Přednáška XII. Vliv člověka na H.P. klíčová slova: historická těžba, stará důlní díla, registr SDD, využívání vytěžených prostor

Transkript

1 Přednáška XII. Vliv člověka na H.P. klíčová slova: historická těžba, stará důlní díla, registr SDD, využívání vytěžených prostor 1

2 Historie těžby v ČR V počátečním období vývoje lidské společnosti používal člověk k výrobě nástrojů a zbraní kámen - doba kamenná ( l. př. n. l.). Časem se člověk naučil kameny opracovávat (nože, hroty, pěstní klíny, mlýnky na obilí atd.). Později poznává valounky a plíšky ryzího zlata v náplavech vodních toků a úlomky rud mědiči cínu. Rudy mědi jsou relativně běžné a člověk se ji naučil tavit v ohni, později v jednoduchých tavících pecích. Postupně poznává výborné vlastnosti slitiny mědi s cínem, když vyrobil první bronz, tvrdší a odolnější než samotná měď - doba bronzová (4 000 l. př. n l.). 2

3 Význam nerostných surovin pro člověka Paleolit neolit nejstarší surovinou je kámen původně byl vhodný kámen jen otloukán a štípán, od neolitu se výrazněji používá i tzv. broušené industrie nejvýznamnějšími surovinami byly silicity (rohovce, pazourky, radiolarity,..), méně se užívaly i více kvalitní drahokamy (křišťál, achát, jaspis, vltavín) a málo kvalitní křemence a křemeny v rámci tzv. neutilitárního využití - především ke zdobení - se využívaly organolity - jantar (jantarová stezka přes Moravu, zdroje v Pobaltí, lokálně též Rumunsko, Sicílie a Španělsko) a švartna/sapropelit (Kladensko). 3

4 Obr. 8,9: Paleolitické nástroje paleolit. Zdroj: 4

5 Nejstarším používaným kovem je měď. Na blízkém Východě byla používána pro výrobu nástrojů, ve střední Evropě spíše v podobě ozdob, méně jako drobných nástrojů (klínky či dlátka) Nejbližší prokázaná pravěká těžba mědi probíhala na lokalitě Špania dolina ve Starých horách na středním Slovensku Bronz (slitina Cu a Sn 92-88/8-12%) je dominantní surovinou v období ( let) Rozvíjí se výroba nástrojů a militárií, dochází k rozvoji specializované výroby - prařemesel a rozvoji obchodu Již v době bronzové se počítá s prvními směnnými ekvivalenty - tzv. premonetární platidla (hřivny, žebra, osmičky, kroužky,...) 5

6 Obr. 8, 9: Římské zbraně a šperky, posmrtná maska Agamnemnona Mykénského Zdroj: 6

7 Železo získané tavbou je známo od 15 st. př. n. l. na Předním východě, od 12 st. př. n. l. ve Středomoří a až od 8 st. př. n. l. ve střední Evropě Poměrně snadná dostupnost umožnila po zvládnutí technologie úplné zobecnění kovu Od počátku dominuje především ve výrobě nástrojů, militárií, případně stavebních kování a potřeb, lokálně se však prosazuje i ve výrobě šperků atd. V některých obdobích a kulturních kontextech byly v oblibě bimetalické předměty 7

8 zlato, stříbro a případně elektron (slitina zlata a stříbra) se používaly jen okrajově Jde vždy o předměty reprezentativní funkce, zvláště o šperky, vyskytují se i luxusní zbraně, kovové nádoby (obvykle importované z pokročilejších oblastí Egypt, blízký Východ) Od počátku doby bronzové se objevují skleněné výrobky, zejména fajánsové korálky a skleněné náramky Obr. 8. Zlatý válečný štít, Irsko Zdroj: 8

