Sól kamienna
Sól kamienna jest jednym z najważniejszych surowców potrzebnych do życia, ma bowiem wyjątkową cechę wśród innych surowców - jest jadalna.
Najstarsze ślady użytkowania soli pochodzą sprzed 3 tys. lat p.n.e. Ze względu na sposób występowania (na powierzchni terenu) jest pewne, że człowiek szybko poznał smak soli i nauczył się ją wykorzystywać.
Sól kamienna obecnie wytrąca się w zbiornikach wodnych (zatokach, jeziorach). Odbywa się to w warunkach suchego, ciepłego klimatu, który powoduje parowanie słonych wód. Skały, które powstają na skutek parowania wód nazywamy ewaporatami.
Zasoby, wystarczalność
W Polsce jest 19 udokumentowanych złóż soli kamiennej, których
Zasoby soli kamiennej w Polsce wg stanu na 31.12.2022 r.
Złoża udokumentowane | Złoża zagospodarowane | ||
Liczba złóż | Zasoby bilansowe | Liczba złóż | Zasoby przemysłowe |
19 | 112,4 mld ton | 4 | 1,1 mld ton |
Złoża soli mogą występować w formie regularnych
Wśród złóż zagospodarowanych znajduje się również złoże Mechelinki koło Gdyni. Ujmowana z niego solanka jest jednak odprowadzana wprost do Zatoki Puckiej. Powstała w ten sposób
Mapy
Rozmieszczenie udokumentowanych złóż soli kamiennej w Polsce
Kopalnia Soli Wapno
Kopalnia podziemna soli w Wapnie działała w latach 1911-1977. Wskutek błędnych decyzji o podjęciu eksploatacji w zagrożonych wodą poziomach doszło do największej w historii polskiego górnictwa katastrofy. Woda wdarła się do kopalni i w ciągu kilkudziesięciu godzin doszło do jej całkowitego zatopienia. Na powierzchni powstały zapadliska, także w centrum miejscowości Wapno; ewakuowano mieszkańców. Do dzisiaj teren uważany jest za zagrożony szkodami górniczymi i wyłączony z zagospodarowania.
Eksploatacja
Sól kamienna jest eksploatowana dwoma metodami: w kopalniach podziemnych jako sól kamienna w postaci stałej oraz w kopalniach otworowych jako solanka.
W Polsce produkcją soli kamiennej zajmują się firmy:
- Kopalnia Soli Kłodawa SA – kopalnia podziemna,
- KGHM Polska Miedź SA – kopalnia podziemna Polkowice-Sieroszowice Cu-Ag,
- Inowrocławskie Kopalnie Soli Solino należące do Grupy Kapitałowej Orlen SA – kopalnie otworowe Góra i Mogilno,
- Przedsiębiorstwo Gospodarki Wodnej i Rekultywacji SA Zakład Odsalania Dębieńsko w Czerwionce-Leszczynach Jastrzębskiej Spółki Węglowej – odsalanie wód dołowych z kopalni węgla kamiennego.
Złoże | Województwo | Zasoby | Wydobycie |
Bądzów (KGHM) | woj. dolnośląskie | 732 782 | 209 |
Góra | woj. kujawsko-pomorskie | 2 357 562 | 1 500 |
Mogilno I | woj. kujawsko-pomorskie | 2 810 615 | 1 379 |
Kłodawa I | woj. wielkopolskie | 924 893 | 796 |
Eksploatacja podziemna
Sól kamienna eksploatowana jest w kopalniach podziemnych przy zastosowaniu podobnych metod jak w przypadku innych kopalin zwięzłych. Sól jest kruszona przy pomocy materiałów wybuchowych lub urabiana kombajnami, a następnie ładowana i wywożona maszynami górniczymi. Najstarszym sposobem wydobycia jest system komorowy. Wybieranie urobku powoduje powstanie pustki o w miarę regularnych kształtach. Aby zapewnić bezpieczeństwo, pustki oddzielone są od siebie filarami ochronnymi. W zabytkowej Kopalni Soli w Wieliczce komory mają nieregularne kształty, bo powstały na skutek wyeksploatowania soli z wielkich brył. Przykładowo komora Michałowice ma podstawę o kształcie prostokąta o rozmiarach 45x25 m i wysokość do 55 m. W kopalni wielickiej znajduje się 2300 komór o różnej wielkości i kształcie. Jednak znaczna część z nich powstała na skutek ługowania soli. Zamiast mechanicznie kruszyć sól znacznie łatwiej jest ją rozpuszczać.
