< Część 2 - Decyzja i projekt

Budowa - głębienie szybów

Pierwsze prace przy budowie kopalni ruszyły zaraz po zatwierdzeniu "Studium budowy kopalni węgla kamiennego Kaczyce", bo jeszcze tego samego miesiąca - w styczniu 1978 roku.
Kopalnię w budowie organizacyjnie podporządkowano dyrekcji kopalni "Świerklany-Suszec w budowie" mającej siedzibę w Żorach, powołanej (jak sama nazwa wskazuje) do nadzorowania i koordynacji działań związanych z budową nowych kopalń w Rybnickim Okręgu Węglowym. Wraz z włączeniem kopalni "Kaczyce" w skład przedsiębiorstwa zmieniono również jego nazwę poprzez dodanie jeszcze jednego członu - " Świerklany-Suszec-Kaczyce w budowie" (od 1 stycznia 1978 roku). Nazwa przedsiębiorstwa ulegała w kolejnych latach kolejnym przeobrażeniom wraz z oddawaniem kolejnych kopalń do eksploatacji.
Podporządkowanie w tamtym okresie jednej dyrekcji wszystkich nowo budowanych kopalń w rejonie ROWu, skutkowało mniejszymi wydatkami na administrację, a w przypadku kopalni Kaczyce dodatkowo zapewniało skupienie sprawy budowania zakładu wydobywczego w rękach doświadczonej już ekipy (w momencie podjęcia pierwszych prac na terenie przyszłej kopalni Kaczyce, od trzech lat trwała już budowa kopalni Świerklany), z drugiej jednak strony z każdą nawet najbardziej błachą sprawą, podpisem na papierku...trzeba było jeździć do Żor.

Jak napisano wcześniej, szyby główne kopalni zdecydowano się ulokować w bezpośrednim sąsiedztwie rzeki Olzy - w miejscu zupełnie innym niż wskazane w studium przedprojektowym kopalni. Dla potwierdzenia przewidywań, że w miejscu proponowanej lokalizacji wystąpią najkorzystniejsze warunki dla głębienia szybów odwiercono dodatkowo dwa otwory badawcze. Na podstawie uzyskanych wyników miano zadecydować o metodzie głębienia szybów oraz zastosowanej obudowie szybowej.
Zgodnie z przewidywaniami uzyskano potwierdzenie, że w proponowanym miejscu głębokość szybów pozwalająca na osiągnięcie warstw karbońskich, będzie najmniejsza, co też pozwoli ograniczyć koszty budowy oraz w krótszym czasie rozpocząć udostępnianie poziome złoża.

Na podstawie wyników dodatkowych odwiertów stwierdzono brak występowania poziomów kurzawkowych w profilu szybowym (jedna z najbardziej problematycznych i niebezpiecznych przeszkód podczas drążenia szybów), jednakże największe zagrożenie w czasie głębienia szybów będzie wiązało się z wypływem wody i metanu, co też musiałoby się wiązać z wycofywaniem załogi i zatrzymywaniem urządzeń elektrycznych w przodku szybu (w rząpiu chyba).
Do głębienia szybów kopalni "Morcinek" wybrano metodę ze wstępnym odwodnieniem i odgazowaniem górotworu za pomocą otworów odwierconych z powierzchni.

Głębienie szybów I i II

W styczniu 1978 roku Przedsiębiorstwo Budowy Szybów z Bytomia - krajowy specjalista w tej dziedzinie - przystąpił do głębienia szybu I poprzez wykonanie głowicy ostatecznej do głębokości 12,5 m z obudowy żelbetowej.

Jednocześnie w sąsiedztwie szybów I oraz II przystąpiono do wykonania 10 otworów drenażowych o długości 650 m każdy, za pomocą których miano obniżyć lustro wody do głębokości 560 metrów, w następstwie czego umożliwiono swobodne wydzielanie gazu z warstw wodno- i gazonośnych w utworach trzeciorzędowych.

Niecałe dwa miesiące później - w marcu - po zamontowaniu głowicy zaczęto głębić szyb II urządzeniem pomocniczym typu "Żyrafa" do głębokości 70 m.

Równolegle z rozpoczęciem głębienia szybów I i II, na powierzchni montowano maszyny wyciągowe wraz z budynkami, windy pomostowe, fundamenty pod wieżę, stację sprężarek powietrznych, zaplecze warsztatowo-magazynowe, socjalno-administracyjne oraz obok głębionych szybów - tymczasowe wieże typu P-V.