9 Obr. 1. Propírání zlatonosných náplavů v Egyptě. Zdroj: archiv USGS 9

10 Obr. 2. Vápencový lom v Aswanu Egypt. Zdroj: 10

11 Středověk se vyznačuje dalším rozmachem v upotřebení železa a rozkvětem hospodářského života. Zároveň probíhá těžba drahých kovů - zlata a stříbra, které složily především jako platidlo. V Čechách jsou ve své době evropsky proslulé lokality Stříbro či Kutná Hora. Pražský groš byl ve století nejtvrdší evropskou měnou. V novověku se v souvislosti s vědecko-technickou revolucí rozvíjí těžba polymetalických rud (př. Pb-Zn-Ag). Pro výrobu speciálních slitin se dobývají kovy jako např. titan (ilmenit), chrom (chromit), platina, iridium atd. 11

12 Obr. 3. Pražský groš (1420) Obr. 4. Štola Antonína Paduánského Zdroj: 12

13 Způsob středověké těžby Prvními horníky na území Čech byli pravděpodobně Keltové, kteří na přelomu našeho letopočtu těžili zlato na řadě rýžovišť i pomocí mělkých šachtic. Předpokládá se, že během působení Keltů reprezentovala těžba zlata téměř 20 tun. V době stěhování národů byly doly i rýžoviska včechách opuštěny. Další vlna nastává až se slovanským osídlením. Zároveň vznikala první hornická města, mezi kterými hrála prim Krásná Hora (zlato) a Kutná Hora (stříbro). Zlatá královská koruna Přemysla Otakara II. byla vyrobena z krásnohorského zlata. Již na přelomu 13. a 14. století dosáhlo dolování v okolí Kutné Hory hloubky m, o sto let později dokonce 500 m, což bylo nejvíce v Evropě. Jen na Kutnohorsku bylo ve středověku vytěženo cca 2500 t stříbra. 13

14 Nerostné suroviny těžili lidé zprvu velmi primitivně v jamách, později je dobývali v nehlubokých dolech. Pro otvírku a dobývání rud byly nejvhodnější jámy sledující úklon ložiska a štoly a chodby sledující směr žíly. Z těžní jámy bylo sledováno ložisko soustavou chodbic a slepých jam do potřebné hloubky, kde pak byly rubány zrudnělé partie žíly. Ražení a dobývání se provádělo ručně. Jedinými nástroji středověkých havířů byly po dlouhou dobu jen kopáče, mlátky (kladiva) a želízka. Kromě koňských žentourů, které sloužily k těžbě rud a čerpání vody, se při vlastním porubu používalo tzv. "sázení ohně" - skála rozpálená ohněm se polévala vodou, aby zkřehla a popraskala. 14

15 Obr. 5. Mlátek (vlevo) a želízko (vpravo) Obr. 6. Historická těžba rudy podle Agricoly Zdroj: Agricola,

16 Tyto nástroje a metody se používaly i přes rozvoj techniky takřka až do konce 19. století. Od 17. století se v hornictví používaly střelné práce. Vzhledem k nepříliš mocnému nadloží u většiny štol a také k vysoké ceně střelného prachu se však trhaviny hlavně v malých lokálních těžebnách neaplikovaly. Ruda i hlušina se na povrch vytahovala ručně poháněným rumpálem, zvaným vrátek či hašpl. Těžší náklady se vytahovaly žentourem taženým koňmi nebo vodním kolem. Ruda se měřila na kolečka, přičemž hmotnost v kolečku byla kolem 100 kg. Nosnost nadloží se zajišťovala výdřevou. 16

