Sposoby zapobiegania zagrożeniom związanym z eksploatacją złoża węgla brunatnego Turów

Transkrypt

1 WARSZTATY 2004 z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie Mat. Symp. str Tadeusz KACZAREWSKI, Marek SOŁOWCZUK KWB Turów S.A., Bogatynia Sposoby zapobiegania zagrożeniom związanym z eksploatacją złoża węgla brunatnego Turów Streszczenie Przedstawiono trudne warunki odkrywkowej eksploatacji złoża węgla brunatnego Turów oraz sposoby zapobiegania zagrożeniom naturalnym z wykorzystaniem nowoczesnej techniki informatycznej, mierniczej i geotechnicznej. 1. Warunki eksploatacji złoża Turów Złoże węgla brunatnego Turów leży w tektonicznej Niecce Żytawy, oddzielającej masyw Gór Łużyckich od zachodniej części Gór Izerskich, obejmującej terytoria Polski, Niemiec i Czech. Największe zasoby węgla brunatnego, znajdujące się na terytorium Polski, są przedmiotem górniczej eksploatacji odkrywkowej prowadzonej przez Kopalnię Turów na obszarze przyległym do granic państwa z Niemcami i Czechami. Historia masowej odkrywkowej eksploatacji tego złoża sięga początku ubiegłego stulecia i oprócz skomplikowanej budowy geologicznej oraz specyficznej lokalizacji złoża ma istotny wpływ na aktualne warunki jego eksploatacji. Nieckę krystaliczną wypełniają mioceńskie utwory serii brunatno-węglowej, wykształcone w postaci iłów, piasków i żwirów z przewarstwieniami i pokładami węgla brunatnego. Utwory trzeciorzędowe pokryte są warstwą osadów czwartorzędowych, nieprzekraczającą kilkunastu metrów. Cechą charakterystyczną budowy geologicznej złoża jest występowanie dwóch zasadniczych pokładów węgla, zapadających ku centrum złoża. W docelowych granicach eksploatacji zalega jeszcze około 450 mln Mg węgla, o następujących średnich jakościowych parametrach złożowych: wartość opałowa 9138 kj/kg, zawartość popiołu 21,4%, zawartość siarki całkowitej 0,97%, wilgotność złożowa 48,8%, przykrytych mln m 3 nadkładu operatywnego (N:W=3,38). Warunki hydrogeologiczne nie stwarzają większych zagrożeń wdarcia się wody do wyrobiska. Natomiast zagrożeniom takim sprzyja znacznie rozwinięta sieć hydrograficzna w otoczeniu kopalni. Od zachodu odkrywka graniczy z korytem rzeki Nysy Łużyckiej, od wschodu z potokiem Ślad a od północnego-wschodu z korytem rzeki Miedzianki. Nysa Łużycka i Miedzianka to rzeki zlewni górskich, charakteryzujące się gwałtownymi i dużymi wezbraniami w okresach większych opadów i roztopów w Górach Izerskich. Dochodzi wów- 187

2 T. KACZAREWSKI, M. SOŁOWCZUK Sposoby zapobiegania zagrożeniom związanym... czas do zagrożeń powodziowych. Przed takimi sytuacjami Kopalnia Turów jest zabezpieczona poprzez obwałowania koryt tych rzek oraz odkrywki na wody co najmniej 200-letnie. Rys Położenie kopalni Turów S.A. na tle Worka Turoszowskiego Fig Location of Turow strip mine 188

