PRACE GEODEZYJNE W GÓRNICTWIE

Transkrypt

1 GEODEZJA INŻYNIERYJNA PRACE GEODEZYJNE W GÓRNICTWIE czyli kilka słów o Górnictwie, Geodezji Górniczej i Szkodach Górniczych Str. 1

2 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (w Górnictwie) Zakres zainteresowania Geodezja Górnicza Pomiary dołowe Pomiary obiektów na powierzchni Szkody Górnicze Prognozowanie deformacji Pomiary deformacji Str. 2

3 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (w Górnictwie) Górnictwo podstawy prawne Ustawa Prawo geologiczne i górnicze Dz.U. 163/2011 poz. 981 z dnia Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie dokumentacji mierniczogeologicznej Dz.U. 291/2011 poz z dnia Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie planów ruchu zakładów górniczych Dz.U. 0/2012 poz. 372 z dnia Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie kwalifikacji w zakresie górnictwa i ratownictwa górniczego Dz.U. 275/2011 poz z dnia Ustawa Prawo geodezyjne i kartograficzne Dz.U. Nr 193/2010 poz z dnia Wyższy Urząd Górniczy Str. 3

4 GEODEZJA INŻYNIERYJNA

5 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (w Górnictwie) Górnictwo kilka pojęć ZAKŁAD GÓRNICZY wyodrębniony technicznie i organizacyjnie zespół środków służących przedsiębiorcy do bezpośredniego wydobywania kopaliny ze złoża, w tym wyrobiska górnicze, obiekty budowlane oraz technologiczne, związane z nimi obiekty i urządzenia przeróbcze. ZŁOŻE KOPALINY - jest to część skorupy ziemskiej, gdzie na skutek oddziaływania różnych procesów geologicznych nastąpiło nagromadzenie substancji mineralnej, której ilość, jakość i warunki występowania pozwalają na jej przemysłowe wykorzystanie. EKSPLOATACJA GÓRNICZA ogół czynności związanych z wydobyciem kopalin ze złóż naturalnych OBSZAR GÓRNICZY przestrzeń w granicach której przedsiębiorca jest uprawniony do wydobywania kopaliny objętej koncesją. TEREN GÓRNICZY przestrzeń objęta przewidywanymi wpływami robót górniczych zakładu górniczego. TEREN CHRONIONY obszar, pod którym eksploatacja górnicza może być prowadzona z zastosowaniem określonych rygorów związanych z ochroną obiektów na nim się znajdujących. Str. 4

6 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (w Górnictwie) Górnictwo kilka pojęć Systemy eksploatacji górniczej eksploatacja otworowa wydobywanie kopaliny odbywa się spod powierzchni terenu lub morza, bez udziału pracy ludzi i maszyn w wyrobiskach podziemnych eksploatacja podziemna polega na wydobywaniu kopaliny spod powierzchni ziemi z czynnym udziałem maszyn i (lub) ludzi obecnych w podziemnych wyrobiskach eksploatacja odkrywkowa pozyskiwanie kopaliny odbywa się bezpośrednio z powierzchni lądu lub dna morskiego po usunięciu nadkładu (jeżeli występował), Str. 5

7 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (w Górnictwie) Lokalizacja eksploatacji w Polsce Podstawowe kopaliny: -węgiel kamienny -węgiel brunatny -ruda miedzi -sól kamienna -gaz ziemny -ropa naftowa -ruda cynku i ołowiu -siarka -kamień Str. 6

8 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (w Górnictwie) KWB Bełchatów Str. 7

9 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (w Górnictwie) Str. 8

10 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (w Górnictwie) Kopalnia podziemna Str. 9

15 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Geodezja Górnicza) Geodezja Górnicza Wykorzystanie metod i sprzętu z zakresu geodezji powierzchniowej (inżynieryjno-przemysłowej) Specyfika warunków wykonywania pomiarów Wymagana wysoka dokładność prac geodezyjnych Cele pomiarowe: podziemne budownictwo górnicze geometryzacja złóż eksploatacja złóż bezpieczeństwo pracy kopalni Zakres, przedmiot, dokładności pomiarów określa : Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie dokumentacji mierniczo-geologicznej Dz.U. 291/2011 poz z dnia Str. 13

16 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Geodezja Górnicza) Geodezja Górnicza Pomiary dołowe: Poligonizacja kopalniana pomiary długości, kątów, azymutów Orientacja kopalni Pomiary szczegółów Realizacja przebitek Pomiary powierzchniowe: Pomiary inwentaryzacyjne Geodezyjna obsługa budowy kopalni Str. 14

