Überwachung der langjährigen Grubenflutung im Steinkohlenrevier Lugau / Oelsnitz Neue Erkenntnisse GRWM Oelsnitz / Gersdorf
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- Waldemar Albert
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1 Überwachung der langjährigen Grubenflutung im Steinkohlenrevier Lugau / Oelsnitz Neue Erkenntnisse GRWM Oelsnitz / Gersdorf 1. Fachkonferenz Vita-Min, in der SAB Dresden 1 XX. Monat 2016 Name des Präsentators Bildquelle: Dr. C. Jahns, Bergbaumuseum Oelsnitz
2 1. Vorstellung Steinkohlenrevier Lage und allgemeine Daten Steinkohlenrevier Lugau/Oelsnitz Landkreis Zwickau Freistaat Sachsen Chemnitz Erzgebirgskreis Česká republika Dr. Christin Jahns Quelle:
3 1. Vorstellung Steinkohlenrevier Lage und allgemeine Daten Gebiete mit unterirdische Hohlräumen nach 8 SächsHohlrVO Untertage-Bergbau 1844 bis Mio. t Steinkohle Abbau von 12 Flözen Tiefe: bis m Fläche: 30 km² Revier Zwickau Revier Lugau/Oelsnitz Chemnitz Dr. Christin Jahns Quelle: Geoportal Sachsenatlas
4 1. Vorstellung Steinkohlenrevier Grubengebäude ca. 150 Tagesschächte rißkundlich, weitere nicht rißkundliche Bauerschächte 6 Sohlen, 140 km Streckennetz Kommunikationsebene: -146 m HN Dr. Christin Jahns Quelle: Geoprofil Heft 13/2010
5 1. Vorstellung Steinkohlenrevier Grubengebäude 150 Mio. m³ Rohfördervolumen 8 Mio. m³ Versatzvolumen 95 Mio. m³ Senkungsvolumen 47 Mio. m³ Resthohlraum Dr. Christin Jahns Quelle: Geoprofil Heft 13/2010
6 1. Vorstellung Steinkohlenrevier Grubenwasser-Messstellen GRWM Oelsnitz (2003): Endteufe: 633 m unter GOK -266 m HN GRWM Gersdorf 2013 GRWM Gersdorf (2013): GRWM Oelsnitz 2003 Endteufe: 674 m unter GOK -296 m HN Betreiber: Sächs. Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Betreuer: BfULG (Staatliche Betriebsgesellschaft für Umwelt und Landwirtschaft) im Auftrag des LfULG Wasserstand Wasserstand und -chemie Dr. Christin Jahns Quelle: Geoportal Sachsenatlas (Staatsbetrieb Geobasisinformation und Vermessung Sachsen)
7 2. Geologie, Tektonik, Hydrogeologie Chemnitz-Basin Bildungszeitraum Oberkarbon / Rotliegendes: vor Mio. Jahre Lugau/Oelsnitz Dr. Christin Jahns Quelle: Felix et al Abschlussbericht Lugau /Oelsnitz (LfULG)
8 2. Geologie, Tektonik, Hydrogeologie Geologie Einfallende Schichten nach NW-W Ausstrich Oberkarbon + untere Rotliegend-Formationen im SE grau - Erdoberfläche, grün - Oberfläche Grundgebirge grau Erdoberfläche, braun Mülsen-Formation hellbraun Leukersdorf-Formation violett Planitz-Formation gelb Härtensdorf-Formation im Liegenden: Oberkarbon Dr. Christin Jahns Quelle: Geoprofil Heft 13/2010
9 2. Geologie, Tektonik, Hydrogeologie Tektonik: NE/SW, NW/SE, N/S NE/SW: Härtensdorfer Störung mit Lage der GRWM Oelsnitz (2003) (grau: GOK, violett: Störung, grün: Grundgebirge) NW/SE: Pluto-Schacht-Verwerfung mit Lage der GRWM Oelsnitz (2003) (grau - GOK, violett - Störung, grün Grundgebirge) Dr. Christin Jahns Quelle: Geoprofil Heft 13/2010
