Kopalnie krzemienia

Prahistoryczne kopalnie krzemionkowskie położone są na obszarze tzw. pola eksploatacyjnego (górniczego). Ma ono kształt zbliżony do paraboli z dwoma ramionami o nierównej długości: krótszym, północno-wschodnim i dłuższym, południowo-wschodnim. Pole obejmuje teren o powierzchni ok. 78,5 ha. Jest to obszar o zmiennej szerokości – od ok. 25 m w części północno-wschodniej, do ok. 200 m w części północnej. Jego całkowita długość wynosi ok. 4,5 km. Liczbę położonych w jego obrębie prahistorycznych kopalń szacuje się na ponad 4000.

Na terenie pola górniczego występują także pozostałości pracowni obróbki krzemienia oraz tymczasowych obozowisk. Kopalnie działały w okresie neolitu i wczesnej epoki brązu, to znaczy okresie 3900-1600 przed Chr. Apogeum eksploatacji przypadło na czasy kultury amfor kulistych (ok. 2900-2500 przed Chr.). Nowożytna działalność człowieka (uprawa roli, trzebienie lasów, wydobycie wapienia, składowanie odpadów przemysłowych) doprowadziła do sporych przekształceń na niektórych obszarach występowania pradziejowych kopalń. Mimo to na terenie rezerwatu doskonale zachował się przemysłowy krajobraz z epoki kamienia z widocznymi hałdami, pracowniami krzemieniarskimi i wejściami do podziemnych kopalń. Pod powierzchnią gruntu zachowały się wydrążone w skałach wapiennych wyrobiska kopalń, znajdujące się na głębokości od 3 do 9 metrów. Pole górnicze jest położone na synklinie przedzielonej kilkoma uskokami. Jego powierzchnię pokrywają gliny zwałowe, piaski wydmowe, oraz gleby brunatne, bielicowe i rdzawe. Gleby na obszarze pola górniczego są mocno przekształcone. Na powierzchni widoczne są liczne leje poszybowe i hałdy (warpie, warpiska), będące śladami pracy neolitycznych górników. Ławice krzemienionośne, do których chcieli się dostać pradziejowi górnicy leżą w warstwie tzw. wapienia pelitowego, około 9-10 metrów pod powierzchnią gruntu. Drążenie jam i szybów ułatwiała erozja i istniejące w górotworze spękania i szczeliny. Jednak praca w litej skale wapiennej na dużej głębokości wymagała od górników nie tylko większego wysiłku, ale i wykorzystania nowych technik wydobycia. Najgłębsze szyby drążono po wewnętrznej stronie pola górniczego, a najpłytsze po jego zewnętrznej stronie. Na długo przed epoką neolitu tereny dzisiejszego rezerwatu penetrowały różne grupy ludzkie. W południowej części rezerwatu odkryto sezonowe obozowiska paleolitycznych łowców. Na terenie pobliskiej kopalni dolomitu w Lipniku odkryto szczątki słoni kopalnych i pochodzące ze środkowego paleolitu narzędzia wykonane w technice mustierskiej. Po zakończeniu wydobycia w kopalniach krzemienia w epoce brązu teren Krzemionek był odwiedzany przez przedstawicieli kultury trzcinieckiej i kultury łużyckiej, o czym świadczą znaleziska ceramiki. Z okresu wpływów rzymskich pochodzi odkryta na obszarze Krzemionek ceramika, brązowe monety rzymskie (Maksymiana Herculiusa i Konstantyna Wielkiego) oraz ślady pieców dymarskich służących do wytopu żelaza z rudy darniowej. Fragmenty ceramiki średniowiecznej z XI-XII w. świadczą o bliżej nie sprecyzowanej aktywności ludzi na terenie obecnego rezerwatu w tamtych czasach.

Rodzaje kopalń

Poszczególne jednostki górnicze należą do kilku typów kopalń, które charakteryzują się różną głębokością oraz systemem prowadzenia prac wydobywczych. Typ kopalni i sposób prowadzenia wydobycia był uzależniony od położenia warstwy krzemienionośnej oraz od warunków inżynieryjno-geologicznych złoża.

– Kopalnie jamowe (oraz rowy eksploatacyjne). Są to nieskomplikowane, płytko drążone kopalnie w postaci prostych jam, osiągających maksymalną głębokość 2 m. Występują po zewnętrznej stronie pola eksploatacyjnego. Kopalnie jamowe były najprostszym i najprymitywniejszym sposobem eksploatacji złóż krzemienia.

– Kopalnie niszowe. Kopalnie tego typu miały głębokość wynoszącą od 2,5 m do 4 m. W ich dolnej partii drążono charakterystyczne nisze wydobywcze o długości ponad 2 m, których zadaniem było powiększenie przestrzeni eksploatacyjnej.

