ODDZIAŁYWANIE ROBÓT STRZAŁOWYCH NA ŚRODOWISKO ODKRYWKOWYCH ZAKŁADÓW GÓRNICZYCH

Podobne dokumenty
Spis treści. 1. W podziemnych zakładach górniczych W odkrywkowych zakładach górniczych W górnictwie otworowym i wiertnictwie...

KSMD APN 2 lata pracy w kopalniach odkrywkowych

WARUNKI OPTYMALIZACJI TECHNOLOGII ROBÓT STRZAŁOWYCH W ODKRYWKOWYCH ZAKŁADACH GÓRNICZYCH

Wyższy Urząd Górniczy. Stan bezpieczeństwa przy wykonywaniu robót strzałowych w górnictwie odkrywkowym

Akademia Górniczo Hutnicza Wydział Górnictwa i Geoinżynierii METRYKA STRZAŁOWA

STOSOWANIE MATERIAŁÓW WYBUCHOWYCH W ZAKŁADACH GÓRNICZYCH. 1. Wstęp. Jan Krzelowski*, Andrzej Szulik* Górnictwo i Geoinżynieria Rok 28 Zeszyt 3/1 2004

(13) B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1. Fig 1 E21F 17/04 E21C 39/00

Dz.U Nr 64 poz. 737 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA SPRAW WEWNĘTRZNYCH I ADMINISTRACJI

DOSTAWY ŚRODKÓW STRZAŁOWYCH JAKO NOWOCZESNY WACHLARZ USŁUG W WARUNKACH KOPALNI ROGOŹNICA WRAZ Z ANALIZĄ KORZYŚCI TECHNICZNO-ORGANIZACYJNYCH

Analiza wpływów sejsmicznych na środowisko szybu przy prowadzeniu robót górniczych za pomocą materiałów wybuchowych studium przypadku

Zagrożenie osuwiskowe w odkrywkowych zakładach górniczych w świetle nowych regulacji prawnych

ZAGROŻENIA NATURALNE W ODKRYWKOWYCH ZAKŁADACH GÓRNICZYCH

Projektowanie i wykonanie kompleksowych robót wiertniczo-strzałowych długimi otworami w górnictwie odkrywkowym surowców skalnych

Edward MACIĄG*, Jan WINZER**, Roman BIESSIKIRSKI** * Politechnika Krakowska ** Akademia Górniczo-Hutnicza

SYSTEM NIEELEKTRYCZNEGO INICJOWANIA

The study of seismic effects and modern systems of blasting explosives

Charakterystyka parametrów drgań w gruntach i budynkach na obszarze LGOM

ROCKSPLITTER. Nowa niewybuchowa technologia wydobywania kamienia blocznego i odspajania skał

PYTANIA EGZAMINACYJNE DLA STUDENTÓW STUDIÓW STACJONARNYCH I NIESTACJONARNYCH I-go STOPNIA

PRZEPISY PRAWNE DOTYCZĄCE STOSOWANIA MATERIAŁÓW WYBUCHOWYCH DLA CELÓW CYWILNYCH. 2. Podstawy prawne regulujące stosowanie materiałów wybuchowych

EFEKT SEJSMICZNY STRZELANIA W KOPALNIACH ODKRYWKOWYCH AKTUALNY STAN I ZALECANE KIERUNKI BADAŃ

ANALIZA WYPADKÓW ZWIĄZANYCH Z ZAGROŻENIEM METANOWYM W KOPALNIACH WĘGLA KAMIENNEGO W LATACH

Fundamenty na terenach górniczych

PRĘDKOŚĆ DRGAŃ JAKO WSKAŹNIK PROPAGACJI PARASEJSMICZNEJ

Zagrożenia środowiskowe na terenach górniczych

Wyższy Urząd Górniczy

Problemy opracowania projektów zagospodarowania złóż kopalin skalnych

ZAGROŻENIE WYRZUTAMI GAZÓW I SKAŁ

Dziennik Urzêdowy Komendy G³ównej Stra y Granicznej Nr Poz. 89. I. Magazyny bazowe

Analiza kosztów eksploatacji przy prowadzeniu robót strzałowych z wykorzystaniem elektronicznego systemu inicjowania materiałów wybuchowych

2. Roboty strzałowe w odkrywkowych zakładach górniczych

PRZYCZYNEK DO STOSOWANIA ELEKTRONICZNYCH SYSTEMÓW INICJACJI NA PRZYKŁADZIE SYSTEMU i-kon

Wydział Górnictwa i Geoinżynierii

PL B1. Sposób wykonywania włomów prostych równoległych dwufazowych z milisekundową inicjacją grupy otworów włomowych

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

Obiekty budowlane na terenach górniczych

Materiały na posiedzenie Rady Ochrony Pracy w dniu r.