10 2. Geologie, Tektonik, Hydrogeologie Tektonik vereinfachtes geologisches Strukturmodell 20 geologisch-tektonische Blöcke Teilung des Grubenreviers aus Sicht des Grubenwasseranstiegs in ein westliches und östliches Grubenfeld Dr. Christin Jahns Quelle: Geoprofil Heft 13/2010, ergänzt
11 2. Geologie, Tektonik, Hydrogeologie Hydrogeologie Lockergesteins-GWL: Hangschutt, fluviatile Sedimente der Täler (nur lokal) Oberkarbon + Rotliegendes Konglomerat- bis Tonsteinabfolgen Kluft-GWL Doppelporositäts-GWL Kluftgrundwasserleiter: Grundgebirge (Schluff-/Tonschiefer, Phyllite) Dr. Christin Jahns Quelle: Geoprofil Heft 13/2010
12 3. Aussagen zum Flutungsprozess Bohrung Oelsnitz 2003, Modellierung 2007 Bohrung Gersdorf Dr. Christin Jahns Quellen: Abschlussbericht Felix et al (LfULG) VODAMIN-Abschlussdokumentation, Sächs. Oberbergamt
13 3. Aussagen zum Flutungsprozess Aktueller Flutungswasserstand unter GOK GRWM Oelsnitz GRWM Gersdorf unter GOK Flutungszeitraum: < ,95 m GOK -247,72 m GOK ca. 330 m Rotliegend Rotliegend ca. 420 m Dr. Christin Jahns Oberkarbon (Flöze) Oberkarbon (Flöze) Quelle: Bohrarchiv LfULG
14 3. Aussagen zum Flutungsprozess Aktueller Flutungswasserstand GRWM Oelsnitz (367 m HN) unter GOK GRWM Gersdorf (340 m NHN) unter GOK 13,6 m Höhenunterschied 79,43 m HN 93,08 m HN Rotliegend Rotliegend Oberkarbon (Flöze) Dr. Christin Jahns Oberkarbon (Flöze) Quelle: Bohrarchiv LfULG
15 3. Aussagen zum Flutungsprozess Entwicklung des Flutungswasserstands 0 Wasserstand in m unter GOK (jährliche Anstiegsbeträge) Bisherige durchschnittliche Anstiegsraten in beiden GRWM: 12 m pro Jahr GWRM Oelsnitz GWRM Gersdorf Dr. Christin Jahns Quelle (Daten): ida Umweltportal Sachsen
16 3. Aussagen zum Flutungsprozess Entwicklung des Flutungswasserstandes bisherige Modellprognose: im Jahr 2033 erreicht der Flutungswasserstand die tiefsten Tallagen (320 m HN) Geländeoberfläche ca m HN - Störungszonen - Schächte - Erdrisse Potenzieller Wasseraustrittsbereich im Hegebach-Tal (<320 m HN) Dr. Christin Jahns Quelle: Felix et al Abschlussbericht Lugau /Oelsnitz (LfULG)
17 3. Aussagen zum Flutungsprozess Wasserchemie GRWM Oelsnitz 2006 Na 300 mg/l K 60 mg/l Mg 740 mg/l Ca 860 mg/l Fe 320 mg/l Mn 6,8 mg/l Bromid 110 mg/l Sulfat 1200 mg/l Chlorid 8700 mg/l Hydrogen -karbonat 333 mg/l 2006, GRWM Oelsnitz Cl 57% HCO3 2% Na 19% SO4 8% K 0% <1% Br 1% Mg 5% Ca 6% Mn 0% Fe 2% Dr. Christin Jahns Quelle (Daten): ida Umweltportal Sachsen
18 3. Aussagen zum Flutungsprozess Wasserchemie GRWM Oelsnitz Na mg/l K mg/l Mg mg/l Ca mg/l Fe mg/l Mn 6,8 1,9 mg/l Bromid mg/l Sulfat mg/l Chlorid mg/l Hydrogen -karbonat mg/l 2016, GRWM Oelsnitz Cl 63% HCO3 <1% 0% Na 25% SO4 0% <1% K 0% <1% Br 1% Ca 9% Mg 2% Mn 0% <1% Fe 0% <1% Dr. Christin Jahns Quelle (Daten): ida Umweltportal Sachsen