Po osiągnięciu głębokości 70 m, oba szyby były dalej drążone do swych docelowych głębokości z wykorzystaniem wież P-V, ładowarek KS-2U oraz kubłów urobkowych pojemności 6, 4 i 3 m³ (głębienie szybu I rozpoczęto we wrześniu 1978, a szybu II w listopadzie 1978).
Głębienie przyszłego szybu zjazdowego-materiałowego przebiegało bez większych zakłóceń do głębokości 178 m, kiedy to przy przechodzeniu przez I poziom wodno-gazowy, znacznemu zwiększeniu uległ dopływ wody (szczytowo nawet do 67 l/min), zagrażający dalszym postępom prac w szybie. W celu zabezpieczenia szybu na tym odcinku, pomiędzy głębokościami 178 - 218 m, zastosowano dwuwarstwową obudowę składającą się z obudowy wstępnej wykonanej z elementów prefabrykowanych i obudowy ostatecznej (najpierw na całym czterdziesto-metrowym odcinku wykonano pierwszą warstwę obudowy, a następnie położono drugą).
Po przejściu I-go horyzontu wodno-gazowego do głębokości 308 m wykonywano obudowę jednowarstwową.

W szybie II warstwy wodno-gazowe zalegające na głębokości około 200 m udało się przejść bez większych problemów, ponieważ odwadnianie górotworu otworami drenażowymi przebiegało znacznie lepiej niż w szybie I. Obudowę jednowarstwową doprowadzono do głębokości 317 m. Warunki prac górniczych poniżej 300-tu metrów uległy znacznemu pogorszeniu, co było związane z występowaniem II-go horyzontu wodno-gazowego. Dopływ wody do szybów przekraczał 60 l/min, a miejscami dochodził do 300 l/min. Strumienie wydobywającej się z górotworu z dużym ciśnieniem wody powodowały zaciskanie lub obrywanie się nieobudowanych jeszcze ścian zabierki.

Wraz z wodą następował wzrost dopływu metanu, którego obecność tylko stwarzała dodatkowe zagrożenie dla przebywającej na dole załogi oraz sprzętu. W tych warunkach zaszła konieczność zastosowania obudowy dwuwarstwowej składającej się z: warstwy zewnętrznej - płaszcza betonowego wykonanego z elementów prefabrykowanych, oraz wewnętrznej - tubingów. Przestrzeń między tymi warstwami wypełniono betonem. Sposób montowania obudowy polegał na wykonaniu obudowy wstępnej, następnie na dnie szybu zabudowano korek betonowy, po czym przystępowano do wykonywania obudowy ostatecznej. Opisanym sposobem zgłębiono szyby I i II do stropu warstw karbońskich przez kolejne poziomy wodno-gazowe (III i IV). Na odcinkach szybów, gdzie zawodnienie spadało poniżej 40 l/min - pomiędzy horyzontami - w szybach I i II wykonano obudowę dwuwarstwową, identyczną jak w szybie zjazdowym na głębokości 178 - 218 m.

Pomiędzy poziomami 555 - 592 m, zalegają tzw. warstwy dębowieckie, które cechuje mała zwięzłość, silne zawodnienie i gazowość. Przed ich przecięciem, w każdym głębionym szybie odwiercono otwory badawcze by na ich podstawie zawyrokować o dalszej metodzie głębienia. Cechy fizyko-chemiczne warstw dębowieckich zalegających w miejscu szybu I i III pozwoliły na głębienie szybów bez dodatkowych zabezpieczeń. Zatem szyb I i III zgłębiono stosując aż do stropu warstw karbońskich obudowę zespoloną. Odmienne warunki panowały w szybie II, co też zdeterminowało dalszy sposób głębienia szybu.

Na głębokości 500 m zabudowano specjalny pomost tzw. przelewowy, na którym zlokalizowano zbiornik wodny oraz do którego doprowadzono rurociąg odmetanowywujący.

Jeszcze przed przecięciem stropu warstw dębowieckich zabudowano na dnie szybu betonowy korek, po czy nawiercono otwór badawczy w celu obserwacji wypływu wody i gazu. Gdy dopływ wody z otworu zmniejszył się po progowej wartości, zdemontowano korek, przystępując do głębienia szybu w cyklu: 1,5 metra ubiór -> montaż obudowy zespolonej (dwuwarstwowej). W ten sposób pogłębiono szyb o 15 metrów, po czym zabudowano kolejny korek, w celu zeskalenia i uszczelnienia górotworu, przez który zamierzano się przedzierać. Spajanie górotworu wraz z odwierceniem otworów depresyjnych, którymi odpompowano wodę z partii sąsiadujących ze scalonym płaszczem skalnym zajęło 4 miesiące.

W lipcu 1980 roku przystąpiono do przedzierania się przez uprzednio zespolone warstwy dębowieckie zwykłą metodą z ręcznym urabianiem skał, przy czym ze względów bezpieczeństwa odcinek niezabezpieczonego, odsłoniętego wyłomu zmniejszono do 0,5 metra. Generalnie przejście przez warstwy dębiowiekckie, których najbardziej się obawiano, dzięki zastosowanej metodzie odbyło się bez problemów - zanotowano jedynie niewielkie wypływy wody.