17 Obr. 7. Schéma ručního rumpálu podle Agricoly Zdroj: Agricola,

18 Důležitou otázkou při hlubinné těžbě vždy bylo odvodňování důlních děl. Tehdejší horníci znali mnoho způsobů jak tento problém vyřešit. Voda se vynášela na povrch pomocí kožených měchů, tahala pomocí rumpálu svislými šachtami, od 16. století se používaly i čerpací stroje. Často bylo odvodnění vyřešeno zpravidla velmi elegantně tím nejjednodušším způsobem terén zpravidla umožňoval samovolný odtok podzemní vody, proto se štoly razily mírně skloněné vzhůru. Větrání zpravidla využívalo přirozeného tahu větru způsobeného teplotními rozdíly v jednotlivých úsecích dolu. Tomuto efektu napomáhaly v rozsáhlejších důlních systémech úzké větrací šachtice, které podporovaly komínový efekt. 18

19 Obr. 8. Hornické nástroje používané ve středověku Zdroj: Obr. 9. Způsob ražení vodorovné štoly Zdroj: 19

20 20 Obr. 10. Historický hornický oděv a technika. Zdroj:

21 Důležité letopočty počátek dolování v Banské Štiavnici zmínka o vývozu českého cínu a zlata ve spisu Ibrahima Ibn Jakuba byly otevřeny zlatorudné doly u Rýchor na Trutnovsku založeno město Most nejstarší písemná zpráva o dolech u Stříbra nejstarší zmínka o dolování v Kutné Hoře první písemný doklad o dobývání cínu u Krupky byla Kutná Hora povýšena na královské horní město zápis v městské knize v Duchcově o uhelném dolu, první písemná zmínka o dobývání hnědého uhlí v Čechách byl otevřen stříbrný důl ve Stříbrníkách u Ústí nad Labem 21

22 byly dobývány stříbrné rudy u Roztok u Ústí nad Labem vyšla v Basileji kniha G. Agricoly De re metallica libri XII se v Jáchymově začaly těžit kobaltové rudy byly uděleny propůjčky na uhelné doly v Hrbovicích u Ústí nad Labem nejstarší záznam o trhacích pracích v kutnohorských dolech vydal J. K. Müller mapu Čech s vyznačením všech stávajících dolů zahájeno dobývání antimonu na Dechtárce u Liptovské Důbravy na Slovensku bylo zahájeno dobývání rtuti na Dědově hoře u Berouna nakreslil F.X. Riepl první geologickou mapu Čech byly otevřeny lignitové doly v Kelčanech a Šardicích na Hodonínsku začala výroba uranových barev v Jáchymově 22

23 Největší rozvoj těžby je v století (vyjma třicetileté války). Těžba doznala posledního velkého rozmachu v období studené války po roce 1948, kdy byla těžena rudní ložiska i s výraznými ekonomickými ztrátami s cílem zajištění nezávislosti na dovozu surovin ze západních zemí. Po r došlo k útlumu těžby a ukončením dobývání polymetal. ložiska se zlatem Zlaté Hory skončila v r těžba rud na územíčr. Obr. 9. Valoun zlata (1,39 kg) nalezený r na ložisku Zlaté Hory Zdroj: 23

24 Vývoj horního práva První města, která měla zpracován tzv. báňský řád, byla Jihlava a Německý (Havlíčkův) Brod. Zde se již za Přemysla Otakara II. (1429) těžila stříbrná ruda a právě díky stříbru měla tato oblast výsadní postavení. Báňský řád obsahoval články o pravomoci urbéřů, královských úředníků, kteří měli dohled nad dolováním, o vyměřování důlních polí a řadu dalších ustanovení. Platil pouze pro daný rudní revír. První dokument horního práva se širší územní platností byl horní zákoník krále Václava II. Ius Regale Montanorum (1300). Vycházel zřímského práva a měl výrazně didaktický ráz. Byl dělen na čtyři knihy: I. právo všeobecné a věcné, II. poměr k věcem, III. právo závazkové a IV. právo procesní. 24

25 Zákoník IRM se stal vzorem pro horní práva v celé středověké Evropě. Postupem času byla sepsána řada báňských řádů platných pro daný revír a roztříštěnost báňského práva byla sjednocena až v druhé polovině 19. století, kdy vstoupil v platnost tzv. obecní horní zákon - císařský patent č. 146/1854 říšského zákona. Nahrazen byl až roku 1957 zákonem o využití nerostného bohatství č. 41/1957 Sb. Ukončení jeho platnosti bylo dáno především politickými změnami a posílením pozice státu vůči soukromému podnikání. Nový zákon č. 41/1957 Sb. takřka úplně vyloučil soukromou těžbu nerostných surovin. Prakticky všechny nerosty definoval jako vlastnictví státu a ložiska takovýchto nerostů směl dobývat výhradně stát prostřednictvím 25 organizací státního socialistického sektoru.

