Historia górnictwa rud cz. II

CZ. II
 
Zjednoczenie Przemysłu Cynkowego
Przed 1939 rokiem, nie prowadzono w szerokim zakresie prac poszukiwawczych i rozpoznawczych za złożami rud metali nieżelaznych. W okresie okupacji prace geologiczne prowadzone były również w bardzo małym zakresie, bez pozytywnych rezultatów. Stan zasobów szacowany był na ok. 1,5 mil. ton cynku i ołowiu w złożu. W pierwszych latach po II Wojnie Światowej wielkość zasobów nie uległa zmianie, z powodu braku odpowiedniej kadry, sprzętu i środków finansowych. Od 1950 roku rozpoczęto prace poszukiwawcze i rozpoznawcze złóż metali nieżelaznych na szeroką skalę. Było to wynikiem zorganizowania w tym czasie służb geologicznych w kopalniach i zjednoczeniu, długofalowe plany prac geologicznych oraz wykonywanie prac w oparciu o zorganizowane własne Przedsiębiorstwo Geologiczne w Krakowie, które od 1959 roku należało do Centralnego Urzędu Geologii.   
W wyniku wieloletnich prac poszukiwawczo-rozpoznawczych odkryto i udokumentowano szereg dużych złóż rud cynkowo-ołowiowych, szczególnie siarczkowych o zawartości metalu (cynk + ołów) około 6%. Odkryto rudę siarczkową w rowie tektonicznym kopalni „Bolesław”, złoże Olkusz-Południe, Pomorzany, Hutki, Sikorka, Krzykawa, Klucze, Laski, Trzebionka-Balin, Miotek i Zawiercie. Odkryto również złoże galmanowe na wschód od  czynnej kopalni „Orzeł Biały”.  Na skutek tych odkryć, baza surowcowa rud cynkowo-ołowiowych wzrosła, w stosunku do okresu przedwojennego, do kilkunastu milionów ton metali, w złożu i w starych zwałach odpadów kopalnianych i hutniczych. Odkrycie tak poważnych zasobów cynku, stawiały Polskę na szóstym miejscu w świecie  i na pierwszym w Europie. 
Służby geologiczne kopalń udokumentowały ponadto zasoby w przestrzeniach otwartych i w filarach ochronnych we wszystkich czynnych kopalniach. 
 
Kopalnie rud cynkowo-ołowiowych
Bezpośrednio po wyzwoleniu powołano Zjednoczenie Przemysłu Cynkowego, które przejęło pod zarząd państwowy w niecce bytomskiej:
1. Kopalnię „Orzeł Biały” z płuczką i flotownią o przepustowości ok. 220 tys. t/rok oraz 4 piece do wzbogacania rud tlenkowych cynku. Zakłady te uruchomiono w II kwartale 1945 roku.
2. Kopalnię „Waryński” z płuczką o przepustowości około 180 tys. t/rok oraz 3 piece do wzbogacania rud tlenkowych cynku. Zakłady te uruchomiono w II kwartale 1945 roku.
3. Kopalnię „Marchlewski” ze zdemolowaną płuczką i flotownią. Częściowa odbudowa i uruchomienie nastąpiło w II kwartale 1946 roku.
4. Kopalnię „Nowy Dwór” ze zniszczoną kompresorownią, maszyną wyciągową, wieżą szybową i zupełnie zniszczoną flotownią na skutek działań wojennych. Uruchomienie nastąpiło w 1952 roku.
 
W rejonie olkusko-chrzanowskim przejęto:
1. Kopalnię „Bolesław” eksploatującą rudę galmanową z płuczką o przepustowości 50 tys. t/rok. Uruchomienie nastąpiło w IV kwartale 1945 roku.
2. Kopalnię „Jaworzno” w Jaworznie – zatopioną. Uruchomienie nastąpiło w 1952 roku. 
3. Kopalnię „Matylda” w Kątach koło Chrzanowa – zatopioną. Uruchomienie nastąpiło w 1957 roku.
 