Głębienie szybów w warstwach karbońskich odbywało się we wszystkich trzech szybach metodą zwykłą z zastosowaniem obudowy betonowej jednowarstwowej.

Szyb I zgłębiono w warstwach karbońskich na odcinku od 572 do 1143 m, a głębienie szybu ukończono 1 marca 1982 r. Dopływ wody na dno szybu dochodził do 90 l/min. Największy postęp głębienia osiągnięto w kwietniu 1980 r. (78 metrów).

Szyb II zgłębiono w warstwach karbońskich na odcinku od 601,5 do 1212,8 m. Maksymalny dopływ wody na dno w ilości 130 l/min, występował na odcinku do głębokości ok. 790 m. Poniżej tej głębokości dopływ wody był niewielki wynosząc średnio ok. 30 l/min.
Po zgłębieniu szybu do głębokości 968 m i wykonaniu na poziomie 950 m (pierwszy poziom wydobywczy) dwustronnego wlotu z obudową żelbetową, przygotowano urządzenie wyciągowe i poz. 950 m do odstawy urobku z robót udostępniających poziomych. W marcu 1982 r. załoga Zakładu Budowy Szybów przystąpiła do wykonania przekopu łączącego szyb II z szybem I długości 190 m. Wykonanie tego wyrobiska poprawiło wentylację i warunki odwadniania obu szybów. Po wykonaniu przekopu przekazano szyb do dyspozycji załogi Zakładu Robót Górniczych w Jastrzębiu, która wykonywała roboty rozcinkowe na poz. 950 m. Ponowne drążenie szybu II podjęto w styczniu 1984 r. Głębienie ukończono w styczniu 1985 r. Na końcowym odcinku szybu temperatura skał wynosiła 50°C. Szyb został zazbrojony do głębokości 1063 m.

Głębienie szybu III

Szyb III (wentylacyjny) zaczęto głębić w lipcu 1980 roku - dwa lata później niż szyb II, tak więc jego głębienie przebiegało nieco odmiennie.

Do głębokości 318 m w szybie stosowano obudowę jednowarstwową. Mimo iż warunki geologiczne - z uwagi na postępujący drenaż wody i metanu - były nieco korzystniejsze niż we wcześniej drążonych szybach, poniżej głębokości 318 m konieczne było stosowanie obudowy dwuwarstwowej. Po zgłębieniu szybu do 349 metrów stwierdzono uszkodzenie obudowy ostatecznej na odcinku 340,7 - 349 metrów (spękania i złuszczenia). Wyburzono więc uszkodzoną obudowę i zastosowano obudowę wstępną wykonaną z elementów prefabrykowanych. Równolegle, krótkimi odcinkami wykonywano obudowę ostateczną. Ten rodzaj obudowy stosowano do głębokości 453 m. Poniżej warunki pogorszyły się i zaszła konieczność zastosowania obudowy wewnętrznej dwuwarstwowej, podobnej jak w szybach I i II (obudowa wstępna z elementów prefabrykowanych jednakże o większej grubości niż zastosowana wcześniej, za którą dawano koszulkę wyrównawczą). Obudowę ostateczną wykonano jako zespoloną, przy czym warstwę zewnętrzną stanowił beton monolityczny, a warstwę wewnętrzną tubingi. Szyb III - podobnie jak w szyb I, zgłębiono bez stosowania dodatkowej technologii przy przechodzeniu przez warstwy dębowieckie aż do stropu karbonu.

Szyb III w pierwszym etapie zgłębiono do głębokości 976 m, w warunkach podobnych jak przy głębieniu szybu II. We wrześniu 1983 r. szyb przekazano do dyspozycji załogi wykonującej roboty rozcinkowe na poz. 950 m. W 1986 r. rozpoczęto dalsze pogłębianie szybu do projektowanej głębokości 1140 m. W chwili oficjalnego przekazania kopalni do eksploatacji szyb był zgłębiony do głębokości 1110, zaś jego głębienie zakończono w 1987 roku.


Szyby IV i V

Szyb IV miał być szybem peryferyjnym zlokalizowanym w południowo - wschodniej części złoża około 4 km od powierzchni głównej kopalni. Nie podjęto jednak jego głębienia.

Szyb V wprowadzono do projektu kopalni jako dodatkowy wentylacyjny po rezygnacji z centralnej klimatyzacji kopalni. Znajdował się on w jednej linii z szybami I - III, kilkadziesiąt metrów w kierunku północno - zachodnim od szybu III. Jego głębienie rozpoczęto po 1986 roku - już po oddaniu kopalni do wstępnej eksploatacji, a głębienie przerwano na 650 metrach w początku lat 90-tych w skutek permamentengo kryzysu finansowego w jaki wpadło polskie górnictwo węgla kamiennego. Szyb V do czasów likwidacji wykorzystywany był jako podziemny zbiornik metanu, którego zalegało aż nadto w zrobach i czeluściach kopalni.