udržována čerpáním na kótě 398 m n.m. a uvažovalo se s jejím zvýšením, jako již v předchozím posudku, na kótu 412 m n.m. s následným přerušením čerpání důlních vod. Pro posouzení dlouhodobé stability drážního pilíře po plánovaném nastoupání hladiny na uvažovanou úroveň byl proveden doplňkový geotechnický průzkum. V průběhu řešení byla konstatována nestability obou svahů drážního tělesa po zvýšení hladiny na konečnou kótu, proto byl pro oba svahy navržen zatěžovací násyp. U jižního lomu je dle posudku potřebná kubatura přísypu m 3, u lomu severního, kde dosahoval svah výšky až 35m je pak potřebná kapacita přísypu m 3. Celkově je tedy navrhované množství zatěžovacího násypu m 3. [1,14] Znalecký posudek z roku 2002 Tento znalecký posudek vypracoval na základě žádosti Sokolovské uhelné a.s. Ing. Adolf Radl, CSc. Předmětem bylo opětovné posouzení možnosti zatopení lomu Boží požehnání s ohledem na zajištění stability drážního tělesa, vzhledem ke zvyšujícím se cenám elektrické energie. V tom posudku bylo konstatováno, že čerpáním důlních vod na severním lomu je udržována hladina na kótě 399 m n.m., při této kótě hladině vykazuje boční svah pilíře dostatečnou stabilitu. Čerpání pomocí 5 čerpadel na pontonové plošině provádí divize Družba Sokolovské uhelné a.s. Stejně jako předchozí posudek rozvíjí řešení problematiky stability a možnost ukončení čerpání důlních vod tak, že navrhuje výstavbu kamenných přitěžovacích lavic, jako konečné řešení problematiky zatopení lomů Boží Požehnání

22 Ve zprávě byl rovněž popsán pokus s nastoupáním hladiny vody na kótu 406 m n.m. V průběhu pokusu se projevily známky nestability přísypu, takže byl pokus ukončen. V roce 2002 a při kótě 399 m n.m., činila zatopená plocha 12,1 ha, při nastoupání hladiny na kótu 406 m n.m. by vznikla dle posudku zatopená oblast 18,5 ha, u kóty hladiny 412 m n.m. je to již 22,0 ha a při dosažení kóty hladiny 416 m n.m. by již byla zatopená plocha dvojnásobná, než je v době zpracování posudku tj. 24,3 ha. V roce 2002 bylo nainstalováno přesné měření hladiny pomocí ultrazvukové sondy na kótě hladiny 399 m n.m. Množství čerpaných důlních vod mělo, jak je v posudku uvedeno a je patrno i z tabulky níže, vzestupnou tendenci. Tabulka 1 přehled čerpání důlních vod v letech [1,15] Rok čerpání Množství čerpaných důlních vod [m 3 ] Při zkoumání geologických, hydrogeologických a geomechanický charakteristik území bylo zjištěno, že uhelná pilíř nacházející se mezi oběma lomy Boží Požehnání dosahuje mocnosti kolem 30 m. Hlava pilíře se nachází na kótách od 409,0 m n.m. do 411,6 m n.m. Rovněž i v tomto posudku je věnována část dvěma chodbám vedoucích drážním pilířem, opět se stejným závěrem, že není známo, zda jsou chodby vyzděny nebo jinak zajištěny po ukončení báňské činnosti. V posudku Ing. Adolf Radl, CSc. konstatuje, že při návrhu kamenné přitěžovací lavice je nejdůležitějším vstupním parametrem kóta hladiny vody, na které dojde k zastavení nastoupení hladiny při ukončení čerpání v severním lomu. Neboť pokud by se nenaplnil předpoklad minulých posudků, že se zastaví hladina na kótě 412 m n.m., ale zastavila by se

23 níže, znamenalo by to předimenzování kamenné lavice a tím zbytečně vynaložené prostředky. Bylo by možno provést v okolí severního lomu hydrogeologický průzkum, který by měl za úkol sledovat průběh hladin podzemní vody ve vrtech podél břehové linie. Po ukončení čerpání by voda v severním lomu nastoupala na úroveň nejvyšší hladiny podzemní vody. Nicméně tento průzkum, která by byl velice nákladný a časově zdlouhavý, nebyl proveden. Proto je v posudku uvedeno, že úroveň přirozené hladiny vody v severním lomu Boží požehnání není po ukončení čerpání známa. Z tohoto důvodu byl použit postup, kdy jsou uvažovány tři výškové úrovně přirozené hladiny vody kóta 406 m n.m. (navrhovaná při stoupacím pokusu), dále kóta 412 m n.m. (hladina Ohře) a kóta 416 m n.m. (výška propusti do jižního lomu). Na tyto tři úrovně hladiny vody byly v předkládaném znaleckém posudku stabilitně posouzeny tři přitěžovací kamenné lavice, ukončené vždy jeden metr nad předpokládanou hladinou vody. Dále již se posudek přebírá poznatky z posudku vypracované společností stavební geologie GEOTECHNIKA a.s. v roce 1995, neboť v profilech vypracovaných touto společností je detailně a věrohodně zachycena geologická stavba drážního pilíře. Po digitalizaci a doplnění kót dna pod vodní hladinou mohou být tyto data zavedena do stabilitních výpočtů při návrhu kamenných přitěžovacích lavic. [1,15] Po stabilitních výpočtech byly upraveny množství kameniva do přitěžovacích lavic pro různé úrovně hladiny vody a to následovně: - přitěžovací lavice při kótě hladiny 406 m n.m m3 - přitěžovací lavice při kótě hladiny 412 m n.m m3 - přitěžovací lavice při kótě hladiny 416 m n.m m

24 Obrázek 6 severní svah drážního pilíře s čerpací stanicí [1,15] Znalecký posudek z roku 2008 Tento posudek vypracoval, na žádost Sokolovské uhelné, právního nástupce, a.s. Sokolov, Ing. Evžen Pichler, CSc. z Výzkumného ústavu pro hnědé uhlí. Konkrétní název zakázky k řešení byl Stabilitní posouzení svahu v prostoru profilu 7-7 ve vztahu k zatopení severního lomu Boží Požehnání a výstavbě kamenné lavice. V posudku jsou využívány jak dosud zjištěné skutečnosti z předchozích posudků, tak i vlastní poznatky. Jedním z bodů posudku je i naprojektované řešení přitěžovacích lavic společností Leitgeb. Tento posudek neřeší primárně stabilitu drážního tělesa, nicméně jsem ho zařadil do své práce z důvodu, že má doplňující poznatky pro výstavbu přitěžovací kamenné lavice, která má zajistit v první řadě stabilitu drážního tělesa. V tomto posudku je řešena problematika statku, nacházejícího se na jihozápadní zátočině severního lomu. Na žádost majitelů bylo vyžádáno odborné posouzení vlivu na stabilitní poměry svahu pod statkem při navýšení hladiny vody, respektive výstavbě přitěžovací kamenné lavice. V roce 2008 byl proto proveden geologický miniprůzkum

