Austrálie se řadí k světovým lídrům v odvětví dobývání nerostných surovin, a to jak v rámci těžby uhlí, tak i těžby rudních a nerudních surovin. Z pohledu zásob i těžby energetických surovin (černé a hnědé uhlí) zaujímá Austrálie 4. – 5. místo na světě (měřeno podle ekonomicky prokázaných zdrojů). Podle odhadů Geoscience Australia, ekonomicky prokazatelné (těžitelné) zásoby (EDR) černého uhlí činí cca 61 miliard tun, což představuje asi 9 procent celosvětových zásob uhlí. Největší podíl mají Spojené státy americké, Čína, Indie, Rusko a Indonésie. Uhlí se těží ve všech šesti australských státech, avšak v Tasmánii a Jižní Austrálii má těžba uhlí jen nepatrný podíl. Naopak produkce uhlí ve státech Queensland (QLD) a Nový Jižní Wales (NSW) činí 52 %, resp. 46 %, což představuje dohromady 98 % produkce černého uhlí v Austrálii. Téměř 90 % produkce černého uhlí míří na export, aby pokryla poptávku po této surovině v regionu východní a jihovýchodní Asie. Nejvýznamnějšími odběrateli uhlí jsou tak Japonsko, Jižní Korea a Čína. Celková australská produkce černého uhlí přesáhla v roce 2016 560 mil. tun. Téměř 80 % produkce uhlí pochází z povrchových dolů (QLD – 257 mil.t., NSW – 181 mil.t.), což je v kontrastu se zbytkem světa, kde podíl povrchových dolů činí pouze 40 %. Povrchová těžba je levnější a efektivnější než hlubinné dobývání a umožňuje až 90% využití surovinových zdrojů. Přesto však bylo v loňském roce v provozu cca 32 hlubinných australských dolů, které v loňském roce vyprodukovaly více jak 124 mil. tun černého uhlí. V hlubinných dolech převažuje dobývání poruby (cca 80 %) metodou směrného stěnování na řízený zával. V ostatních případech (7 hlubinných dolů) je používaná metoda Room and Pillar (komora-pilíř). Tato dobývací metoda je aplikována ve zhoršených hornicko-geologických podmínkách, případně tam, kde je požadována ochrana povrchu. Relativně příznivá strukturně geologická stavba ložisek umožňuje dosahovat vysokých výkonů s nízkým počtem zaměstnanců. Např. v dole Clarence Mine, kde se, podobně jako v Dole ČSM, využívá dobývací metoda komora-pilíř, je průměrný denní postup na jednom raženém pracovišti 240 m, špičkově až 300 m, při těžbě cca. 3 mil. tun ročně celkem ze čtyř ražených pracovišť. V případě stěnování nejsou výjimkou velkokapacitní poruby o šířce 400 m a směrné délce až 4-5 km, při těžbě až 10 mil. tun za rok z jednoho porubu, např. Důl German Creek – Grass Tree.
Obr. 1 Přehled a velikost oblastí se zásobami uhlí v Austrálii (šedá pole – černé uhlí, hnědá pole – hnědé uhlí, červené body – provozované a budované černouhelné doly)
V odvětví dobývání nerostných surovin je australské hornictví pojmem. A to jednak z hlediska širokého spektra těžených surovinových druhů, těžených objemů, tak i zavedených technických a inovačních procesů. Tento fenomén se odráží i v báňském záchranářství, kdy se ve velké míře uplatňuje preventivní činnost ve smyslu vyvíjení setrvalého tlaku na snižování úrazovosti v dolech, predikci rizik aj., tak i v poskytování profesionálních a expertních služeb při zdolávání mimořádných událostí v hlubinných a povrchových dolech.
