Přednáška XII.
Vliv člověka na H.P. klíčová slova: historická těžba, stará důlní díla, registr SDD, využívání vytěžených prostor
1
Historie těžby v ČR • V počátečním období vývoje lidské společnosti používal člověk k výrobě nástrojů a zbraní kámen - doba kamenná (10 000 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 mědi či 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
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
Obr. 8,9: Paleolitické nástroje – paleolit. Zdroj: http://anthropologynet.files.wordpress.com
4
• 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 (3900 – 2800 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
Obr. 8, 9: Římské zbraně a šperky, posmrtná maska Agamnemnona Mykénského Zdroj: http://faculty.evansville.edu6
• 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
• 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: www.metmuzeum.com
8
Obr. 1. Propírání zlatonosných náplavů v Egyptě. Zdroj: archiv USGS
9
Obr. 2. Vápencový lom v Aswanu – Egypt. Zdroj: www.bluffton.edu
10
• 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 13.-14. 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
Obr. 3. Pražský groš (1420)
Obr. 4. Štola Antonína Paduánského Zdroj: www.kutnahora.cz 12
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 v Čechách 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 100-150 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
• 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
Obr. 5. Mlátek (vlevo) a želízko (vpravo)
Obr. 6. Historická těžba rudy podle Agricoly Zdroj: Agricola, 1556
15
• 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
Obr. 7. Schéma ručního rumpálu podle Agricoly Zdroj: Agricola, 1556
17
• 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
Obr. 8. Hornické nástroje používané ve středověku Zdroj: www.museum.mineral.cz
Obr. 9. Způsob ražení vodorovné štoly
Zdroj: www.museum.mineral.cz
19
20 Obr. 10. Historický hornický oděv a technika. Zdroj: www.podzemi.solvayovylomy.cz
Důležité letopočty http://www.osf.cz/barbora/hispod/ramhisthor.htm • 743 - počátek dolování v Banské Štiavnici • 965 - zmínka o vývozu českého cínu a zlata ve spisu Ibrahima Ibn Jakuba • 1012 - byly otevřeny zlatorudné doly u Rýchor na Trutnovsku • 1041 - založeno město Most • 1183 - nejstarší písemná zpráva o dolech u Stříbra • 1237 - nejstarší zmínka o dolování v Kutné Hoře • 1240 - první písemný doklad o dobývání cínu u Krupky • 1276 - byla Kutná Hora povýšena na královské horní město • 1403 - 16.3. zápis v městské knize v Duchcově o uhelném dolu, první písemná zmínka o dobývání hnědého uhlí v Čechách • 1491 - byl otevřen stříbrný důl ve Stříbrníkách u Ústí nad Labem 21
• • • • • • • • • • •
1527 - byly dobývány stříbrné rudy u Roztok u Ústí nad Labem 1556 - vyšla v Basileji kniha G. Agricoly “De re metallica libri XII” 1590 - se v Jáchymově začaly těžit kobaltové rudy 1591 - byly uděleny propůjčky na uhelné doly v Hrbovicích u Ústí nad Labem 1677 - nejstarší záznam o trhacích pracích v kutnohorských dolech 1714 - vydal J. K. Müller mapu Čech s vyznačením všech stávajících dolů 1727 - zahájeno dobývání antimonu na Dechtárce u Liptovské Důbravy na Slovensku 1777 - bylo zahájeno dobývání rtuti na Dědově hoře u Berouna 1819 - nakreslil F.X. Riepl první geologickou mapu Čech 1830 - byly otevřeny lignitové doly v Kelčanech a Šardicích na Hodonínsku 1840 - začala výroba uranových barev v Jáchymově 22
• Největší rozvoj těžby je v 17. - 19. 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. 1989 došlo k útlumu těžby a ukončením dobývání polymetal. ložiska se zlatem Zlaté Hory skončila v r. 1994 těžba rud na území ČR.
Obr. 9. Valoun zlata (1,39 kg) nalezený r. 1590 na ložisku Zlaté Hory
Zdroj: www.hornictvi.info
23
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 z římského 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
• 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.
Obr. 11. Obecní horní zákon - císařský patent č. 146/1854 ř.z. Zdroj: ASPI 200526
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
• 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 : 50 000. 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, 170 06 Praha 7.
28
Obr. 12. Ukázka aplikace „Stará důlní díla 2.00“ Zdroj: www.geofond.cz
29
Obr. 13. Ukázka aplikace „Poddolovaná území pro Internet 2.02“ Zdroj: www.geofond.cz
30
Obr. 14. Ukázka aplikace „Hlavní důlní díla 2.00“ Zdroj: www.geofond.cz
31
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 1.1.2002 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 2 502 objekty. Z toho bylo 2502 vedeno v kategorii staré důlní dílo ve smyslu horního zákona. 32
• 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 zdraví či 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
Obr. 15., 16. Kavernikolní organismy Boetgerilla pallens a Niphargus aquilex nalezené ve starých štolách na Fe-rudu v Orlických horách Zdroj: Pokorný a kol., 2004
34
• 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
• 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
Obr. 17., 18. Sanace poddolovaných území Zdroj: Šefrna, 2002
37
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 podzemní ČOV 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
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 1974. 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
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 1995.
40
Obr. 19. Úložiště přírodních radioizotopů Jáchymov - Bratrství Zdroj: SÚRAO
Obr. 20. Úložiště institucionálních odpadů Richard II. Zdroj: SÚRAO 41
Obr. 21. Úložiště radioaktivních odpadů z jaderných elektráren Dukovany Zdroj: SÚRAO 42
Obr. 22. Schéma hlubinného úložiště, plánovaného pro ČR Zdroj: SÚRAO - www.vidivici.cz
43