25 Posouzení stabilitní situace nebylo posuzováno přímo v profilu 7-7, ale v profilu vedeném kolmo na svah, který se nachází přibližně 35 m jižně od profilu. Důvodem bylo, že v profilu 7-7 nevykazoval svah nejméně příznivé sklonové poměry. V roce 1994 byl proveden rozsáhlý geologický a geotechnický průzkum společností SG-Geotechnika. Při něm bylo zrealizováno 11 nových víceúčelových jádrových vrtů, pomocí nichž bylo zkoumáno jak vlastní těleso drážního pilíře, tak jeho boční přísypy. Tyto vrty byly posléze vystrojeny pro potřeby vybudování systému kontrolního sledování. 7 vrtů IN 1 IN 7 sloužilo pro sledování horizontálních a subhorizontálních deformací. 4 vrty HZ1 HZ 4 sloužily pro měření svislých deformačních změn. Součástí monitorovacího systému byly i geodetické pozorovací body. V roce 1981 bylo zřízeno 9 měřičských bodů označených BP 1 až BP 9. U těchto bodů se provádělo měření pomocí přesné nivelace, k těmto bodům přibily v roce 1994 další pozorovací body SB 1 až SB 7. Měření všech těchto bodů zajišťovala Sokolovská uhelná, a.s. Cílem těchto měření bylo ověřit chování uhelného pilíře při první etapě napouštění. Jelikož se ale tento průzkum z roku 1995 neprováděl přímo v prostoru statku a ani nebyl v minulosti v této konkrétní oblasti prováděn, bylo v toce 2008 přistoupeno k provedení geotechnického miniprůzkumu, kdy bylo využito penetračního měření. Z výsledků vyplývá, že tento svah nebyl dodatečně přitěžován sypaninou vnitřní výsypky a ani přísypem, tak jak tomu bylo v případě uhelného pilíře drážního tělesa. Z dostupných zdrojů také vyplývá, že prostor pod statkem nebyl zasažen hlubinnou těžbou. Základní právní normou pro posouzení je vyhlášku ČBÚ 26/1989 sb. Ta ve svém 34 stanovuje stupeň bezpečnosti generálního svahu tvořeného zeminami, ten se zjišťuje vhodnou výpočtovou nebo grafickou metodou. Posouzení svahu u statku se týká bod a) kdy stupeň (koeficient) musí být nejméně 1,5 pro svahy trvalého charakteru (stav trvající déle než 1 rok). Z výpočtů toho průzkumu lze předpokládat, že pod hodnoty koeficientů bezpečnosti v rozmezí F = 1,23 až F 1,25 by stabilita u řešeného svahu v blízkosti profilu 7-7, neměla poklesnout ani v případě kombinace všech negativních stabilitních faktorů. Z výše uvedených koeficientů nicméně vyplynulo, že posuzovaný stav svahu pod statkem (toho času v manželů Dusíkových) nenaplňuje dle báňských předpisů požadavky na bezpečnost svahu trvalého charakteru

26 Po vybudování kamenných přitěžovacích lavic v úrovních 405 m n.m. a 418 m n.m. dle projektové dokumentace vytvořené společností LEITEG, dojde k velmi výraznému zvýšení hodnot koeficientů bezpečnosti. Znamená to tedy, že po vybudování kamenných přitěžovacích lavic začne svah pod statkem Dusíkových splňovat požadavky vyhlášky ČBÚ 26/1989 Sb. písmena a) na svah trvalého charakteru. Proto jedním ze závěrů tohoto posudku bylo, že lze výstavbu kamenné lavice, dle projektové dokumentace vytvořené společností LEITGEB, ze stabilitního hlediska jen doporučit. [1,10] Obrázek 7 svah pod statkem v roce 2017, 6 let od provedení přitěžovacích lavic 3.2 Provedení opevnění svahů železničního tělesa Tak jak bylo v několika znaleckých posudcích navrženo, byla v roce 2007 vypracována projektová dokumentace s názvem stavby Sanace drážního pilíře a revitalizace přilehlého území - lom Boží požehnání, mezi Chlumem sv. Máří nad Kynšperkem nad Ohří. Projekt na základě objednání společnosti Sokolovská uhelná právní nástupce a.s. vypracoval projektant společnosti LEITGEB Ing. Jiří Leitgeb, CSc. z Karlových Varů. Konečná projektovaná kapacita činila 490 tis. m 3 přitěžovací kamenné lavice. Dále bylo nutno vyprojektovat související manipulační plochy a přístupové komunikace. Výchozím dokumentem pro zpracování projektové dokumentace byl znalecký posudek vypracovaný Ing. Adolfem Radlem, CSc. Posouzení možnosti zatopení Lomu Boží

27 Požehnání s ohledem na zajištění stability drážního pilíře a stabilitní posouzení svahu vypracované Ing. Evženem Pichlerem, CSc. Cílem vyprojektovaného řešení sanace drážního pilíře bylo především stabilitní zajištění svahů obou lomů, čímž dojde i k zajištění stability drážního pilíře. Následně pak bude umožněno ukončit čerpání důlních vod. Zatopení lomů a jejich začlenění do kulturní krajiny po dokončení prací má vést ke zlepšení životního prostředí v okolí města Kynšperku nad Ohří a Dolních Pochlovic. Provedení sanace drážního pilíře a jeho svahů je první a nezbytná etapa v postupném zahlazování lomu Boží Požehnání. Dle PD po provedení těchto sanačních opatřeních bude možné dále postoupit k další etapě postupného zahlazování lomu, tj. přestat udržovat hladinu vody v severním lomu čerpáním. Po ukončení čerpání dojde v lomech k přirozenému postupnému nastoupání vodní hladiny na ustálenou hladinu. Následně pak bude nutné uvést do souladu velikosti, druhy a využití pozemků, které budou zaneseny do evidence katastru nemovitostí. Předpokladem projektu bylo, že postupné ukončení čerpání bude spojené s nutností sledovat a vyhodnocovat postup nastoupávání hladin v severním i jižním lomu. Hypotetickým předpokladem bylo, že hladina vody se ustálí na kótě max. 412 m n.m. a vyrovná se tak s volnou hladinou řeky Ohře. Před zahájením realizace počítal projekt s doplněním monitorovacích bodů z 8 monitorovacích bodů na 12 monitorovacích bodů. Po dobu realizace sanačních opatření bude prováděn monitoring čtvrtletně. Jediný stavební objekt stavby byl rozčleněn na 6 částí. Z toho část 1-3 řeší sanaci severního lomu a část 4 6 sanaci v jižním lomu. Z hlediska zajištění stability svahu jsou nejpodstatnější části 3 a 6. Ve 3. části stavební objektu 01 byla řešena přitěžovací kamenné lavice severního lomu o kapacitě m 3, kde nejspodnější etáže, které se budou realizovat na kótu 400 m n.m. budou nejsložitější. Důvodem je, že nelze úplně přesně předpokládat tvar dna lomu, který je zatopen a vodní sloupec v nejhlubším místě by měl být přibližně 11 m. Realizace ukládky kameniva do vody bude dle PD prováděna z deponií rýpadlem a kamenivo bude ukládáno postupně před sebou do předepsaných tvarů. Stejným způsobem, avšak již na

28 suchu, budou realizovány etáže na kótu 407, 413, 417 a 418 m n.m. Hutnění ukládaného kameniva bude realizováno v nové konstrukci až od 1 m nad hladinou vody, a to vždy po 0,5 m výšky vrstvy kameniva. Je doporučeno provádět hutnění čtyřmi pojezdy buldozeru. Obrázek 8 fotografie z realizace ukládání kameniva do přitěžovací lavice [1] V části 6 stavební objektu 01 je pak řešena přitěžovací kamenné lavice jižního lomu o kapacitě m 3. Postup je totožný jako v případě přitěžovací lavice u severního lomu. řeší postupné vysypání etáží do tvarů dle PD. Realizovány budou 2 etáže na kótách 407 m n.m. a 413 m n.m. [1,16] Realizace stavby Sanace drážního pilíře a revitalizace přilehlého území - lom Boží požehnání, mezi Chlumem sv. Máří nad Kynšperkem nad Ohří probíhala v období od do Realizace prací probíhala na základě projektové dokumentace vypracované společností LEITGEB Ing. Jiří Leitgeb, CSc. a dle SOD, realizační firmou REKULTIVACE Ústí nad Labem, s.r.o. Přejímací řízení stavby mezi objednatelem a zhotovitelem bylo zahájeno a dokončeno Kolaudační souhlas s užíváním stavby byl vydán Městským úřadem Kynšperk nad Ohří Celkové náklady na výstavbu výše uvedené stavby činily Kč bez DPH. [1,17]

29 Obrázek 9 pohled na provedenou přitěžovací lavici severního lomu [1] 3.3 Období čerpání důlních vod Dlouhodobé čerpání důlních vod probíhalo během těžby i po jejím ukončení v letech Realizace čerpání probíhala čerpací stanicí na severním lomu, kde z čerpací stanice byla voda samospádem vypouštěna do Ohře. Čerpání prováděla divize Družba Sokolovské uhelné a.s. pomocí pěti čerpadel na pontonové plošině v severním lomu. Po skončení dobývání v roce 1946 byla kóta hladiny vody udržována na hodnotě cca 391 m n. m. a to až do roku Voda byla odčerpávána ze severního lomu a pomocí propustku v km trati 221,999 byla převáděna do odtokového 600 m dlouhého kanálu, který ústil do Ohře. Do té doby byl jižní lom ještě suchý. Posléze bylo povoleno navýšení úrovně hladiny vody na úroveň 399 m n.m. Od úrovně přibližně 396 m n.m. se objevila na dně jižního lomu voda. Hladiny v severním i jižním lomu se nejdříve držely na přibližně stejné úrovni, následně se hladina jižního lomu dostávala výše než v severním lomu. V roce 2002 byla hladina v jižním lomu až o 5,4 m výše než v severním lomu. Tento stav, kdy byla hladina jižního lomu výše než hladina severního lomu, se udržel až do doby ukončení čerpání. Dlouhodobé čerpání důlních vod na lomech Boží Požehnání bylo ukončeno po výstavbě přitěžovacích lavic v roce 2011, přesně bylo čerpání ukončeno

