Budowa górniczego szybu jest olbrzymim, obliczonym na wiele lat przedsięwzięciem. Jego powodzenie zależy od doskonale skonstruowanego planu inwestycji, wykonania szczegółowych badań geologicznych, hydrogeologicznych i geofizycznych, precyzyjnej koordynacji pracy grup specjalistów, zastosowania innowacyjnych technologii i nowoczesnych maszyn, jak również od wiedzy i doświadczenia pracowników. Jedyne budowane obecnie w Europie górnicze szyby należą do KGHM.
W Zagłębiu Miedziowym największym wyzwaniem dla inżynierów jest zgłębienie pierwszych 400 metrów szybu. Wymaga to przekopania się przez pokłady zawodnionych piasków, żwirów i iłów. To właśnie z tego powodu Przedsiębiorstwo Budowy Kopalń PeBeKa, które budowało wszystkie szyby KGHM, stosuje unikalną w skali świata technologię mrożenia górotworu.
Rekordowa głębokość
PeBeKa w ciągu kilku lat zbudowało dla kopalni Polkowice-Sieroszowice SW-4, trzydziesty szyb w KGHM, którego patronem został Tadeusz Zastawnik, legendarny pionier polskiej miedzi. Zadaniem szybu wentylacyjnego-wdechowego SW-4 jest poprawa warunków wentylacyjno-klimatycznych oraz zapewnienie większej efektywności przewietrzania chodników kopalni Polkowice-Sieroszowice.

Szyb SW-4 w trakcie głębienia

Szyb SW-4 w liczbach: 1216 metrów – głębokość • 7,5 metra – średnica szybu w świetle obudowy • 155 metrów – tyle w przybliżeniu miała warstwa soli, przez którą przebijała się załoga PeBeKa • 470 – tyle pierścieni tubingowych zabudowano w szybie • 70 tys. metrów sześciennych powietrza – docelowo może przepływać szybem w ciągu minuty
Szyb GG-1 w liczbach: 7,5 metra – średnica szybu w świetle obudowy • 40 – tyle jest otworów mrożeniowych • minus 28 st. Celsjusza – temperatura solanki tłoczonej do otworów mrożeniowych • 45,5 metra – tyle do szczytu mierzy wieża szybu • około 1300 metrów – taka będzie docelowa głębokość szybu GG-1.

Prace przygotowawcze przy budowie szybu im. Tadeusza Zastawnika ruszyły w 2005 roku. Ze względu na największą wówczas w Zagłębiu Miedziowym głębokość mrożenia pracownicy PeBeKa zastosowali unikalną technologię selektywnego mrożenia górotworu oraz kompleksową kontrolę całego procesu z wykorzystaniem monitoringu pracy stacji agregatów mrożeniowych i obiegu cieczy chłodzącej.
Pierwszy kubeł urobku w SW-4
Kolejny etap inwestycji – głębienie szybu ruszyło w połowie 2008 roku. Pierwszy kubeł urobku wydobyto 30 czerwca. Pierwszy odcinek szybu głębiony był w technologii mechanicznego urabiania górotworu za pomocą kompleksu do drążenia szybu. Jest to technologia doskonalona od lat przez PeBeKa, która polega na zastosowaniu głowicy urabiającej kombajnu adaptowanego z górnictwa węglowego. Po osiągnięciu głębokości około 400 metrów, kiedy iły i piaski ustąpiły twardszym pokładom piaskowca, mechaniczne urabianie zastąpiono techniką strzałową. Nadal jednak konieczne było mrożenie górotworu, tak by woda nie zalała szybu. Tę autorską technologię PeBeKa stosowało aż do głębokości 650 metrów – od tego miejsca głębienie odbywało się już bez mrożenia.
Mierzenie się z naturą
Budowa szybów to trudne przedsięwzięcie, obarczone licznymi niewiadomymi, wymagające dużej elastyczności i gotowości odejścia od rutyny. Kolejna zmiana w technologii wykonywania robót wymuszona została przez wyjątkowo duży pokład soli zalegający na głębokości 1026–1182 metrów. Po raz pierwszy w historii Zagłębia Miedziowego załoga PeBeKa zmierzyła się z takim zadaniem. Konieczne było rozwiązanie kwestii reologii, czyli zaciskania soli. Zjawisko to powoduje powolne zmniejszanie się średnicy szybu, dlatego konieczne było opracowanie metody zabezpieczenia ścian szybu tak, aby skutecznie je powstrzymywać. W tym cel zastosowano nowatorską obudowę powłokową wzmocnioną dodatkowo pierścieniami stalowymi. Szyb im. Tadeusza Zastawnika to pierwszy obiekt w Zagłębiu Miedziowym, w którym zaimplementowano to rozwiązanie.
17 lipca 2013 roku nastąpiło techniczne zbicie szybu z wyrobiskami kopalni ZG Polkowice-Sieroszowice. Po zbiciu szybem popłynęło powietrze z szybkością ok. 10 tys. m3/min, by docelowo osiągnąć wydajność 70 tys. m3/min.
Nowy szyb, nowe rozwiązania
W 2010 roku ruszyły prace nad szybem GG-1, trzydziestym pierwszym i jak dotąd najgłębszym w Zagłębiu Miedziowym. Jest on zlokalizowany w powiecie polkowickim, w gminie Grębocice, w odległości ok. pół kilometra od wsi Kwielice. GG-1 szerzej otworzy dostęp do złoża Głogów Głęboki Przemysłowy, położonego poniżej 1200 metrów.
Pierwsza solanka popłynęła w 40 otworach mrożeniowych w lutym 2013 roku. Kilka miesięcy później zainstalowano urządzenia bezpośrednio wykorzystywane przy głębieniu szybu, wśród nich skomplikowany system wyciągowy z trzynastoma stalowymi linami, gdzie każda lina ma długość przekraczającą 1500 metrów, a niektóre ważą nawet ponad 20 ton. Samo głębienie szybu rozpoczęło się pod koniec 2013 roku – pierwszy kubeł urobku wydobyto 11 grudnia.
Po przedarciu się przez luźniejsze warstwy – piaski, mułki i iły z warstwami węgla brunatnego (silnie zawodnione i niestabilne – dlatego trzeba było je mrozić w celu konsolidacji gruntu i odcięcia dopływów wody) specjaliści z PeBeKa dotarli jesienią 2014 roku do warstw litej skały na głębokości 393 metrów. Zmieniono wówczas metodę głębienia szybu z urabianiem mechanicznym górotworu przy użyciu kombajnu szybowego KDS-2 na metodę strzałową.
Na budowie szybu GG-1 wdrożono wiele nowych rozwiązań. Jeden 45-tonowy kołowrót zastąpił dwa 18-tonowe. Dzięki temu na zrębie szybu jest zdecydowanie więcej miejsca, pojawiły się duże przestrzenie sprzyjające pracy. Wieża szybowa jest największą z dotychczas stawianych – ma 40 metrów wysokości i waży 1100 ton.
Zakończenie inwestycji przewidziane jest na 2019 rok, po osiągnięciu głębokości blisko półtora kilometra. Po zakończeniu robót szyb GG-1 będzie wykorzystywany do transportu materiałów i zjazdów pracowników. Będzie pełnił również funkcję wentylacyjną.

D.W.