26 26 Obr. 11. Obecní horní zákon - císařský patent č. 146/1854 ř.z. Zdroj: ASPI 2005

27 Stará důlní díla Jedná se o jakýkoli podpovrchový typ důlní těžebny (šachty, štoly, jámy ), který je charakteristický svou neexistencí vlastníka. Ze zákona je správou o tato SDD pověřen stát ( 35 z. č. 44/1988 Sb.). Ministerstvo ŽP zabezpečuje zjišťování starých důlních děl, vede registr SDD a zajišťuje jejich bezpečnost prostřednictvím báňskohistorického pracoviště Geofondu ČR v Kutné Hoře. Princip vychází z vyhlášky č. 363/1992 Sb. o zjišťování starých důlních děl a vedení jejich registru. Tento registr je tvořen záznamy se základní charakteristikou objektu a citací dokumentace, zahrnující i veškerou korespondenci, posudky, plány technického zabezpečení, závěrečné technické zprávy a záznamy o sanaci objektů. 27

28 Databáze obsahuje všechny ohlášené objekty pozůstatků po hornické činnosti, které se dle zákona dělí na opuštěná díla a ostatní objekty, které nemají charakter děl vzniklých hornickou činností. Stará důlní díla jsou uvedena pod číslem objektu v mapách 1 : Standardním výstupem databáze starých důlních děl je vykreslená mapa v požadovaném listokladu a měřítku se zákresy definičních bodů starých důlních děl s doprovodným textem. Registr SDD je volně přístupný a je možné do něj nahlížet ve studovně Geofondu se sídlem v Kostelní ul. 26, Praha 7. 28

29 Obr. 12. Ukázka aplikace Stará důlní díla 2.00 Zdroj: 29

30 Obr. 13. Ukázka aplikace Poddolovaná území pro Internet 2.02 Zdroj: 30

31 Obr. 14. Ukázka aplikace Hlavní důlní díla 2.00 Zdroj: 31

32 Sanace starých důlních děl Pokud staré důlní dílo ohrožuje bezpečnost lidí, každý státní orgán, organizace, nebo občan je povinen nahlásit tento fakt obecnímu nebo okresnímu úřadu nebo MŽP - odboru geologie. Nahlášení obsahuje: místo, čas a způsob zajištění nálezu, stav a rozsah poškození povrchu (př. rozměry propadliny) nebo povrchových objektů (př. stavba nad výdušnou jámou), zákres a topografické údaje. K bylo evidováno celkem 810 jednotlivých ohlášení, která zahrnovala 870 důlních děl. Z toho jich bylo 706 v kategorii staré důlní dílo ve smyslu horního zákona. Dále bylo evidováno 8 hromadných ohlášení s objekty. Z toho bylo 2502 vedeno v kategorii staré důlní dílo ve smyslu horního zákona. 32

33 Ministerstvo ŽP na sebe ze zákona přebírá povinnost staré důlní dílo zabezpečit či zlikvidovat při zohlednění zákonných požadavků ochrany obecného zájmu ( 35, odst. 4 hovoří o zabezpečení v nezbytně nutném rozsahu ). V praxi to znamená, že se vždy hledá ad hoc nejvhodnější varianta podle konkrétních potřeb a okolností. Každoročně se podaří ošetřit kolem deseti lokalit alespoň do takové míry, že nehrozí škody na lidském zdravíči hmotném majetku. Do hry mnohdy vstupuje i pohled ochrany přírody, neboť staré štoly často slouží jako zimoviště netopýrů. Vedle netopýrů lze ve štolách nalézt velice zajímavé společenstvo jeskynních živočichů. 33