30 Od roku 1981 byla data z geodetických měření hladin archivována v archivu Sokolovské uhelné a.s. Intervaly mezi měřeními byly proměnné, nejčastěji proběhly 2-4 měření ročně. Po ukončení čerpání důlních vod byl interval měření změněn na 2-4 týdny a po roce na přibližně interval 1 měsíc. Od dubna roku 2015 byla současně měřena i hladina vody v Ohři u východní strany mostu do Kynšperka, což je přibližně 530 m místa přepadu z jižního lomu. [1,18] Obrázek 10 graf změny hladiny v letech [1,18] Obrázek 11 podrobnější graf změny hladiny v letech [1,18]

31 3.4 Hydrogeologický posudek z roku 2016 Tento posudek byl vypracován Ing. Janou Fulkovou ze společnosti INGEP Karlovy Vary v září roku 2016 na základě objednávky Palivového kombinátu Ústí, s.p., střediska Kladenské doly. Cílem tohoto posudku bylo zhodnocení vývoje po zatopení severního a jižního lomu Boží Požehnání, posouzení současného stavu a odhad zdrojů přítoků povrchových i podzemních vod. Další částí pak bylo odhadnout postiženou oblast zvýšením úrovně hladiny podzemní vody a návrh dalšího postupu. Vychází rovněž z předešlých poznatků. Z toho posudku jsem se snažil v této diplomové práci vyzdvihnout nejdůležitější poznatky Ing. Fulkové, které jsou podstatné pro řešení dané problematiky. Zájmové území patří do povodí Ohře, pouze jihozápadní část náleží již do povodí Libovického potoka, který je levostranným přítokem Ohře. Lokalita leží z části v ochranném pásmu stupně IIB přírodních léčivých zdrojů Františkových Lázní a CHOPAV Chebské pánve a Slavkovského lesa. Další vodohospodářská pásma se už v místě nenachází. Poddolované území nezahrnuje dle registru České geologické služby Geofondu je povrchové lomy Boží požehnání, ale také plochy přerubané hlubinnou těžbou. Jedná se o Libocký revír, Novodvorský revír a revír Mikuláš. Podloží a kraj pánve jsou tvořeny fylity a svory krystalinika zastoupeného písčitým prachem, písčitými jíly, písčitými prachovci, jílovitými písky, místy i pískovcem. V jeho nadloží se nachází slojové pásmo sloje Anežka, která dosahuje mocnosti až 29 m. Při jeho hlavě se nachází 5-7 m mocná vrstva nekvalitního, netěženého mourovitého uhlí. Toto uhlí je od těžené sloje odděleno jílovým proplástkem o mocnosti 1 m. Nadloží je u sloje tvořeno sedimenty cypřišového souvrství v mocnosti m. V nadloží cypřišového souvrství se vyvinuly sedimenty vildštejnského souvrství, tvořené sedimentací (jíly, prachovce, písky, jílovce) v mocnosti 5-15 m. Nejsvrchnějším členem jsou pak kvartérní aluviální sedimenty řeky Ohře a antropogenní násypy vnějších a vnitřních výsypek lomů. Hydrogeologické poměry Chebské pánve, v níž se lokalita lomů Boží Požehnání nachází, jsou dle posudku poměrně složité. Nachází se zde dvě hydrogeologické struktury, které mezi sebou komunikují. Prosté podzemní vody vytváří mělké zvodně s volnou hladinou. V zakryté části pánve, v podloží terciérní sedimentace vzniká zvodeň s napjatou

32 hladinou. K nejvýznamnějšímu zvodnění dochází na svrchním písčito-jílovitém souvrství a souvrstvím uhelné sloje. Pánevní podloží i pánevní sedimenty jsou tektonicky porušené. U hlubinných zlomů dochází k výstupu juvenilních plynů (zejména CO2), dále pak mineralizovaných vod do kolektorů pánve. V údolí Libockého potoka se nachází nejbližší vývěr minerální vody. Vzdálenost od velkého lomu činí přibližně 600 m. Propustnost horninového prostředí je značně proměnná. Veškeré hydrogeologické poměry Chebské pánve, uvedené v tomto hydrogeologické posudku, jsou zásadním způsobem ovlivněny hlubinnou i povrchovou těžbou uhlí. Vlivem čerpání důlních vod a těžby uhlí došlo k vytvoření rozsáhlé depresní kotliny, která měla podíl na snížení hladiny podzemní vody v celé DP a jeho blízkém okolí. V období těžby dosahovala snížená hladina podzemní vody až na úroveň přibližně 360 m n.m. Podle archivních podkladů se v nejvyšší míře na přítocích důlních vod podílel přítok vody z Libockého potoka, přítok z Ohře byl nízký. [1,18] 3.5 Znalecký posudek z roku 2016 Tento dosud poslední znalecký posudek, velmi pěkně zpracovaný soudním znalcem v oboru těžba Ing. Jaroslavem Jiskrou, Ph.D., shrnuje historii hlubinné i povrchové těžby a dosud zjištěné poznatky, které byly za téměř 70 let od ukončení těžby sepsány ve všech posudcích, zprávách a měřeních týkající se problematiky lokality Boží požehnání do jednoho celku. Jedna část tohoto posudku je stručně věnována geologii a hydrogeologii v Chebské pánvi a dále pak přímo okolí dolů a lomů v lokalitě Boží Požehnání u Kynšperka nad Ohří. [1,5] Stručný přehled geologie a hydrogeologie Chebské pánve Výšiny, které obklopující chebskou pánev a její podloží jsou tvořeny krystalickými břidlicemi a žulou smrčinského masivu. Žula smrčinského typu je středně až hrubě zrnitá, dvojslídná s převládajícím muskovitem a mineralogickým složením. Tvoří ji křemen, živec mikroklin, muskovit, biotit, ortoklas, plagioklas, méně pak turmalín, apatit, zirkon a rutil. Žula nacházející se v podloží pánve je kaolinicky zvětralá a rozpadá se. Její další vlastností je, že je propustná pro vodu

33 Plášť žulového masivu tvoří na severu Krystalinikum, na východě se nachází chlumský fylitový hřbet a jižně od Františkových Lázní je Krystalinikum zastoupeno krystalickými břidlicemi = chloriticko sericitické fylity, přecházející u Pochlovic do fylitů kvarcitických. Charakteristické je příkré postavení vrstevných ploch. Povrch krystalinika je kaolinizován do menších hloubek než je tomu u žuly. Zvětraliny jsou většinou bílé nebo barevné a jsou slabě jílovité. Tyto zvětraliny mají vyšší soudržnost než u žuly. Terciérní sedimenty se dělí se na čtyři stratigrafické horizonty a to na spodní jílovitopísčité souvrství, slojové pásmo, cyprisové souvrství a vildštejnské vrstvy. Spodní jílovito-písčité souvrství sedimentovalo na zvětralé krystalinikum a nachází se jen v nejhlubších tektonických krách Chebské pánve (Pánvičce Oldřišsko-Pochlovické, Františkolázeňské a Odravské). Toto souvrství je tvořeno hrubými ostrohrannými písky s drobnými křemennými konkrecemi. V některých místech při bázi těchto písků se nacházejí oválné křemenné štěrky. Slojové pásmo na velké většině míst nasedá na výše uvedené spodní jílovito-písčité souvrství, případně přímo na kaolinizované krystalinikum. Slojové pásmo je vyvinuto ve třech separátních pánvičkách, které jsou odděleny hřbetem krystalinika. Jedná se o Odravské, Oldřišsko-pochlovické, a Františkolázeňské (někdy je uváděno Oldřichovickopochlovické). Mimo vlastní hnědouhelné sloje sem náleží i nadložní a podložní bituminózní jíly. Mocnost slojového pásma se pohybuje v rozmezí od 20 m do 50 m. Hnědouhelná sloj je v tomto místě vyvinuta jako jeden horizont. Cyprisové souvrství nasedá na slojové pásmo. Je tvořeno šedými až zelenými jíly a jílovcem o mocnosti až 150 m. U obce Milhostov a Horky toto souvrství není vyvinuto vůbec. Cyprisové souvrství je vodě nepropustné. V praxi je toto souvrství využitelné jako těsnící jíly. Vildštejnské vrstvy je možno rozdělit na souvrství Vonšovské a na souvrství Novoveské. Souvrství Vonšovské o mocnosti až 60 m je tvořeno šedými až černými jíly, místy přecházejícími do lignitického, případně mourovitého uhlí s organickými sedimenty. Souvrství Novoveské tvoří jíly a písky barvy bílé, žluté, okrové až hnědé s mocností do 40 m. Svrchní písky a štěrky tvoří nejmladší terciérní sediment o mocnosti až 20 m. Charakteristické je silné zahlinění do hloubky 2-4 m

