Chronić, konserwować i przekazać przyszłym pokoleniom – to zadania wynikające z „Konwencji w sprawie ochrony światowego dziedzictwa kulturalnego i naturalnego”. Kopalnia Soli „Wieliczka” od lat 90. XX w. nie prowadzi już wydobycia, niemniej wciąż potrzebuje górników. Bez nich, bez ich pracy, bezcenna kopalnia nie mogłaby przetrwać.
NIEUBŁAGANE PRAWO PRZYRODY
W ciągu siedmiu wieków eksploatacji pod Wieliczką powstał labirynt komór i chodników. Roboty górnicze mają to do siebie, że naruszają pierwotną równowagę górotworu, w otoczeniu wyrobiska powstaje zupełnie nowy stan naprężeń. Górotwór przemieszcza się pod wpływem sił ciążenia do wnętrza komór i chodników – zaciska je. Sól zachowuje się plastycznie, stąd zaciskanie wydrążonych w niej przestrzeni jest zwykle procesem rozciągniętym w czasie. Niemniej i tu, gdy zostanie przekroczona wytrzymałość, górotwór traci spójność i następuje obwał.
Mierzoną wielkością zaciskania jest konwergencja – można, a nawet należy ją kontrolować. Górnicy doskonale znają „objawy” zaciskania: to m.in. popękane stojaki, „sprasowana” obudowa, czy uwypuklające się do wnętrza wyrobiska stropy, ociosy i spąg, które trzeba przybierać. Zabezpieczanie zabytkowej Kopalni Soli „Wieliczka” jest w istocie rzeczy siłowaniem się z naturą, ciągłą pracą, by uchronić podziemia przed losem wynikającym z praw geomechaniki. Póki co znane górnictwu technologie nie pozwalają zabezpieczyć solnych podziemi raz na zawsze, wciąż niezbędna jest załoga, która stale doskonali się i dogląda wyrobisk górniczych.
DOBRY PLAN NA DZIŚ I JUTRO
Prawie rok trwały prace nad Docelowym kształtem technicznym Kopalni Soli „Wieliczka”. Ten niezwykle ważny dokument powstał między październikiem 2021 a wrześniem 2022 i wytyczył kierunki działań, które pozwolą bezcenny zabytek chronić i udostępniać.
Model docelowy jest swoistym drogowskazem, fundamentem dla wszystkich kolejnych planów i projektów. Dokument stawia sobie za cel zachowanie jak największej liczby zabytkowych wyrobisk przy jednoczesnym zapewnieniu maksymalnego bezpieczeństwa kopalni oraz leżącego nad nią miasta. Kształt docelowy przewiduje, że na wielicką kopalnię złoży się 1 426,8 tys. m³ przestrzeni: zabytkowych komór i chodników, wyrobisk funkcyjnych wraz z prowadzącymi doń drogami.
Skąd wiadomo, co jest najcenniejsze? Co i jak zabezpieczyć? Decyzje podejmowane są na podstawie wnikliwych inwentaryzacji (z udziałem specjalistów, m.in. z Muzeum Żup Krakowskich Wieliczka), pomiarów, analiz. Załoga Kopalni Soli „Wieliczka” prowadzi bieżące kontrole wyrobisk, a w razie potrzeby również doraźne prace zabezpieczające (np. wymiana kotew, siatek, itp.) Stale monitorowany jest stan górotworu oraz obudowy górniczej.
Z pomocą przychodzi górnikom nowoczesna technologia: czujniki rozwarstwień, których systematycznie przybywa w podziemnej Wieliczce oraz skaning laserowy. W fazie obiecujących testów jest samowzbudny akustyczny system SAS do pomiaru naprężeń w kotwach górniczych (we współpracy z AGH). Istotne są też badania specjalistyczne np. obudowy szybików międzypoziomowych, a także okresowe przeglądy komór wysokich z wykorzystaniem metod alpinistycznych. Od 2012 roku kopalnia posiada numeryczne mapy poziomów, a od 2020 dysponuje również nowymi cyfrowymi mapami geologicznymi złoża. To baza dla cyfrowych przekrojów geologicznych, niezbędnych przy projektowaniu robót.
Bardzo ważnych danych dostarczają analizy geomechaniczne. W roku 2019 przeprowadzono taką dla wschodniego rejonu kopalni, to jest między szybami Regis i Wilson. Dwa lata później tego rodzaju analizie poddany został rejon centralny między szybami św. Kingi i Regis. Wyniki analiz geomechanicznych pozwalają wstępnie ocenić techniczne oraz ekonomiczne możliwości zabezpieczenia danego wyrobiska, danego rejonu. Odpowiadają na pytania o kryteria stateczności górotworu oraz dobór metod zabezpieczenia.
CO I JAK ROBIMY?
Na początku XX w. Feliks Piestrak pisał: Obudowa, czyli wyprawa chodników drzewem zależy od jakości podkładów i od ich ciśnienia. […] W chodnikach, których boki składają się z miałkich i usypujących się iłów, stosujemy wyprawę całodrzewną lub wzmacniamy poszczególne odrzwia deskami zależnie id ciśnienia. […] W komorach solnych wznosi Wieliczka kaszty od czasów niepamiętnych, które pochłonęły całe lasy, przenosząc je z góry pod ziemię. Ten rodzaj wzmocnienia tj. wyprawy, jest nadzwyczaj kosztowny, jednakowoż konieczny, przy obecnym systemie obudowy.