34 Obr. 15., 16. Kavernikolní organismy Boetgerilla pallens a Niphargus aquilex nalezené ve starých štolách na Fe-rudu v Orlických horách Zdroj: Pokorný a kol.,

35 Sanace může být provedena: - odstřelením portálu (vchodu do SDD) pomocí trhavin či jeho zasypáním - zamřížováním portálu zajištění proti neoprávněnému vstupu - zavezením a vyplněním celého prostoru SDD inertním materiálem (tuhnoucí směsi, popílkocement) zajištění proti propadům poddolovaného území Každé sanované dílo musí být označeno cedulí s upozorněním zákazu vstupu. Při řešení projektu sanace je nutné brát ohled na ekologickou hodnotu SDD (př. zimoviště netopýrů). 35

36 Hlavní zásady sanací: Databáze starých důlních děl slouží jako územně plánovací dokumentace, pro ochranu a tvorbu životního prostředí, pro zabezpečení a jejich likvidaci. Podklady zjišťuje Geofond z archivních podkladů a zpráv, má právo si vyžádat potřebné podklady od orgánů a organizací. Pokud je zjištěn původní provozovatel důlního díla, přechází zodpovědnost na něj a zajišťuje sanaci na své náklady sám. 36

37 Obr. 17., 18. Sanace poddolovaných území Zdroj: Šefrna,

38 Využívání vytěžených prostor Podzemní prostory vzniklé po dřívější těžbě, pokud mají určité parametry, mohou a často jsou po ukončení těžby využívány k různým účelům. Do podzemních prostor jsou umísťovány provozy, jako jsou: - elektrárny (Vltavská kaskáda) -čistírny odpadních vod (projekt podzemníčov v Děčíně) - skládky odpadů (př. popílku z elektráren, energosádrovec) - deponie vyhořelého paliva z atomových elektráren (Francie, důl Richard na Radobýlu) - zásobníky zemního plynu (Morava - zásobníky plynu po těžbě ropy) 38

39 Deponie radioaktivních odpadů Úložiště Hostím Beroun Toto úložiště se nachází ve starých štolách po těžbě vápence. V současné době je již uzavřeno a nový odpad se již neukládá. Úložiště Bratrství - Jáchymov Je určeno výhradně k umísťování odpadů s přírodními radionuklidy. Toto úložiště je vybudováno v části opuštěných podzemních prostor bývalého uranového dolu Bratrství. Bylo zkolaudováno a uvedeno do provozu v roce Úložiště Richard u Litoměřic Toto úložiště se nachází v komplexu bývalého vápencového dolu Richard II. Od roku 1964 se v úložišti ukládají tzv. institucionální odpady. 39

40 Úložiště Dukovany Úložiště Dukovany bylo vybudováno pro zneškodnění nízko a středně aktivních radioaktivních odpadů, které vznikají v jaderné energetice. Je to největší a nejmodernější úložiště radioaktivních odpadů v České republice a svou konstrukcí i bezpečností odpovídá standardům platným v západoevropských zemích. Úložiště leží v areálu jaderné elektrárny Dukovany okrese Třebíč, V trvalém provozu je od roku

41 Obr. 19. Úložiště přírodních radioizotopů Jáchymov - Bratrství Zdroj: SÚRAO Obr. 20. Úložiště institucionálních odpadů Richard II. Zdroj: SÚRAO 41

42 Obr. 21. Úložiště radioaktivních odpadů z jaderných elektráren Dukovany Zdroj: SÚRAO 42

43 Obr. 22. Schéma hlubinného úložiště, plánovaného pro ČR Zdroj: SÚRAO