34 Hydrogeologické poměry Chebské pánve a jejich charakteristika je závislá, tak jak uvádí autor znaleckého posudku, na geologicko-tektonické struktuře území a litologickém složením hornin. V této oblasti se nacházejí minerální vody. Mezi hlavní oblast vývěru minerálních vod patří západní výběžek v okolí Františkových Lázní. Druhou pramenní pánvičkou je Hájecká pánvička nacházející se severovýchodně od města Františkovy Lázně. Mimo toho se v chebské pánvi nachází ještě několik charakteristických míst se skupinovými vývěry proplyněných minerálních vod. Samostatnou kapitolu jsou prameny nacházejí se ve Františkových Lázní, kde je zaznamenáno 22 pramenů. [1,5] Obrázek 12 - Vývěr minerální vody u Hartoušova na Chebsku [5]

35 3.5.2 Stručný přehled geologie a hydrogeologie lokality Boží Požehnání Území je tvořeno jižním cípem uhlonosné části chebské pánve, tj. částí Oldřišskopochlovickou. Sloj má mocnost v rozmezí 18 až 28 metrů, stáří terciér, spodní miocén. V nadloží sloje se nachází 5 až 7 metrů mocná vrstva nekvalitního uhlí, lignitu, která je od samotné sloje oddělená proplástkem o mocnosti 0,5-1,0 m. Toto uhlí není kvalitní. Jeho výhřevnost je 9,5 MJ.kg -1, obsah popelovin 26% a obsah vody činí 50%. Vlastní sloj má vysoký obsah vody okolo 50%, ale pouze 5% popelovin, výhřevnost pak 12 MJ.kg -1. Vlivem toho je velice vhodná pro briketování, protože při sušení se o 20% snížil obsah vody a obsah popelovin byl nízký, proto se výhřevnost briket pohybovala okolo 16 MJ.kg -1. Stratigrafický vývoj lze přibližně paralelizovat s vývojem u Sokolovské pánve, pouze s těmito rozdíly: - Nejspodnější jílovito-písčité souvrství má blíže než k souvrství Sokolovské pánve, k Zeitskému komplexu pánve Weisse elsterské v Německu. - - Zdejší vulkanické horniny nedosahují takového rozšíření jako v pánvi sokolovské - Cyprisové souvrství v nadloží je vyvinuto v chebské pánvi jako mocné Vildštejnské souvrství, které sokolovské pánvi chybí. - Chebská hnědouhelná pánev obsahuje sloj jedinou, na rozdíl od pánve sokolovské. U té byly vyvinuty v některých místech i čtyři sloje. V tomto místě je spodní jílovito-písčité souvrství tvořeno písčitým prachem, písčitým prachovcem, písčitými jíly, jílovitými písky, místy i pískovcem. Mocnost souvrství dosahuje, dle posudku, 5-10 m. Původní mocnost slojového pásma před zahájením hlubinné důlní činnosti byla až 29 metrů, z toho ale byla přibližně 5-7 metrů mocná poloha nekvalitního popelnatého uhlí při hlavě sloje, která byla oddělená od vlastní sloje proplástkem s mocností do jednoho metru. Ta se až do roku 1900 netěžila. Hlubinně přerubaná sloj na tři, místy i na čtyři lávky

36 stoupá směrem k dnešním Horním Pochlovicím pod úhlem 4-7 0, lokálně až Tyto stařiny dnes tvoří drenážní systém, který přivádí důlní vody do severního (velkého) lomu I. Uhlí je detritické až xyliticko detritické. Cyprisové souvrství je v této lokalitě tvořeno šedivými až šedozelenými jíly a jílovci s původní mocností od 10 do 15 metrů. Společně s Vildštejnským souvrstvím a kvarterními sedimenty je cyprisové souvrství umístěno na vnějších výsypkách jako skrývka odtěžená od původního terénu až na hlavu sloje. Vildštejnské souvrství je v tomto místě tvořeno jíly, jílovci, prachovci a písčitými polohami. Mocnost tohoto souvrství dosahuje 5-15 metrů. Společně s cyprisovým souvrstvím a kvarterními sedimenty tvoří Vildštejnské souvrství vnější a vnitřní výsypky, které jsou tvořené skrývkou z lomů. Vnější výsypky jsou dodnes v terénu patrné. Kvarterní sedimenty jsou tvořeny hlínami, písky, štěrky a sutěmi a to s mocností až 8 m. Jedná se o naplaveniny řeky Ohře, které jsou dobře prostupné vodě. [1,5] Otázky a odpovědi soudních znalců týkající se tělesa dráhy V této části posudku se Ing. Jaroslav Jiskra, Ph.D. věnuje představení otázek na soudní znalce a následně odpověďmi soudních znalců, které byly během let předloženy. Níže jsou otázky, které se dotýkají problematiky železničního násypu. Otázka první Je možné na základě výsledku prohlídky ze posoudit vliv zvýšení hladiny v lomu severním a stanovit nutná opatření k zajištění stability tělesa dráhy v km 221, ,150? Odpověď první při pochůzce bylo zjištěno, jak se volně v přirozeném sklonu dřívější přísyp chová. V případě jižním lomu je částečně přisypán pilíř moury a skrývkou. Výsledek provedeného místního šetření po dodání mapových podkladů správou je odpověď kladná. Otázka druhá Je možno pokládat opatření proti sesuvu svahu ochranného pilíře v provedení závodní správou dolu v předchozích letech za dostatečné? V případě že není, jaká další opatření je možno ke zpevnění svahu stanovit za účelem ochrany, dráhy vlečky a silnice?

37 Odpověď druhá - Dle posudku ing. Jaroslava Tschapky z roku 1943, výnosů bývalého Místodržitelství, předložených příčných profilů ohledně stanovení rozměrů ochranných drážních pilířů a na základě osobní obhlídky dospěl autor k názoru, že příčinou prvního sesuvu roku 1940 byl proplástek s mocností cm mezi hlavní slojí a lignitickou vrstvou. Zůstala nezakryta a její soudržnost negativně ovlivněna atmosférickými vlivy. Další sesuvy jsou vysvětlitelné následkem prvního sesuvu. První ochranný pilíř pro severní stranu byl stanoven roku 1904, druhý pro svah jižní roku V obou případech byla stanovena šiřka koruny 6 m, měřeno od okraje silnice u svahu severního a od okraje drážního příkopu u svahu jižního. Svah nadložních vrstev (skrývky) měl být upraven ve sklonu 45 0 a uhelné sloje Měl být stanoven rovněž ústupek šířky 1 metr mezi patou skrývky a hlavou sloje. Tento ústupek však ponechán nebyl, což byl prvopočátek problémů. Zachování jednotného sklonu u uhlí na hodnotě 63 0 byla chyba, neboť lignitová sloj a proplástek a hlavní sloj měly rozdílné vlastnosti. Navíc sklon 63 0 nebyl zcela dodržován. Sklon všech svahů vycházel na Příčinou dalších sesuvů zemních vrstev byl způsobu provedení přísypu. Ing. Jaroslav Tschapka ve svém posudku z roku 1940 uvádí, jak měl být ochranný pilíř bezpečně tvarován. Pod patou sloje lignitové ústupek šíře 1,5 m, její sklon Pod patou nadloží (skrývky) ústupek šíře 2 metry o sklonu Tím se sníží vzdálenost od okraje silnice ze 6 m na 3 m. Obě sloje, pokud nebyly pod vodní hladinou, bylo třeba překrýt zásypem proti samovznícení. Otázka třetí - Byla vzhledem k ukončení provozu severního lomu učiněna všechna potřebná opatření bránící vzniku ohně v ochranném pilíři dráhy? Je v souvislosti s tím potřeba opatřit zásypem z nehořlavého materiálu dosud nezakrytou uhelnou sloj v pilíři? Odpověď třetí - první část otázky byla zodpovězena záporně. Při místním šetření konaného dne bylo zjištěno prohořívání sloje v ochranném pilíři. Otázka čtvrtá - Ovlivní projednávané zvýšení vodní hladiny v severním lomu ochranný pilíř dráhy, vlečky a silnice, případně že ano, jak? A to zejména s přihlédnutím k tomu, že budou oba lomy jižní i severní naplněny vodou? S přihlédnutím ke spojení obou