Górnictwo odkrywkowe. Informacja o specjalności

AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA im. Stanisława Staszica Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Katedra Górnictwa Odkrywkowego

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2016 CZĘŚĆ PISEMNA

Roboty strzałowe a ochrona otoczenia dokumentowanie oddziaływania w kopalniach odkrywkowych

Opóźnienia milisekundowe a minimalizacja oddziaływania robót strzałowych na zabudowania w otoczeniu

Forma zajęć: Prowadzący: Forma zajęć: Prowadzący: ZAJĘCIA DLA SZKÓŁ O PROFILU GÓRNICZYM

Modułowe programy komputerowe wspomagające prowadzenie robót strzałowych

Strefa spękań w podziemnych przodkowych robotach strzelniczych Crack zone in underground blasting works

WPŁYW OPÓŹNIEŃ MILISEKUNDOWYCH PRZY PROWADZENIU STRZELAŃ EKSPLOATACYJNYCH NA CZĘSTOTLIWOŚCIOWE CHARAKTERYSTYKI DRGAŃ GRUNTU I BUDYNKÓW

Metody oceny stanu zagrożenia tąpaniami wyrobisk górniczych w kopalniach węgla kamiennego. Praca zbiorowa pod redakcją Józefa Kabiesza

Dynamiczne oddziaływania drgań na powierzchnię terenu ZG Rudna po wstrząsie z dnia roku o energii 1,9 E9 J

Doświadczenia w zakresie wykonywania robót wiertniczo-strzałowych system zleconym na przykładzie Nordkalk Sp. z o.o. - Zakład Miedzianka

BADANIA WPŁYWU ROBÓT STRZAŁOWYCH NA KONSTRUKCJĘ KOPARKI SCHRS 4000 PRACUJĄCEJ W NADKŁADZIE Z TWARDYMI PRZEROSTAMI WAPIENNYMI W KWB BEŁCHATÓW

Rozporządzenie Ministra Gospodarki

Wpływ warunków górniczych na stan naprężenia

KIEROWNIK RUCHU PODZIEMNEGO ZAKŁADU GÓRNICZEGO WYDOBYWAJĄCEGO WĘGIEL KAMIENNY

Parasejsmiczne obciążenia vs. stateczność obiektów.

1. Zagrożenie sejsmiczne towarzyszące eksploatacji rud miedzi w Lubińsko-Głogowskim Okręgu Miedziowym

mgr inż. Aleksander Demczuk

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

Ocena wpływu drgań na obiekty w otoczeniu i na ludzi NORMA PN-88/B 85/B /B Ocena wpływu drgań na ludzi w budynkach

DZIAŁANIA ZMIERZAJĄCE DO OGRANICZANIA ZAGROŻEŃ ZWIĄZANYCH Z PROWADZENIEM ROBÓT STRZAŁOWYCH W ODKRYWKOWYCH ZAKŁADACH GÓRNICZYCH

UCHWAŁA NR VIII/73/15 RADY GMINY SZCZERCÓW. z dnia 20 maja 2015 r.

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI I PRACY 1) z dnia 4 lipca 2005 r.

Próba określenia rozkładu współczynnika tłumienia na wybiegu ściany 306b/507 w KWK Bielszowice metodą pasywnej tłumieniowej tomografii sejsmicznej

PRACE GEODEZYJNE W GÓRNICTWIE

Kategoria geotechniczna vs rodzaj dokumentacji.

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 )

STUDIUM UWARUNKOWAŃ I KIERUNKÓW ZAGOSPODAROWANIA PRZESTRZENNEGO GMINY GORZYCE- II ZMIANA

Nowoczesne rozwiązania techniczne firmy Orica, stosowane w technice strzałowej...

Szacowanie względnego ryzyka utraty funkcjonalności wyrobisk w rejonie ściany w oparciu o rozpoznane zagrożenia

PL B BUP 12/13. ANDRZEJ ŚWIERCZ, Warszawa, PL JAN HOLNICKI-SZULC, Warszawa, PL PRZEMYSŁAW KOŁAKOWSKI, Nieporęt, PL

PROJEKT GEOTECHNICZNY

Warszawa, 22 luty 2016 r.

