Szyb Maciej (Westschacht) – unikalne ujęcie wód podziemnych w Zabrzu

Szyb Maciej to zabytkowy zakład górniczy, dziedzictwo zabrzańskiego i śląskiego górnictwa węgla kamiennego. Kiedyś był częścią Kopalni Concordia, a od lat 90. XX w. przechodzi transformację, zamieniając się w przestrzeń społeczno-kulturalną, atrakcyjną dla odwiedzających go gości, chcących skorzystać z oferty gastronomicznej i rozrywkowej.

Początki

Obecnie szyb Maciej znajduje się na terenie Zabrza, przy ulicy Srebrnej w dzielnicy Maciejów, w kompleksie przemysłowym pozostałym po kopalni węgla kamiennego Pstrowski. Kiedy w 1922 r. zaczęto jego zgłębianie, został nazwany Westschacht, ponieważ miał udostępniać zachodnią część pola górniczego kopalni Concordia Grube czynnej od 1841 r. Tereny te po I wojnie światowej, powstaniach i plebiscycie w 1922 r. przypadły Niemcom.

Zabrze nosiło wtedy nazwę Hindenburg, obecne Maciejowice – Mathesdorf, a ulica – Silber Strasse. Większość z kilkudziesięciu kopalń po plebiscycie przypadło Polsce, na terenie Niemiec pozostało tylko 14 z nich i w związku z tym, aby zwiększyć wydobycie węgla należało wszystkie je zmodernizować i poszukać nowych miejsc eksploatacji. Tak właśnie zaczyna się historia dość niezwykłego obiektu, dla którego woda ma podstawowe znaczenie.

Prace wiertnicze

Drążenie szybu rozpoczęto tarczą szybową o przekroju kołowym i średnicy 4350 mm. Równocześnie, na powierzchni rozpoczęto prace związane z zapewnieniem podstawowej infrastruktury kopalni: powstawała wieża wyciągowa, budynki maszynowni, nadszybia, sortowni, rozdzielni, przetwornicy, wentylatorni, a także budynki administracyjny i mieszkalne dla pracowników. O ile inwestycje na powierzchni szły sprawnie, o tyle, od samego początku pod powierzchnią terenu prace posuwały się bardzo powoli, co miało związek z trudnymi warunkami hydrogeologicznymi.

Początkowo wiercono w utworach czwartorzędowych, na które składały się naprzemienne warstwy ilaste oraz silnie zawodnionych piasków, często drobnoziarnistych. Zanim przewiercono się przez 30 m najmłodszych utworów geologicznych, wielokrotnie napotykano na kurzawki, czyli mieszaniny drobnych piasków, iłów i uwięzionej między nimi pod znacznym ciśnieniem wody. Po przecięciu zachowują się one jak jednorodna, płynna masa, często stanowiąc zagrożenie dla eksploatacji. Poniżej utworów czwartorzędowych napotkano zalegające do głębokości około 82 m łupki oraz piaskowce triasowe, te ostatnie również silnie zawodnione.

Warstwa wodonośna rozciągała się w spągowej części utworów triasu w serii zwanej warstwami świerklanieckimi. Występujące tu w postaci kilku poziomów piaskowce i piaski nie zachowują ciągłości – są poprzecinane przewarstwieniami ilastymi. Bezpośrednio pod nimi zalegały osady karbońskie, w tym pokłady węgla kamiennego. Z uwagi na intensywne dopływy wód podziemnych, ostatecznie wiercenie zakończono na głębokości 198 m i doszło do tego dopiero po dziesięciu latach. Na tej głębokości został on połączony z przekopem z poziomu wydobywczego na głównym polu kopalni Concordia.

Szyb Westschacht został zabezpieczony obudową murową na zaprawie cementowej o łącznej grubości 50 cm, co zapewniło mu wodoszczelność. Od tej chwili zaczął spełniać rolę wentylacyjną, wydobywczą, materiałową, zjazdową i odwodnieniową. Jak się okazało, eksploatacja węgla kamiennego wcale nie była najważniejszą jego funkcją. Natrafiono tu jedynie na trzy mało miąższe pokłady węgla, które dodatkowo były mocno zaburzone tektonicznie, ale przez następnych kilka lat zapewniały podstawę wydobycia kopalni.

Produkcja wody

Obok węgla kamiennego, prawdziwym bogactwem kopalni okazała się woda. Postanowiono wykorzystać jej nadmiar i w 1928 r. utworzony został Zakład Wodociągowy, który na bazie wód kopalnianych z szybu Westschacht oraz szybu Jan kopalni w Mikulczycach produkował wodę pitną i przemysłową. Jedną z dwóch stacji pomp zainstalowano w szybie Westschacht. Na miejscu woda była filtrowana, chlorowana i poddawana procesowi odżelaziania. Dość szybko Zakład Wodociągowy się rozbudowywał. W rejonie szybu powstawały nowe budynki, a w miarę postępu prac wiertniczych eksploatowano wody podziemne z dwóch poziomów wodonośnych szybu Westschacht oraz z kilku poziomów szybu Jan.