38 lomů dvěma opuštěnými chodbami, vedenými ochranným pilířem? Zvláště s přihlédnutím k sesuvu z minulých let? Odpověď čtvrtá - obě chodby nebylo možné při místním šetření ze kontrolovat. RBÚ ve Falknově stanovil ve svém výnosu z 1. září 1907 vyzdění chodeb. Pokud se ale týká ochranného pilíře, je jedno, bude-li voda protékat chodbami, nebo bude li prosakovat pilířem. To se ale netýká přísypu ochranného pilíře. Otázka pátá - je možné připustit zvýšení hladiny vody bez toho, aby byla v ohrožení bezpečnost provozu dráhy, vlečky a silnice? V případě, že ano, jakou kótu hladiny by bylo možné stanovit? Odpověď pátá - Trvalé čerpání důlních vod v lomu severním je finančně nákladné, voda není zužitkována a odtéká do Ohře. Stabilita provozu na železniční trati je těmto věcem nadřazena. V případě zhroucení pilíře není místo pro přeložku trati. Přísyp pilíře by mohl být vodou degradován. Propustné písčito-štěrkovité vrstvy nemohou být trvale v dosahu vody, aby stabilita ochranného pilíře byla zachována. Proto je třeba připustit maximální stav vodní hladiny o obou lomů přiléhají k trati, 1 metr pod nejnižší místo jílovitého proplástku pod lignitovou slojí. Otázka šestá - jaká opatření by bylo možno stanovit pro případ, kdy by došlo k překročení stanovené maximálně přípustné hladiny a rozmáčení či rozbřednutí pilíře? Odpověď šestá - v případě, kdy by stanovená maximální výše hladiny byla překročena a pilíř by mohl být navzdory všem předpokladům ohrožen, bylo by nutno přistoupit k zčerpávání, proto je třeba potrubí zachovat. Otázka sedmá - Mohou opuštěné důlní chodby, umístěné v ochranném pilíři, při jejich závalu způsobit ohrožení dráhy, vlečky a silnice? V případě, že ano, co je nutno učinit k zajištění pravidelného, nerušeného a bezpečného provozu železniční tratě?

39 Odpověď sedmá Ze zkušeností není pravděpodobné, že by se jedna ze dvou chodeb v ochranném pilíři mezi severním a jižním lomem zabořila v celé délce najednou, uhelná sloj je již bez vnitřního napětí. Nejsou-li chodby v celé délce vyzděny, pak by se stropy chodeb v širších úsecích mohly postupně vylámat. Tento stav by se ale nemohl vzhledem k nakypření projevit v kolejišti náhlým poklesem. [1,5] Obrázek 13 pohled na projíždějící vlak ze strany jižního lomu [19] Závěr znaleckého posudku Ing. Jiskry Závěrem svého znaleckého posudku Ing. Jaroslav Jiskra, Ph.D. konstatuje, že nastoupání hladin vody v severním i jižním lomu, vyvolalo několik problémů. V prvopočátku, ještě před zřízení kamenných opěrných lavic, to bylo poškození asfaltové komunikace do místa bývalé briketárny II, která se nachází zčásti na přísypu, následně potom rozplavování zásypu bývalé těžní jámy Mikuláš, kde asi nebyly na nárazišti v minulosti vybudovány hráze. Dalším problémem je tvorba dvou jezer v poli nad Libockým důlním polem, jejichž hladina koresponduje s hladinou v lomech a posledním problémem je vnik vody do sklepa dílenského provozu na parcele číslo 28 a potrhání zdiva jeho stavby

40 V sondách jižně od jižního lomu nebyla roku 2006 v hloubce do 4,3 m zastižena hladina spodní vody, hlubší sondy nebyly, přestože dna sond se nacházela dva metry pod úrovní hladiny Ohře (hladina Ohře 411,5 m n.m., dna sond 409,5 m n.m.). Pokud by byla zřízena řada (přímka) vrtů vedoucí mezi jižním lomem a řekou Ohře, dozvěděli bychom se více, nicméně řeka jižní lom, když byl až do roku 1979 suchý, neovlivňovala. [1,5] V poslední řadě v tomto znaleckém posudku Ing. Jiskra, Ph.D. závěrem konstatuje, že pokud nedojde k výrazným změnám hladin, neměly by mít další stavby v okolí již problémy. 3.6 Stav po ukončení čerpání důlních vod Po skončení čerpání se hladiny v severním a jižním lomu vyrovnaly a postupně se lomy plnily vodou. Hladina v severním lomu se pohybovala o cm výše než hladina vody v lomu jižním. Úroveň hladin stoupala až do jara 2016, kdy se započaly negativně projevovat vlivy zvýšení hladiny na přilehlé zástavbě. Při čerpání by spád hladiny směrem od jižního (malého) lomu k severnímu (velkému) lomu, po skončení čerpání v roce 2011 se spád hladiny postupně měnil na opačný. Poté se voda začala z jižního lomu rozlévat do okolí a ovlivňovat zástavbu kolem břehu jižního lomu. Z tohoto důvodu bylo rozhodnuto, že je nutno vybudovat z jižního lomu přepad. Po jeho zřízení došlo v malém lomu k poklesu hladiny z 412,37 m n.m. na 412,22 m n.m. Přitom hladina ve velkém lomu mírně stoupla. Z poklesu hladiny jižního lomu lze usoudit, ž průsak ze severního lomu do jižního je nižší, než je odtok vody z jižního lomu. Nelze vyloučit, že výška hladiny vody v severním lomu nebude i nadále mírně stoupat. Odtok z jižního lomu byl při rekognoskaci stanoven kvalifikovaným odhadem na 20 l/s. V současné době pravděpodobně tvoří přítoky do severního a jižního lomu zejména srážkové vody a podzemní vody z povodí severního lomu. [1,18] Po skončení čerpání důlních vod a zaplnění důlních děl vodou se drenážní vliv těchto děl omezil a došlo k obnovení zvodnění kvartérních sedimentů a jejich podloží. Hladina podzemní vody je dnes v místě bývalého Libockého revíru mělko pod povrchem. Rovněž došlo k zatopení dvou poklesových kotlin a vzniku tůní. Změny v úrovni hladiny způsobily škody na okolních rodinných domech a provozních objektech

41 Pro tuto diplomovou práci je stěžejní problematika stability drážního tělesa a to v úseku, kde trať prochází po ochranném pilíři mezi jižním a severním lomem. Oba lomy mají hydraulickou spojitost, neboť úrovně hladin se vzájemně ovlivňují. Je předpoklad, že voda prosakuje ochranným pilířem a staré chodby nevytváří trasy pro proudění vody mezi lomy. Dle posudku se v současné době drážní těleso po výstavbě lavic považuje za stabilní. [1,5,18] Rovněž, tak jak bylo uvedeno jednou z kapitol této diplomové práce, se hydrogeologický posudek věnuje problematice dalšího monitoringu. Základem tohoto monitorování dle něj mělo být obnovení sledování hladin vody v obou lomech a sledovní úrovně hladiny v Ohři po dobu 5 let. Z dostupných zdrojů měření, které jsem dostal jako podklad v této práci je zřejmé, že již v roce 2016 došlo k obnovení měření hladin ze strany PKÚ, s.p. Po tom, kdy byl zřízen přepad z jižního lomu do Ohře, je hladina v severním lomu dlouhodobě o 0,4-0,5 m výš než v lomu jižním a v období vyšších srážek se rozdíl může zvyšovat. Nelze vyloučit, že rozdíl v úrovni hladin obou lomů by mohl z dlouhodobého hlediska mít negativní vliv na stabilitu ochranného pilíře železnice. Řešení této situace je řešeno v kapitole 5 této diplomové práce ve formě návrhu na ochranu železničního tělesa před účinky důlních vod. Obrázek 14 pohled na přepad z jižního lomu do řeky Ohře [19]

