Báňsko-technologické aspekty uzavírání dolu Rožná I se zaměřením na problematiku důlních vod

Michal Vokurka

Disertační práce

Mining and technological aspects of the closure of the Rožná I mine with a focus in mine water issues

Anotace:

Disertační práce se zabývá problematikou uzavírání hlubinného dolu a přispívá některými aspekty do této široké problematiky. V rámci experimentálního výzkumu zásypu hlavního důlního díla je zkoumáno tlakové zatížení kritických uzlů na kontaktu tohoto díla s dílem horizontálním a působení horizontálního tlaku na konstrukci opěrné hráze. Při zásypu je nutné uvažovat s možností kontrolování následného zatápění dolu a ponechání objektů, které mohou umožňovat různá hydrogeochemická měření. Za hlavní důlní dílo pro monitorování zatápění dolu je především uvažována vodní jáma. V práci jsou tedy řešeny možnosti monitorování kvalitativních a kvantitativních parametrů důlních vod během zatápění dolu, jež jsou zakončeny návrhem tohoto monitoringu na případové lokalitě Dolu Rožná I. Po zatopení ložiska je nutné tyto důlní vody kontinuálně zbavovat nerozpustných látek a těžkých kovů. Posléze lze tyto vody vypouštět do místní vodoteče. Autor navrhuje možnost, jak zabránit vypouštění vyčištěných důlních vod do vodoteče bez určitého využití a předkládá využití tepelných parametrů těchto vod k centrálnímu zásobování teplem. Do technologického procesu dekontaminace bude zahrnut odvod vyčištěných vod do centrální kotelny v Dolní Rožínce. Jsou navrženy tři varianty centrálního zásobování teplem, z nichž ve dvou jsou tepelná čerpadla umístěna v centrální kotelně, odkud je teplo odváděno ke koncovým odběratelům na přilehlém sídlišti. Třetí varianta uvažuje instalaci individuálních tepelných čerpadel v patách odběrných objektů dimenzovaných na požadovaný odběr. Tyto technické varianty jsou doplněny o ekonomický a investiční model a navrhují tak reálnou možnost jednu z těchto variant aplikovat.

Abstract:

This doctoral thesis addresses the issue of underground mine closure and contributes some aspects to this broad topic. In experimental research on the backfilling of the main mine workings, the compressive loads on the critical nodes at the contact of the workings with the horizontal workings and the effect of horizontal pressure on the supporting dam structure are investigated. During backfilling, it is necessary to consider the possibility of controlling the subsequent flooding of the mine and leaving objects that can allow various hydrogeochemical measurements. In particular, the water pit is considered the main mine workings for monitoring the mine flooding. Therefore, the possibilities of monitoring qualitative and quantitative parameters of mine water during mine flooding are addressed in the thesis, followed by the design of this monitoring on the case site of Rožná I Mine. After the flooding of the deposit, it is necessary to continuously remove insoluble substances and heavy metal elements from these mine waters. These waters can then be discharged into the local watercourse. The author proposes a way to prevent the discharge of cleaned mine water into the watercourse without any use and suggests using the thermal parameters of these waters for central district heating. The technological process of decontamination will include the discharge of cleaned water to the central boiler plant in Dolní Rožínka. Three variants of the central district heating are proposed, two of which have heat pumps located in the central boiler plant, from where the heat is transferred to the end-users in the adjacent housing estate. The third option considers the installation of individual heat pumps at the foot of the customer premises sized for the required demand. These technical options are complemented by an economic and investment model, thus suggesting a realistic possibility to apply one of these options.

Klíčová slova

nezpevněný zásyp, DEM, monitoring důlních vod, rekonfigurace dolu, tepelné čerpadlo, zásobování teplem

Keywords

unpaved backfill, DEM, mine water monitoring, mine pumping reconfiguration, heat pump, central district heating

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 27. 4. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 6. 12. 2022
• Vedoucí: Pavel Zapletal
• Oponent: Petr Kříž, Antonín Kunz, Marián Šofranko

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Hornictví (čtyřleté) / Hornictví a hornická geomechanika