Historie australského báňského záchranářství spadá do roku 1923. Tehdy 1. září 1923 přišlo o život 21 horníků a následovalo rozsáhlé vyšetřování, přičemž klíčovou otázkou, která byla během vyšetřování nastolena a odborně diskutována, byla hodnota dýchacích přístrojů a jejich využití a vytvoření centralizovaných záchranných stanic. Návrh zákona zřídit báňské záchranné stanice byl předložen parlamentu ve státě Nový Jižní Wales dne 13. listopadu 1924. Zákon o záchranné službě (The Mines Rescue Act) byl odsouhlasen v září 1925 a nabyl účinnosti dne 31. prosince 1925. První záchranná stanice v NSW zahájila činnost dne 20. března 1926 v Abermain. Stanice v Newcastle, Wollongong a Lithgow byly otevřeny krátce poté. Z Mines Rescue Act z r. 1925 se na základě mnoha dodatků vyvinul zákon nový, odpovídající současné legislativě, kterým je zákon z r. 2001 Coal Industry Act. Na základě vládní legislativy vznikla organizace Coal Services mající 2 akcionáře – Construction Forestry Mining and Energy Union (CFMEU) a NSW Minerals Council (ten reprezentují vlastníci dolů). Coal Services Pty Ltd je nadřazeným a kontrolním orgánem pro všechny záchranné stanice v NSW, zajišťuje společnou správu a provozní postupy, stejně tak jako zajišťuje pořízení a servis záchranářské techniky. Na základě zakladací listiny je úkolem Coal Services poskytovat záchrannou službu, reagovat a poskytovat řešení při mimořádných událostech, vzniklých v uhelných dolech v NSW.
Profesionální záchranné sbory, působící v jednotlivých centralizovaných báňských záchranných stanicích, jsou v případě nouze odpovědné za kontrolu a koordinaci sekundárních (podnikových) záchranných složek, tj. ekvivalent závodní báňské záchranné služby. Na rozdíl od českého modelu báňského záchranářství se profesionální záchranný sbor neúčastní zásahu jako součást aktivního, zasahujícího týmu. Jejich úkolem je koordinovat činnost Incident Management Teamu (VLH – vedoucí likvidace havárie), kontrolovat, vybavovat a koordinovat „aktivní“ týmy. Klíčovým úkolem profesionálních sborů je vybavit a vycvičit dobrovolné členy v řízení, systémech a operačních postupech za účelem bezpečného nasazení a získání dovedností potřebných pro vykonání jakékoliv práce, která může být vyžadována v podzemí či na povrchu. Dalším důležitým úkolem je poskytovat odbornou přípravu v oblasti těžby uhlí (a navazujících odvětvích), a to v různých oblastech zaměřených na bezpečnostní aspekty pracujících v průmyslu, jako je například uvedení do problematiky BOZP, školení na bázi kompetencí (specifi cké bezpečnostní zařízení a bezpečnostní systémy), školení školitelů. Tato školení se odvíjí na komerční bázi, kdy důlní společnosti mají povinnost toto školení hradit. Poplatek ve prospěch Coal Services se skládá z několika sazeb. Základní sazba pro jeden důl činí 40 000 AUD, tj. 720 tis. Kč, ke které se připočítávají dodatkové poplatky za každou vytěženou tunu. Náklady AUD/t jsou založeny na členění 30 % pro povrchové doly a 70 % pro hlubinné doly. V průměru se tak částka za vytěženou tunu pohybuje ve výši 0,03 AUD, tj. 0,5 Kč/t v případě povrchových dolů a 0,08 AUD, tj. 1,45 Kč/t v případě hlubinných dolů. Celková roční částka zaplacena všemi doly se dlouhodobě pohybuje na úrovni 7,3 mil. AUD, tj. cca 133 mil. Kč. Výnosy z poskytování komerčního odborného tréninku a obchodní činnosti se pohybují ve výši 7,0 mil. AUD, tj. 127 mil. Kč. „Aktivní“ týmy jsou složeny výhradně z dobrovolných členů záchranných sborů. V současné době je stanoveno, že v rámci aktivních týmů musí působit minimálně 5 % pracovníků dolů. V současné době tak v