42 Obrázek 15 letecký pohled na zatopený severní a jižní lom 2003 a 2006 [20] Obrázek 16 - letecký pohled na zatopený severní a jižní lom a 2015 [20]

43 Po poslední obhlídce lokality Boží Požehnání a okolí měst Dolní Pochlovice a Kynšperk nad Ohří dne bylo zjištěno několik nových poznatků, které v kapitole návrhu na sledování hladin a v kapitole návrhu ochrany železničního tělesa před účinky důlních vod této diplomové práce, budou zohledněny. V první řadě se jedná o současnou úroveň výšek hladin severního a jižního lomu. Ty jsem odečetl na osazených latích pro přímý odečet výšky hladiny u obou jezer. Osazení těchto latí provedl v roce 2017 PKÚ, s.p. Výška hladiny jižního lomu se ve 12:57 nacházela na kótě 412,26 m n.m. Výška hladiny severního lomu v 13:44 byla na kótě 412,87 m n.m. To znamená, že hladina severního lomu byla o 0,61 m výše, než hladina v lomu jižním, což dle hydrogeologického průzkumu Ing. Fulkové muže mít vliv na stabilitu drážního tělesa. [1,18] Další poznatkem je, že na břehu jižního lomu, kde došlo před vybudováním přepadu do Ohře ke zvýšení hladiny jižního lomu směrem k obytné zástavbě, se začaly, na pozemku města Kynšperk nad Ohří, realizovat terénní úpravy materiálem z demolic. Výsledkem této práce má být pravděpodobně zvýšení úrovně břehu a tím zajištění ochrana obytných domů před účinky hladiny vody. Obrázek 17 prováděné terénní úpravy břehu jižního lomu

44 Toto řešení nepovažuji za prospěšné. Jednak není materiál, ze kterého je tvořen nový břeh, ideální svým zrnitostním složením, ve většině případů je nasákavý a rovněž technologie ukládání a hutnění jednotlivých vrstev není vhodná. To je ostatně již nyní viditelné na okraji horní plochy, kde dochází k trhlinám a u svahu této úpravy k vymílání sypaného materiálu do vody. Řešením této situace a návrhu opatření, stejně jako zvyšující se rozlohou a výškou hladiny tůně u nádraží v Kynšperku nad Ohří, se zabývá kolega z ročníku Bc. Filip Pekárek ve své diplomové práci, proto dále nebudu tuto problematiku nerozvíjet. Druhým argumentem proti této úpravě je, že se do vody dostávají nevhodné materiály jako jsou plasty, asfalty a podobně. Tyto nežádoucí materiály by pak mohly vodu znečišťovat, což by mohlo mít negativní následky při odvádění vody z jižního lomu přepadem do řeky Ohře. Obrázek 18 dokumentování trhlin u prováděné terénní úpravy jižního lomu

45 4 NÁVRH ŘEŠENÍ NA SLEDOVÁNÍ VÝŠKOVÉ ÚROVNĚ HLADIN VODNÍCH PLOCH Ve 4. kapitole této diplomové práce bude základním bodem návrh na sledování výškových úrovní hladin vodních ploch. Cílem návrhu je zajistit automatizované měření a sběr dat, které by bylo možno využít nejen pro účely správce lokality Boží Požehnání, ale rovněž i pro správce železniční trati vedoucí mezi severním a jižním lomem. Měření vodních ploch již v minulosti probíhalo různými způsoby, do dnešní doby zůstal aktivní způsob měření hladin geodeticky a nyní pomocí odečtu z latí. V minulosti bylo prováděno měření například i ve vrtech. Měření geodeticky probíhá v současné době v periodě přbližně 1 měsíc a zajištuje ho PKÚ, s.p., který tuto činnost převzal v roce 2016 od Sokolovské uhelné, právního nástupce, a.s. 4.1 Osazení latí pro odečet hladin PKÚ s.p. v roce 2017 osadil na lokalitě vodoměrné latě na severním a jižním lomu, pro okamžitý odečet výšky hladiny a lokalitě byl přidělen terénní pracovník mající pracoviště v Sokolově, který v cyklech stav hladiny v obou lomech odečítá a eviduje. Na severním lomu je umístěna vodoměrná lať na ocelové trubce při břehu jezera. Vzhledem k stoupání hladiny na severním lomu bych navrhoval, pro přímý odečet výšky hladiny terénním pracovníkem, aby byl rozsahu této latě zvětšen. Tuto úpravu by bylo možno provést společně s osazením ultrazvukových čidel pro kontinuální měření hladin, kterým se budu věnovat v následující kapitole. Na jižním lomu provedlo PKÚ instalaci vodoměrné latě na objekt přepadu do řeky Ohře. Při instalaci bylo nutno provést korekci pro správné měření z důvodu šikmého umístění latě na odlážděné čelo výtokového objektu. Největším přínosem osazených latí pro přímý odečet výšky hladiny je, že je zpřístupněna možnost v podstatě komukoliv (zejména správci železniční tratě a terénnímu pracovníkovi PKÚ s.p.) a kdykoliv, v daný okamžik zjistit výškovou úroveň v severním i jižním lomu a tím i rozdíl hladin obou jezer. Je nutno ale na lokalitu dojíždět, aby mohl být

46 proveden odečet výšky hladiny, což sebou nese náklady na dopravu pracovníka provádějící odečet a druhou nevýhodou je, že není k dispozici podrobnější záznam, z kterého by bylo možno sledovat případné změny chování násypového tělesa vzhledem k rozdílům hladin obou jezer v čase. Proto jedním z témat této práce je v následující kapitole návrh na kontinuální měření hladin severního a jižního lomu. Obrázek 19 osazení latě jižním lomu u přepadu [19] Obrázek 20 osazení latě pro měření hladiny u severního lomu

47 4.2 Osazení ultrazvukových hladinoměrů, přenos naměřených dat Jedním z hlavních důvodů, proč navrhuji osazení kontinuálního měření hladin je nejen úspora nákladů na cestovní výdaje technika provádějícího odečet výšky hladin z latí, neboť bude možno sledovat stav hladin dálkově, ale tím hlavním důvodem je získávání dat v dlouhodobém horizontu, z kterých je možno sledovat změny, které by mohly mít vliv na stabilitu nejen drážního pilíře, ale rovněž i obytných domů přiléhajících k jižnímu lomu. Další výhodou tohoto řešení je, že data o sledování výšek hladin jižního a severního lomu bude možné sdílet s dotčenými subjekty, jako je například správce železniční trati vedoucí řešenou lokalitou případně město Kynšperk nad Ohří. Po prostudování dostupných technologií, možností jejich využití pro měření hladin a možnostmi práce s naměřenými daty se mně jako optimální jeví řešení, kdy budou na jižním i severním lomu osazeny ultrazvukové hladinoměry v blízkosti měřících latí, napájené z externích zdrojů (přívod elektrické energie je v této lokalitě komplikovaný). Ultrazvukové čidlo pro měření hladiny na severním lomu může být umístěno na konstrukci, která ponese rovněž skříň se záznamovým zařízením a napájecím akumulátorem. U jižním lomu navrhuji jako optimální umístění čidla na ocelovou konstrukci u odláždění přepadu do řeky Ohře. Umístění čidel na výše uvedená místa se mně jeví jako optimální z toho důvodu, že v případě příjezdu technika například za účelem výměny, případně nabíjení zdrojů, je možné ihned porovnat, zda systém vyhodnocuje měření hladin stejně, jako je čtení na latích a technik bude spravovat pouze jedno místo na každém z lomů. Jako další pozitivum je odlehlost místa před případnými vandaly. Pro účely měření hladin je možno využít například ultrazvukový hladinoměr Fiedler US 1200, který rovněž umožňuje měření teploty vzduchu. Tento typ ultrazvukového snímače funguje na základě měření časové prodlevy a to mezi vyslaným ultrazvukovým impulsem a odraženým přijatým impulsem. Jelikož je rychlost šíření zvuku teplotně závislá, je uvnitř snímače prováděna automatické teplotní korekce, která chybu měření eliminuje. Snímače jsou dodávány v různých rozsazích, podle požadované měřené vzdálenosti, konkrétně typ US 1200 má tento rozsah 0,15 m až 1,2 m. To znamená, že minimální vzdálenost čidla od hladiny je 0,15m a maximální vzdálenost čidla od hladiny je 1,2 m. Tento rozsah se jeví pro

