Tadeusz KACZAREWSKI, Donat MILKOWSKI, Tomasz ŻWIRSKI KWB Turów S.A., Bogatynia



Podobne dokumenty
Zastosowanie technologii SIP do prognozowania zagrożeń naturalnych w KWB TURÓW S.A.

Górniczy System Informatyczny wspomagający monitorowanie zagrożeń górniczych w BOT KWB Turów S.A.

Zagrożenie osuwiskowe w odkrywkowych zakładach górniczych w świetle nowych regulacji prawnych

MONITORING ZAGROŻEŃ NATURALNYCH W PGE GIEK S.A. ODDZIAŁ KWB TURÓW

GÓRNICZY SYSTEM INFORMATYCZNY W BOT KWB TURÓW SA. 1. Wstęp. Tadeusz Kaczarewski*, Tomasz Żwirski*, Maciej Kmiołek*

Tadeusz KACZAREWSKI, Donat MILKOWSKI, Jarosław DYMARSKI, Małgorzata WÓJCICKA-MILEWSKA KWB Turów S.A.

ZAGROŻENIA NATURALNE W ODKRYWKOWYCH ZAKŁADACH GÓRNICZYCH

ZABEZPIECZENIE I MONITORING OSUWISK POWSTAŁYCH NA ZBOCZU PÓŁNOCNYM WYROBISKA ODKRYWKOWEGO BOT KWB TURÓW SA

ZAGROŻENIA NATURALNE W ZAKŁADZIE GÓRNICZYM KWB BEŁCHATÓW. ROZPOZNAWANIE I ZAPOBIEGANIE ZAGROŻENIOM

Mariusz CZOP. Katedra Hydrogeologii i Geologii Inżynierskiej AGH

Sposoby zapobiegania zagrożeniom związanym z eksploatacją złoża węgla brunatnego Turów

Opracowanie materiałów do decyzji środowiskowej, projektu budowlanego i wykonawczego oraz dokumentacji przetargowej dla budowy obwodnicy miasta Lipna

WPŁYW SPOSOBU ZWAŁOWANIA NA WIELKOŚĆ WYROBISKA KOŃCOWEGO NA PRZYKŁADZIE ODKRYWKI DRZEWCE W KWB KONIN

Spis treści Wykaz ważniejszych pojęć Wykaz ważniejszych oznaczeń Wstęp 1. Wprowadzenie w problematykę ochrony terenów górniczych

Streszczenie Programu ochrony powietrza dla strefy miasto Zielona Góra ze względu na przekroczenie wartości docelowej benzo(a)pirenu w pyle PM10

SPIS TREŚCI. PODSTAWOWE DEFINICJE I POJĘCIA 9 (opracowała: J. Bzówka) 1. WPROWADZENIE 41

Dokumentowanie warunków geologiczno-inżynierskich w rejonie osuwisk w świetle wymagań Eurokodu 7

dr hab. inż. LESŁAW ZABUSKI ***

ZAGADNIENIA OCHRONY I DOSTĘPU DO ZASOBÓW WĘGLA BRUNATNEGO W ZŁOŻU TURÓW W ASPEKCIE ZDARZEŃ POWODZIOWYCH ZAISTNIAŁYCH W SIERPNIU 2010

NOWOCZESNE TECHNOLOGIE ENERGETYCZNE Rola modelowania fizycznego i numerycznego

Bazy danych geologiczno-inżynierskich Państwowej Służby Geologicznej w procesie inwestycyjnym i w planowaniu przestrzennym

Regionalne dokumentacje hydrogeologiczne

STAN ZAGROŻEŃ NATURALNYCH W KOPALNIACH WĘGLA BRUNATNEGO ZE SZCZEGÓLNYM UWZGLĘDNIENIEM ZAGROŻEŃ WYSTĘPUJĄCYCH W KWB BEŁCHATÓW

ZAGROŻENIE WYRZUTAMI GAZÓW I SKAŁ

KORZYŚCI DLA GMIN I INWESTORÓW Z PROWADZENIA PRAC GEOLOGICZNO-INŻYNIERSKICH I REKULTYWACYJNYCH

W trosce o dostarczenie dobrej jakości wody dla ludności Mazowsza

Geotechnika komunikacyjna / Joanna Bzówka [et al.]. Gliwice, Spis treści

GENERALNA DYREKCJA DRÓG KRAJOWYCH I AUTOSTRAD ODDZIAŁ W OLSZTYNIE SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE NA DOKUMENTACJĘ PROJEKTU:

Romuald SALATA, Leszek SONDAJ, Michał WOJCIECHOWSKI Polska Grupa Energetyczna Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna S.A. Oddział KWB Turów w Bogatyni

ZASTOSOWANIE NAZIEMNEJ FOTOGRAMETRII CYFROWEJ DO AKTUALIZACJI MAPY NUMERYCZNEJ W ODKRYWKOWYCH ZAKŁADACH GÓRNICZYCH

kataster, numeryczne modele terenu, tachimetria elektroniczna czy GPS, wykorzystywane coraz częściej do pozyskiwania, analizowania i przetwarzania

ZASTOSOWANIE NOWOCZESNYCH TECHNIK GEODEZYJNYCH W PRACACH MIERNICZYCH KOPALNI ODKRYWKOWEJ PGE KWB TURÓW SA

RAPORT Z MONITORINGU OBSERWACYJNEGO WIZJI LOKALNEJ MAJĄCEJ NA CELU OBSERWACJĘ I KONTROLĘ OSUWISKA POŁOŻONEGO W: Grudzień 2015 r.