19 3. Aussagen zum Flutungsprozess Wasserchemie GRWM Gersdorf 2014 Na 740 mg/l K 23 mg/l Mg 98 mg/l Ca 240 mg/l Fe 33 mg/l Mn 0,88 mg/l Bromid 18 mg/l Sulfat 130 mg/l Chlorid 1400 mg/l Hydrogen -karbonat 851 mg/l 2014, GRWM Gersdorf HCO3 24% Cl 39% Na 21% SO4 4% K 1% Mg 3% Ca 7% Br 0% <1% Fe 1% Mn 0% <1% Dr. Christin Jahns Quelle (Daten): ida Umweltportal Sachsen
20 Fe in mg/l Mn in mg/l 3. Aussagen zum Flutungsprozess Entwicklung der Wasserchemie GWM Oelsnitz - Fe, Mn GRWM Gersdorf Eisen Mangan Dr. Christin Jahns Quelle (Daten): ida Umweltportal Sachsen
21 Zn in µg/l Cd in µg/l 3. Aussagen zum Flutungsprozess Entwicklung der Wasserchemie 400 GWM Oelsnitz - Cd, Zn (dissolved) 0, , , , , , ,1 50 0, GRWM Gersdorf zinc cadmiun Dr. Christin Jahns Quelle (Daten): ida Umweltportal Sachsen
22 3. Aussagen zum Flutungsprozess Entwicklung der Wasserchemie ISOTOPEN (Alter, Genese) 3 H-Tritium (Wasser) 6,5 5,0 4,1 4,3 3,0 3,4 4,6 1,7 1,4 0,6 0,6 0,6 0,6 0, GWRM Oelsnitz GWRM Gersdorf Dr. Christin Jahns Quelle: Monitoringberichte HGC ( )
23 4. Zusammenfassung und weiterführende Untersuchungen Flutungs- und Grundwasserstand Ergebnisse Anstieg Flutungswasserspiegel konstant ca. 12 m / Jahr geringfügige Unterschiede der Wasserstände in den GRWM Oelsnitz und Gersdorf (13,6 m) Modellannahme 2007: unterschiedliches Flutungsregime im westlichen und östlichen Grubenteil = bestätigt (?) Untersuchungsbedarf weiterführende Überwachung der Wasserstände Dr. Christin Jahns
24 4. Zusammenfassung und weiterführende Untersuchungen Flutungs- und Grundwasserstand Ergebnisse Anstieg Flutungswasserspiegel konstant ca. 12 m / Jahr geringfügige Unterschiede der Wasserstände in den GRWM Oelsnitz und Gersdorf (13,6 m) Modellannahme 2007: unterschiedliches Flutungsregime im westlichen und östlichen Grubenteil = bestätigt (?) Untersuchungsbedarf weiterführende Überwachung der Wasserstände detaillierte Analyse der Schwächezonen Dr. Christin Jahns
25 4. Zusammenfassung und weiterführende Untersuchungen Detaillierte Analyse von Schwächezonen Schwächezonen: Wasseraustritt / Vernässung Störungen, Tallagen, Schächte, Oberkarbonausstrich Dr. Christin Jahns Quelle: Felix et al Abschlussbericht Lugau /Oelsnitz (LfULG)
26 4. Zusammenfassung und weiterführende Untersuchungen Flutungs- und Grundwasserstand Ergebnisse Anstieg Flutungswasserspiegel konstant ca. 12 m / Jahr geringfügige Unterschiede der Wasserstände in den GRWM Oelsnitz und Gersdorf (13,6 m) Modellannahme 2007: unterschiedliches Flutungsregime im westlichen und östlichen Grubenteil = bestätigt (?) Untersuchungsbedarf weiterführende Überwachung der Wasserstände detaillierte Analyse der Schwächezonen Fortführung des Reviernivellements Dr. Christin Jahns
27 4. Zusammenfassung und weiterführende Untersuchungen Fortführung Reviernivellement Hebungen als Indiz für Grubenflutung rot Hebungen blau Senkungen (Messwerte: ) Dr. Christin Jahns Quelle: Geoprofil, Heft 13 (2010)