3 WARSZTATY 2004 z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie W granicach eksploatacji złoża, tj. na obszarze około 22 km 2 udokumentowano dotychczas ponad 250 uskoków i ilość ta systematycznie wzrasta w miarę rozwoju wydobycia na coraz większą głębokość. Dominują tym trzy podstawowe kierunki dyslokacji: NW-SE, W-E, SW- NE. Często jednak obserwuje się także uskoki o odmiennych kierunkach. Rys Fragment przekroju geologicznego biegnącego przez centralną część złoża (7NS). Widoczny jest uskok główny, zrzucający w tym miejscu pokłady węgla około 45-60m. (Publikacja za zgodą działu mierniczego) Fig A part of cross-section running across the central part of deposit. Vertical dispalcement of both wings of Main fualt is around 45-60m Warunki geologiczno-inżynierskie stwarzające największe utrudnienia charakteryzują: nieckowy kształt złoża z dużymi nachyleniami podłoża krystalicznego w obszarach peryferyjnych, nieregularne zaleganie pokładów, duże (lokalnie przekraczające 20 ) wielokierunkowe nachylenia podłoża, spągu oraz poszczególnych warstw litostratygraficznych złoża, przekraczające często dopuszczalne dla maszyn podstawowych pochylenia poziomów roboczych, występowanie w spągowych warstwach pokładów węgla nieprzepuszczalnych, plastycznych przewarstwień, często silnie nachylonych, bardzo liczne, skupione i wielokierunkowe dyslokacje tektoniczne, liczne wielokierunkowe spękania odprężeniowe pokładów węgla, kompakcyjne strefy nieciągłości warstw serii iłów międzywęglowych, 189

4 T. KACZAREWSKI, M. SOŁOWCZUK Sposoby zapobiegania zagrożeniom związanym... lokalne, odizolowane soczewy wodonośne, nie odwodnione podstawowym systemem odwodnienia wgłębnego, dominujący udział gruntów spoistych w nadkładzie, podspągowych partiach złoża oraz w przewarstwieniach pokładów węgla, duże zróżnicowanie właściwości, zwłaszcza parametrów wytrzymałościowych urabianego nadkładu, występowanie wód związanych w zasilonych gruntach żwirowych, prowadzących do upłynniania się tych gruntów w procesach urabiania transportu i zwałowania, twarde syderytowe przewarstwienia iłów, zwłaszcza w serii międzywęglowej. W wyniku robót górniczych prowadzonych przez KWB Turów od ponad 55 lat wydobyto już ponad 780 mln Mg węgla, przemieszczono ponad 1,7 mld m 3 nadkładu i wypompowano z górotworu setki mln m 3 wody. Zmianom przestrzennym poddano zatem dotychczas masę ponad 4,5 mld Mg na obszarze około 44,5 km 2 a docelowo planuje się przemieszczenie jeszcze około 3,5 mld Mg masy. Głębokość wyrobiska wynosi obecnie około 200 m a przejściowo osiągnie 250 m. Deniwelacja powierzchni spowodowana eksploatacją i zwałowaniem osiągnie około 485 m. Tak skomplikowane warunki złożowe i tak duża ingerencja w pierwotne układy statyczne górotworu może sprzyjać powstawaniu niezamierzonych deformacji górotworu, elementów wyrobiska odkrywkowego oraz jego otoczenia. Są to warunki sprzyjające występowaniu licznych naturalnych i generowanych robotami górniczymi predysponowanych powierzchni odspojeń górotworu, co przy niewłaściwej technologii eksploatacji może prowadzić do nieodwracalnych osuwisk strukturalnych w różnej skali, niezwykle groźnych dla ruchu zakładu (szczególnie maszyn podstawowych) oraz dla otoczenia kopalni. Przy wszelkich ocenach oddziaływania kopalni na środowisko oraz przy przeciwdziałaniu zagrożeniom należy uwzględniać położenie kopalni bezpośrednio w sąsiedztwie granic państwa z Niemcami i Czechami. Oprócz naturalnych warunków złożowych, możliwości dalszej bezpiecznej eksploatacji złoża Turów w dużej mierze zdeterminowane są dotychczasowym jej stanem i dotychczasowymi rozwiązaniami technologicznymi. Generalne kierunki postępów eksploatacji zdeterminowane są budową geologiczną złoża (zwłaszcza tektoniką i zapadaniem pokładów) oraz lokalizacją i dotychczasowym ukształtowaniem podstawowych węzłów układu transportu technologicznego. Bardzo złożona i zróżnicowana budowa geologiczna złoża wymaga selektywnej eksploatacji pokładów węgla. Niemożliwe jest, nawet okresowe wydzielanie pięter wyłącznie węglowych, co oznacza, że niezbędnym warunkiem rytmicznego wydobywania węgla jest zapewnienie odbioru nadkładu z każdego poziomu wydobywczego. Bilans ilości zdejmowanego nadkładu i pojemności zwałowisk wewnętrznych będzie w przyszłości bardzo napięty, co wymaga precyzyjnego sterowania ruchem mas przemieszczanych w trakcie eksploatacji. W szczególności nadkład należy zdejmować, tylko w niezbędnym zakresie dla planowanych postępów eksploatacji pokładów węgla. Nadmierne wyprzedzenie zdejmowania nadkładu, przy bardzo ograniczonych możliwościach budowy zwałowisk, doprowadziłoby bowiem do: nieuzasadnionego wzrostu kosztów eksploatacji, wzrostu niekorzystnego oddziaływania na środowisko, zwłaszcza oddziaływania transgranicznego, Przede wszystkim zaś doprowadziłoby do zablokowania możliwości dalszej eksploatacji złoża wskutek braku miejsca na zwałowanie nadkładu. 190