Dodatkowo eksploatowano również wody podziemne z czterech studni głębinowych (50-100 m głębokości) znajdujących się ok. 1,5 km na północ od szybu Westschacht. Łączna długość sieci wodociągowej szybko osiągnęła 30 km. Główny wodociąg położony był wzdłuż linii kolejowej łączącej Gliwice z Bytomiem i zaopatrywał w wodę okoliczne miejscowości, kopalnie i huty. Rury wodociągowe wykonane z żeliwa lub stali miały średnicę od 150 do nawet 500 mm.

Roczna produkcja Zakładu Wodociągowego dochodziła do 8 mln m³. Wody podziemne zza obudowy Westschachtu wysączały się do zbiornika na poziomie 110 m i stamtąd kierowano je na dno szybu, gdzie mieszały się z wodami dopływającymi z innych rejonów kopalni. Stamtąd rurociągiem pompowano je na powierzchnię, do odżelaziacza, a od 1938 r. były poddawane również procesowi chlorowania.

Szyb Maciej

W roku 1945 Zabrze znalazło się w granicach Polski. Szyb Westschacht zmienił nazwę na Maciej, Zakład Wodociągowy został upaństwowiony i w 1949 roku przekazany w zarząd Zabrzańskim Zakładom Przemysłu Węglowego. Przez ponad 30 kolejnych lat szyb Maciej był niezwykle ważnym punktem na mapie zaopatrzenia miasta w wodę. Kopalnia Concordia, następnie jako Ludwik-Concordia, a w końcowej fazie działalności jako Pstrowski zobowiązana była do zachowania ciągłości dostaw wód podziemnych, ale ze względu na specyficzne warunki geologiczne dość często dochodziło do zanieczyszczenia ujęcia piaskiem i iłami, co wymuszało przestoje w dostawach.

W latach 50. wybudowano nową stację uzdatniania wody, wyposażając ją w nowe filtry żwirowe, zbiorniki na wodę uzdatnioną i nową stację pomp. Z końcem lat 80. złoża węgla kamiennego zostały wyeksploatowane i tym samym kopalnia Pstrowski rozpoczęła likwidację części wyrobisk wraz z infrastrukturą naziemną. Działalność zakończyła w roku 1997. Jej spadkobiercą został Zakład Górniczy Siltech, który – jako pierwsza w powojennej Polsce prywatna kopalnia węgla kamiennego – zajął się eksploatacją resztek złoża.

W ramach przekształceń własnościowych rejon szybu Maciej wydzierżawiło Przedsiębiorstwo Górnicze Demex, które zaproponowało przekształcenie go w ujęcie wody oraz wykup pozostałości części naziemnej, tym samym ratując cały kompleks od likwidacji. Projekt przewidywał likwidację dolnej części szybu (w utworach karbonu) poprzez zasypanie go materiałem skalnym i odcięcie pozostałych wyrobisk za pomocą korków iłowych. Górna część szybu została w 1993 r. zaadaptowana na ujęcie wody wg przedstawionego poniżej schematu. Jest to jedyne w Polsce (oraz prawdopodobnie na świecie) tego typu rozwiązanie techniczne. Dopływ wód podziemnych do szybu odbywa się obecnie z triasowych warstw świerklanieckich na poziomie 64-79 m. Wody odpompowywane są na powierzchnię przez pompy głębinowe, po czym trafiają do Stacji Wodnej, skąd, po przefiltrowaniu, przekazywane były odbiorcom.

Demex przeprowadził także prace remontowe i konserwatorskie infrastruktury naziemnej, które zakończyły się wpisaniem budynków do rejestru zabytków i rewitalizacją całego kompleksu na cele turystyczne z uwzględnieniem ochrony i wykorzystania ujęcia wody. W roku 2005 Szyb Maciej został uwzględniony w Szlaku Zabytków Techniki, a w 2011 r. firma Demex uzyskała Dyplom Laureata za wzorową koncepcję adaptacji maszynowni Szybu Maciej na cele turystyczne.

Od roku 1997 zabrzańskie wodociągi zrezygnowały z odbioru wody z Szybu Maciej, ale samo ujęcie pracuje w związku z koniecznością odwadniania części wyrobisk górniczych kopalni Pstrowski w likwidacji. Z tych wód korzysta między innymi Elektrociepłownia Zabrze. W sąsiedztwie szybu Maciej zainstalowano również wodomat – automat do zakupu wody pitnej. Zatwierdzone zasoby ujęcia wynoszą 120 m³/h i aktualnie ma ono status alternatywnego źródła zaopatrzenia w wodę dla miasta Zabrze.

Zdj. główne: Szyb Maciej

W artykule korzystałem m.in. z:

1. Barecki Z., 2012, Likwidacja szybu „Maciej” z przekształceniem w studnię głębinową. P.G. Demex sp. z o.o.
2. Razowska-Jaworek L., Chmura A., Wantuch A., 2016, Wody podziemne miast Polski – Zabrze.  PIG-PIB Warszawa
3. Żabicka-Barecka D., Barecki Z., 2015, Rewitalizacja zabytkowego szybu „Maciej” – przekształcenie szybu górniczego w ujęcie wody, w: Wiadomości konserwatorskie województwa śląskiego. Woda. Śląski Wojewódzki Konserwator Zabytków w Katowicach, Śląskie Centrum Dziedzictwa Kulturowego w Katowicach, Katowice.
4. szybmaciej.pl.