GEOTECHNICZNE WARUNKI POSADOWIENIA

Wybrane aspekty badań gruntów w rejonach występowania procesów geodynamicznych

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących innych dokumentacji geologicznych

ZASTOSOWANIE TECHNIK ELASTOOPTYCZNYCH W PROCESIE KONTROLI STATECZNOŚCI ZBOCZY

ZASTOSOWANIE SYSTEMÓW INFORMATYCZNYCH DLA POTRZEB SPORZĄDZANIA DOKUMENTACJI MIERNICZO-GEOLOGICZNEJ ZAKŁADU GÓRNICZEGO

analiza form geomorfologicznych; zagadnienia zagrożeń - osuwisk, powodzi i podtopień

TELEDETEKCJA Z ELEMENTAMI FOTOGRAMETRII WYKŁAD 10

Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych

2. Parametry wpływające na wartość współczynnika spływu powierzchniowego

INŻYNIERIA I BUDOWNICTWO

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 15 grudnia 2011 r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących innych dokumentacji geologicznych

INFORMACJE ZAWARTE W ZMIANIE PLANU ZAGOSPODAROWANIA PRZESTRZENNEGO WOJEWÓDZTWA LUBUSKIEGO

Górnicze zagospodarowanie złoża węgla brunatnego Gubin - wybrane zagadnienia - prognozowane korzyści dla gmin i regionu

MOŻLIWOŚĆ WYKORZYSTANIA OBIEKTÓW GÓRNICZYCH DLA CELÓW REKREACYJNYCH NA PRZYKŁADZIE ZWAŁOWISKA ZEWNĘTRZNEGO POLA SZCZERCÓW

ZASTOSOWANIE GEOMETRII INŻYNIERSKIEJ W AEROLOGII GÓRNICZEJ

EMISJA GAZÓW CIEPLARNIANYCH Z NIECZYNNEGO SZYBU - UWARUNKOWANIA, OCENA I PROFILAKTYKA

Donat MILKOWSKI, Jacek NOWAK PGE Kopalnia Węgla Brunatnego Turów S.A, Bogatynia

Projekt został zrealizowany przy wsparciu finansowym Komisji Europejskiej w ramach programu Uczenie się przez całe życie

SPECYFIKACJA NA PROJEKTOWANIE

Każdy system GIS składa się z: - danych - sprzętu komputerowego - oprogramowania - twórców i użytkowników

Eksploatacja gazu z łupków a gospodarka wodna kraju

STUDIUM OPTYMALIZACJI I ROZWOJU INFRASTRUKTURY DROGOWEJ DLA NADLEŚNICTWA (na przykładzie projektu realizowanego w Nadleśnictwie Bolesławiec)

Warsztaty pt.: Wybrane aspekty formalno-prawne z zakresu geologii inżynierskiej i hydrogeologii

Karta dokumentacyjna naturalnego zagrożenia geologicznego działalność górnicza Deformacje nieciągłe

WYDAJNOŚĆ I CZAS PRACY KOPAREK WIELONACZYNIOWYCH W KOPALNIACH WĘGLA BRUNATNEGO W POLSCE. 1. Wprowadzenie. Zbigniew Kasztelewicz*, Kazimierz Kozioł**

Warszawa, dnia 27 kwietnia 2012 r. Poz. 463

mgr Sławomir Gawałko upr. geologiczne: V-1494, VI-0396 dr inż. Jan Wencewicz Upr. bud. St-584/78 Członek MAZ/WM/1580/1 Warszawa, kwiecień 2010 r.

Komentarz technik górnictwa odkrywkowego 311[13]-01 Czerwiec 2009

1. Ustalanie geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych obejmuje/ polega na:

ZagroŜenia naturalne w odkrywkowych zakładach górniczych. Spis treści

Porozumienie Producentów. Węgla Brunatnego nr 3 (92) 2015

Dane geoinżynierskie podstawą do planowania i projektowania inwestycji infrastrukturalnych

PROJEKT GEOTECHNICZNY

efekty kształcenia dla kierunku studiów WIEDZA

LKA /2013 K/13/006 WYSTĄPIENIE POKONTROLNE

Koncepcja pomiaru i wyrównania przestrzennych ciągów tachimetrycznych w zastosowaniach geodezji zintegrowanej