5 WARSZTATY 2004 z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie Od 2006 roku całość nadkładu będzie lokowana wyłączne wewnętrznie w wyeksplo-atowanej części odkrywki. Przed zakończeniem zwałowania zewnętrznego (koniec 2005 roku) niezbędne jest zatem przygotowanie nowego, odpowiednio funkcjonalnego północnego zwałowiska wewnętrznego o wydajności szczytowej około 47 mln m 3 /rok z niezbędną infrastrukturą transportową. Warunki uzyskania właściwej stateczności tego zwałowiska to: umiejętne wykorzystanie naturalnych warunków ukształtowania spągu złoża, zwłaszcza przebiegu uskoku głównego, prawidłowe inżynieryjne przygotowanie podłoża zwałowiska, odpowiednia technologia formowania zwałowiska. Oddziaływanie eksploatacji złoża i zwałowania nadkładu nie może przenosić się na wody graniczne oraz na terytoria Niemiec i Czech. Warunek ten musi być także spełniony dla przyszłej likwidacji kopalni i zagospodarowania terenów pogórniczych. 2. Sposoby zapobiegania zagrożeniom Przeciwdziałanie zagrożeniom naturalnym w Kopalni Turów i w jej otoczeniu prowadzone jest w sposób kompleksowy i obejmuje: bieżące zbieranie i dokumentowanie wszelkich informacji mierniczych, geologicznych, geotechnicznych i innych, istotnych dla prognozowania zagrożeń i oceny stanu bezpieczeństwa eksploatacji, projektowanie bezpiecznej eksploatacji, kontrolę i weryfikację zamierzeń technologicznych, monitorowanie skutków robót górniczych, działania zapobiegające zagrożeniom, likwidację powstałych zagrożeń. 3. Informacje o czynnikach sprzyjających zagrożeniom naturalnym Podstawowym warunkiem skutecznego zapobiegania i przeciwdziałania zagrożeniom naturalnym jest sprawne pozyskiwanie, gromadzenie, przetwarzanie i udostępnianie istotnych do tego celu informacji. Służby odpowiedzialne za przygotowanie technologii robót górniczych muszą dysponować kompleksową, stale aktualną dokumentacją warunków geologicznych i górniczych oraz łatwo dostępną dokumentacją archiwalną. W Kopalni Turów służy do tego Górniczy System Informatyczny (GSI), którego podstawę stanowią: trójwymiarowa numeryczna mapa wyrobisk oraz baza danych geologicznych i górniczych. GSI zawiera i generuje szereg zbiorów danych i modeli cyfrowych, które są następnie wykorzystywane przy monitorowaniu zagrożeń i projektowaniu bezpiecznych robót górniczych. Ogólną strukturę i przepływy informacji wewnątrz systemu przedstawia rysunek 3.1. Numeryczna trójwymiarowa mapa wyrobisk obejmuje swoim zasięgiem cały obszar górniczy. Na jej podstawie tworzy się modele przestrzenne powierzchni, co upraszcza np. liczenie mas, pozwala tworzyć przekroje geologiczne, ale przede wszystkim umożliwia zastosowanie komputerowego projektowania eksploatacji. Ze względu na specyficzną budowę geologiczną złoża i jego okolic, pracami mierniczymi objęty jest niemal cały obszar Worka Turoszowskiego, także poza granicami terenu górniczego. Osnowę dla tych prac stanowi 191

