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1 | XX. Monat 2016 |
Name des Präsentators
Neue Erkenntnisse – GRWM Oelsnitz / Gersdorf
Überwachung der langjährigen Grubenflutung im
Steinkohlenrevier Lugau / Oelsnitz
Bildquelle: Dr. C. Jahns, Bergbaumuseum Oelsnitz
1. Fachkonferenz „Vita-Min“, 20.03.2018 in der SAB Dresden

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2 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
1. Vorstellung Steinkohlenrevier
Lage und allgemeine Daten
Quelle:
http://www.sn-cz2020.eu
Freistaat Sachsen
Česká republika
Landkreis
Zwickau
Erzgebirgskreis
Chemnitz
Steinkohlenrevier
Lugau/Oelsnitz

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3 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
1. Vorstellung Steinkohlenrevier
Lage und allgemeine Daten
Untertage-Bergbau
1844 bis 1971
142 Mio. t Steinkohle
Abbau von 12 Flözen
Tiefe: bis 1.200 m
Fläche: 30 km²
Quelle: Geoportal Sachsenatlas
Gebiete mit unterirdische Hohlräumen nach
§8
SächsHohlrVO
Revier
Lugau/Oelsnitz
Revier
Zwickau
Chemnitz

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4 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Grubengebäude
1. Vorstellung Steinkohlenrevier
ca. 150 Tagesschächte rißkundlich, weitere nicht rißkundliche Bauerschächte
6 Sohlen, 140 km Streckennetz
Kommunikationsebene: -146 m HN
Quelle: Geoprofil Heft 13/2010

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5 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Grubengebäude
1. Vorstellung Steinkohlenrevier
150 Mio. m³
Rohfördervolumen
Quelle: Geoprofil Heft 13/2010
8 Mio. m³ Versatzvolumen
95 Mio. m³ Senkungsvolumen
47 Mio. m³ Resthohlraum

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6 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Grubenwasser-Messstellen
Quelle: Geoportal Sachsenatlas (Staatsbetrieb
Geobasisinformation und Vermessung Sachsen)
GRWM Gersdorf (2013):
Endteufe: 674 m unter GOK
-296 m HN
GRWM Oelsnitz (2003):
Endteufe: 633 m unter GOK
-266 m HN
Wasserstand
Wasserstand und -chemie
1. Vorstellung Steinkohlenrevier
GRWM Gersdorf 2013
GRWM Oelsnitz 2003
• Betreiber: Sächs. Landesamt für
Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
• Betreuer: BfULG (Staatliche
Betriebsgesellschaft für Umwelt und
Landwirtschaft) im Auftrag des LfULG

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7 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
2. Geologie, Tektonik, Hydrogeologie
Bildungszeitraum Oberkarbon /
Rotliegendes: vor
310 – 250 Mio. Jahre
Quelle: Felix et al. 2007 – Abschlussbericht Lugau /Oelsnitz (LfULG)
Lugau/Oelsnitz
Chemnitz-Basin

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8 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Quelle: Geoprofil Heft 13/2010
Geologie
2. Geologie, Tektonik, Hydrogeologie
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

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9 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
2. Geologie, Tektonik, Hydrogeologie
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)
Tektonik: NE/SW, NW/SE, N/S
Quelle: Geoprofil Heft 13/2010

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10 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Quelle: Geoprofil Heft 13/2010, ergänzt
20 geologisch-tektonische
Blöcke
Tektonik – vereinfachtes geologisches
Strukturmodell
2. Geologie, Tektonik, Hydrogeologie
Teilung
des Grubenreviers
aus Sicht des
Grubenwasseranstiegs in ein
westliches
und
östliches
Grubenfeld
.