Cóż, drewno jako materiał do budowy zabezpieczeń sprawdza się od średniowiecza po dziś dzień. Jest nie tylko zgodne z zabytkowym charakterem Kopalni Soli „Wieliczka”, ale też wyśmienicie sprawuje się w agresywnym solnym środowisku: nie koroduje, dobrze znosi nacisk górotworu. Tylko w roku 2021 pod ziemię trafiło 9798 sztuk drewna, z których górnicy wznieśli prawie 1275 m³ kasztów oraz obudowali 2372 m chodników. Najlepszym dowodem na trwałość drewnianych konstrukcji niech będą np. kaszty z Trasy Górniczej – jak wynika z analiz dendrochronologicznych użyto w nich belek z pni drzew ściętych w XV w.
W warunkach zabytkowej Kopalni Soli „Wieliczka” od lat i z powodzeniem stosowana jest obudowa kotwowa. Swoiste „zbrojenie” górotworu pozwala zachować w oryginalnym kształcie nawet bardzo wysokie komory, takie jak komora Stanisława Staszica czy Margielnik. Wyjątkowym przedsięwzięciem było w ostatnim czasie zabezpieczenie północnego ociosu kaplicy św. Kingi. Zadanie niełatwe, bowiem problematyczną ścianę niemal w całości pokrywają bezcenne płaskorzeźby. Dzięki współpracy fachowców z różnych dziedzin – od górników i geologów po historyków sztuki, między jesienią 2021 a wiosną 2022 nie tylko udało się ustabilizować górotwór, ale zrobić to tak, by pośród solnych dzieł sztuki nie pozostał ani jeden ślad niedawnej górniczej ingerencji (zamaskowano końcówki kotew).
Przy projektowaniu oraz prowadzeniu prac istotne jest również położenie wyrobisk, ich sąsiedztwo. W tym kontekście warto wspomnieć o blisko dwuletnich pracach w zespole komór Baum (projekt zakończony w roku 2019). W górotwór wprowadzono łącznie 6 777 kotew z tworzyw sztucznych, wzniesiono 2 768,9 m³ kasztów ażurowych oraz odtworzono 60 m³ murków z kostki solnej. Komory Baum znajdują się w otulinie Grot Kryształowych, stąd bezpośrednio wpływają na techniczną kondycję całego rezerwatu.
PODSADZKA ORAZ INIEKCJA
Wysiłki górniczej załogi skierowane są na zapobieganie zagrożeniom naturalnym, szczególnie zawałowemu oraz łączącemu się z nim wodnemu. Zbędne pustki poeksploatacyjne wypełniane są podsadzką, to jest mieszaniną piasku oraz w pełni nasyconej solanki. Rocznie do podziemi trafia ok. 30 tys. m³ podsadzki tłoczonej przez węzeł przy szybie Kościuszko. Żeby było trudniej, piasek podsadzkowy nie może być jakimkolwiek piaskiem, lecz musi spełniać rygorystyczną normę PN-93/G-11010. Wielkość ziaren nie może przekraczać 60 mm. Piasek skutecznie stabilizuje górotwór, co więcej – da się usunąć, jeśli tylko pewnego dnia technika górnicza znajdzie sposób na inny skuteczny sposób zabezpieczenia pustek po wybranej soli.
Najlepszą metodą ochrony solnych wyrobisk przed niekontrolowanym wdarciem się wód spoza złoża jest iniekcja. Skład mieszanin uszczelniających został ustalony z pomocą naukowców z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie i uwzględnia specyfikę wielickiego górotworu. Wodoszczelne zabezpieczenie górnicy zastosowali m.in. przy północnej granicy złoża, w rejonie Kloski-Colloredo, a także przy zabezpieczaniu poziomu IX.
Warto na koniec podkreślić, że większość prac zabezpieczających musi być w wielickiej kopalni wykonana ręcznie. W zabytkowym obiekcie uznanym za Pomnik Historii oraz Światowe Dziedzictwo UNESCO nie ma miejsca na szeroko zakrojoną mechanizację, na ułatwianie i przyspieszanie robót. Warunki górnicze sprawiają, że prace niekiedy rozciągają się na lata. Przeszło dekadę trwało zabezpieczanie zespołu komór Geramb i Fryderyk August. Roboty górnicze polegały m.in. na wzmocnieniu górotworu metodami nieprzenoszącymi naprężeń na niżej leżące komory. Zastosowano kotwienie stropów i ociosów, użyto lekkich materiałów pęczniejących, górnicy zabudowali kaszty. Ten dofinansowany ze środków NFOŚiGW projekt został uznany przez Górniczą Izbę Przemysłowo- Handlową „Górniczym Sukcesem Roku 2022”. Wrzesień 2023
Pytanie do uczestników Dnia Dziecka 2025 w KPRM: Czy wielicka kopalnia jest Pomnikiem Historii?