WARUNKI OPTYMALIZACJI TECHNOLOGII ROBÓT STRZAŁOWYCH W ODKRYWKOWYCH ZAKŁADACH GÓRNICZYCH

System oceny oddziaływania na środowisko depozytów mułów węglowych

Gdański system monitoringu hydrologicznego

ZAKRES EGZAMINU DYPLOMOWEGO ST.1 GiK 2016/17

OPTYMALIZACJA SZEROKOŚCI PASÓW OCHRONNYCH PRZY ODKRYWKOWEJ EKSPLOATACJI KOPALIN POSPOLITYCH

Centrum monitoringu i prognozowania bezpieczeństwa pożarowego i ekologicznego lasów w Województwie Zachodniopomorskim

Zastosowanie symulacji komputerowej do badania właściwości hydraulicznych sieci wodociągowej

Fundamentem nazywamy tę część konstrukcji budowlanej lub inżynierskiej, która wsparta jest bezpośrednio na gruncie i znajduje się najczęściej poniżej

Projekt Kompleksowe zabezpieczenie przeciwpowodziowe Żuław Etap I Miasto Elbląg

ZRÓWNOWAŻONA GOSPODARKA WODNA W PRZESTRZENI MIEJSKIEJ

Wieliczka - mikrograwimetria a zagrożenia powierzchni terenu górniczego

Warszawa, dnia 26 sierpnia 2014 r. Poz OBWIESZCZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA. z dnia 19 maja 2014 r.

Wydział Górnictwa i Geoinżynierii, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków **

PROGNOZY METEOROLOGICZNE NA POTRZEBY OSŁONY HYDROLOGICZNEJ. Teresa Zawiślak Operacyjny Szef Meteorologicznej Osłony Kraju w IMGW-PIB

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA SPRAW WEWNĘTRZNYCH I ADMINISTRACJI 1) z dnia 24 października 2005 r.

ROLA WODY W ZRÓWNOWAŻONYM ZAGOSPODAROWANIU MIASTA KRAKOWA - PROPOZYCJE KOMPLEKSOWYCH ROZWIĄZAŃ

ANEKS DO RAPORTU ODDZIAŁYWANIA NA ŚRODOWISKO

D O K U M E N T A C J A G E O T E C H N I C Z N A ( O P I N I A G E O T E C H N I C Z N A )

Osuwiska jako naturalne zagrożenia na terenach zurbanizowanych metody wstępnego rozpoznania terenów zagrożonych

Miejscowość: Ostrówek Gmina: Klembów Powiat: Wołomiński. Zleceniodawca: Opracowanie: Hydrotherm Łukasz Olszewski. mgr inż.

Czym jest OnDynamic? OnDynamic dostarcza wartościowych danych w czasie rzeczywistym, 24/7 dni w tygodniu w zakresie: czasu przejazdu,

MODEL PRZEPŁYWU WÓD PODZIEMNYCH DLA ZWAŁOWISKA NADKŁADU Z ODKRYWKOWEJ KOPALNI WĘGLA BRUNATNEGO

Wpływ likwidacji górnictwa na środowisko wodne na przykładzie regionu częstochowskiego i górnośląskiego

Lista pytań ogólnych na egzamin inżynierski

Kategoria geotechniczna vs rodzaj dokumentacji.

Rewitalizacja i rekultywacja terenów pogórniczych w Polsce

DZIENNIK USTAW RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ

Nasyp przyrost osiadania w czasie (konsolidacja)

POMIARY NAPRĘŻEŃ DO OCENY STATECZNOŚCI GÓROTWORU. 1. Wprowadzenie. Leopold Czarnecki*, Maria Dynowska**, Jerzy Krywult**

2. Wyznaczenie środka ciężkości zwałowiska zewnętrznego

Wykorzystanie Bezzałogowych Statków Latających w różnych zastosowaniach budowalnych i geodezyjnych

Transkrypt:

Mat. Symp. str. 307 317 Tadeusz KACZAREWSKI, Donat MILKOWSKI, Tomasz ŻWIRSKI KWB Turów S.A., Bogatynia Zabezpieczenie Kopalni Węgla Brunatnego Turów przed zagrożeniami naturalnymi Streszczenie Kopalnia Turów ma wyjątkowo trudne warunki geologiczno-inżynierskie, w których prowadzi eksploatację złoża. Towarzyszą im zawsze zagrożenia naturalne. Podzielono je na zagrożenia geotechniczne, związane głównie z utratą stateczności zboczy i skarp wyrobiska odkrywkowego i zwałowisk nadkładu, zagrożenia wodne i zagrożenia endogenicznymi pożarami węgla. Kopalnia Turów posiada odpowiednio zorganizowane służby, oraz system rozpoznawania, rejestrowania i prognozowania zagrożeń naturalnych. Do najgroźniejszych zagrożeń dla otoczenia Kopalni oraz dla jej podstawowych obiektów należy zaliczyć osuwiska zboczy odkrywki i zwałowisk. W celu skutecznego przeciwdziałania takim zagrożeniom rozwijany i unowocześniany jest w Kopalni system kontroli stateczności zboczy. Działania mające na celu zapobieganie zagrożeniom osuwiskowym zboczy są prowadzone na wszystkich etapach projektowania, eksploatacji i przygotowania kopalni do przyszłej likwidacji. Kontrola stateczności zboczy prowadzona jest kompleksowo, w nawiązaniu do monitoringu innych zagrożeń naturalnych, z wykorzystaniem możliwie najszerszego zakresu przydatnych informacji z zastosowaniem nowoczesnych środków oraz metod. Wdrożony został system informatyczny I/Mine w zakresie wspomagania pracy tych służb. W środowisku mapy cyfrowej Micro Station opracowywane są mapy zagrożeń geotechnicznych i wodnych. Prezentowane są na nich wektory przemieszczeń punktów pomiarowych, powierzchniowych i wgłębnych, ilustrujące deformacje górotworu, wypływy wód, ciśnienia porowe wody, itp. W oparciu o geologiczno-górniczą bazę danych (BDG) wykonywane są przekroje geologiczne i oceniane parametry geotechniczne gruntów niezbędne do analiz stateczności skarp i zboczy przy użyciu programów do modelowania geotechnicznego współpracujących z Micro Station. Przy pomocy sondowań sondą Hyson 200 oceniane są parametry geotechniczne gruntów. Jednym z elementów informatycznego systemu górniczego jest mapa prognozowania deformacji terenu w celu określenia obecnego i przewidywanego wpływu eksploatacji na obiekty w otoczeniu kopalni. Wdrożone oprogramowanie pozwala na inwentaryzację osiadań oraz ich prognozowanie na następne lata. Informatyczne wspomaganie prac górniczych służb kopalnianych stwarza szerokie możliwości przewidywania oraz oceny i zwalczania zagrożeń naturalnych. 1. Zakres ingerencji eksploatacji w środowisko Eksploatacja odkrywkowa w Kopalnia Węgla Brunatnego Turów objęła dotychczas wyrobiskiem i zwałowaniem nadkładu obszar o powierzchni około 4500 ha, a docelowo zajmie 5245 ha. W wyniku prowadzonej od 99 lat eksploatacji węgla przemieszczono dotychczas około 1700 mln m 3 nadkładu i wydobyto blisko 1 mld Mg węgla brunatnego. Głębokość wyrobiska wynosi obecnie 250 m, a maksymalna miąższość zwałowiska zewnętrznego 245 m. 307

T. KACZAREWSKI, D. MILKOWSKI, T. ŻWIRSKI Zabezpieczenie Kopalni Węgla... Rys. 1.1. Lokalizacja KWB Turów Fig. 1.1. Location of brown coal pit The KWB Turów Planuje się, że ostatecznie wielkość przemieszczonej masy wyniesie ponad 7,5 mld Mg. Eksploatacja i zwałowanie tak dużych mas, szczególnie w bardzo skomplikowanych warunkach geologicznych, wywołuje zmiany w pierwotnych układach statycznych górotworu, w stosunkach wód wgłębnych i na powierzchni terenu. W otoczeniu kopalni znajdują się Elektrownia Turów, granice państwa, rzeki: Nysa Łużycka i Miedzianka, miasta: Bogatynia, Zittau, Hradek, kilka wsi i osiedli. Obszar ten charakteryzuje się dużym zurbanizowaniem, gęstą siecią dróg publicznych, linii kolejowych, przesyłowych sieci energetycznych, a w tym wiele obiektów wymagających dużej stabilności powierzchni terenu W niekorzystnych sytuacjach zmiany te mogą prowadzić do zagrożeń ruchu kopalni oraz jej otoczenia. W tym celu kopalnia posiada odpowiednio zorganizowany i stale ulepszany system monitorowania oddziaływania na środowisko oraz rozpoznawania zagrożeń naturalnych. W Kopalni Turów do głównych zagrożeń naturalnych należą: a) zagrożenia geotechniczne, b) zagrożenia wodne, c) zagrożenia pożarowe w wyniku pożarów endogenicznych. Zarządzenie Kierownika Ruchu Zakładu Górniczego nr 5/00 precyzuje następujące typy i skale zagrożeń naturalnych [2]: zagrożenia naturalne dla ludzi, dla bezpieczeństwa ruchu zakładu górniczego, dla majątku przedsiębiorstwa, zagrożenia naturalne dla bezpieczeństwa powszechnego w związku z ruchem zakładu górniczego KWB Turów są to sytuacje, gdy nastąpi utrata stateczności: - zbocza zachodnie odkrywki obejmujące filar rzeki Nysy Łużyckiej i drogę państwową Trzciniec-Sieniawka, - zbocza południowej odkrywki obejmujące drogę państwową, - utrata stateczności zbocza wschodniego zwałowiska zewnętrznego w taki sposób, że osuwające się masy ziemne mogą naruszyć granicę państwa, zniszczyć potok Czerwienica lub zniszczyć system zbiorników-osadników, 308