W czynnej obecnie Kopalni Soli Kłodawa powstają komory w kształcie cylindra o średnicy 24 m i wysokości 100 m. Takich i innych komór w Kłodawie rozmieszczonych na czterech poziomach eksploatacji (najgłębszy 750 m pod ziemią) jest około 1000.
Eksploatacja otworowa
Eksploatacja w kopalni otworowej polega na ługowaniu soli przy wykorzystaniu otworów wiertniczych wykonanych z powierzchni terenu. Otworami tłoczona jest gorąca woda, która rozpuszcza sól, a podwójne orurowanie otworu sprawia, że solanka jest wydobywana na powierzchnię. Eksploatacja otworowa sięga w Polsce głębokości 350 m.
Przeróbka
Sól kamienną z kopalń podziemnych poddaje się wyłącznie mieleniu do uzyskania odpowiednio drobnego uziarnienia.
Jeśli wydobywana jest solanka, aby otrzymać sól poddawana jest ona warzeniu (odparowaniu). Po wstępnym termicznym zagęszczeniu solanki warzenie odbywa się w instalacjach otwartych (sól warzona panwiowa) lub zamkniętych pod ciśnieniem (sól warzona próżniowa). Warto zapamiętać, że właśnie tym sposobem ciągle pozyskiwane są niewielkie ilości soli w Wieliczce. Jak to możliwe? Pod ziemią istnieje wiele cieków wodnych, które muszą być odpowiednio odprowadzane i zbierane w wyznaczone miejsce. Inczej kopalni groziłoby zalanie. Ta silnie zasolona woda (solanka) jest następnie wypompowana na powierzchnię do Zakładu Utylizacji Wód Zasolonych, zwanego potocznie „warzelnią”. W tym nowoczesnym zakładzie, uruchomionym w 2003 roku, woda w warunkach bardzo niskiego ciśnienia jest podgrzewana i odparowywana. W efekcie tego procesu, jako produkt uboczny odsalania wody, uzyskuje się czystą sól warzoną.
Zakład Odsalania Dębieńsko w Czerwionce-Leszczynach prowadzi oczyszczanie wód kopalnianych z niepożądanych związków chemicznych, które są w nich rozpuszczone. W instalacji wykorzystuje się system wyparny ze sprężaniem oparów wraz z zatężeniem zasolonych wód metodą odwróconej osmozy. Trzeba dodać, że instalacja jest bardzo energochłonna, ale jej celem głównym nie jest produkcja soli tylko oczyszczenie wód kopalnianych przed ich zrzutem do cieków wodnych. Jest to więc działanie ekologiczne, a nie ekonomiczne.
Zastosowanie
W Polsce sól wydobywana jest głównie dla przemysłu chemicznego i spożywczego, a także wykorzystywana w drogownictwie i wielu innych dziedzinach. Największa ilość wydobytej soli trafia do produkcji środków czyszczących w postaci sody kaustycznej. Specjalne sole służą do produkcji kosmetyków, leków i przypraw.
Środowisko
W Polsce historia wydobycia soli kamiennej zaczęła się w XIII wieku i trwa do dzisiaj. Kopalnia soli Bochnia należy do najstarszych i najdłużej działających kopalń soli na świecie. Kopalnia soli Bochnia i kopalnia Wieliczka po zakończeniu eksploatacji zostały zagospodarowane w kierunku turystycznym. Podziemne wyrobiska i komnaty w nieco młodszej kopalni Wieliczka są tak wyjątkowe, że została ona wpisana na Listę Światowego Dziedzictwa Kulturowego i Przyrodniczego UNESCO w 1978 roku jako jeden z pierwszych 12 obiektów na świecie. W roku 2013 wpis rozszerzono o Kopalnię Soli Bochnia. Prawdziwą perłą kopalni Wieliczka są Groty Kryształowe (rezerwat przyrody nieożywionej), gdzie ściany utworzone są z pięknie wykształconych kryształów halitu. Największe okazy kryształów są dzisiaj eksponowane w Naturhistorisches Museum w Wiedniu. Gdy odkryto Groty Kryształowe (1889 r.) Wieliczka znajdowała się na terenie zaboru austro-węgierskiego.