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11 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Lockergesteins-GWL: Hangschutt, fluviatile Sedimente der Täler (nur lokal)
Oberkarbon + Rotliegendes
Konglomerat- bis
Tonsteinabfolgen
Kluft-GWL
Doppelporositäts-GWL
Kluftgrundwasserleiter: Grundgebirge (Schluff-/Tonschiefer, Phyllite)
Hydrogeologie
2. Geologie, Tektonik, Hydrogeologie
Quelle: Geoprofil Heft 13/2010

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12 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Quellen: Abschlussbericht Felix et al. 2007 (LfULG)
VODAMIN-Abschlussdokumentation, Sächs. Oberbergamt
3. Aussagen zum Flutungsprozess
Bohrung Oelsnitz 2003, Modellierung 2007
Bohrung Gersdorf - 2013

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13 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Oberkarbon
(Flöze)
Oberkarbon
(Flöze)
Rotliegend
Rotliegend
-286,95 m GOK
-247,72 m GOK
Aktueller Flutungswasserstand
3. Aussagen zum Flutungsprozess
unter GOK
unter GOK
Quelle: Bohrarchiv LfULG
ca. 420 m
ca. 330 m
Flutungszeitraum:
<1971 - 2017
GRWM Oelsnitz
GRWM Gersdorf

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14 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
GRWM Oelsnitz
(367 m HN)
GRWM Gersdorf
(340 m NHN)
Oberkarbon
(Flöze)
Oberkarbon
(Flöze)
Rotliegend
Rotliegend
79,43 m HN
93,08 m HN
Aktueller Flutungswasserstand
3. Aussagen zum Flutungsprozess
unter GOK
unter GOK
Quelle: Bohrarchiv LfULG
13,6 m
Höhenunterschied

15 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Quelle (Daten): iDA –
Umweltportal Sachsen
Entwicklung des Flutungswasserstands
3. Aussagen zum Flutungsprozess
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
Wasserstand in m unter GOK
(jährliche Anstiegsbeträge)
GWRM Oelsnitz
GWRM Gersdorf
Bisherige durchschnittliche Anstiegsraten
in beiden GRWM:
12 m pro Jahr

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16 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Quelle: Felix et al. 2007 – Abschlussbericht Lugau /Oelsnitz (LfULG)
Entwicklung des Flutungswasserstandes
3. Aussagen zum Flutungsprozess
Potenzieller Wasseraustrittsbereich
im Hegebach-Tal (<320 m HN)
Geländeoberfläche
ca. 320 - 430 m HN
- Störungszonen…
- Schächte…
- Erdrisse…
bisherige Modellprognose: im
Jahr 2033
erreicht der Flutungswasserstand die
tiefsten Tallagen (320 m HN)

17 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Quelle (Daten): iDA –
Umweltportal Sachsen
Wasserchemie – GRWM Oelsnitz
3. Aussagen zum Flutungsprozess
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
Na
19%
K
0%
Mg
5%
Ca
6%
Fe
2%
Mn
Br
0%
1%
SO4
8%
Cl
57%
HCO3
2006, GRWM Oelsnitz
2%
<1%

18 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Quelle (Daten): iDA –
Umweltportal Sachsen
Wasserchemie – GRWM Oelsnitz
3. Aussagen zum Flutungsprozess
2006
2016
Na
300
6800
mg/l
K
60
75
mg/l
Mg
740
600
mg/l
Ca
860
2400
mg/l
Fe
320
13
mg/l
Mn
6,8
1,9
mg/l
Bromid
110
230
mg/l
Sulfat
1200
1
mg/l
Chlorid
8700
17000
mg/l
Hydrogen
-karbonat
333
64
mg/l
Na
25%
K
0%
Mg
2%
Ca
9%
Fe
0%
Mn
0%
Br
1%
SO4
0%
Cl
63%
HCO3
0%
2016, GRWM Oelsnitz
<1%
<1%
<1%
<1%
<1%

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19 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Na
21%
K
1%
Mg
3%
Ca
7%
Fe
1%
Mn
0%
Br
0%
SO4
4%
Cl
39%
HCO3
24%
2014, GRWM Gersdorf
Quelle (Daten): iDA –
Umweltportal Sachsen
Wasserchemie – GRWM Gersdorf
3. Aussagen zum Flutungsprozess
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
<1%
<1%

20 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0
50
100
150
200
250
300
350
400
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
Mn in mg/l
Fe in mg/l
GWM Oelsnitz - Fe, Mn
Eisen
Mangan
Entwicklung der Wasserchemie
3. Aussagen zum Flutungsprozess
Quelle (Daten): iDA –
Umweltportal Sachsen
GRWM Gersdorf

21 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0
50
100
150
200
250
300
350
400
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
Cd in μg/l
Zn in μg/l
GWM Oelsnitz - Cd, Zn (dissolved)
zinc
cadmiun
Entwicklung der Wasserchemie
3. Aussagen zum Flutungsprozess
Quelle (Daten): iDA –
Umweltportal Sachsen
GRWM Gersdorf