- utrata stateczności zbocza zachodniego zwałowiska zewnętrznego w taki sposób, że osuwające się masy ziemne mogą naruszyć system hydrotechniczny ochrony zbiornika Zatonie lub zbiornik nr 7 w rejonie Działoszyna. Przykłady osuwisk przedstawiono na poniższych fotografiach (fot. 1.1 i 1.2). Fot. 1.1. Osuwisko w warstwach pochylonych, na kontakcie węgiel ił. Pole II, piętro +105/125, 2003 r. Fot. 1.1. The slide on lignite-loam contact, level +105/+125, 2003 r. Fot. 1.2. Zapadnięcie się poziomu zwałowego +440 zwałowarki Z-44 1999 r. Fot. 1.2. The collapse on the level +440 near speader Z-44, 1999 r. 309

T. KACZAREWSKI, D. MILKOWSKI, T. ŻWIRSKI Zabezpieczenie Kopalni Węgla... 2. Czynniki powodujące występowanie zagrożeń naturalnych Do głównych czynników powodujących występowanie zagrożeń geotechnicznych w KWB Turów należy zaliczyć: - obecność uskoków tektonicznych, - duże nachylenie warstw, - spękania i szczeliny odprężeniowe, - wycieki wody z soczew i przerostów, piaszczystych, oraz pokładów węgla, - duże wysokości i kąty nachylenia skarp, - niekorzystne warunki pogodowe (ulewne deszcze, zmiany temperatury), - długi okres postoju skarp i zboczy. Fot. 2.1. Osuwisko na uskoku, poz. +85 (2000 r.) Fot. 2.1. The slide on the mine fault, level +85 (2000 r.) W KWB Turów, z uwagi na głównie ilasty charakter gruntów nadkładu zagrożenia wodne nie są tak poważne jak zagrożenia geotechniczne. Związane są one z wypływami wody lub kurzawki na skarpach lub w podziemnych wyrobiskach odwadniających, procesem sufozyjnym w gruncie w skarpach lub w wyrobiskach i zwałowiskach, dopływami do wyrobiska po intensywnych opadach atmosferycznych lub z cieków powierzchniowych przy stanach powodziowych, itp. Czynnikami powodującymi występowanie zagrożeń wodnych są: - wypływy wód i kurzawki z nacinanych skarpami zawodnionych soczew i warstw piaszczysto-żwirowych gruntów nadkładu, - wypływy wody z pokładów węgla, - powodziowe stany wód w rzekach Nysa Łużycka i Miedzianka sąsiadujących z wyrobiskiem odkrywkowym, - intensywne opady atmosferyczne na rozległy już teren kopalni stanowiący lokalną zlewnię. 310

Fot. 2.2. Wypływ wody na poziom + 145 koparki K-11 po nacięciu uskoku południowego Fot. 2.2. The outflow of water after the cut of south fault, near excavator K-11, level +145 Zagrożenia wywołane pożarami endogenicznymi węgla występują zarówno w wyrobisku odkrywkowym jak i na zwałowisku wewnętrznym oraz składowiskach węgla. Powstają one przy zaistnieniu trzech współdziałających równocześnie czynników: - obecności rozdrobnionego węgla skłonnego do niskotemperaturowego utleniania, - łatwy dostęp powietrza do miejsca gromadzenia węgla, spękania calizny węglowej, - możliwości akumulacji ciepła wydzielającego się w czasie reakcji utleniania węgla. Fot. 2.3. Pożar po nacięciu chodników 3w i 5w przez koparkę K-5 na poz.+105 Fot. 2.3. The fire after the cut of gallery 3w and 5w by excavator K-5, level +105 311