6 T. KACZAREWSKI, M. SOŁOWCZUK Sposoby zapobiegania zagrożeniom związanym... geodezyjna sieć przestrzenna, wykorzystywana do pomiarów deformacji, charakteryzująca się dokładnością punktów zgodną z osnową II klasy oraz sieć niwelacji precyzyjnej obejmująca około 250 reperów. Punkty sieci zlokalizowane są na wychodniach krystalicznych Niecki Żytawskiej. Pomiary sieci przestrzennej i niwelacyjnej wykonywane są regularnie, co 2 lata. Prace miernicze prowadzi się z użyciem nowoczesnych technologii zapewniających spełnienie wysokich rygorów dokładnościowych. Zasadnicze wyposażenie sprzętowe stanowią dwuczęstotliwościowe odbiorniki do pomiarów satelitarnych (GPS), tachimetry elektroniczne i niwelatory kodowe. NUMERYCZNA, TRÓJWYMIAROWA MAPA WYROBISKA, ZWAŁOWISK I PRZEDPOLA EKSPLOATACJI MODELE GEOMETRII WYROBISKA MODELE GEOMETRYCZNE I MIĄŻSZOŚCIOWE PROJEKTOWANYCH PIĘTER ZWAŁOWYCH BAZA DANYCH GSI (RELACYJNA BAZA DANYCH GEOLOGICZNYCH, GEOTECH- NICZNYCH I GÓRNICZYCH) MODEL STRUKTURALNY ZŁOŻA (MODEL TEKTONICZNY, MODELE STRUKTURLNE POKŁADÓW) MODELE GEOMETRYCZNE I MIĄŻSZOŚCIOWE PROJEKTOWANYCH PIĘTER EKSPLOATACYJNYCH PROJEKT POSTĘPÓW EKSPLOATACJI ZŁOŻA TURÓW I ZWAŁOWANIA NADKŁADU MODELE MIĄŻSZOŚCIOWE I JAKOŚCIOWE WĘGLA W PROJEKTOWANYCH PIĘTRACH EKSPLOATACYJNYCH OBLICZENIA PROJEKTOWANYCH POSTĘPÓW EKSPLOATACJI ZLOŻA Rys Struktura Górniczego Systemu Informatycznego KWB Turów S.A. (Schemat uproszczony) Fig Simplified scheme of Mining Computer System in Turow strip mine Technologię GPS oraz dalmierze laserowe sprzężone z odbiornikami GPS stosują samodzielnie do bieżącego zbierania i dokumentowania informacji także służby: geologiczna i geotechniczna. Stosowanie tej techniki pomiarowej oraz informatycznej transmisji i przetwarzania danych, zapewnia dużą dokładność i niezależność pomiarów od warunków pogodowych oraz szybkie uzyskiwanie wyników pomiarów. Eliminuje także błędy czynnika ludzkiego. Warunki geologiczne i aktualny stan eksploatacji złoża Turów opisane są ogromną ilością danych i informacji, zgromadzonych w komputerowej relacyjnej bazie danych geologicznych i górniczych, która zawiera obecnie ponad 7 mln informacji zawartych w ponad 200 tablicach. Corocznie ilość tych danych wzrasta o 5 7 %. Aktualne dane do mapy cyfrowej i baz danych dostarczane są na bieżąco w wyniku prowadzonych systematycznie prac mierniczych oraz kartowań geologicznych i dokumentowania zjawisk geotechnicznych. 192