28 4. Zusammenfassung und weiterführende Untersuchungen Wasserchemie des aufsteigenden Grund-/Grubenwassers Westlicher Grubenteil: Tendenzen erkennbar weiterhin Flutung durch Grundwasser von unten (Jungwasseranteil gering) Zunahme Salzgehalt Ergebnisse Untersuchungsbedarf Fortführung der Probenahme und Analyse GRWM Oelsnitz Östlicher Grubenteil: einmalige Messung geringerer Salzgehalt höherer Jungwasseranteil Modellannahme 2007: unterschiedliches Flutungsregime im westlichen und östlichen Grubenteil = bestätigt (?) Dr. Christin Jahns
29 4. Zusammenfassung und weiterführende Untersuchungen Wasserchemie des aufsteigenden Grund-/Grubenwassers Ergebnisse Westlicher Grubenteil: Tendenzen erkennbar weiterhin Flutung durch Grundwasser von unten (Jungwasseranteil gering) Zunahme Salzgehalt Östlicher Grubenteil: einmalige Messung geringerer Salzgehalt höherer Jungwasseranteil Untersuchungsbedarf Fortführung der Probenahme und Analyse GRWM Oelsnitz zusätzliche Probenahme und Analyse GRWM Gersdorf 2018 Modellannahme 2007: unterschiedliches Flutungsregime im westlichen und östlichen Grubenteil = bestätigt (?) Dr. Christin Jahns
30 4. Zusammenfassung und weiterführende Untersuchungen Wasserchemie des aufsteigenden Grund-/Grubenwassers Ergebnisse Westlicher Grubenteil: Tendenzen erkennbar weiterhin Flutung durch Grundwasser von unten (Jungwasseranteil gering) Zunahme Salzgehalt Östlicher Grubenteil: einmalige Messung geringerer Salzgehalt höherer Jungwasseranteil Modellannahme 2007: unterschiedliches Flutungsregime im westlichen und östlichen Grubenteil = bestätigt (?) Untersuchungsbedarf Fortführung der Probenahme und Analyse GRWM Oelsnitz zusätzliche Probenahme und Analyse GRWM Gersdorf 2018 Einbezug von Messstellen/ Brunnen im Rotliegenden Dr. Christin Jahns
31 4. Zusammenfassung und weiterführende Untersuchungen Rotliegend-Grundwasser: vorhandene Messstellen / Brunnen Speisung der Grubenflutung GRWM Gersdorf Beeinflussung durch Grubenwasser GRWM Oelsnitz Dr. Christin Jahns Quelle: Felix et al Abschlussbericht Lugau /Oelsnitz (LfULG)
32 4. Zusammenfassung und weiterführende Untersuchungen Präzisierung der Flutungsprognose von 2007/2012 durch neue Erkenntnisse bei Wasserstandsmessungen und chemischen, isotopenhydrogeologischen Analysen sowie durch vertiefende Untersuchungen Dr. Christin Jahns
33 4. Zusammenfassung und weiterführende Untersuchungen Validierung der Flutungsprognose von 2007 / 2012 durch neue Erkenntnisse bei Wasserstandsmessungen und chemischen, isotopenhydrogeologischen Analysen Fachliche Begleitung VitaMin Projektpartner Oelsnitz wie z.b. Diskussion zur Nutzung der Sole Dr. Christin Jahns
34 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Děkuji vám za pozornost Dr. Christin Jahns
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