17 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Geodezja Górnicza) Poligonizacja kopalniana Ma za zadanie stworzenie osnowy pomiarowej w wyrobiskach górniczych Specyfika zagadnienia związana z otoczeniem: Punkty pomiarowe zlokalizowane w ociosach lub stropie Krótkie celowe Wymagana wysoka dokładność Niekorzystne warunki oświetleniowe i atmosferyczne Str. 15

18 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Geodezja Górnicza) Orientacja kopalni pozioma Dowiązanie punktów osnowy dołowej do powierzchniowego układu współrzędnych pionowa Przeniesienie wysokości z powierzchni na określony poziom orientacja oparta na ciągu poligonowym nawiązanym bezpośrednia do osnowy poziomej na powierzchni terenu, orientacja przez jeden szyb pionowy z przenoszeniem azymutu (kierunku) poprzez dwa piony opuszczone w tym szybie, orientacja przez jeden szyb pionowy z niezależnym wyznaczaniem azymutu na drodze giroskopowej (orientacja giroskopowa), orientacja przez dwa lub więcej szybów pionowych oparta na ciągach dr hab. inż. Andrzej Kwinta wliczeniowych. Str. 16

19 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Geodezja Górnicza) Orientacja kopalni pozioma Dowiązanie punktów osnowy dołowej do powierzchniowego układu współrzędnych pionowa Przeniesienie wysokości z powierzchni na określony poziom orientacja na podstawie ciągu niwelacji geometrycznej, orientacja na podstawie ciągu niwelacji trygonometrycznej, orientacja przez szyb pionowy przy wykorzystaniu taśmy szybowej dalmierza elektronicznego głębokościomierza barometru Str. 17

20 GEODEZJA INŻYNIERYJNA

21 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Geodezja Górnicza) Orientacja pozioma jeden szyb pionowy z przenoszeniem azymutu poprzez dwa piony opuszczone w tym szybie (METODA WEISSBACHA) Str. 18

22 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Geodezja Górnicza) Orientacja pionowa przy wykorzystaniu taśmy szybowej Str. 19

23 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Geodezja Górnicza) Realizacja przebitek 5000 m Osie wyrobisk miną się o 7.85m Błąd= g 0.1 Taki kąt to na tej długości, to odległość poprzeczna odpowiadająca grubości linii Str. 20

24 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Geodezja Górnicza) Pomiary inwentaryzacyjne Mają na celu określenie faktycznego stanu geometrycznego (położenie, kształt, wymiar) obiektów powierzchniowych i dołowych w kopalni. Najczęściej wykonywane są inwentaryzacyjne pomiary szybowe (szyb, wieża szybowa, maszyna wyciągowa, koła linowe) Konieczność wykonywania pomiarów w trakcie przerw technologicznych pracy maszyn Np. dla szybu określa się warunki geometryczne w płaszczyźnie poziomej i pionowej dotyczące zbrojenia, dźwigarów, prowadników obudowy Str. 21

25 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Geodezja Górnicza) Dokumentacja mierniczo-geologiczna Pomiarowa: dzienniki pomiarowe oraz formularze pomiarowe; szkice, w tym szkice sztygarskie; w przypadku stosowania technik informatycznych zapisane na informatycznych nośnikach danych numeryczne szkice oraz dokumenty elektroniczne zawierające wyniki pomiarów. Obliczeniowa: formularze obliczeniowe; w przypadku stosowania technik informatycznych zapisane na informatycznych nośnikach danych dokumenty elektroniczne zawierające wyniki obliczeń Kartograficzna: karta tytułowa map górniczych; mapy podstawowe oraz mapy przeglądowe: mapy wyrobisk górniczych, mapy geologiczne (przekroje geologiczne, profile otworów wiertniczych), mapy specjalne: mapy terenu przemysłowego zakładu górniczego, mapy geologiczne (mapy zasobów złoża, mapy strat złoża) mapy sytuacyjno-wysokościowe powierzchni w granicach terenu górniczego; Str. 22

26 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Szkody górnicze) Szkody Górnicze Zakres zainteresowania Pomiary deformacji Prognozowanie deformacji Profilaktyka budowlana Str. 23