7 WARSZTATY 2004 z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie Rys Fragment modelu wyrobiska wykonany na podstawie numerycznej mapy wyrobisk górniczych. Modele stanów wyrobiska pozwalają m.in. na obliczenie masy urobku wybranego w zadanej przestrzeni eksploatacyjnej i przedziale czasowym. Są także wykorzystywane np. przy wykonaniu przekroju geotechnicznego Fig Part of DTM model of the open cast. These models are used amogn others in calculations of volume and mass of excavated material Odkształcenia powierzchniowe odkrywki i zwałowisk kontrolowane są regularnie lokalnymi Systemami Kontrolno-Pomiarowymi (SKP), pozwalającymi z dużą dokładnością śledzić: zasięgi, kierunki rozprzestrzeniania, wielkości i prędkości przemieszczeń. Obszary i częstotliwość pomiarów ustala się w zależności od stwierdzonej wcześniej dynamiki przemieszczeń oraz charakteru i znaczenia obserwowanego obiektu. Raporty z tego monitoringu przedstawiane są graficznie w postaci automatycznie generowanych map oraz wektorów i wykresów przemieszczeń, co umożliwia natychmiastową ocenę wyników bezpośrednich prac przygotowawczych. Pomiary przemieszczeń wgłębnych, skoordynowane z pomiarami przemieszczeń powierzchniowych, wykonuje się cyklicznie sondą inklinometryczną w ponad 40 otworach w górotworze. Określa się w ten sposób głębokość, azymut oraz wartość przemieszczenia z dokładnością do 0,1 mm. Obserwacje te umożliwiają ścisłe określenie tworzących się w górotworze powierzchni poślizgu w bardzo wczesnym stadium, co umożliwia odpowiednio szybkie reagowanie na powstające zagrożenia. Dzięki specjalistycznemu oprogramowaniu 193

8 T. KACZAREWSKI, M. SOŁOWCZUK Sposoby zapobiegania zagrożeniom związanym... można śledzić także historię deformacji i korelować ją z przebiegiem robót górniczych oraz zmiennością zawodnienia górotworu itp. Rys Pomiar geodezyjny punktu bazowego sieci obserwacyjnej z wykorzystaniem technologii pomiarów satelitarych (GPS) Fig Mining survey measurement of observation net with using of GPS technology Do badania zmian wytrzymałości gruntów spoistych na zwałowiskach stosuje się pomiary zmian ciśnienia porowego za pomocą czujników instalowanych metodą wiertniczą w korpusach zwałowisk, na głębokościach m. Pomimo, że jest to metoda pośredniego określania wytrzymałości gruntu, to w warunkach KWB Turów okazuje się bardzo przydatna, ponieważ pozwala najwcześniej określać niekorzystne zmiany wewnątrz zwałowiska, gdy nie dochodzi jeszcze do przemieszczeń wgłębnych. W celu określenia cech fizyko-mechanicznych gruntów oraz zmian właściwości gruntów zwałowych w czasie, wykonuje się między innymi sondowania geostatyczne sondą Hyson-200. Bardzo ważnym jest, aby wszystkie informacje, istotne dla oceny zagrożeń naturalnych przy projektowaniu i realizacji robót górniczych były: stale aktualne, skoncentrowane w zwartej dokumentacji, łatwo dostępne dla wszystkich zainteresowanych służb. 194