48 měření vzhledem k místním podmínkám jak dostačující. V tabulce níže jsou uvedeny technické parametry navržených ultrazvukových snímačů Fiedler US [21] Tabulka 2 technické parametry snímače Fiedler US 1200 [21] Měřící rozsah: Přesnost měření: Rozlišení: Měřící kanály: Napájecí napětí: 0,15 m až 1,2 m 0,2 % z rozsahu ± 1 mm 1 mm K1 hladina [mm], K2 teplota vzduchu [ C] 10 až 24 V DC, proudový odběr max. 20 ma Pracovní teplotní rozsah: -20 C až +60 C Krytí: IP 67 Materiál pouzdra: Rozměry: Hmotnost: Nerezová ocel Průměr 50 mm, délka 110 mm 750 g včetně 2 m kabelu Přenos změřených dat ze snímače do záznamového jednotky probíhá přes sériové rozhraní RS485 v jednom kabelu společně s napájením 10 V až 24 V DC (typ 12 V DC). Snímač je dodáván s pevně vyvedeným PUR kabelem, který slouží nejen pro napájení, ale i přenos změřených dat ze snímače do záznamové jednotky. Obrázek 21 ultrazvukový snímač Fiedler US 1200 [21]

49 Jako nejvhodnější zařízení pro záznam dat ze snímačů na severním a jižním lomu s možným následným odesíláním dat, bych navrhoval telemetrickou stanici H1, která je se snímači Fiedler US 1200 kompatibilní. Obrázek 22 telemetrická stanice Fiedler H1 [22] Stanice H1 je vybavena GSM/GPRS + SMS modulem a je vhodná pro dlouhodobá měření jedné nebo dvou veličin. Data jsou odesílána denně na server výrobce zařízení v nastavených časech. Oprávněným uživatelům jsou data uložená na serveru kdykoliv dostupná přes standardní webový prohlížeč. U této stanice lze nastavit až 10 adresátů pro zasílání varovných SMS, které vybrat ze 14 nastavitelných varovných zpráv. Vlastní bateriové napájení je dimenzováno na několik let provozu, lze rozšířit připojením externího napájecího zdroje 8 až 15 VDC. Jak bylo již výše uvedeno, uvažuje se pro navržené řešení napájení 12 V akumulátorem. Parametry jsou konfigurovatelné přes internet. Výhodou této stanice je rovněž robustní tělo z kovu s krytím IP67 a nízké provozní náklady, které jsou dány možností využívat běžné SIM karty

50 Jako vhodné umístění, společně s napájejícím akumulátorem 12 V/9 Ah, se jeví uložení telemetrické stanice Fiedler H1 do uzamykatelné skříně ARIA H1, která je již opatřena úchyty k osazení stanice. Vnější rozměry skříně jsou 315 mm x 215 mm x 170 mm (výška x šířka x hloubka). Tato skříň může být umístěna u severního lomu na zabetonované ocelové konstrukci společně s ultrazvukovým snímačem, u jižního lomu je možnost shodné řešení, případně umístění ultrazvukového čidla na ocelovou konstrukci a umístění skříně do podúrovňové betonové šachty s uzamykacím poklopem za přepadem do Ohře. U tohoto řešení by bylo nutno řešit slabší signál vhodnější anténou. [22] Orientační finanční náročnost navrženého řešení sledování hladin je patrná z cen uvedených v tabulce níže. Je zde rovněž již zahrnut třetí snímač a telemetrická stanice, neboť v následující kapitole je řešeno osazení Parshallova žlabu pro měření průtoku z přepadu do Ohře, u kterého je rovněž možnost využít totožný ultrazvukový snímač Fiedler US V tabulce nejsou uvedeny poplatky za přenos dat, ty se budou lišit v závislosti na množství přenesených dat. [23] Tabulka 3 orientační finanční náročnost navrženého řešení [24] Název položky množství Cena za ks bez DPH Celkem položka bez DPH Ultrazvukový snímač US ks Kč Kč Telemetrická stanice H1 3 ks Kč ( Kč) Kč (M4016 včetně skříně) Uzamykatelná skříň ARIA H1 2 ks Kč Kč konstrukce, akumulátory, 1 kpl Kč Kč montážní materiál, práce Celkově se tedy jedná přibližně o částku kč bez DPH. Vzhledem k tomu, jaké prostředky již byly v minulosti vynaloženy a že díky tomuto řešení získáme v lokalitě kontinuální sběr dat, která budou moci býti sdílena mezi vybrané uživatele, jedná se z mého pohledu o vhodnou a v čase návratnou investici, díky úspoře cestovních výdajů na dojezd technika

51 4.3 Parshallův žlab Již při konzultacích s Ing. Polívkou z PKÚ s.p. jsem zjistil, že správce uvažuje do budoucna s osazením Parshallova žlabu za přepad z jižního lomu do řeky Ohře. Osazením tohoto zařízení bude umožněno sledování průtoku na přepadu do Ohře a budou získávána data, která doplní poznatky z navrženého kontinuálního měření hladin. Parshallův žlab je zařízení, které slouží k měření průtoku vody s velmi širokým použitím, je zhotoven z polypropylenu. Žlab je možno instalovat na potocích, odvodňovacích a zavlažovacích kanálech, na výustích, na čistírnách odpadních vod, a pododně. Princip funkce je, že voda přitékající do žlabu je přinucena místním zúžením koryta a následným zvýšeným spádem ve dně přejít z pohybu říčního přes kritickou hloubku do pohybu bystřinného. Díky přechodu z jednoho režimu do druhého je podle úrovně hladiny před hrdlem možné určovat průtok vody. Úroveň hladiny je snímána v ose přítokové části žlabu, tak jak je navrženo v této práci, pomocí ultrazvukového čidla, případně v měrné šachtě (plovák, tlakové čidlo). V našem řešení pak jednotka Fiedler M4016 údaj od čidla US 1200 o hloubce vody ve žlabu převádí na průtok a zaznamenává jej. Dále data následně zasílá na server, odkud jsou přes internetový prohlížeč, stejně jako v případě sledování hladin, dostupná. [23, 25] Obrázek 23 schématický řez parshallovým žlabem [25]

52 Výstavba měrného objektu se řídí pokyny, které jsou uvedeny v normě Ministerstva životního prostředí TNV Velikost žlabu je závislá na hydraulickém výpočtu. Menší je možno osadit přímo do prefabrikovaných šachet, vetší pak do otevřených koryt. Ceny za samotný žlab se pohybují dle velikosti od Kč bez DPH (velikost P1, rozsah průtoků 0,26 6,2 l.s -1 ) do Kč bez DPH (velikost P9, rozsah průtoků 8, l.s -1 ). K této ceně je pak pro konkrétní osazení započítat po hydraulickém výpočtu projektovou dokumentaci, dopravu žlabu na místo, zemní práce, montáž a betonářské práce. [25, 26]

53 5 NÁVRH OCHRANY ŽELEŽNIČNÍHO TĚLESA PROTI MOŽNÝM ÚČINKŮM DŮLNÍCH VOD V páté kapitole je řešen druhý stěžejní bod této diplomové práce a to návrh opatření, případně souboru opatření, které by měly zajistit ochranu železničního tělesa, vedoucího mezi severním a jižním lomem, před účinky důlních vod, které v obou lomech po ukončení čerpání nastoupaly. Jedno řešení již bylo, dle poznatků znaleckých posudků, realizováno v minulosti a to zřízení mohutných kamenných přitěžovacích lavic. Nicméně ani to nebylo konečné řešení a hladiny vody v lomech nastoupaly již nad původně uvažovanou úroveň. Při návrhu jsem se proto soustředil na takové řešení, které by jednak sledovalo změny probíhající u násypového tělesa a kolejového svršku, vzhledem ke změnám hladin zjištěným při navrhovaném kontinuálním měření a současně takové opatření, které by případné nestabilitě železničního tělesa mělo zabránit. 5.1 Protlaky v železničním pilíři Jedním z faktorů, které by mohly mít vliv na stabilitu železničního pilíře je dle hydrogeologického posudku vypracovaného Ing. Fulkovou to, že v severním lomu je hladina vody výš, než je tomu v lomu jižním. Rozdíl hodnot, který by mohl mít vliv na stabilitu je v tomto posudku uveden 0,4-0,5 m. [18] Proto jsem při návrhu řešení vycházel z toho, že cílem je eliminovat možnost většího rozdílu hladin. Z tohoto důvodu bych jako opatření navrhoval zřízení dvou protlaků tvořených ocelovými troubami o průměru 800 mm vedoucími železničním tělesem, které převedou řízeně vodu ze severního lomu do jižního. Větší průměr trouby zamezí ucpávání naplaveným materiálem. Sklon trub je nutno vést od severního lomu k jižnímu. U výškového usazení protlaku je nutno vycházet z výškové úrovně přepadu jižního lomu do Ohře a současné hladiny jižního lomu. Při poslední obhlídce lokality byla hladina v jižním lomu na kótě 412,26 m n.m., výška v severním lomu byla již o 0,61 m výše, což by podle hydrogeologického posudku mohlo mít negativní vliv na stabilitu násypového tělesa. Proto pokud vyjdeme ze současného stavu hladiny jižního lomu, bylo by výškově vhodné umístit výtok protlaků na hodnotu ±412,25 m n.m. na straně jižního lomu, vtok v severním