27 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Szkody górnicze) Pomiary deformacji geodezyjne Punkty geodezyjne: punkty rozproszone gniazda linie pomiarowe Metody pomiarowe: niwelacja precyzyjna pomiary długości sieci kątowo-liniowe GPS Str. 24

28 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Szkody górnicze) Pomiary deformacji nie geodezyjne Np. INSAR Interferometric synthetic aperture radar Str. 25

29 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Szkody górnicze) Szkody Górnicze (wyznaczanie wskaźników deformacji na podstawie pomiarów) Str. 26

30 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Szkody górnicze) Szkody Górnicze (wyznaczanie wskaźników deformacji na podstawie obliczeń) Str. 27

31 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Szkody górnicze) Szkody Górnicze (wyznaczanie wskaźników deformacji na podstawie obliczeń) Str. 28

32 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Szkody górnicze) Szkody Górnicze (przykłady) Str. 29

35 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Szkody górnicze) Szkody Górnicze (Katastrofa Wapno) Str. 30

36 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Szkody górnicze) Szkody Górnicze (zabezpieczenie) Str. 31

37 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Szkody górnicze) Kategorie odporności obiektów Str. 32

40 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Szkody górnicze) Kategorie zagrożenia terenu górniczego Str. 35

41 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Szkody górnicze) 1. Lokalizacja przedmiotowego terenu Str. 36

42 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Szkody górnicze) 2. Określenie kategorii odporności obiektów Str. 37

43 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Szkody górnicze) 3. Identyfikacja eksploatacji górniczej Str.38

44 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Szkody górnicze) 4. Wykonanie prognozy deformacji Str. 39

45 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Szkody górnicze) 5. Porównanie kategorii odporności z kategoriami zagrożenia Str. 40

46 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Szkody górnicze) 5. Pojecie decyzji o zabezpieczeniach obiektów lub o zmianie projektu eksploatacji Str. 41

47 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (w Górnictwie) PLAN RUCHU ZAKŁADU GÓRNICZEGO Prawo G.G. Art pkt. 1. Ruch zakładu górniczego prowadzi się w sposób zgodny z przepisami prawa, w szczególności na podstawie planu ruchu zakładu górniczego, a także zgodnie z zasadami techniki górniczej. Prawo G.G. Art pkt. 1. Plan ruchu zakładu górniczego sporządza przedsiębiorca, odrębnie dla każdego zakładu górniczego. pkt. 2. Plan ruchu zakładu górniczego określa: 1) strukturę organizacyjną zakładu górniczego, w szczególności przez wskazanie stanowisk osób kierownictwa i dozoru ruchu; 2) szczegółowe przedsięwzięcia niezbędne w celu zapewnienia: a) wykonywania działalności objętej koncesją, b) bezpieczeństwa powszechnego, c) bezpieczeństwa pożarowego, d) bezpieczeństwa osób przebywających w zakładzie górniczym, w szczególności dotyczące bezpieczeństwa i higieny pracy, e) racjonalnej gospodarki złożem, f) ochrony elementów środowiska, g) ochrony obiektów budowlanych, h) zapobiegania szkodom i ich naprawy. pkt. 6. Plan ruchu zakładu górniczego sporządza się na okres od 2 do 6 lat albo na cały planowany okres prowadzenia ruchu, jeżeli jest on krótszy. Str. 42

48 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (w Górnictwie) PLAN RUCHU ZAKŁADU GÓRNICZEGO Zawartość: 1.Podstawowe dane dotyczące przedsiębiorcy i zakładu górniczego 2.Podstawowe obiekty, maszyny i urządzenia zakładu górniczego 3.Zasilanie zakładu górniczego w energię elektryczną, parę wodną, sprężone powietrze, inne media energetyczne oraz wodę. 4.Charakterystyka terenu zakładu górniczego z określeniem obiektów budowlanych zakładu górniczego 5.Zestawienie projektowanych robót budowlanych w obiektach budowlanych zakładu górniczego 6.Składy materiałów wybuchowych typy składów, ich lokalizacja, ilość środków strzałowych, które mogą być przechowywane, oraz sposób przewietrzania. 7.Tabelaryczny opis partii złoża lub pokładów, w których będą prowadzone eksploatacyjne roboty górnicze 8.Zestawienie planowanych wyrobisk udostępniających i wyrobisk przygotowawczych 9.Roboty wiertnicze i roboty geologiczne wykonywane na potrzeby ruchu zakładu górniczego. 10.Podsadzka i wykorzystanie odpadów 11.Przewietrzanie 12.Zagrożenie metanowe 13.Zagrożenie wyrzutami gazów i skał 14.Zagrożenie wybuchem pyłu węglowego Str. 43