9 WARSZTATY 2004 z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie Oryginalnym rozwiązaniem takich potrzeb jest prowadzona na bieżąco cyfrowa mapa zagrożeń naturalnych, stanowiąca istotny element GSI. Mapa ta, generowana jest na podstawie trójwymiarowej mapy wyrobiska i zwałowisk oraz informacji pochodzących z relacyjnej bazy danych. Przy jej prowadzeniu wykorzystuje się także szeroko informacje archiwalne. Zawiera ona wszystkie informacje istotne dla ocen i prognoz tych zagrożeń, takie jak: rejony zagrożone osuwiskami, przebiegi uskoków, szczeliny i spękania górotworu, wypływy wód, rejony zagrożone pożarami endogenicznymi. Zbiór tych, niezwykle ważnych informacji, można sprawnie przenosić do nowotworzonych projektów robót górniczych oraz wykorzystywać przy planowaniu odpowiedniego reżimu monitorowania zagrożeń. Rys Sonda Hyson podczas prac polowych Fig The Hyson 200 sounder at work 4. Projektowanie eksploatacji Zapobieganie i przeciwdziałanie zagrożeniom naturalnym należy do podstawowych założeń i wymogów przy krótko-, średnio- i długoterminowym projektowaniu eksploatacji złoża. Wdrożony w kopalni Górniczy System Informatyczny umożliwia szybkie i komple- 195

10 T. KACZAREWSKI, M. SOŁOWCZUK Sposoby zapobiegania zagrożeniom związanym... ksowe analizowanie wszystkich informacji istotnych dla zidentyfikowania potencjalnych zagrożeń wynikających z projektowanych zamierzeń uwzględniających naturalne warunki złożowe i aktualną sytuację przestrzenną. Rys Fragment programu pracy jednej z koparek. Przykład złożenia informacji pochodzących z różnych źródeł. Numeryczna mapa została uzupełniona o informacje dotyczące budowy geologicznej w rejonie przewidywanej pracy maszyny. (liniami czerwonymi oznaczono ślady uskoków na powierzchni wyrobiska. Izolinie barwy jasnoniebieskiej obrazują morfologię spągu pokładu 1.). Szybki dostęp do kompletu informacji istotnych dla eksploatacji złoża pozwala na efektywne i bezpieczne planowanie wydobycia kopaliny 196

11 WARSZTATY 2004 z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie Fig A part of the monthly werified exploitation plan. This plan is was prepared on the base of surveying, geological and geotechnical information Projektant-technolog robót górniczych posiada natychmiastowy, szczegółowy dostęp do cyfrowo zgromadzonych zbiorów informacji przydatnych dla określenia bezpiecznych warunków wykonania zaprojektowanych robót, takich jak np.: aktualny stan powierzchni wyrobiska lub zwałowiska, lokalizacja wcześniejszych zagrożeń, izolinie spągu złoża, przebiegi, nachylenia i zrzuty uskoków, spękania górotworu, przebieg, stan i uzbrojenie wyrobisk podziemnych, lokalizacja otworów geologicznych i odwadniających, drenaże przykryte zwałowiskiem, wewnętrzna sieć hydrograficzna w odkrywce i na zwałowiskach wewnętrznych, projektowane granice eksploatacji i zwałowania, granice zasobów przemysłowych i obszary, na których całkowicie wyeksploatowano zasoby. Informacje te są zgromadzone i zilustrowane na syntetycznej mapie 3D, na którą wprowadza się następnie projektowane zakresy robót górniczych. Obliczenie projektowanej do urobienia masy, w tym węgla i skał płonnych lub objętości projektowanego bloku zwałowiska, odbywa automatycznie. Szybkie, komputerowe przygotowanie mapy wyjściowej oraz zautomatyzowane szybkie projektowanie robót górniczych, umożliwia wybór najlepszych (także pod względem bezpieczeństwa) rozwiązań spośród wielu analizowanych wariantów. Określa się przy tym obszary wyjątkowo trudnych warunków geologiczno-górniczych, dla których zaleca się zaostrzone działania profilaktyczne w trakcie robót górniczych. Warunki bezpiecznej pracy maszyn podstawowych analizowane i określane są na bieżąco w formie comiesięcznych programów pracy. Układy skarp i zboczy projektowane są na podstawie szczegółowych obliczeń stateczności, z uwzględnieniem: warunków wodnych w górotworze, naprężeń górotworu, właściwości geomechanicznych gruntów, wyników kompleksowego monitoringu deformacji powierzchniowych i wgłębnych, ocen potencjalnych zagrożeń naturalnych, znaczenia ochranianych obiektów. 5. Kontrola i weryfikacja robót górniczych Roboty górnicze prowadzone w złożonych warunkach Kopalni Turów stwarzają szereg nieprzewidywalnych sytuacji, które mogą prowadzić do niezidentyfikowanych wcześniej zagrożeń. Można tu wymienić np.: nowo ujawnione i nieudokumentowane wcześniej zaburzenia geologiczne, wymuszone czynnikami obiektywnymi odstępstwa od realizowanych założeń technologicznych, intensywne opady, 197