54 lomu do protlaků je pak vhodné umístit na kótu ±412,70 m n.m. Tímto řešením bude zajištěno, že rozdíl hladin severního a jižního lomu bude dlouhodobě pod hodnotou 0,5m. Směrové umístění je nejvýhodnější zvolit v místech, pokud je to možné tam, kde má železniční těleso nejmenší šířku. Tímto dojde k úspoře nákladů při zřizování řízených protlaků. V případě, že bude kóta hladiny severního lomu vyšší než je navržená kóta vtoku, což lze vzhledem k posledním měřením očekávat, bude nutné provést snížení hladiny pro realizaci protlaků. To by se provedlo zapažení startovacích a koncových jam protlaků pomocí štětovnic, následně v takto zapažených jámách by se hladina vyčerpala na úroveň nutnou pro realizaci protlaků. [1,18] Finanční náročnost řešení vychází hlavně z ceny za metr řízeného protlaku včetně ocelové vložky a ceny za pažení startovací a koncové jámy pro protlak. Cena za metr řízeného protlaku včetně ocelové vložky průměru 800 mm se pohybují v cenách od do Kč bez DPH včetně dopravy technologie na místo. U pažení startovací a koncové jámy pro protlak pomocí larsen se ceny za realizaci m 2 pohybují v rozmezí od 2100 do 2400 Kč bez DPH včetně následné demontáže. Plocha pažení startovací jamy se pohybuje od 150 m 2 do 200 m 2, u koncové jámy protlaku pak od 110 m 2 do 150 m 2. V případě tvrdších poloh je nutno nahradit beraněné larsenové pažení vrtaným záporovým pažením s výdřevou. U cen jsem vycházel z minulosti realizovaných, případně připravovaných zakázek, na kterých jsem se podílel. Orientační cena bez zemních prací, které budou záviset na konkrétním umístění v terénu, je při uvažované délce protlaků 80 m přibližně Kč bez DPH za řízené protlaky s ocelovou vložkou a přibližně Kč bez DPH za 2 startovací a 2 koncové jámy. 5.2 Ochrana svahu v dosahu vodní plochy Dalším navrženým opatřením, které bude spolupůsobit na stabilitě násypu s vybudovanými protlaky, plnícími funkci propustků, je navržení ochrany násypového tělesa v dosahu hladin důlních vod v obou jezerech. Jelikož se jedná o drážní násypové těleso, po kterém je vedena dopravní cesta, vztahují se na ochranu zemního tělesa ve styku s vodními toky a díly, podmínky uvedené v předpisu SŽDC S4 Železniční spodek. Tématu kontaktu zemního tělesa s vodními toky a

55 díly se věnuje konkrétně v bodech 190 až 195, kde jsou uvedeny další legislativní požadavky, kapitola IV. Technická řešení a jejich podrobnosti, které je možno pro ochranu železničního zemního tělesa využít, jsou uvedeny ve vzorovém listě železničního spodku Ž 6. Dle vzorového listu Ž 6.1 platí, že pokud je svah tělesa železničního spodku ve styku s vodním tokem nebo vodním dílem, je nutné sklon svahu a jeho zpevnění navrhnout s ohledem na mechanické a chemické účinky vody, vln, větrné erozi, ledu, pohyb splavenin a se zřetelem k tomu, zda je vodní tok nebo vodní dílo vodní cestou. Vzorový list Ž 6.11 pak řeší samotné konstrukce tvořící ochranu svahů zemního tělesa před účinky tekoucí vody vodních toků a vzduté vody vodních děl. Zpevnění svahů, které je ve styku s vodními díly a toky rozděluje vzorový list na technické a kombinované. U technického zpevnění je to upravený svah, geotextílie, podkladní vrstva a ochranná konstrukce. Druhy ochranných konstrukcí jsou dlažby, pohozy, štěrkové koberce, patky a záhozy, rovnaniny, gabiony, gabiony z plastů, textilní matrace a ochranné sítě a rohože. U kombinovaného zpevnění svahů představuje opatření spojení vegetační a technické ochrany a dále využití travních rohoží, zatravňovacích geotextilií, vegetačních tvárnic případně geotextilií ve spojení s hydroosevem. Kombinovanou ochranu řeší pak vzorový list Ž V našem případě vychází řešení ze vzorového listu, kde je řešeno, zda je jedná o ochranu železničního tělesa vedoucího podél toku, železničního tělesa v inundačním území nebo ochranu tělesa v případě, že tvoří vodní hráz. Jelikož jako vodní hráz násypové těleso nebylo od počátku konstruováno, je vhodnější varianta řešení uvedená ve vzorovém listu Ž 6.13 obrázku 2 příklad tělesa železničního spodku procházejícího inundačním územím (zátopová voda z obou stran). Dle tohoto technického řešení by se svah měl opatřit od kamenných přitěžovacích lavic až na výšku minimálně 0,3 m nad hladinu vodní plochy pohozem z lomového kamene, na zbylém svahu až po úroveň pláně tělesa by měla být provedena vegetační úprava

56 Nicméně toto řešení je vzhledem k tomu, že vodní hladina přiléhající k násypu je v současnosti v mnoha případech výše, než stávající kamenné přitěžovací lavice, špatně realizovatelné. Důvodem je, že pro napojení nového kamenného záhozu by bylo nutno odčerpat vodu v obou lomech až na výškovou úroveň stávajících kamenných lavic, což se vzhledem k obtížím při snižování hladiny vody pro výstavbu přepadu v jižním lomu, jeví jako téměř nerealizovatelné. Obrázek 24 vzorový list SŽDC Ž 6.13 [28] Funkčním, nicméně ne ve shodě se vzorovým listem, řešením, je provedení úpravy železničního svahu nad současnou hladinou obou lomů, která bude chránit těleso proti vymílání materiálu vodou. Příkladem možného řešení ochrany svahu je využití travních rohoží, zatravňovacích geotextilií, vegetačních tvárnic případně geotextilií ve spojení s hydroosevem případně jejich kombinace. Nicméně volbu použité technologie by bylo nejprve nutno projednat se správcem trati tj. SŽDC. Od této skutečnosti, stejně jako od rozsahu použití, se bude odvíjet cenová náročnost řešení ochrany svahu proti vymílání. [27,28]

57 5.3 osazení geodetických bodů pro kontrolu deformací násypu, měření GPK Posledním návrhem na ochranu železničního tělesa před účinky důlních vod je v této kapitole zařazeno vytvoření sítě geodetických bodů. Pomocí těchto bodů by bylo možné provádět monitoring, zda jsou výše navržená opatření ochrany funkční, tedy to, zda zajišťují požadovanou stabilitu násypového tělesa z dlouhodobého hlediska. Za ideální počet měřících bodů bych navrhoval 10 zajištěných geodetických bodů na každé straně svahu rozmístěných tak, aby polovina bodů byla ve vzdálenosti kolem 1,0-1,5 m nad vodní hladinou, druhá polovina naopak v horních partiích železničního tělesa. Po osazení bodů by se provedlo jejich počáteční zaměření výškové i směrové polohy. Následně by byly body 1x měsíčně monitorovány, zda nedochází k jejich polohových nebo výškovým změnám. V případě, že by nastal náhlý pokles hladiny u jednoho nebo obou lomu, bylo by provedeno mimořádné zaměření. Obrázek 25 měření GPK měřícím vozíkem KRAB [29] V případě, kdy geodetickým měřením bude zjištěno, že dochází ke změnám ve směrové nebo výškové poloze monitorovaných bodů, měl by být, stejně jako u monitoringu