T. KACZAREWSKI, D. MILKOWSKI, T. ŻWIRSKI Zabezpieczenie Kopalni Węgla... 3. Rozpoznawanie i kontrola zagrożeń naturalnych Działy Geologiczny i Geotechniczny pozyskują, gromadzą i aktualizują informacje o czynnikach wywołujących zagrożenia naturalne. Niezależnie od tych działów odpowiednimi wewnętrznymi zarządzeniami powołano Zespół Zagrożeń Naturalnych o charakterze głównie analityczno-decyzyjnym, grupujący oprócz przedstawicieli w/w dwóch Działów także innych specjalistów z kopalni, a także w miarę potrzeb ekspertów spoza kopalni. Kontrola stateczności zboczy i ich otoczenia jako głównego elementu zagrożeń geotechnicznych prowadzona jest w kopalni Turów wg opracowywanych planów obsługi geotechnicznej odkrywki i zwałowiska zewnętrznego stanowiących integralną część całości systemu monitorowania zagrożeń naturalnych i oddziaływania kopalni na środowisko (Kaczarewski 1998). W skład systemu kontroli stateczności zboczy i ich otoczenia wchodzą następujące działania: - obsługa geologiczno-geotechniczna odkrywki i zwałowisk (kartowanie skarp oraz powstających osuwisk, badania parametrów fizyko-mechanicznych gruntów, sondowania statyczne gruntów zwałowisk, pomiary ciśnień porowych wody, itp.) - powierzchniowe pomiary geodezyjne zboczy i ich otoczenia, - wgłębne pomiary inklinometryczne górotworu i zwałowisk w rejonach zboczy, - obserwacje hydrogeologiczne zboczy i ich otoczenia, - bieżąca kontrola stanu skarp i zboczy prowadzona przez dozór Kopalni, - specjalistyczne badania i ekspertyzy, - ocena stanu zagrożeń geotechnicznych, a w tym stateczności zboczy. 4. Techniki zbierania informacji Dla określenia aktualnej sytuacji zagrożeń naturalnych i ich przewidywania w przyszłości potrzebne są informacje o zjawiskach zachodzących dotychczas oraz o czynnikach mających pośredni lub bezpośredni wpływ na stan bezpieczeństwa. Informacje te są pozyskiwane z następujących źródeł: Mapy archiwalne. Analiza map archiwalnych rozpoczyna się po ich skanowaniu i kalibracji programem I _RAS B. Następnie dane zapisane w postaci rastrowej są odczytywane jako jedna z warstw wektorowej Mapy Zagrożeń Naturalnych tworzonej w środowisku MicroStation. Opracowania archiwalne. Liczne opracowania i analizy wykonywane przez służby KWB Turów S.A. oraz instytucje naukowe, po uwzględnieniu aktualnego stanu wiedzy na dany temat, są cennym źródłem informacji wykorzystywanym w bieżących opracowaniach, analizach i badaniach. Obserwacje terenowe. Obserwacje terenowe są podstawowym źródłem pozyskiwania informacji na temat aktualnego stanu bezpieczeństwa pracy maszyn podstawowych oraz stateczności skarp i zboczy. Wielokrotnie zaobserwowane podczas bieżących kontroli zjawiska geotechniczne były pierwszymi objawami rozpoczynających się procesów deformacyjnych. Sondowania geostatyczne. W celu określenia miejscowych cech fizykomechanicznych gruntów, stref osłabień, ciśnień porowych oraz do śledzenia zmian właściwości gruntów zwałowych w czasie, wykonuje się sondowania geostatyczne sondą Hyson-200. W wyniku pomiaru uzyskuje się następujące dane: opór na stożku, opór na pobocznicy, ciśnienie porowe oraz dyssypacja ciśnienia porowego. Przy pomocy specjalistycznego oprogramowania CPT pro można określić rodzaje gruntów na poszczególnych głębokościach oraz stopień zagęszczenia I d. Zastosowanie sondy umożliwia szybkie uzyskiwanie informacji o parametrach gruntów, co ma niezmiernie ważne znaczenie przy rozpoznawaniu zagrożeń geotechnicznych, 312

zwłaszcza w sytuacjach awaryjnych. Wyniki tych badań służą także do weryfikacji projektów zwałowania i są uwzględniane przy obliczeniach stateczności skarp. Fot. 4.1. Sonda Hyson 200 w czasie badań gruntów na zwałowisku zewnętrznym Fot. 4.1. The geotechnical laboratory Hyson 200, in work time on the external stockpile Fot. 4.2. Wnętrze sondy Hyson 200 Fot. 4.2. Equipment inside the geotechnical laboratory 313