TECHNIKI MONITOROWANIA I OBNIŻANIA SIĘ GRUNTU ZWIĄZANYCH Z Z ŁUPKÓW

SPECJALISTYCZNE ROBOTY STRZELNICZE W KOPALNI GABRA BRASZOWICE

Tabela odniesień efektów kierunkowych do efektów obszarowych (tabela odniesień efektów kształcenia)

Protokół Nr 17. Katowice, r.

WPŁYW WYBRANYCH ELEMENTÓW TECHNIKI STRZELNICZEJ NA INTENSYWNOŚCI DRGAŃ GRUNTÓW**

Zbigniew ONDERKA, Roman BIESSIKIRSKI, Jacek SIERADZKI, Jan WINZER Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

This article is available in PDF-format, in colour, at:

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

I. Technologia eksploatacji złóż węgla kamiennego (moduł kierunkowy)

EKSPLOATACJA POKŁADU 510/1 ŚCIANĄ 22a W PARTII Z3 W KWK JAS-MOS W WARUNKACH DUŻEJ AKTYWNOŚCI SEJSMICZNEJ

ROZPORZĄDZENIE. MINISTRA ŚRODOWISKA l)

Monitoring drgań wzbudzanych robotami strzałowymi 2 lata pracy zautomatyzowanego systemu pomiarowego KSMD

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1)

Warszawa, dnia 31 marca 2016 r. Poz. 425 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 30 marca 2016 r. w sprawie kwalifikacji w zakresie geologii

Monitorowanie oddziaływania robót strzałowych na otoczenie nowe rozwiązania Monitoring the impact of blasting works on the environment - new solutions

Rozmieszczanie i głębokość punktów badawczych

METODYKA POMIAROWO-INTERPRETACYJNA WYZNACZANIA MODELU BUDYNKU PRZYDATNEGO W OCENIE WPŁYWU DRGAŃ PARASEJSMICZNYCH NA LUDZI

PROGNOZOWANIE WIELKOŚCI ZAGROŻEŃ POWSTAŁYCH PRZY PROWADZENIU ROBÓT STRZAŁOWYCH W BUDOWNICTWIE

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

RM R O Z P O R Z Ą D Z E N I E RADY MINISTRÓW z dnia 8 lipca 2011 r.

Fundamentowanie. Odwodnienie wykopu fundamentowego. Ćwiczenie 1: Zakład Geotechniki i Budownictwa Drogowego

Działalność inspekcyjna i kontrolna okręgowych urzędów górniczych i UGBKUE

ZAGROŻENIA NATURALNE W OTWOROWYCH ZAKŁADACH GÓRNICZYCH

Dobór systemu eksploatacji

Pytania (w formie opisowej i testu wielokrotnego wyboru) do zaliczeń i egzaminów

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 20/10

Mariusz CZOP. Katedra Hydrogeologii i Geologii Inżynierskiej AGH

Działalność inspekcyjna i kontrolna urzędów górniczych w 2007 roku

AKTYWNOŚĆ SEJSMICZNA W GÓROTWORZE O NISKICH PARAMETRACH WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH NA PRZYKŁADZIE KWK ZIEMOWIT

Transkrypt:

Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Nr 136 Politechniki Wrocławskiej Nr 136 Studia i Materiały Nr 43 2013 Adam MIREK* Mirosław STANEK** Grażyna DZIK* przesiewacze zataczające, sprawność przesiewania ODDZIAŁYWANIE ROBÓT STRZAŁOWYCH NA ŚRODOWISKO ODKRYWKOWYCH ZAKŁADÓW GÓRNICZYCH Roboty strzałowe są podstawową metodą urabiania złoża w odkrywkowych zakładach górniczych. Przedstawiono stan prawny oraz stan bezpieczeństwa w zakresie wykonywania robót strzałowych w latach 1990 2012. Podano okoliczności i przyczyny charakterystycznych zdarzeń zaistniałych w tego typu zakładach, a związanych ze stosowaniem środków strzałowych. Poddano analizie wpływ różnych czynników w trakcie wykonywania robót strzałowych na stan bezpieczeństwa. Przedstawiono krótką charakterystykę aparatur służących do monitorowania stref zagrożenia i wpływu robót strzałowych na środowisko oraz wnioski wynikające z dokonanej analizy. 1. WSTĘP Materiał wybuchowy jest podstawowym czynnikiem w procesie urabiania skał zwięzłych wykorzystywanych w gospodarce. W czasie reakcji wybuchu materiału wybuchowego powstaje wysokie ciśnienie gazów, które wykorzystywane jest do urabiania. Reakcja wybuchu jednakże, oprócz pożądanych efektów niesie ze sobą także zagrożenie dla osób wykonujących te prace oraz dla otoczenia, w którym są wykonywane. Użycie materiałów wybuchowych do celów cywilnych opiera się na wykorzystywaniu reakcji wybuchowej, której m.in. towarzyszą zjawiska mające wpływ na bezpieczeństwo ich użycia: bardzo duża prędkość reakcji, powstawanie znacznych ilości produktów gazowych, wysoka temperatura i ciśnienie, efekt świetlny i akustyczny. Zjawiska te generują powietrzną falę uderzeniową, sejsmiczne drgania górotworu, rozrzut odłamków skalnych i wydzielanie dużej ilości gazów postrzałowych. * Instytut Technik Innowacyjnych EMAG, Katowice, a.m@ermag.pl, gd@ermag.pl ** Wyższy Urząd Górniczy, Katowice, gg@wug.gov.pl

120 Powietrzna fala uderzeniowa, sejsmiczne drgania górotworu, rozrzut odłamków skalnych i wydzielenie się gazów postrzałowych są zjawiskami niepożądanymi w procesie urabiania surowców skalnych i mają negatywny wpływ na otoczenie, w którym zachodzą. Oddziaływanie tych zjawisk może wykraczać (czasem znacznie) poza obszar zakładu górniczego i skutkować narażeniem osób trzecich na ich negatywne skutki. 2. POSTANOWIENIA PRZEPISÓW REGULUJĄCE ODDZIAŁYWANIE ROBÓT STRZAŁOWYCH NA ŚRODOWISKO ODKRYWKOWYCH ZAKŁADÓW GÓRNICZYCH Gospodarkę materiałami wybuchowymi dla celów gospodarczych reguluje w Polsce ustawa [1], natomiast ruch zakładu górniczego, w którym pozyskiwane są kruszywa ze złóż reguluje ustawa [2], a na podstawie delegacji w niej zawartej Minister Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej wydał rozporządzenie [3], regulujące gospodarkę środkami strzałowymi w ruchu zakładu górniczego. W załączniku nr 3 do tego rozporządzenia [3] zostały określone szczegółowe zasady używania środków strzałowych w zakładach górniczych. Natomiast w załączniku nr 4 określono zasady wyznaczania stref zagrożenia wokół miejsca wykonywania robót strzałowych w odkrywkowych zakładach górniczych, zakładach górniczych wydobywających kopaliny otworami wiertniczymi oraz przy wykonywaniu robót geologicznych. Zgodnie z zapisem w załączniku nr 4 do wokół miejsc wykonywania robót strzałowych wyznacza się strefy zagrożenia ze względu na: działanie powietrznej fali uderzeniowej, rozrzut odłamków skalnych oraz drgania sejsmiczne górotworu. 3. WYPADKI I ZDARZENIA W RUCHU ODKRYWKOWYCH ZAKŁADÓW GÓRNICZYCH ZWIĄZANE Z UŻYWANIEM ŚRODKÓW STRZAŁOWYCH W efekcie niewłaściwego posługiwania się materiałem wybuchowym dochodzi często do niezamierzonych działań skutkujących niebezpiecznymi zdarzeniami.

liczba wypadków liczba poszkodowanych w tym śmiertelnych liczba wypadków liczba poszkodowanych w tym śmiertelnych liczba wypadków liczba poszkodowanych w tym śmiertelnych 121 Wypadki związane ze stosowaniem środków strzałowych w zakładach górniczych w latach 1990 2012 Zakłady podziemne Zakłady odkrywkowe Zakłady otworowe Tabela 1 Lata 1990 13 17 4 1991 6 7 3 1992 3 3 1 1 1 1 1993 10 12 2 2 2 1 1 1 1 1994 6 6 1 1 2 1 1995 2 2 1 1996 4 7 1 1 1997 2 4 1998 1 1 1 1 1999 2 2 1 2 1 1 1 2000 2001 1 3 1 2002 2 2 2003 5 54 2004 2 2 2005 2006 1 4 1 2007 4 7 1 2008 1 1 2009 1 2 2010 3 8 1 1 1 2011 2 2 1 2012 1 1 łącznie 71 144 16 9 12 4 3 3 1