Po 20 latach działalności państwowej, stan górnictwa cynkowego przedstawiał się następująco:
1. Kopalnia „Orzeł Biały” osiągnęła większą zdolność wydobywczą, zakład przeróbczy (płuczka i flotownia) osiągnął przepustowość 450 tys. t/rok, a liczba pieców do przerobu galmanu wzrosła z 4 do 13.
2. Kopalnia „Waryński” osiągnęła większą zdolność wydobywczą, a płuczka  do wstępnego wzbogacania osiągnęła również taką samą  przepustowość. Liczba pieców do przeróbki galmanu wzrosła z 3 do 5. 
3. Kopalnia „Marchlewski” osiągnęła większą zdolność wydobywczą. Na terenach tej kopalni wybudowano i uruchomiono wytwórnię odczynników flotacyjnych – ksantogenianów krystalicznych.
4. Kopalnia „Nowy Dwór” osiągnęła większą zdolność wydobywczą oraz większą przepustowość płuczki i flotowni.
5. Kopalnia „Bolesław” osiągnęła większą zdolność wydobywczą. Rozpoczęto eksploatację rudy siarczkowej (650 tys. t/rok) nowymi szybami, zbudowano i uruchomiono w latach 1952-1955  13 pieców do wzbogacania rudy galmanowej oraz zakład elektrolizy cynku.
6. Uruchomiona Kopalnia „Jaworzno” pracowała tylko w latach 1952-1958. W tym okresie wydobyto resztki galmanu okruszcowanego ołowiem.
7. Kopalnia „Matylda” została odwodniona w 1957 r. Jednocześnie wybudowano płuczkę galmanu o przepustowości 120 tys. t/rok.
8. Budowę Kopalni „Trzebionka” rozpoczęto w 1954 roku. Występowały tam bardzo trudne warunki hydrogeologiczne. Dopływ wody w niektórych wyrobiskach wynosił 25 m3/min, Całkowity dopływ wody wynosił 65-70 m3/min. Zbudowano zakład przeróbki rudy obejmujący wstępne wzbogacanie rudy w cieczach zawiesinowych i końcowe wzbogacanie flotacyjne o przepustowości 900 tys. ton/rok, który uruchomiono w 1966 roku.
9. Budowę Kopalni „Olkusz” rozpoczęto w 1958 roku. Po zgłębieniu dwóch szybów i przystąpieniu do wykonywania robót poziomych nastąpił gwałtowny przypływ wody. Wymagało to budowy dużej pompowni. W 1968 roku kopalnia osiągnęła 25% zdolności wydobywczej. Pełną zdolność wydobywczą osiągnęła w 1972 roku. 
 