T. KACZAREWSKI, D. MILKOWSKI, T. ŻWIRSKI Zabezpieczenie Kopalni Węgla... Pomiary inklinometryczne. W celu kontroli przemieszczeń wgłębnych wykonywane są pomiary w otworach (do 135 m) za pomocą sondy inklinometrycznej Sinco. Określają one głębokość, azymut oraz wartość przemieszczenia z dokładnością powyżej 0,1 mm. Kontrola tych przemieszczeń możliwa jest po odpowiednim przetworzeniu danych uzyskanych z pomiaru za pomocą specjalistycznych programów komputerowych. Można w ten sposób śledzić historię danej deformacji i korelować ją z warunkami wydobycia, zawodnienia górotworu itp. Pomiary ciśnień porowych. System zainstalowanych czujników ciśnień porowych służy do rejestracji wielkości zmian ciśnienia porowego w korpusach zwałowisk. Najczęściej wzrost ciśnienia powodowany jest oddziaływaniem frontów roboczych zwałowarek. Czujniki zainstalowane są na głębokościach 30 100 m. Pomiary ciśnień piezometrycznych Czujniki piezometryczne określają wartość ciśnienia wody na głębokości zainstalowania czujnika. Pomiary geodezyjne Sieci Kontrolno Pomiarowej. Do kontroli powierzchniowych deformacji służy odpowiednio zorganizowany System Kontrolno-Pomiarowy (SKP). KWB Turów S.A. posiada dla rejonów o szczególnym znaczeniu gęstą sieć reperów SKP, umożliwiającą określenie: zasięgu deformacji, kierunku rozprzestrzeniania deformacji, wartości przemieszczeń, średniej prędkości przemieszczeń. Pomiary GPS zaistniałych zjawisk geotechnicznych (deformacji, rozmyć, obsuwów, szczelin, itp.). Od roku 1993 w KWB Turów użytkowana jest satelitarna technika pomiarowa GPS. Zastosowanie techniki GPS obecnie pozwoliło na poprawę dokładności pomiarów do poziomu kilku milimetrów oraz usprawniło szybkość i łatwość ich wykonywania. Obecnie pomiary powstałych deformacji terenu, obsuwów, rozmyć, szczelin czy też uskoków i naniesienie ich na mapy cyfrowe może być wykonywane samodzielnie według potrzeb przez obsługę geologiczną i geotechniczną w niedługim czasie po zgłoszeniu w/w zjawisk przez służby ruchowe kopalni. Wykonywanie fotografii cyfrowych. Dzięki fotografii cyfrowej można: bardzo szybko określić rzeczywistą geometrię uskoku tektonicznego (zrzut, kąt nachylenia) i jego położenie na skarpie, dokumentować przebieg w czasie deformacji, obrazowo przedstawiać zjawiska trudne do opisania itp. 5. Prognoza stateczności skarp, zboczy i osiadań terenu w otoczeniu kopalni Zebranie, archiwizacja oraz przetwarzanie tak licznych danych wchodzących w skład systemu kontroli stateczności zboczy oraz ich otoczenia i ogólnie danych o zagrożeniach naturalnych oraz oddziaływaniu kopalni na środowisko, nie było by obecnie możliwe bez wykorzystania technik informatycznych (Rybicki i in. 1999). Informacje gromadzone w cyfrowej bazie danych geologiczno-górniczych (BDG) są podstawowe dla tej problematyki. Ma ona charakter relacyjnej bazy danych. Składa się z szeregu tablic tematycznych. Ważnym elementem oceny zagrożeń naturalnych w KWB Turów jest wykonanie w oparciu o geologiczno-górniczą bazę danych oraz inne dane, mapy zagrożeń wodnych i geotechnicznych. Mapa ta zawiera informacje o czynnikach wpływających na takie zagrożenia, np. układ warstwic głównych powierzchni strukturalnych, kierunki i kąty nachylenia tych powierzchni, kąty generalnych nachyleń zboczy w odkrywce i na zwałowiskach, lokalizacja stref zawodnień górotworu oraz poziomów zwierciadeł wody, itp. W oparciu o te dane oraz na tle planów górniczych, na mapie zaznacza się przewidywane rejony zagrożone powstawaniem osuwisk, rejony przewidywanego występowania uskoków oraz szczelin odprężeniowych. Daje to 314

możliwość zaplanowania odpowiedniego sposobu prowadzenia robót górniczych oraz przyjęcia odpowiedniego reżimu monitorowania zagrożenia (ilość i rozmieszczenie punktów pomiarów deformacji górotworu częstotliwości pomiaru, itp.) w tych rejonach. Istotnym zagadnieniem rozwiązywanym w ramach informatycznego wspomagania prac w zakresie oceny zagrożeń naturalnych w KWB Turów jest też adaptacja istniejących programów do modelowania geotechnicznego dla potrzeb analiz stateczności skarp i zboczy. Zakupiony pakiet programów SLOPE/W, został wyposażony w interfejsy umożliwiające pobranie danych ze środowiska Micro Station i korzystania z bazy danych (BDG). Program SLOPE/W pozwala na analizę stateczności dowolnych zboczy i skarp przy użyciu dziewięciu różnych metod obliczeniowych przy dowolnych płaszczyznach poślizgu (rys. 5.1). Rys. 5.1. Przekrój obliczeniowy stateczności zbocza północnego Fig. 5.1. Cross-section through pillar of slope north Jednym z elementów informatycznego systemu górniczego działającym w KWB Turów jest Mapa prognozowania deformacji terenu w celu określenia obecnego i przewidywanego wpływu KWB Turów na obiekty w otoczeniu kopalni. Na podstawie obliczeń dokonanych metodą numeryczną sporządza się model niecki osiadań na przedpolu kopalni oraz określa kategorie terenu górniczego. Podstawą sporządzenia teoretycznego modelu jest analiza zależności między postępem eksploatacji odwodnienia wgłębnego, powodującą zmianę położenia zwierciadła wody, a wielkością osiadań w tym samym interwale czasu. Wdrożone oprogramowanie pozwala na inwentaryzację osiadań oraz ich prognozowanie na następne lata. Informatyczne wspomaganie prac służb kopalnianych (działów geologicznego, mierniczego, technologicznego, geotechnicznego stwarza szerokie możliwości przewidywania oraz oceny i zwalczania zagrożeń naturalnych. 6. Plan Ratownictwa KWB Turów S.A. ma opracowany i na bieżąco aktualizowany Plan Ratownictwa, który określa sposób i zasady prowadzenia akcji ratowniczych i prac profilaktycznych w razie zagrożenia bezpieczeństwa ludzi lub ruchu odkrywkowego zakładu górniczego, spowodowanego [5]: - pożarem w odkrywkowej części zakładu górniczego, - powodzią i wdarciem się wody do wyrobiska odkrywkowego, - utratą stateczności skarp i zboczy wyrobiska odkrywkowego lub zwałowiska, - awariami energomechanicznymi. Integralnymi elementami niniejszego planu są: Plan akcji przeciwpożarowej. Plan przeciwpowodziowy. 315