Najgłębiej położoną trasą turystyczną w Polsce jest natomiast podziemna trasa turystyczna w Kopalni soli Kłodawa SA, która przebiega pośród pokładów unikatowej, liczącej ponad 200 mln lat, soli różowej. W Europie taka sól wydobywana jest tylko w Kłodawie.
Eksploatacja podziemna powoduje też negatywne skutki. Pustki po wydobyciu soli mogą powodować osiadanie powierzchni terenu zwłaszcza, gdy znajdują się płytko. W 1992 r. poprzez poprzecznię Mina (chodnik techniczny) do kopalni Wieliczka wdarła się woda. Szybko zaczęła wypłukiwać sól i rozmywać pozostawione filary solne. Na powierzchni doszło do zapadania terenu i wydawało się, że kopalnia nieuchronnie zostanie zatopiona. Zagrożone były też zabudowania miasta, w tym zabytkowy klasztor OO Franciszkanów. Ogromnym wysiłkiem wpływającą do kopalni wodę udało się ujarzmić. Prace zabezpieczające zakończono dopiero w 2007 r.
Ponieważ sól jest rozpuszczana przez wodę, kopalnie podziemne są zagrożone zatopieniem. Na terenie Polski doszło do katastrofalnego zalania czynnych kopalń soli w Inowrocławiu (1907 r.) oraz w Wapnie (1977 r.).
Oprócz zagrożenia powierzchni terenu zapadaniem, eksploatacja podziemna powoduje zajęcie powierzchni (szyby górnicze, budynki i place techniczne). Następuje także zmiana stosunków wodnych wskutek odwodnienia.
Otworowa eksploatacja soli w kopalni Barycz była prowadzona w zachodniej części złoża Wieliczka od 1923 r. do roku 1993. Otwory sięgały do głębokości 230-280 m. Na skutek rozwoju pustek po wyługowaniu soli z czasem pojawiły się znaczne szkody na powierzchni terenu. Doszło do rozwoju niecek zapadliskowych, wyrzutu na powierzchnię solanki i skażenia solą gleby. Największa niecka miała głębokość około 30 m i była wypełniona solanką. Ponieważ teren uznano za trudny do użytkowania, jego część zagospodarowano jako składowisko odpadów komunalnych miasta Krakowa.
Podobny wpływ miała eksploatacja otworowa złoża soli Łężkowice k. Bochni (w okresie 1968-1988). Niecki zapadliskowe powstawały jeszcze w 1992 r., a solanka zanieczyszczała rzekę Rabę. Obszar wymagał kosztownych prac rekultywacyjnych. Dziś nie jest użytkowany.
Najbardziej znane przykłady zagospodarowania obiektów górniczych związanych z eksploatacją soli kamiennej w Polsce to:
- Kopalnia Soli Wieliczka (https://www.kopalnia.pl/)
- Kopalnia Soli Bochnia (https://kopalnia-bochnia.pl/)
- Kłodawska Podziemna Trasa Turystyczna w czynnej Kopalni Soli Kłodawa (https://sol-klodawa.com.pl/zasady-zwiedzania/)
Materiały źródłowe
- Galos K., Lewicka E. (red.), 2023 - Gospodarka surowcami mineralnymi w Polsce w latach 2013-2022. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków.
- Mokrzycki E. (red.), 1996 - Surowce chemiczne. Sól kamienna. [W]: Ney R. (red.). Surowce mineralne Polski. Wyd. CPPGSMiE PAN, Kraków.
- d'Obyrn K., Włodarska A., 2014 - Kopalnia soli Wieliczka od dziś do miocenu. Nauka dla ciekawych Nr 6. Wyd. AGH.
- Poborska-Młynarska K., 2013 - Wysad solny i kopalnia soli w Kłodawie. Nauka dla ciekawych Nr 5. Wyd. AGH.
- Szuflicki M., Malon A., Tymiński M. (red.), 2023 - Bilans zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2022 r. Wyd. PIG-PIB, Warszawa.
- Wiewórka J., Poborska-Młynarska K., Zięba K., Flasza M., 2016 - W głąb soli i czasu w kopalni soli Bochnia. Nauka dla ciekawych Nr 9. Wyd. AGH.