záchranných báňských složkách jen ve státě NSW působí 56 profesionálních odborných pracovníků na centralizovaných báňských záchranných stanicích a cca 550 dobrovolných členů báňské záchranné služby v jednotlivých dolech. Základní výcvik a školení dobrovolných záchranářů trvá 10 dní, obvykle na jedné ze 4 báňských záchranných stanic. Posléze je dobrovolný záchranář povinen zúčastnit se každoročně 6denního tréninku a ve 2leté periodě podstupovat pravidelné lékařské prohlídky, v případě dosažení věku 40 let je tento interval zkrácen na 1 rok. Lékařská prohlídka zahrnuje také ověření fyzické zdatnosti včetně kardio měření. Veškeré náklady na vyškolení a proškolení jsou plně fi nancovány z prostředků těžebních organizací. Vzhledem k tomu, že většina australských černouhelných hlubinných dolů je s nebezpečím průtrží uhlí a plynů, musí každý rok absolvovat cvičení a školení na záchranné báňské stanici také každý fárající zaměstnanec. Jenom ve státě NSW se tak jedná o každoroční proškolení cca 11 000 zaměstnanců z těžebního průmyslu. Stejný systém vzdělávání a školení je zaveden také ve státě QLD.
Obraz australského hornictví je výrazně odlišný od obrazu hornictví v Evropě a inovace se tak objevují napříč tímto odvětvím, obor báňského záchranářství nevyjímaje. V této oblasti velkého významu dosahuje i využití Informačních technologií (IT), kdy stěžejním představitelem je využití 3D virtuální reality pro účely výcviku báňských záchranářů, tak i výcviku všech pracovníků v těžebním průmyslu.
Obr.2 Typická základní struktura báňských záchranných stanic.
Významným přínosem této technologie jsou zejména simulace mimořádných událostí, jakými jsou např. důlní požáry, výbuch plynů a uhelného prachu v dole, důlní otřes, průtrže plynu, záchrana pracovníků, aj. Tento fakt významně snižuje dobu, za kterou je daný pracovník proškolen a zejména prostředky IT a virtuální reality poskytují přímou a okamžitou zpětnou vazbu mezi školitelem a školeným pracovníkem. Přestože je přístrojové a materiálové vybavení záchranných sborů velmi podobné v porovnání se záchranářskými sbory v ČR či Evropě, kvalitativní a kvantitativní rozdíl je patrný ve využívání moderních prostředků IT. Coal Services vyvinula nejpokročilejší bezpečnostní tréninkový simulátor na světě, konkrétně pro těžební průmysl. Systém virtuální reality (VR) umožňuje zaměstnancům být vystaven nebezpečným situacím a virtuálně se pohybovat v nebezpečných místech, avšak v bezpečném a řízeném prostředí VR. První generace VR byla vyvinuta v r. 2007 na Univerzitě Nového Jižního Walesu (UNSW). O dva roky později, tj. v r. 2009, přichází na řadu 2. generace VRSpace, v r. 2011 3. generace využívající technologii QinetiQ a v r. 2015 zatím poslední, 4. generace plně vyvinuta Coal Services. Systém virtuální reality je přesný a realistický, neboť v digitální podobě je simulováno více jak 50 km důlních chodeb, včetně simulace všech dobývacích metod a potencionálních havárií. V případě povrchových dolů vychází virtuální realita z reálných údajů o terénu.
Technologie VR je využívána ve třech unikátních prostředích:
VR Domes (kopule), které jsou ideální pro individuální použití až pro tři osoby. Kopulemi je zachyceno zorné pole účastníka(ů). Manévrování a pohyb probíhá přes joystick. Parametry: 1 projektor, 180° hemisféra o průměru 3,5 m.
Obr. 3 Nácvik únikových cest ve virtuální realitě „Domes“(kopule)
Tato platforma je vhodná především pro individuální trénink, např. při nácviku použití únikových cest, individuálním řešení krizových situací atp. VR Curved Screen, 110° zaoblené plátno, učebna pojme až 30 osob.
