EKONOMICKÁ STRÁNKA AKTIVIT V RÁMCI ZAHLAZOVÁNÍ NÁSLEDKŮ HORNICKÝCH ČINNOSTÍ

Prof.Ing. Jaroslav Dvořáček, CSc.

Hornicko-geologická fakulta VŠB-TU Ostrava

ÚVOD

Útlum hornictví v průběhu 90.let 20.století byl realizován v zásadě z ekonomických a environmentálních důvodů. Paradoxem je, že dopady na životní prostředí uzavřením a likvidací dolů neskončily, ale začaly se projevovat v jiné podobě a k environmentálním rizikům se přidaly problémy bezpečnosti osob a majetku formou nekontrolovaného úniku minerálních vod (např. Důl Kateřina, Důl Odolov ve východních Čechách), výstupu důlních plynů (Ostravsko-karvinský revír), vzniku záparů, destrukcí horského masívu (propady na Březových Horách v Příbrami, ve Zlatých Horách – východ), poklesů povrchu (zejména karvinská část OKR). Pozitivem tohoto vývoje je poznání, že uzavření a likvidace dolu a zahlazování následků hornické činnosti je významnou součástí životního cyklu báňské kapacity vedle průzkumné, výstavbové a exploatační etapy. Je tedy nezbytné, aby hornická teorie a praxe věnovala poslední etapě životnosti báňské lokality stejnou pozornost jako etapám předcházejícím.

ZAHLAZOVÁNÍ NÁSLEDKŮ HORNICKÉ ČINNOSTI

Do sféry zahlazování následků hornické činnosti spadá problematika /3/:

- důlních škod fyzických a právnických osob

- sanace a rekultivace

- komplexního řešení území

- náhradní výstavby

- opatření související s výstupem důlních plynů na povrch

- kontrola a údržba hlavních důlních děl po jejich likvidaci (mimo starých důlních děl)

Přijmeme-li názor, že hornická činnost představuje pouze dočasné zabrání území, mělo by zahlazování následků hornické činnosti vést k návratu území k jeho původnímu stavu nebo stavu podobnému. Znamená to tedy i eliminaci nebo zmírnění bezpečnostních a environmentálních rizik.

Podstata technického řešení prevence uvedených rizik je již známa – jde o zakládání podzemních prostor hydraulickými nerozplavitelnými základkami vyrobenými na bázi průmyslových odpadů. V minulosti to byly především suché úletové popílky a flotační hlušiny jako průmyslové odpady z úpravy a využití uhlí. Výzkum i praxe posledních let prokázaly, že pro tyto účely lze využít i další průmyslové odpady, a to především odpady z hutnictví železa a neželezných kovů (odpady ze zpracování strusky, prach ze spalin), odpady z nerudného hornictví (odpady z těžby nerudných nerostů), odpady z cementárenského průmyslu (odpad surovin před tepelným zpracováním), odpady vznikající při zpracování kamene (odpadní štěrk, písek) atd.

Zakládání hlubinných dolů směsí na bázi průmyslových odpadů je známo nejen českému hornictví, ale již v minulosti bylo používáno i v zahraničí. V Polsku se používalo zakládání jako součást technologie dobývání s využitím flotačních hlušin, ke kterým se někdy přidával energosádrovec. Byla zde vyvinuta i plavicí směs emulgát vyráběna z materiálu, který vzniká v elektrárnách při suchém odsíření kouřových plynů. V maďarských uhelných dolech se převážně používaly popely z elektráren. V SRN začaly tyto aktivity ve firmě Ruhrkohle AG na počátku 80.let 20.století. Firmě se podařilo vytvořit 150 samostatných receptur základkových materiálů na bázi 40 jednotlivých průmyslových odpadů.