– Kopalnie chodnikowe (korytarzowe). Głębinowe kopalnie, w których od dna szybu drążono długie chodniki, o długości dochodzącej nawet 7 metrów.  Chodniki drążono w glinie zwietrzelinowej. Miały one niewielką wysokość.

– Kopalnie filarowo-komorowe. Są to głębinowe kopalnie osiągające głębokość 5-6 m. Ich cechą charakterystyczną było pozostawianie nienaruszonych partii skalnych, które pełniły rolę filarów zabezpieczających stropy wyrobisk przed ewentualnymi obwałami. Prace wydobywcze prowadzono w odległości 5-8 m od szybu.

– Kopalnie komorowe. Są to najgłębsze i największe ze znanych w Krzemionkach kopalń, a jednocześnie są najbardziej zaawansowane pod względem technicznym. Osiągały głębokość 9 m, a odległość od szybu do najdalej wysuniętych przodków wynosiła ponad 20 metrów. Powierzchnia podziemnych wyrobisk w tych kopalniach dochodzi do kilkuset metrów kwadratowych.

Praca górników

Pracą w kopalniach zajmowały się zapewne wyspecjalizowane klany górników i producentów narzędzi krzemiennych, posiadających odpowiednią wiedzę geologiczna i techniczną. Odkrycie miejsca występowania złóż krzemienia było możliwe dzięki zaobserwowaniu na powierzchni ziemi zwietrzałych konkrecji tego surowca i dzięki występowaniu określonych gatunków roślin (takich jak np. berberys zwyczajny, albo czeremcha zwyczajna). Wysokość podziemnych wyrobisk wynosi od 55 cm do 120 cm, gdyż ławice krzemieni występują tylko w jednej, wąskiej warstwie wapienia, o grubości około jednego metra. Dlatego wszystkie prace trzeba było wykonywać w pozycji klęczącej lub leżącej. Warunki pracy pogarszała stale panująca w kopalni niska temperatura (od 5ºC do 9ºC) i bardzo wysoka wilgotność. Ciężkie warunki pracy narażały pradziejowych górników na różne choroby, takie jak reumatyzm, czy pylica płuc, oraz na niebezpieczne urazy będące efektem wypadków. Do oświetlania korytarzy i stanowisk pracy stosowano niewielkie łuczywa ze smolnego drzewa, które pozwalały uzyskać wystarczającą ilość światła, nie wytwarzając przy tym większych ilości dymu. Niektórzy badacze uważają nawet, że łuczywa mogły być wykorzystywane do wymuszania obiegu powietrza w najbardziej oddalonych częściach kopalń. Mimo wysokiej wiedzy geologicznej i inżynierskiej, górnicy podczas pracy w podziemiach posługiwali się prostymi narzędziami. Były to przede wszystkim kilofy wykonane z kamienia, krzemienia oraz poroża zwierzęcego, a także kamienne tłuki i pobijaki. Górnicy dysponowali także całym zestawem narzędzi drewnianych. Czas wykorzystywania pojedynczej kopalni był zróżnicowany. W niektórych przypadkach eksploatacja mogła trwać nawet 300 lat. Załogę kopalni stanowiło od kilku do kilkunastu osób zajmujących się drążeniem szybów i wyrobisk, transportem urobku na powierzchnię i obróbką kopaliny. Nad niektórymi szybami wznoszono zadaszone, naziemne konstrukcje drewniane zwane kletami. Chroniły ona górników przed zmianami warunków atmosferycznych, a kopalnie przed zalaniem przez wodę. Wyciąganie urobku na powierzchnię ułatwiały drewniane platformy naszybowe. W hałdach w pobliżu niektórych kopalń odkryto ślady najstarszych w Polsce ścieżek. Czasami stosowano w kopalniach podstemplowanie w postaci umieszczanych między stropem a spągiem drewnianych słupków. Dla społeczności zajmujących się pracą w kopalniach krzemienia gromadzenie się na polu górniczym, rozdzielanie zadań w ramach prac wydobywczych, nauka technicznej strony wydobycia miały bardzo istotne znaczenie. Te czynności miały swoje rytualne znaczenie i kształtowały tożsamość pradziejowych górników.

Wydobyty z wapiennej skały krzemień był selekcjonowany jeszcze w podziemiach, po czym najlepszy surowiec wynoszono w koszach lub workach na powierzchnię. Tutaj, w bezpośrednim sąsiedztwie wyjścia z szybu zlokalizowane były tzw. pracownie obróbki krzemienia, w których dzielono konkrecje na mniejsze kawałki, z których formowano narzędzia: krzemienne siekiery i dłuta. W okresie największej popularności krzemienia pasiastego (pierwsza połowa III tysiąclecia przed Chr.) wyroby z Krzemionek docierały na tereny oddalone od kopalń o około 660 km!