122 Tabela 2 Krótka charakterystyka zdarzeń i wypadków związanych ze stosowaniem środków strzałowych w odkrywkowych zakładach górniczych na przestrzeni ostatnich 5 lat Data 20 II l998 20 III l999 29 V 2000 5 IV 2001 28 X 2008 22 I 2010 2 IX 2010 12 X 2010 Opis W ZKSM SA w Kopalni Granitu Rogoźnica w trakcie sporządzania ładunku MW składającego się z amonitu oraz naboju udarowego i zapalnika milisekundowego z nieustalonych przyczyn nastąpiła detonacja, wskutek której drobnych urazów doznał wiertacz strzałowy. W KSS Klęczany w trakcie przygotowywania ładunków materiału wybuchowego nastąpiła detonacja środków strzałowych; w jej wyniku śmiertelnych obrażeń ciała doznał strzałowy przygotowujący ładunki, a jego pomocnik (strzałowy) doznał ciężkich obrażeń ciała. W KCW Kujawy w Kopalni Wapienno podczas wykonywania robót strzałowych w progach przyspągowych po odpaleniu ładunku MW w otworach o długości 3,5 4,0 m i średnicy 105 mm bryła skalna o wymiarach 15 15 15 cm (ok. 13 kg) przebiła dach budynku i uszkodziła strop pomieszczenia mieszkalnego. W pomieszczeniu tym nikt nie przebywał; budynek zlokalizowany był od miejsca najbliżej wykonywanych robót strzałowych w odległości 320 m i 60 m powyżej spągu. Dla tego typu robót obowiązują strefy rozrzutu odłamków skalnych: 300 m poza wyrobisko i 400 m do wyrobiska. W Kopalni Wapienia Morawica podczas wiercenia otworu wiertnicą Hausherr na ścianie poziomu w części środkowej wyrobiska, nastąpiła detonacja MW, powodując odrzucenie na 8 m kabiny operatora wiertnicy. W wypadku operator koparki uległ wypadkowi śmiertelnemu, a dwóch pracowników doznało lekkich obrażeń ciała. W Kopalni Szarogłazu Młynów w wyniku prowadzonych robót strzałowych na górnym piętrze miał miejsce zwiększony rozrzut odłamków skalnych poza strefę rozrzutu ustaloną w planie ruchu (200 m); uszkodzone zostały dwa samochody osobowe oraz dwa budynki mieszkalno-gospodarcze w miejscowości Ławica. W Kopalni Granitu Strzelin w wyniku dokonanego odstrzału metodą długich otworów spadające odłamki skalne przekroczyły strefę rozrzutu określoną przez rzeczoznawcę ds. ruchu zakładu górniczego wynoszącą 85 m i doleciały na teren sąsiadującego z wyrobiskiem Zakładem Karnym, a także poza ten zakład, na odległość do ok. 320 m od miejsca odstrzału. W Kopalni Ogorzelec podczas wykonywania robót strzałowych metodą długich otworów nastąpił rozrzut odłamków skalnych poza ustaloną w planie ruchu strefę rozrzutu odłamków skalnych wynoszącą 200 m. W wyniku odstrzału spadające odłamki skalne przekroczyły ww. strefę i objęły swoim zasięgiem budynki mieszkalno-gospodarcze, znajdujące się w odległości od 240 do 330 m od miejsca odstrzału. Zdarzenie nie spowodowało żadnego wypadku, jedynie uszkodzenia poszycia dachowego i oszklenia budynków mieszkalnogospodarczych oraz uszkodzenia parkujących na posesjach samochodów. W KOSD SA w Kopalni Józefka w Górnie k. Kielc, podczas nabierania urobku do łyżki koparki E-303 nastąpiła detonacja ładunku MW (niewypału powstałego po strzelaniu metodą otworów strzałowych zwykłych pionowych); dwa odłamki skalne przebiły przednią szybę kabiny koparki uderzając operatora, który doznał obrażeń twarzy i szyi. Odłamki skalne rozrzucone podczas detonacji MW uszkodziły pracującą w przodku koparkę.