Postęp techniczny w kopalniach
W starych kopalniach rud cynkowo-ołowiowych pierwsze usprawnienia techniczne wprowadzano już w latach 1947 do 1950. Zelektryfikowano transport poziomy stosując lokomotywy kontaktowe  i akumulatorowe w miejsce stosowanych dotychczas lokomotyw banzolowych, kołowrotów w transporcie poziomym lub nawet koni („Waryński” i „Bolesław”). Do obudowy głównych wyrobisk chodnikowych (przewozowych, wentylacyjnych) od 1950 roku zastosowano obudowę stalową, początkowo ze starych szyn, a następnie łuki podatne, eliminując w znacznym stopniu obudowę drewnianą, której stosowanie wymagało ciągłych przebudów i stanowiło potencjalne zagrożenie pożarowe. 
W 1966 roku w kopalniach rud cynkowo-ołowiowych wyrobisk korytarzowych wykonanych w obudowie stalowej było ok. 65 km.
Podstawowym systemem eksploatacji był system zabierkowy na zawał, który nie stwarzał możliwości mechanizacji. W latach 1955 do 1960 w kopalniach rejonu olkuskiego zastosowano system zabierkowy z podsadzką hydrauliczną przy eksploatacji warstwowej, a następnie krótkie ubierki, które w warunkach złóż cynkowo-ołowiowych nie znalazły szerszego zastosowania.
W latach 1958-1959 w rejonie bytomskim z uwagi na wyczerpujące się zasoby w przestrzeniach otwartych przystąpiono do eksploatacji bogatych rud uwięzionych w filarach ochronnych, stosując długie zabierki od 25-100 m z likwidacją wybranej przestrzeni przez zastosowanie dotychczas nieznanej podsadzki utwardzonej, opartej na technologii podsadzki hydraulicznej („Orzeł Biały”). 
W latach 1959-1960 opracowano nową technologię podsadzania poprzez wprowadzenie maszyn podsadzkowych, którą w 1965 roku zastosowano w kopalniach „Marchlewski” i „Waryński”. 
Nowe metody podsadzania pozwoliły odzyskać uwięzioną w filarach ochronnych bogatą rudę w ilości ok. 350 tys. t/rok. Do 1966 roku odzyskano ponad 1,7 mln ton rudy z filarów ochronnych. 
W kopalni „Orzeł Biały” wdrożono eksploatację systemem wieloprzodkowym, co pozwoliło na lepsze wykorzystanie czasu pracy, maszyn i urządzeń.
W latach 1964-1965 w kopalni „Bolesław” wdrożono system komorowy do eksploatacji grubych złóż rud siarczkowych oraz system chodnikowo-podpółkowy. Wdrożenie nowych systemów eksploatacji pozwoliło na stosowanie maszyn ładujących (ładowarki zasięrzutne, ładowarki zgarniakowe, przenośniki pancerne zgrzebłowe, wręboładowarki). W 1965 roku wskaźnik mechanicznego załadunku wyniósł 22,3%.
Do urabiania zastosowano materiały wybuchowe skalne (dynamit, amonit). W pierwszych latach po wojnie, w kopalniach rud cynkowo-ołowiowych materiały wybuchowe odpalano wyłącznie przy pomocy lontów prochowych. Wdrożono zapalarki elektryczne.
Do wiercenia otworów strzałowych zastosowano szybkoudarowe wiertarki z podpórkami i przepłuczką typu Holman, WUP-22, BH-16 oraz przystąpiono do prób z wiertarkami obrotowymi.
Od 1950 roku na nadszybiach i podszybiach zaczęto wprowadzać mechaniczne zapychacze wózków, eliminując zapychanie ręczna.
Po rozbudowie stacji transformatorowej i rozdzielni elektrycznej, transport powierzchniowy wąskotorowy w znacznym stopniu został zelektryzowany. Wymieniono również mało sprawne kompresory o wydajności 10-15 m3/min na kompresory o wydajności rzędu 100-130 m3/min i ciśnieniu 7 atm.
Całkowicie zmodernizowano przewietrzanie kopalń. W miejsce wentylatorów małych i przestarzałych, zastosowano wentylatory o wydajnościach 2000-4000 m3/min. Zlikwidowano depresję naturalną, we wszystkich kopalniach stosując wentylację sztuczną.
Do 1950 roku kopalnie rejonu bytomskiego były poważnie zagrożone ze strony nieuregulowanych rzek Brynicy i Szarlejki. W latach 1951-1955 rzeki te uregulowano i uszczelniono koryta na długości około 10 km rzeki Brynicy i około 5 km rzeki Szarlejki. 
  Do prowadzenia prac badawczych i doświadczalnych w zakresie górnictwa rud oraz w celu udzielenia pomocy kopalniom podczas wprowadzania nowych metod eksploatacji i maszyn, w 1962 roku utworzono Stację Badawczo-Doświadczalną Górnictwa Rud z siedzibą w Bytomiu. Dla upowszechnienia doświadczeń przemysłu węglowego z zakresu mechanizacji oraz adaptacji maszyn górniczych, w 1963 roku utworzono Oddział Terenowy Zakładów Konstrukcyjno-Mechanicznych Przemysłu Węglowego, pracującego całkowicie dla potrzeb górnictwa rud metali nieżelaznych. Przy Kombinacie Górniczo-Hutniczym Miedzi w Lubinie utworzono Zakład Badań i Doświadczeń, z którym w latach siedemdziesiątych kopalnie rud cynku i ołowiu współpracowały.
Koordynację prac tych zakładów przejął utworzony w 1965 roku Pion Górnictwa Rud przy Głównym instytucie Górnictwa w Katowicach.
Prace doświadczalne z zakresu przeróbki rud prowadzone były w Instytucie Metali Nieżelaznych w Gliwicach.
Ponadto resort przemysłu ciężkiego powołał Zakłady Mechaniczne Przemysłu Metali Nieżelaznych w Piekarach Śląskich i w Strzybnicy, świadczące usługi dla kopalń rud cynkowo-ołowiowych i miedzi.
W 1966 roku utworzono Zakład Automatyzacji i Mechanizacji Przemysłu Metali Nieżelaznych w Kętach.
Dla zmniejszenia zagrożenia pożarowego wprowadzono w kopalniach światło zamknięte. Lampiarnie lamp elektrycznych wybudowano lub przystąpiono do budowy przy kopalniach rud cynkowo-ołowiowych.  
 