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22 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Entwicklung der Wasserchemie
ISOTOPEN (Alter, Genese)
3. Aussagen zum Flutungsprozess
2004
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
6,5
5,0
4,1
4,3
3,0
3,4
1,7
1,4
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
4,6
3
H-Tritium (Wasser)
GWRM Oelsnitz
GWRM Gersdorf
Quelle: Monitoringberichte HGC (2006-2017)

23 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
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 (?)
Flutungs- und Grundwasserstand
weiterführende Überwachung der
Wasserstände
Ergebnisse
Untersuchungsbedarf
4. Zusammenfassung und
weiterführende Untersuchungen

24 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
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 (?)
Flutungs- und Grundwasserstand
weiterführende Überwachung der
Wasserstände
Ergebnisse
Untersuchungsbedarf
4. Zusammenfassung und
weiterführende Untersuchungen
detaillierte Analyse der
Schwächezonen

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25 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Detaillierte Analyse von Schwächezonen
4. Zusammenfassung und weiterführende
Untersuchungen
Quelle: Felix et al. 2007 – Abschlussbericht Lugau /Oelsnitz (LfULG)
Schwächezonen: Wasseraustritt / Vernässung
Störungen, Tallagen, Schächte, Oberkarbonausstrich

26 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
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 (?)
Flutungs- und Grundwasserstand
weiterführende Überwachung der
Wasserstände
detaillierte Analyse der Schwächezonen
Fortführung des Reviernivellements
Ergebnisse
Untersuchungsbedarf
4. Zusammenfassung und
weiterführende Untersuchungen

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27 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Quelle: Geoprofil, Heft 13 (2010)
Fortführung Reviernivellement
4. Zusammenfassung und weiterführende
Untersuchungen
Hebungen als Indiz für
Grubenflutung
rot – Hebungen
blau – Senkungen
(Messwerte: 2002-2006)

28 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
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 (?)
Fortführung der Probenahme und
Analyse GRWM Oelsnitz
Wasserchemie
des aufsteigenden Grund-/Grubenwassers
Ergebnisse
Untersuchungsbedarf
4. Zusammenfassung und
weiterführende Untersuchungen

29 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Fortführung der Probenahme und
Analyse GRWM Oelsnitz
zusätzliche Probenahme und Analyse
GRWM Gersdorf 2018
Wasserchemie
des aufsteigenden Grund-/Grubenwassers
Ergebnisse
Untersuchungsbedarf
4. Zusammenfassung und
weiterführende Untersuchungen
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 (?)

30 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Fortführung der Probenahme und
Analyse GRWM Oelsnitz
zusätzliche Probenahme und Analyse
GRWM Gersdorf 2018
Einbezug von Messstellen/ Brunnen
im Rotliegenden
Wasserchemie des aufsteigenden Grund-/Grubenwassers
Ergebnisse
Untersuchungsbedarf
4. Zusammenfassung und
weiterführende Untersuchungen
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 (?)

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31 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Rotliegend-Grundwasser: vorhandene Messstellen / Brunnen
4. Zusammenfassung und weiterführende
Untersuchungen
Quelle: Felix et al. 2007 – Abschlussbericht Lugau /Oelsnitz (LfULG)
Speisung der Grubenflutung
Beeinflussung durch Grubenwasser
GRWM Gersdorf
GRWM Oelsnitz

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32 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Präzisierung der Flutungsprognose von 2007/2012 durch neue Erkenntnisse
bei Wasserstandsmessungen und chemischen, isotopenhydrogeologischen
Analysen sowie durch vertiefende Untersuchungen
4. Zusammenfassung und
weiterführende Untersuchungen

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33 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Validierung der Flutungsprognose von 2007 / 2012 durch neue Erkenntnisse
bei Wasserstandsmessungen und chemischen, isotopenhydrogeologischen
Analysen
4. Zusammenfassung und
weiterführende Untersuchungen
Fachliche Begleitung VitaMin – Projektpartner Oelsnitz wie z.B. Diskussion
zur Nutzung der Sole

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34 | 20.03.2018 |
Dr. Christin Jahns
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.
Děkuji vám za pozornost.