123 4. ORIENTACYJNE OBLICZANIE (OKREŚLANIE RZECZYWISTEGO ZASIĘGU) STREFY SZKODLIWYCH DRGAŃ SEJSMICZNYCH Drgania sejsmiczne (zwane często parasejsmicznymi wywołane czynnikiem ludzkim, a nie pochodzenia naturalnego) mogą oddziaływać w sposób szkodliwy na budynki zlokalizowane w otoczeniu kopalń odkrywkowych lecz mogą również powodować spękania górotworu, osiadanie podłoża, osuwiska oraz spełzywanie skarp i zboczy, wzajemne przesunięcia warstw skalnych lub ich rozwarstwienia, uaktywnienie uskoków tektonicznych, zmiany konsystencji skał luźnych (upłynnienie zawodnionych piasków lub zagęszczenie nawodnionych stref gruntowych) oraz zmianę warunków hydrogeologicznych wód podziemnych. Z prawidłowo zaprojektowanymi i wykonanymi robotami strzałowymi mamy do czynienia wtedy, gdy zdecydowana część energii detonacji ładunków MW została wykorzystana na pracę użyteczną, czyli urobienie i przemieszczenie skały. Natomiast zjawiskiem niepożądanym jest przekształcenie się części energii detonacji w drgania parasejsmiczne gruntu. Na intensywność drgań parasejsmicznych ma wpływ wiele czynników, z których najważniejszymi są: parametry strzelania (zabiór, przewiert, odległość między otworami strzałowymi, nachylenie ściany, średnica otworów, rodzaj użytego materiału wybuchowego), a także opóźnienie międzystrzałowe, jeżeli stosuje się odpalanie milisekundowe, właściwości fizyczne środowisk skalnych, w których prowadzone są roboty strzałowe, jak również budowa geologiczna masywu skalnego, w którym rozchodzą się fale sejsmiczne, charakter podłoża pod chronionymi obiektami oraz odległość od miejsca strzelania. Drgania mechaniczne spowodowane detonacją ładunku MW mają specyficzny charakter i nie mogą być porównywane z drganiami wzbudzanymi przez środki transportowe, pracę maszyn itp. Cechują się krótkim czasem trwania (1 10 s) oraz nieregularnym kształtem zapisu, z wyróżnieniem jednej lub kilku amplitud szczytowych. Próg szkodliwości będący przemieszczeniem, prędkością lub przyspieszeniem krytycznym drgań definiowany jest jako intensywność wstrząsów, przy których nie występują uszkodzenia budynków w dobrym stanie technicznym. Ogólnikowość tej definicji oddaje trudność jednoznacznego określenia tego zjawiska. W Polsce, w tym zakresie, stosowana jest norma PN-85/B-02170: Ocena szkodliwości drgań przekazywanych przez podłoże na budynki. Przybliżoną charakterystykę szkodliwości drgań według tej normy można przedstawić stosując skale wpływów dynamicznych SWD I (rys. 1) i SWD II. Są to nomogramy (przemieszczenia, prędkości lub przyspieszenia w zależności od częstotliwości drgań) pozwalające, po naniesieniu wyników pomiarów, na szybką orientację o stopniu szkodliwości rejestrowanych drgań.

124 Drgania parasejsmiczne mogą też być uciążliwe dla ludzi przebywających w budynkach, ponieważ wrażliwość organizmu ludzkiego na drgania, zwłaszcza o wyższych częstotliwościach, jest bardzo duża. W skrajnych przypadkach przez ludzi mogą być odbierane drgania o amplitudach 0,001 mm i przyspieszeniach 0,001 g (gdzie g przyspieszenie ziemskie). Dlatego ludzie łatwo reagują na drgania, które często są zupełnie nieszkodliwe dla budynków. Subiektywna ocena drgań zależy od ich częstotliwości i zawsze bardziej odczuwalne są te o wysokich wartościach. Rys. 1. Skala wpływów dynamicznych SWD-I Fig. 1. The SWD-I scale of dynamic influence Orientacyjny promień strefy szkodliwych drgań sejsmicznych oblicza się obecnie wg wzoru zawartego w załączniku nr 4 do rozporządzenia [3]: gdzie: r s Q z r s Qz odległość od miejsca wykonywania robót strzałowych do chronionego obiektu, maksymalny ładunek materiału wybuchowego przypadający na