V podmínkách českého hornictví snad nejvýraznějším příkladem eliminace bezpečnostních a environmentálních rizik je likvidace Dolu Jan Šverma v Žacléři firmou Gemec. Tento závod bývalého státního podniku Východočeské uhelné doly Trutnov byl od r. 1993 likvidován zaplňováním volných důlních prostor samotuhnoucí nerozplavitelnou základkou. Při způsobu likvidace „od hranic k jámě“ byla dlouhá důlní díla po celou dobu zakládání přístupná a kontrolovatelná. Důlní díla byla zaplňována po oddělených úsecích tak, aby zbývající část neustále sloužila pro dopravu demontované výstroje, větrání a kontrolní činnost. Došlo k výraznému snížení exhalací důlních plynů a zároveň k nižší kontaminaci důlních vod protékajících revíry s horninami s výrazným obsahem síranů a železa, zaplnění dolu základkou také výrazně omezilo poklesy povrchu.

Lze tedy konstatovat, že výzkumné aktivity i praktické zkušenosti ukazují na zvládnutí omezení nebo eliminace bezpečnostních a ekologických rizik po technické stránce. Pro praktickou realizaci je rozhodující ekonomická stránka procesů zakládání, tedy stanovení podmínek ekonomické efektivnosti těchto aktivit.

EKONOMICKÁ STRÁNKA ZAKLÁDÁNÍ HLUBINNÝCH DOLŮ

Základem omezení nebo eliminace bezpečnostních a environmentálních rizik je vytváření hydraulických základkových směsí, které po uložení v podzemních prostorách ztuhnou a vyplní volné prostory, takže výrazně omezí nebo vyloučí prostup důlních plynů, důlních vod i poklesy horninového masívu. Je nutno zdůraznit i druhou stránku těchto aktivit, a to cesty zbavování se průmyslových odpadů. Jde o způsob nepoměrně efektivnější a bezpečnější než ukládání nezpracovaných odpadů na povrchové skládky, což lze pokládat za konkurenční činnost.

Na ekonomiku zpracování průmyslových odpadů a zakládání hlubinných dolů takto vytvořenými hmotami je nutno nahlížet ve dvou úrovních:

- základková směs je vyráběna z průmyslových odpadů, za jejichž odběr původci těchto odpadů zpracovateli platí. Tyto výnosy musí zpracovateli průmyslových odpadů (podnikatelskému subjektu) pokrýt náklady na vytvoření základkové směsi a její uložení v podzemí, resp. vytvořit přiměřený zisk.

- odebírá-li podnikatelský subjekt průmyslové odpady od jejich původců, musí cena za tento odběr být konkurenceschopná ceně požadované za zbavení se průmyslových odpadů formou uložení na povrchové skládky v nezpracovaném stavu, tedy cena za odběr odpadů zpracovatele průmyslových odpadů musí být nižší než cena za uložení na povrchu.

Ekonomická problematika se pak koncentruje na stanovení jednicových nákladů zpracování a ukládání průmyslových odpadů, přičemž tyto jednicové náklady se skládají z podílu trvalých nákladů likvidovaného dolu i podílu fixních nákladů technologické linky pro zpracování průmyslových odpadů a dále z variabilních nákladů na tvorbu, dopravu a ukládání zpracovaných průmyslových odpadů v podobě základkových směsí. Za trvalé náklady likvidovaného dolu jsou považovány náklady spojené se zajišťováním nezbytného provozu zařízení v dole a na povrchu likvidované lokality a se zajišťováním činností spojených s řízením likvidace v období její realizace.

Pro posouzení ekonomické stránky zakládání je tedy nutno určit:

- trvalé náklady likvidovaného dolu

- kapacity zakládání, tj. stanovení objemu založených směsí za časové období

- variabilní náklady na tvorbu, dopravu a založení jednotky základkové směsi vyrobené ze zpracovaných průmyslových odpadů

- parametry jednotlivých základkových směsí a z nich vyplývajících výnosů

Všechny tyto faktory mohou nabývat různých kvantitativních hodnot v závislosti na rozsahu likvidace, použitých průmyslových odpadech, recepturách směsí atd. Byly proto použity simulační výpočty, které mohou kolísání hodnot příslušných vstupů vzít v úvahu.

