Chwileczkę. Lądujemy...

 

Palące problemy hałd pokopalnianychPalące problemy hałd pokopalnianych

Michał Gwóźdź
DIAGNOZA

Jednym z charakterystycznych elementów śląskiego krajobrazu są hałdy stanowiące zwałowiska skał płonnych pochodzących z górnictwa węgla kamiennego. Obiekty te, niekiedy wyraźnie dominujące w okolicznym krajobrazie, a czasem łagodnie tylko zaznaczone w nim jako tereny z powrotem przejmowane przez naturę, świadczą o ogromnej antropopresji, jakiej doświadczyło środowisko na skutek gospodarczej działalności człowieka. Nawet w przypadku zamkniętych już zwałowisk, ich oddziaływanie na środowisko może być znaczne ze względu na zjawisko zapożarowania hałd.

Pożary te mają charakter endogeniczny – ze względu na panujące wewnątrz zwałowiska specyficzne warunki dochodzi do samozapłonu części palnych zgromadzonego materiału. Aktywna termicznie hałda nie płonie gwałtowanie jak palący się budynek, ale tli się przez wiele lat emitując do atmosfery znaczne ilości groźnych dla zdrowia zanieczyszczeń gazowych i pyłowych. Paląca hałda stanowi również bezpośrednie zagrożenie dla życia osób, które przebywają w takim miejscu, gdyż temperatury na powierzchni zapożarowanej hałdy mogą osiągać grubo ponad 100°C; dochodzić też może do osuwisk zdeponowanego materiału na skutek naruszenia jego struktury.

Gaszenie zapożarowanej hałdy jest wielce problematyczne, a jednym ze sposób rozwiązania problemu jest rozbiórka zwałowiska. Dopóki jednak hałda jest aktywna termicznie, niezbędnym jest prowadzenie monitoringu intensywności zapożarowania, kierunków jego rozprzestrzeniania i identyfikacji nowych zagrożeń. Ze względu na znaczną powierzchnię zajmowaną przez hałdy doskonałym narzędziem skutecznego nadzoru nad tego typu obiektami są obloty dronów.

Pomiędzy rzeką Szarlejką a węzłem autostrady A1 „Bytom” znajduje się nieczynna hałda byłej KWK „Powstańców Śląskich”. Obiekt ten został w przeszłości zrekultywowany, jednakże późniejsza eksploatacja odpadów skalnych – nosząca znamiona działalności nielegalnej – doprowadziła do uaktywnienia pożaru hałdy. Mimo iż większa część zwałowiska znajduje się w Bytomiu, pożar rozprzestrzenił się również na niewielki fragment hałdy położony w granicach administracyjnych Radzionkowa (granica tych miast biegnie po krawędzi zbocza hałdy). Zapożarowanie z jednej strony dochodzi do doliny rzeki Szarlejki i stanowi zagrożenie dla stanu jej ekosystemu, który dzięki realizacji przez Gminę Radzionków projektu „Czysta rzeka Szarlejka” podlegał skutecznej renaturalizacji. Z drugiej strony hałda płonie w pewnej odległości od kolektora ściekowego doprowadzającego nieczystości płynne ze znacznej części Bytomia do oczyszczalni ścieków
„Centralna”. Konieczne jest zatem prowadzenie aktywnego, skutecznego i możliwie niskokosztowego monitoringu aktualnego stanu zapożarowania hałdy. Tylko bieżące pozyskiwanie informacji o rozprzestrzenianiu się pożaru pozwoli na doraźne
zapobieganie pojawiającym się zagrożeniom oraz umożliwi docelowe i całkowite rozwiązanie problemu poprzez przyjęcie najwłaściwszej drogi ku likwidacji aktywności termicznej hałdy.

Przeprowadzone przy współpracy z Górnośląsko-Zagłębiowską Metropolią pilotażowe obloty hałdy niewątpliwie udowodniły potencjał wykorzystania dronów w monitoringu tego typu obiektów. Pozyskane w ten sposób mapy termowizyjne, na które naniesiono granice miast i poszczególnych działek ewidencyjnych oraz lokalizację obiektów infrastruktury technicznej i siedlisk przyrodniczych, stanowią doskonałe narzędzie kontroli rozmaitych ryzyk wynikających z pożaru oraz wszelkich
działań na rzecz doraźnego lub całkowitego rozwiązania problemu zapożarowania.

Niezbędna jest także okresowa aktualizacja takich map – przykładowo co miesiąc lub co kwartał – w zależności od potrzeb i możliwości finansowych. Technologia może dobrze służyć człowiekowi oraz przyczyniać się do rozwiązania najbardziej palących problemów środowiskowych.

Hałda Radzionkow-Bytom - poradnik dla JST - CEDD/GZM

Michał Gwóźdź, kierownik Referatu
Ochrony Środowiska Urzędu Miasta
Radzionków

NASZA REKOMENDACJA

Zadanie, przed jakim nas postawiono w Radzionkowie, wymagało zaangażowania
trzech dronów DJI Matrice 210 wyposażonych w kamerę termowizyjną dużej rozdzielczości,
kamerę światła dziennego oraz kamerę multispektralną.

Oblot hałdy zrealizowano dwukrotnie – jeden lot wykonano w dzień ok. godziny 11.00, zaś drugi po zachodzie słońca, dzięki czemu na zobrazowaniu nie widać wpływu promieniowania słonecznego na powierzchnię terenu.

Oblot wykonano w sposób autonomiczny. Dron latał na wskazanej trasie rejestrując zdjęcia dla obszaru zaznaczonego na mapie. Podczas planowania misji uwzględniono pokrycie wzdłużne oraz poprzeczne niezbędne do stworzenia mapy
termicznej terenu.

Po zebraniu danych z kamery termowizyjnej dokonano analizy temperatury za pomocą oprogramowania DJI Thermal Analysis Tool. Algorytm, jakim program dysponuje, pozwala na zautomatyzowanie procesu wyszukiwania najgorętszych
punktów występujących na mapie.

W wyniku analizy została zarejestrowana miejscami temperatura dochodząca nawet do 153,8°C.

Zdjęcia zebrane przez drona zostały załadowane do oprogramowania Pix4D gdzie dokonano dalszej obróbki. W pierwszej kolejności dane są lokalizowane na mapie. Każdy z czerwonych punktów przedstawia miejsce wykonania zdjęcia.
Kolejno dane są przetwarzane w chmurę punktów. Daje to wiele możliwości – każdy z punktów posiada zapisane koordynaty oraz jest powiązane ze zdjęciami, na których dany punkt jest widoczny. Chmura punktów pozwala również na obliczenie objętości wskazanego obszaru. Taka analiza jest niezbędna w przypadku planowania rozbiórki płonącej hałdy.

Dalsze przetworzenie zdjęć pozwala na stworzenie ortofotomapy która umożliwia dokładne śledzenie postępów rozprzestrzeniania się ognia. Cykliczne naloty pozwolą na dokładną diagnozę miejsc zapożarowania.