12 T. KACZAREWSKI, M. SOŁOWCZUK Sposoby zapobiegania zagrożeniom związanym... nieprzewidziane spękania pokładów węgla, obrywy skarp itp., pożary endogeniczne węgla w odkrywce, zapadliska do wyrobisk podziemnych, itp. Dla takich sytuacji Kopalnia posiada określony odpowiednim zarządzeniem KRZG zorganizowany system kontroli stanu wyrobiska, zwałowisk i powierzchni w otoczeniu wyrobiska, który określa: a) obszary i zakresy wymagające stałej i okresowej kontroli, b) osoby odpowiedzialne za prowadzenie kontroli w poszczególnych obszarach, c) procedury dokumentowania wyników kontroli, d) procedurę powiadamiania KRZG i odpowiednich służb zakładu górniczego o zauważonych zagrożeniach, bądź o sytuacjach mogących prowadzić do zagrożeń, e) tryb oceny ewentualnych zagrożeń, f) tryb weryfikacji realizowanych zamierzeń technologicznych, jeżeli jest to konieczne. 6. Monitoring Powierzchnia wyrobiska i jego otoczenie, górotwór oraz zwałowiska nadkładu podlegają regularnemu monitorowaniu przez wyspecjalizowane służby w oparciu o przyjmowany corocznie plan obsługi geotechnicznej, który szczegółowo określa: a) obszary i obiekty monitorowane, b) zakresy monitoringu, c) częstotliwość monitoringu, d) sposoby dokumentowania monitoringu. Wyniki monitoringu podlegają systematycznej analizie i przedstawiane są regularnie zainteresowanym służbom ruchu zakładu górniczego. Systematycznie monitorowany jest stan zanieczyszczeń powietrza w zakładzie górniczym i jego otoczeniu. Odpowiednie pomiary prowadzi się co najmniej 1 raz/rok, a na obszarach peryferyjnych zwałowisk wewnętrznych co najmniej 1 raz/kwartał. Poziom emisji hałasu monitorowany jest co najmniej co 2 lata. Wyniki monitoringu przedstawiane są zainteresowanym służbom i omawiane przez Zespół Zagrożeń Naturalnych, powołany przez KRZG. W koniecznych przypadkach służby odpowiedzialne za zabezpieczenie Kopalni i jej otoczenia przed zagrożeniami opracowują na podstawie wyników monitoringu odpowiednie zmiany do projektów i wytycznych robót górniczych. 7. Przeciwdziałania techniczne W przypadku prowadzenia robót górniczych w warunkach stwarzających zagrożenia oraz gdy pomimo zastosowania specjalnych rozwiązań na etapie projektowania robót pojawiają się nowe informacje i okoliczności wskazujące na możliwość powstania zagrożeń podejmowane są odpowiednie działania techniczne. Najczęściej stosowane rozwiązania to: dostosowanie kierunków zabierek do kierunków dyslokacji tektonicznych i zapadania warstw górotworu, dostosowanie nachylenia czoła zabierki i skarp bocznych do warunków geologicznych, dostosowanie wysokości zabierek do warunków geologicznych, utrzymywanie dróg ucieczkowych dla maszyn podstawowych i sprzętu pomocniczego, tworzenie specjalnych bloków oporowych na zwałowiskach, 198