Parametry: 3 projektory, 8×3,5 m velké plátno. Této platformy je využíváno zejména k následným analýzám řešení úkolů a situací v rámci cvičení ve virtuální realitě. VR 360° Theatre (scéna), které pojme 15 až 20 účastníků. VR je ovládána pomocí středového ovládacího pultu (ROCK) a pomocí bezdrátového tabletu. Funkce ROCK umožňuje v reálném čase GPS navigaci, aktivaci a změnu všech modulů a změnu scénáře pouhým stisknutím tlačítka. Parametry: 12 projektorů (6 párů), plocha 120 m2, 6 počítačů generujících 360° 3D pohled, 1 počítač pro sub-koordinaci generátoru obrazu. Platforma umožňuje reálně simulovat důlní prostředí, havarijní stavy, včetně simulace zaplynování prostředí scény. V tomto případě jsou jednotlivé simulované plynné složky prostředí virtuálně detekovatelné pomocí aplikace v mobilním telefonu. Pro dokonalý 3D virtuální pohled jsou používány 3D brýle. VR obsahuje výukové prostředí, které je metodicky založeno na těchto stupních: Návštěva virtuálního dolu (Easy Access to the VR mine), Bezpečná simulace (Safe Exposure), Rozšířený pohled (Extended View), Procvičování a opakování (Retention and Recall) a Hodnocení a posouzení (Competency Based Assessment).
Jednotlivé výukové moduly zahrnují:
• Trénink báňských záchranářů a sborů (Mines Rescue Brigadesman Training Modules),
• Moduly jednotlivých pracovních operací a úkolů (Isolation Modules),
• Modul pro školitele (Supervisors Modules),
• Simulace nebezpečných situací (Hazard Awareness Modules),
• Kontrola nad stropem a nadložím (Strata Control),
• Důlní větrání (Gas & Ventilation Modules),
• Únikové cesty (Self Escape Modules).
Obr.4 Vizualizace porubu ve VR 3600 Theatre (scéna)
Školení pomocí VR zahrnuje všechny požadavky a aspekty vyžadované pro práci v důlním průmyslu. Virtuální doly zachycují celý důlní proces od situace v porubu až po projevy na povrch. To poskytuje úplnou flexibilitu vzdělávacích modulů tak, aby vyhovovaly specifickým potřebám zákazníků a mohly se snadno přizpůsobit jakékoliv situaci. Grafika VR je přesná a realistická pro lepší obrazový a prostorový vjem a modelovaná důlní technika a procesy věrně odpovídají skutečnosti.
Obr.5 Simulace požáru trafostanice a řešení této události z pohledu větrání.
Oblast báňského záchranářství je oblastí zajímavou a společensky důležitou, v Austrálii zvláště, neboť těžba nerostných surovin je nedílnou a neoddělitelnou součástí australské historie, současnosti i budoucnosti a na hornictví stojí celá australská společnost. Proto je práce v tomto odvětví prestižní, což přináší i mimořádné finanční ohodnocení. Na stejném stupni stojí i bánští záchranáři, neboť bezpečnost práce je tím, co je v Austrálii zmiňováno na každém kroku. Pod báňskou záchrannou službu nespadají jen činnosti spojené s hornictvím, ale i obchodní aktivity, životní pojištění pro horníky, jistá odborová činnost, spolupráce na výzkumných aktivitách při snižování prašnosti v dolech, respiračních chorobách horníků a další. Virtuální realita je jedním z progresívních prostředků používaných nejen k výcviku australských báňských záchranářů. Za současných ekonomických podmínek hlubinného hornictví v ČR lze však jen těžko očekávat jejich aplikaci.
Autoři: Ing. Petr Waclawik, Ph.D.,
Ing. Radovan Kukutsch, Ph.D., Ústav geoniky AV ČR, v.v.i.