49 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (w Górnictwie) PLAN RUCHU ZAKŁADU GÓRNICZEGO Zawartość c.d.: 15.Zagrożenie pożarowe 16.Zagrożenie tąpaniami 17.Zagrożenie wodne i warunki hydrogeologiczne 18.Zagrożenie substancjami promieniotwórczymi 19.Zagrożenie klimatyczne 20.Technika robót strzałowych 21.Pokłady lub części pokładów, które mają być podebrane, z uzasadnieniem konieczności podbierania oraz określeniem skutków podebrania 22.Zakres wykorzystania zasobów złoża kopaliny w okresie obowiązywania planu ruchu, w nawiązaniu do projektu zagospodarowania złoża oraz projektów technicznych eksploatacji złóż, pokładów lub ich części, opracowywanych dla każdego złoża, pokładu lub jego części. 23.Prognoza wpływu działalności górniczej na środowisko w okresie obowiązywania koncesji. 24.Ochrona środowiska oraz obiektów budowlanych. Zamierzenia w zakresie zapobiegania i ograniczania szkód wyrządzonych ruchem zakładu górniczego w okresie obowiązywania planu ruchu 25.Czynniki szkodliwe dla zdrowia w środowisku pracy. Miejsca i źródła ich występowania. Profilaktyka 26.Organizacja opieki lekarskiej, w tym udzielanie pierwszej pomocy przedmedycznej. 27.Szkolenie załogi Str. 43

50 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (w Górnictwie) Mierniczy górniczy kwalifikacje: 1) posiadanie tytułu zawodowego magistra inżyniera, nadanego po ukończeniu studiów drugiego stopnia w zakresie miernictwa górniczego lub geodezji górniczej, oraz odbycie dwuletniej praktyki mierniczej w ruchu zakładu górniczego albo 2) posiadanie tytułu zawodowego magistra lub magistra inżyniera, nadanego po ukończeniu studiów drugiego stopnia w zakresie geodezji, oraz złożenie z wynikiem pozytywnym egzaminów uzupełniających z geodezji górniczej, górnictwa i ochrony terenów górniczych, zgodnie z programem studiów w zakresie geodezji górniczej, a także odbycie trzyletniej praktyki mierniczej w ruchu zakładu górniczego, albo 3) posiadanie tytułu zawodowego inżyniera, nadanego po ukończeniu studiów pierwszego stopnia w zakresie miernictwa górniczego lub geodezji górniczej, oraz odbycie trzyletniej praktyki mierniczej w ruchu zakładu górniczego, albo 4) posiadanie tytułu zawodowego inżyniera, nadanego po ukończeniu studiów pierwszego stopnia w zakresie geodezji, oraz złożenie z wynikiem pozytywnym egzaminów uzupełniających z geodezji górniczej, górnictwa i ochrony terenów górniczych, zgodnie z programem studiów w zakresie geodezji górniczej, a także odbycie czteroletniej praktyki mierniczej w ruchu zakładu górniczego. Str. 44