Trvalé náklady likvidovaného dolu: odhad konkrétní hodnoty trvalých nákladů za časové období (např. za měsíc nebo rok) je poměrně složitý, neboť závisí jednak na rozsahu likvidované kapacity a způsobu likvidace, jednak na metodickém vymezení trvalých nákladů. Věcná nebytnost vynakládání trvalých nákladů může vést ke snaze zahrnout do této činnosti i náklady, které by měly spadat do jiných aktivit, čímž by došlo ke zkreslení, tedy k nadhodnocení účetních výsledků.

Pro simulační propočty byla použita hodnota 10 mil. Kč trvalých nákladů za měsíc.

Kapacita zakládání: stanovením objemu vytvořených a založených směsí se ovlivňuje podíl trvalých nákladů likvidovaného dolu připadající na jednotku směsi, tím se změní i celkové náklady na jednici směsi a následně i jednicový hospodářský výsledek. Kapacita zakládání může značně kolísat s ohledem na časové využití příslušných zařízení i vzhledem k dostupnosti množství průmyslových odpadů.

V závislosti na dosahovaných výsledcích v praxi byla simulační hodnota zakládání brána ve dvou úrovních, a to jako 500m³/den a 600m³/den.

Variabilní náklady na tvorbu, dopravu a zakládání směsí: zahrnují osobní náklady (základní a nadstavbová složka mezd, sociální a zdravotní pojištění, ostatní osobní náklady), dále náklady na energii a nájem strojů a zařízení. Nebudou brány v úvahu jednotlivé komponenty vytvářených směsí, protože za odběr průmyslových odpadů dostane jejich zpracovatel platbu od původců těchto odpadů, náklady na pojivo, je-li nakupováno, lze bát jako položku snižující výnosy. Z hlediska struktury základkových směsí může docházet ke změnám, avšak těmito změnami v zásadě variabilní náklady nejsou ovlivněny, neboť struktura technologické linky i počet obsluhujícího personálu zůstávají stejné.

Na základě norem a zkušeností hornické praxe byly variabilní náklady bez režie stanoveny ve výši kolem 70 Kč/m³ směsi a zhruba dvojnásobné s položkou režie.

Parametry základkových směsí: na základě výzkumu na HGF a ceníků za odběr průmyslových odpadů byly uvažovány následující základkové směsi:

Dvousložková směs č. 1: popílek jako pojivo, kal z čištění plynů jako průmyslový odpad, tržby za odběr odpadů pro zpracování 1 tuny kalů pod 1000 Kč.

Dvousložková směs č. 2: popílek jako pojivo, kaly z čistíren odpadních vod, tržby za odběr průmyslových odpadů pro zpracování 1 tuny kalů nad 1500 Kč.

Třísložková směs č. 1: kaly z čištění plynů, slévárenský písek, popílek jako pojivo, tržby za odběr průmyslových odpadů pro zpracování 1 tuny kalů pod 1400 Kč.

Třísložková směs č. 2: slévárenský písek, energosádrovec, nakupované pojivo PTS 3, tržby za odběr průmyslových odpadů pro zpracování 1 tuny slévárenského popílku pod 600 Kč.

V těchto případech byly všechny komponenty základkových směsí odebírány od jejich externích původců. Dále byla vzata v úvahu směs vyráběna z vlastních odpadů těžaře – z flotačních hlušin z úpravy uhlí – a z popílku odebíraného za nízký poplatek od externích původců. Tržby za odběr těchto odpadů pro zpracování 1 tuny flotačních hlušin se pohybovaly v desetikorunách.

Ekonomické propočty byly prováděny za předpokladu, že trvalé náklady likvidovaného dolu hradí provozovatel dolu (tedy ne zpracovatel průmyslových odpadů) a v druhém případě tyto náklady hradí podnikatelský subjekt zpracovávající průmyslové odpady. Cílem bylo zjištění, jaký hospodářský výsledek bude dosažen za daných parametrů základkových směsí.