125 stopień opóźnienia przy stosowaniu zapalników milisekundowych lub ładunek całkowity materiału wybuchowego, który odpalany jest natychmiastowo, φ współczynnik: przy c < 2000 m/s φ = 0,019 0,015, przy c = 2001 3000 m/s φ = 0,025 0,020, przy c > 3000 m/s φ = 0,030 0,026, c prędkość fali sejsmicznej podłużnej, charakterystyczna dla podłoża ochranianego obiektu. W przypadku, gdy ładunek materiału wybuchowego odpalany jest przy użyciu zapalników milisekundowych, promień strefy szkodliwych drgań sejsmicznych zwiększa się 1,5-krotnie. Obliczona wielkość promienia strefy szkodliwych drgań sejsmicznych powinna być zwiększona dodatkowo 1,5-krotnie, jeśli roboty strzałowe wykonywane są przy jednej powierzchni odsłonięcia, a także przy robotach strzałowych wykonywanych w otworach poziomych albo w progach przyspągowych. Krótkotrwałe drgania parasejsmiczne wzbudzane w momencie odpalania ładunków materiału wybuchowego przy prowadzeniu urabiających robót strzałowych rozchodzące się we wszystkich kierunkach od miejsca strzelania oddziałują w większy lub mniejszy (czasem szkodliwy) sposób na budynki znajdujące się w otoczeniu kopalni. System budownictwa w Polsce jest specyficzny. Charakteryzuje się zagęszczoną zabudową wokół wyrobisk górniczych (sytuacja niezbyt często spotykana w innych krajach) oraz zróżnicowaną konstrukcją budynków. Stare budynki zostały w wielu przypadkach wzniesione tzw. systemem gospodarczym i nie są przeważnie odporne na wstrząsy występujące podczas robót strzałowych. Utrudnia to przyjęcie właściwego kryterium szkodliwości drgań parasejsmicznych dla całej zabudowy zwartej. Z doświadczeń prowadzenia ruchu zakładu górniczego wynika, że coraz powszechniejsze są roszczenia osób trzecich w stosunku do przedsiębiorcy prowadzącego urabianie złoża materiałem wybuchowym. Roszczenia skierowane do przedsiębiorców są coraz liczniejsze, a ich wielkość może doprowadzić do poważnych problemów zakłady górnicze. Bardzo skuteczną i na dzisiaj naprawdę jedyną linią obrony przedsiębiorców stają się sieci monitoringu sejsmicznego, które w sposób ciągły i wiarygodny rejestrują rzeczywiste parametry drgań w obiektach, które mogą wyrządzić szkody w obiektach sąsiadujących z zakładami górniczymi. Rzeczywisty zasięg szkodliwych drgań sejsmicznych określa rzeczoznawca ds. ruchu zakładu górniczego. Jego ustalenia również mogą być zweryfikowane przez sieć monitoringu.

126 5. APARATURY DO MONITORINGU WPŁYWU DRGAŃ PARASEJSMICZNYCH NA OTOCZENIE Eksploatacja górnicza powodująca gwałtowne wyzwolenie energii w górotworze jest podstawową przyczyną zagrożeń związanych ze wstrząsami sejsmicznymi i parasejsmicznymi. Fale sprężyste powstałe podczas wyzwolenia energii wybuchu rozchodzą się w ośrodku stwarzając zagrożenie dla wyrobisk górniczych, jak i obiektów na powierzchni ziemi. Aby wykonać ocenę stopnia szkodliwości wstrząsów, zalecana jest ciągła obserwacja procesów naprężeń w górotworze oraz rejestracja i analiza przyspieszeń drgań niskoczęstotliwościowych. Do tego celu wykorzystuje się system zdalnego monitorowania przyspieszeń drań gruntu i budowli (tj. budowli typu inżynieryjnego, hydrotechnicznego, obudowy szybowej czy budynków mieszkalnych itp.). Przykładem takiego systemu może być aparatura ARP 2000, której producentem jest Instytut Technik Innowacyjnych EMAG w Katowicach. System ARP 2000 składa się z części stanowiskowej do kontroli zagrożeń powierzchni, wyposażonej w centralny komputer zestawu przetwarzającego oraz części obiektowej zawierającej lokalne koncentratory pomiarowe z synchronizacją czasową GPS oraz trójskładowe czujniki akcelerometryczne CZP3X (opcjonalnie trzy jednoskładowe sejsmometry) instalowane w odpowiednich punktach pomiarowych. Dużą zaletą systemu jest cyfrowa transmisja sygnału za pomocą bezprzewodowej sieci GSM. Skraca to czas przetwarzania danych, z uwagi na wyeliminowanie czynnika ludzkiego zbierania danych w miejscu instalacji koncentratora. Obecnie do monitorowania zjawisk sejsmicznych i parasejsmicznych oraz oceny intensywności drgań pomiaru przyspieszenia i prędkości gruntu wykorzystywane są trzy wersje systemu ARP 2000. System (ARP 2000P), realizowany w wersji powierzchniowej, służy np. do pomiaru przyspieszenia drgań gruntu i budynków na powierzchni obszaru górniczego kopalni oraz wykorzystywany jest do pomiarów deformacji powierzchni. Inny (ARP 2000H w wersji hydrotechnicznej) używany jest do pomiaru przyspieszenia drgań konstrukcji, gruntu i budowli. Dobrym tego przykładem może być instalacja zastosowana (od roku 2001) na wale zbiornika hydrotechnicznego Żelazny Most w Rudnej [8]. Inny system, w wersji szybowej (ARP 2000SZ) wykorzystywany jest do kontroli przyspieszeń drgań obudowy szybowej [9]. Głównymi funkcjami systemu ARP 2000 jest zapis i analiza niskoczęstotliwościowych drgań gruntu i budynków w obszarach zagrożonych wstrząsami górniczymi i innymi wstrząsami podziemnymi, zarówno wywołanymi naturalnymi zjawiskami jak i działalnością ludzką, np. robotami strzałowymi. Wykryte drgania rejestrowane są przez czujniki o dużej dynamice, a następnie transmitowane drogą radiową do centrali przetwarzającej, gdzie następuje archiwizacja i przetwarzanie zgodnie z polską normą dotyczącą oceny szkodliwości oddziaływań na budynki według obowiązującej skali SWD.