Postęp w przeróbkach rud
Pierwsze usprawnienia w przeróbkach rud cynkowo-ołowiowych dotyczyły transportu pionowego i poziomego w zakładach i na składowiskach produktów. Pierwotnie w transporcie tym stosowano wózek przetaczany ręcznie w poziomie, a podnoszenie windami w pionie. Od 1950 roku zaczęto eliminować transport wózkowy, zastępując go przenośnikami taśmowymi, a w przypadku transportu pionowego – przenośnikami taśmowymi kubełkowymi. Do 1966 roku transport wózkowy wewnątrzzakładowy został zlikwidowany.
Od 1956 roku zaczęto zastępować sita potrząsalne sitami wibracyjnymi, a klasyfikatory grabiowe klasyfikatorami spiralnymi, których żywotność był dłuższa a sprawność klasyfikacji zdecydowanie wyższa. Do klasyfikacji drobnych ziaren zaczęto wprowadzać hydrocyklony, zastępując nimi uprzednio powszechnie stosowane hydroseparatory które były mało sprawne i wymagały dużej powierzchni.
Od 1955 roku zaczęto wprowadzać mechaniczne opróbowanie ciał sypkich i mętów flotacyjnych. Na wyróżnienie zasługiwał próbnik do mętów flotacyjnych w pełni zautomatyzowany, z nastawialną częstotliwością pobierania prób, kierowany przez zegar elektryczny.
W 1958 roku został opatentowany elektronowy przyrząd do wykrywania metalowych części znajdujących się w rudzie kopalnianej transportowanej taśmociągami do łamaczy. W przypadku obecności części metalowej przykrytej rudą, przyrząd automatycznie zatrzymywał taśmę, która mogła być uruchomiona dopiero po usunięciu metalu. Przyrząd ten chronił łamacze przed poważnym awariami, które wcześniej miały miejsce.
Udoskonalenie technologii wzbogacania rud cynkowo-ołowiowych w starych zakładach zaczęło się w 1955 roku poprzez wprowadzenie uzupełniającego domielania odpadów flotacji głównej cynku, co następnie znalazło powszechne zastosowanie, podnosząc jakość koncentratów i podwyższając odzysk metalu.
Poważnym osiągnięciem było opracowanie technologii produkcji krystalicznych ksantogenianów tj. związków chemicznych stosowanych prawie powszechnie do flotowania metalu siarczkowych minerałów. W 1954 roku według tego opracowania, które zostało opatentowane, został wybudowany przy kopalni „Marchlewski” w Bytomiu, zakład produkujący ksantogeniany. Produkcja zakładu pokrywała zaopatrywanie na ksantogeniany wszystkie flotacje rud metali nieżelaznych.   
W zakładach ogniowego wzbogacania rud cynkowo-ołowiowych położonych w rejonie Bytomia, w 1960 roku zelektryfikowano dowóz surowców i odwóz odpadów. 
W celu intensyfikacji procesu ogniowego wzbogacania rudy, wprowadzono specjalnej konstrukcji pierścienie uszczelniające między głowicą piecową a obracającą się rurą piecową. Prace ukończono w 1964 r. Zastosowano zwężające się pierścienie na wylocie żużla z pieca w celu spiętrzenia wsadu w piecu, a tym samym zwiększenia  pojemności cieplnej pieca i lepszego wykorzystania reduktora. Zabieg ten wpłynął na zmniejszenie zużycia koksiku.
Wszystkie koncentraty metali wytwarzane w zakładach górniczych zużywane były w krajowym hutnictwie i przetwórstwie do produkcji blokowych wyrobów metalowych, półfabrykatów, stopów oraz różnych związków chemicznych metali nieżelaznych.
 
 Józef Fudali
Przewodniczący Głównej Komisji ds. Tradycji Górniczych ZG SITG