Výsledky simulačních propočtů:

Dvousložkové směsi: rozdělíme-li je podle tržeb za odběr pro zpracování 1 tuny průmyslového odpadu na průmyslové odpady „levnější“ (do 1000 Kč) a „dražší“ (nad 1500 Kč), lze konstatovat, že kladný hospodářský výsledek by byl dosažen pouze za situace, že trvalé náklady likvidovaného dolu nehradí zpracovatel průmyslových odpadů. Dražší průmyslové odpady přitom vytvářejí zajímavý zisk, avšak ani tato cena neumožňuje pokrýt trvalé náklady likvidovaného dolu při jejich simulované výši. Dvousložková směs z vlastních flotačních hlušin je hluboce ztrátová a není schopna pokrýt ani variabilní náklady.

Třísložkové směsi: závěry jsou podobné – průmyslové odpady pro výrobu základkových směsí v řádu cen stokorun za 1 tunu odpadu mohou vytvořit kladný hospodářský výsledek pouze za předpokladu, že trvalé náklady likvidovaného dolu nehradí zpracovatel průmyslových odpadů.

Protože však výsledky simulačních propočtů vycházely z několika vstupních hodnot, z nichž některé mohly doznat změn, pokračovaly propočty na základě uvedených směsí s cílem zjistit, jaké hodnoty by musely dosahovat vstupní parametry, aby byl dosažen alespoň nulový hospodářský výsledek za situace, že zpracovatel průmyslových odpadů musí hradit trvalé náklady likvidovaného dolu. Za vstupní parametry byly přitom uvažovány: ceny za odběr průmyslových odpadů, trvalé náklady likvidovaného dolu a kapacita zakládání.

Výsledky těchto výpočtů ukázaly, že ani jeden samostatně uvažovaný vstupní parametr neposkytuje uspokojivé, tedy realitě se blížící hodnoty. Lze tedy předpokládat, že pro dosažení kladného hospodářského výsledku v případě, že zpracovatel průmyslových odpadů bude nucen hradit trvalé náklady likvidovaného dolu, bude nutno:

- vytvářet základkové směsi z „dražších“ průmyslových odpadů

- usilovat o minimalizaci trvalých nákladů likvidovaného dolu

- maximalizovat kapacitu zakládání, i když zde lze narazit na problém zajištění dostatečného přísunu průmyslových odpadů jako vstupu pro výrobu základkových směsí.

ZÁVĚR

Zakládání podzemních prostor směsí vyrobenou z průmyslových odpadů, která splňuje určité legislativní požadavky (vyluhovatelnost, pevnost), znamená vrátit do zemské kůry látky, které z ní byly odňaty. Tímto způsobem lze definitivně vyřešit problém alespoň části průmyslových odpadů a omezit rizika spojená s podzemními prostorami zlikvidovaných hlubinných dolů. Technicky jsou tyto postupy v zásadě vyřešeny, praktické provádění je závislé na dosažení pozitivního hospodářského výsledku plynoucího z této činnosti.

Uvedené simulační propočty vymezují alespoň orientační hranice. Jejich metodická použitelnost je větší s ohledem na skutečnost, že s podobnými ekologickými a bezpečnostními problémy se setkává i dnes již zlikvidované rudné hornictví a základkové směsi lze použít i při sanaci povrchových lomů s ukončenou těžbou.

LITERATURA:

1. Dvořáček, J. et al.: Technicko-ekonomická kritéria pro řešení ekologických a

bezpečnostních problémů utlumovaných dolů

Grant GAČR reg.č. GA/105/02/1381, etapa 2002, 2003

2. Hudeček,V.: Využití vybraných velkoobjemových odpadů při proplavování

závalových prostor stěnových porubů černouhelných dolů

Habilitační práce, VŠB-TUO, 1999

3. kol.: Vzorový technický a sociální projekt likvidace – zajištění dolu.

VVUÚ, a.s. Ostrava-Radvanice, prosinec 1999

Realizováno za finanční podpory ze státních prostředků Grantové agentury České republiky v rámci grantového projektu reg. č. GA/105/02/1381, za což je vyslovováno poděkování.