13 WARSZTATY 2004 z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie zapewnienie skutecznego odwodnienia powierzchniowego frontów eksploatacyjnych i zwałowych, w koniecznych przypadkach dostosowanie układu transportu technologicznego do możliwości działań interwencyjnych maszynami podstawowymi. Rozwiązania te przedstawiane są w comiesięcznych programach pracy maszyn podstawowych i w miarę potrzeb korygowane odpowiednimi dodatkami do tych programów. Zakres programu miesięcznego, tryb jego sporządzania i bieżącej aktualizacji (w razie potrzeb) określony jest odpowiednim zarządzeniem KRZG. W przypadkach zaistnienia zagrożeń naturalnych podejmowane są odpowiednie działania zabezpieczające i likwidacyjne. Tryb postępowania w takich sytuacjach określony jest zarządzeniem KRZG oraz Planem Ratownictwa. Rys Fragment harmonogramu ruchu maszyn, przedstawiającego planowane zadania produkcyjne maszyn w piętrach (z podziałem na masę, węgiel i nadkład), w zadanych jednostkach czasu (tu w miesiącach) Fig A part of schedule of excavators activity. This diagram shows planned movement of excavators (including technic standstills) in four months of the 2001year 8. Podsumowanie Kopalnia Turów narażona jest na zagrożenia naturalne wynikające głównie z: bardzo skomplikowanych warunków złożowych, dotychczasowego stanu eksploatacji złoża i zwałowania nadkładu, stosowanej technologii robót górniczych. Skuteczne zabezpieczenie kopalni przed zagrożeniami naturalnymi można zatem praktycznie osiągnąć jedynie w drodze odpowiednich rozwiązań technologicznych. O skuteczności bezpiecznych rozwiązań technologicznych decydują: właściwe udokumentowanie i dostęp do informacji istotnych dla tych rozwiązań, 199

14 T. KACZAREWSKI, M. SOŁOWCZUK Sposoby zapobiegania zagrożeniom związanym... właściwe do niniejszych warunków projektowania eksploatacji, skuteczność kontroli realizowanych zamierzeń technologicznych i ich korygowanie w oparciu o nowe informacje, dokładne monitorowanie skutków prowadzonej eksploatacji, zapewnienie w rozwiązaniach technologicznych gotowości do działań zapobiegających i likwidujących zagrożenia. Na podstawie wieloletnich, praktycznych doświadczeń, opartych w dużej mierze na bardzo kosztownych i niebezpiecznych zdarzeniach, należy stwierdzić, że warunkiem prawidłowego technologicznego przygotowania eksploatacji złoża Turów jest przede wszystkim umiejętne zastosowanie i połączenie następujących czynników: wiarygodna, łatwo dostępna oraz aktualizowana na bieżąco dokumentacja mierniczo-geologiczna wiedza i doświadczenie kadry inżynierskiej, nowoczesna technika zbierania, przetwarzania i dostępu do informacji o warunkach złożowych i eksploatacyjnych, właściwa organizacja przygotowania i realizacji robót górniczych. Integracja tych czynników pozwala pokonać szereg barier, które w przeszłości bardzo istotnie przyczyniły się między innymi do powstawania osuwisk o charakterze katastrofalnym. Pozyskiwanie, gromadzenie, przetwarzanie i udostępnianie informacji istotnych dla skutecznego zapobiegania i przeciwdziałania zagrożeniom naturalnym w Kopalni Turów prowadzone jest z zastosowaniem Górniczego Systemu Informatycznego. Wdrożenie tego systemu oraz zastosowanie nowoczesnych technologii w pracach mierniczych, geologicznych, geotechnicznych spowodowało zasadniczą poprawę bezpieczeństwa robót górniczych oraz ograniczenie niekorzystnego wpływu eksploatacji górniczej na środowisko naturalne. Ways of natural threats prevention in Turów lignite strip mine This article describes dificult conditions of mining exploitation in Turow lignite open pit mine and usage of new technologies in process of exploitation planning. It also describes the ways in which we use new technologies to predict and avoid dangerous situations which are always connected with mining activity. Przekazano: 19 marca 2004 r 200