T. KACZAREWSKI, D. MILKOWSKI, T. ŻWIRSKI Zabezpieczenie Kopalni Węgla... Plan zabezpieczenia geotechnicznego. Zasady ratownictwa przy awariach energomechanicznych. Dla części podziemnej zakładu górniczego opracowany jest oddzielny "Plan ratownictwa - część podziemna". 7. Podsumowanie 7.1. Ważnym elementem oceny zagrożeń naturalnych w KWB Turów jest wykonanie w oparciu o informatyczną geologiczno-górniczą bazę danych cyfrowych map zagrożeń geotechnicznych i wodnych. Na mapie zaznacza się istniejące i przewidywane rejony zagrożone powstawaniem osuwisk, występowania uskoków oraz szczelin odprężeniowych, wypływu wód i występowania pożarów endogenicznych. Daje to możliwość zaplanowania odpowiedniego sposobu prowadzenia robót górniczych oraz przyjęcia odpowiedniego reżimu monitorowania zagrożenia. 7.2. Do najgroźniejszych zagrożeń dla otoczenia Kopalni oraz dla jej podstawowych obiektów należy zaliczyć osuwiska zboczy odkrywki i zwałowisk. W celu skutecznego przeciwdziałania takim zagrożeniom rozwijany i unowocześniany jest w Kopalni między innymi system kontroli stateczności zboczy z wykorzystaniem technik informatycznych. Działania te mają na celu zapobieganie zagrożeniom osuwiskowym zboczy, prowadzone są na wszystkich etapach projektowania, eksploatacji i przygotowania kopalni do przyszłej likwidacji. 7.3. Wprowadzony system monitorowania i badania procesów deformacji górotworu w KWB Turów w nawiązaniu do innych zagrożeń naturalnych, (wodne, pożarowe) z zastosowaniem nowoczesnych środków informatycznych oraz metod pozwala na wiarygodne pozyskiwanie z odpowiednim wyprzedzeniem danych o potencjalnych zagrożeniach na poszczególnych obiektach kopalni. Literatura [1] Rybicki St. 1996: Zjawiska osuwiskowe w krajowych kopalniach węgla brunatnego, ich skala, charakter i uwarunkowania. Mat. Sesji Nauk. nt Problemy Geotechniczne w Praktyce Inżynierskiej. Inst. Geot. Polit. Krakowskiej, Kraków, 157 164. [2] Zarządzenie nr 5/00 Kierownictwa Zakładu Górniczego KWB Turów w sprawie powołania Zespołu Zagrożeń Naturalnych. Bogatynia 2000 (maszynopis KWB Turów ). [3] Kaczarewski T., Bąk A., Milkowski D. 1998: System obserwowania deformacji górotworu w KWB Turów, mat. Konferencji Naukowo-Technicznej n.t. Nowoczesne technologie w badaniach deformacji na terenach eksploatacji górniczej, Zakopane 1-3.X.1998), 107 121. [4] Rybicki St., Wachelka L., Fułat E., Rupala M., Płonka E., Wiśniewski J., Milkowski D., Dymarski J. 1999: Informatyczne wspomaganie prac przy zagrożeniach naturalnych w górnictwie odkrywkowym na przykładzie KWB Turów mat. Konferencji Naukowo-Technicznej n.t. Optymalizacja wydobycia kopalin przy wykorzystaniu technik informatycznych, Bogatynia, 73 79. [5] Plan Ratownictwa KWB Turów, aktualizacja czerwiec 2001 r. 316

The Protection of the Brown Coal Pit Turów S.A. against the natural hazards The open pit mine Turów excavates lignite in a very difficult geological and geotechnical conditions. This threat can be divided into three groups: a) geotechnical, mainly connected with instability of embankments and slopes of the pit and overburden hips, b) water inflow, c) endogenic coal fires. The most hazardous events for the mine there are landslides of the embankments, slopes and dumps. To neutralise these hazards, Turów develop and modernise the monitoring system of the slope stability. Turów make prevention of slopes destabilisation on the every stage of projecting, exploitation, and prepare to liquidation. The Turów open pit mine is using supervising service network designed to detect, register and forecast natural hazards which may be related to mining. The supervising system is backed up by a computer system I/Mine. This system operates using digitised mapping system Micro Station providing geotechnical and water hazard maps. Maps are presenting displacements vectors related to fixed measurement points in horizontal and vertical dimensions providing soil/rock deformation patterns, water in- and outflow regimes, patterns of pressure of pore waters etc. Based on Geological Data Base (GDB) the Micro Station system provides geological crosssections and evaluates geotechnical parameters of soil/rock necessary for stability analysis of embankments and slopes and construction of geotechnical models. Przekazano: 25 marca 2003 r. 317