51 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (w Górnictwie) Uprawnienia górnictwo podziemne: Niższy dozór ruchu Tytuł zawodowy mgr lub mgr inż., nadany po ukończeniu studiów drugiego stopnia w zakresie miernictwa górniczego, geodezji górniczej lub geodezji oraz odbycie trzymiesięcznej praktyki mierniczej w ruchu zakładu górniczego albo posiadanie tytułu zawodowego inż., nadanego po ukończeniu studiów pierwszego stopnia w zakresie miernictwa górniczego, geodezji górniczej lub geodezji, oraz odbycie półrocznej praktyki mierniczej w ruchu zakładu górniczego, Średni dozór ruchu Tytuł zawodowy mgr lub mgr inż., nadany po ukończeniu studiów drugiego stopnia w zakresie miernictwa górniczego, geodezji górniczej lub geodezji oraz odbycie rocznej praktyki mierniczej w niższym dozorze ruchu zakładu górniczego albo posiadanie tytułu zawodowego inż., nadanego po ukończeniu studiów pierwszego stopnia w zakresie miernictwa górniczego, geodezji górniczej lub geodezji, oraz odbycie półtorarocznej praktyki mierniczej w niższym dozorze ruchu zakładu górniczego, Wyższy dozór ruchu Tytuł zawodowy mgr lub mgr inż., nadany po ukończeniu studiów drugiego stopnia w zakresie miernictwa górniczego, geodezji górniczej lub geodezji oraz odbycie dwuletniej praktyki mierniczej w średnim i niższym dozorze ruchu zakładu górniczego albo zakładu, albo posiadanie tytułu zawodowego inż., nadanego po ukończeniu studiów pierwszego stopnia w zakresie miernictwa górniczego, geodezji górniczej lub geodezji oraz odbycie trzyletniej praktyki mierniczej w średnim i niższym dozorze ruchu zakładu górniczego albo zakładu, Kierownik oraz zastępca działu Tytuł zawodowy magister lub magister inżynier, nadany po ukończeniu studiów drugiego stopnia w zakresie miernictwa górniczego, geodezji górniczej lub geodezji oraz posiadanie kwalifikacji mierniczego górniczego, a także odbycie dwuletniej praktyki mierniczej w wyższym dozorze ruchu zakładu górniczego albo zakładu, albo posiadanie tytułu zawodowego inżyniera, nadanego po ukończeniu studiów pierwszego stopnia w zakresie miernictwa górniczego, geodezji górniczej lub geodezji, oraz posiadanie kwalifikacji mierniczego górniczego, a także odbycie trzyletniej praktyki mierniczej w wyższym dozorze ruchu zakładu górniczego albo zakładu; Str. 45

52 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (w Górnictwie) Uprawnienia górnictwo odkrywkowe i otworowe: Wyższy dozór ruchu Tytuł zawodowy mgr lub mgr inż., nadany po ukończeniu studiów drugiego stopnia w zakresie miernictwa górniczego, geodezji górniczej lub geodezji oraz odbycie rocznej praktyki mierniczej w średnim i niższym dozorze ruchu zakładu górniczego albo zakładu, albo posiadanie tytułu zawodowego inżyniera, nadanego po ukończeniu studiów pierwszego stopnia w zakresie miernictwa górniczego, geodezji górniczej lub geodezji, oraz odbycie dwuletniej praktyki mierniczej w średnim i niższym dozorze ruchu zakładu górniczego albo zakładu, Kierownik oraz zastępca działu Tytuł zawodowy magister lub magister inżynier, nadany po ukończeniu studiów drugiego stopnia w zakresie miernictwa górniczego, geodezji górniczej lub geodezji oraz posiadanie kwalifikacji mierniczego górniczego, a także odbycie dwuletniej praktyki mierniczej w wyższym dozorze ruchu zakładu górniczego albo zakładu, albo posiadanie tytułu zawodowego inżyniera, nadanego po ukończeniu studiów pierwszego stopnia w zakresie miernictwa górniczego, geodezji górniczej lub geodezji, oraz posiadanie kwalifikacji mierniczego górniczego, a także odbycie trzyletniej praktyki mierniczej w wyższym dozorze ruchu zakładu górniczego albo zakładu; Str. 46

53 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Szkody górnicze) Literatura (szkody górnicze) Praca zbiorowa 1980: Ochrona powierzchni przed szkodami górniczymi. Wyd. Śląsk, Katowice, Szpetkowski S. 1978: Pomiary deformacji na terenach eksploatacji górniczej. Wyd. Śląsk, Katowice, Greń K. Popiołek E. 1983: Wpływ eksploatacji górniczej na powierzchnię i górotwór. Wyd. AGH skrypt nr 889, Kraków, Hejmanowski R. 2001: Prognozowanie deformacji górotworu i powierzchni terenu na bazie uogólnionej teorii Knothego dla złóż surowców stałych ciekłych i gazowych. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków Str. 47

54 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (Geodezja Górnicza) Literatura (miernictwo górnicze) M.Milewski: Geodezja Górnicza. Część I Skrypt AGH nr Kraków 1988 M.Milewski: Geodezja Górnicza. Część II Skrypt AGH nr Kraków 1991 Praca zbiorowa 1980: Ochrona powierzchni przed szkodami górniczymi. Wyd. Śląsk, Katowice, Szpetkowski S. 1978: Pomiary deformacji na terenach eksploatacji górniczej. Wyd. Śląsk, Katowice, Str. 48

55 GEODEZJA INŻYNIERYJNA (w Górnictwie) To był ostatni wykład zapraszam na EGZAMIN Str. 49