Ilość Ilość 127 6. STATYSTYKA ZUŻYCIA ŚRODKÓW STRZAŁOWYCH W ZAKŁADACH GÓRNICZYCH Ponad 99% materiałów wybuchowych używanych w gospodarce narodowej do celów cywilnych zużywa się we wszystkich rodzajach zakładów górniczych. Poniżej przedstawiono dane charakteryzujące wielkość zużycia środków strzałowych w poszczególnych rodzajach zakładów górniczych. MW [mln kg] Zapalniki [mln szt.] 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 27,7 24,8 25,9 23,4 21,9 22,1 23,4 23,8 22,6 14,4 12,4 11,7 11,5 10,6 10,4 10,6 10,5 10,8 43,02 35,4 36,87 37,58 32 31,1 11,26 10,6 10,2 10,23 11,62 10,7 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Rys. 2. Ilość środków strzałowych zużywanych w zakładach górniczych w latach 1998 2012 Fig. 2. Amount of blasting agents consumed in mine plants during 1998 2012 35 37,58 Materiał wybuchowy [mln kg] Zapalniki [mln szt.] 30 Zapalniki nieelektryczne [mln szt.] Lonty detonujące [mln mb.] 25 20 18,61 19,15 15 10,7 9,81 10 5 0 5,94 2,7 Zużycie ogółem 5,23 Podziemne zakłady górnicze 1,67 1,49 2,61 0 0,5 Kopalnie węgla kamiennego 0,87 0,72 Odkrywkowe zakłady górnicze 0,25 Rys. 3. Zestawienie ilości zużytych środków strzałowych według rodzajów zakładów górniczych w roku 2012 Fig. 3. Summary of amount of blasting agents consumed according to mine plants in 2012

Ilość Ilość 128 MW ogółem [mln kg] MW emulsyjne [mln kg] 45 43,02 40 35,4 36,87 37,58 35 32 31,2 30 25 20 22,1 23,4 23,4 22,6 23,8 24,8 25,9 27,7 19 20,67 24,49 21,68 15 10 5 2,4 3,9 5,8 7,5 8,4 10,1 11,4 12,7 14,4 13,8 0 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Rys. 4. Ilość emulsyjnych materiałów wybuchowych zużytych w zakładach górniczych na tle zużycia ogółem w latach 1999 2012 Fig. 4. Amount of emulsion blasting agents consumed in mine plants against the total consumption during 1999 2012 15 10 12,4 11,7 11,5 10,6 Zapalniki ogółem [mln szt.] Zapalniki nieelektryczne [mln kg] 10,4 10,6 10,5 10,8 10,6 10,2 10,23 11,26 11,62 10,7 5 3,5 4,3 4,97 5,45 5,72 6,5 5,94 0,44 0,81 1,04 0,79 1,14 1,83 2,38 0 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Rys. 5. Liczba zapalników nieelektrycznych zużytych w zakładach górniczych na tle zużycia ogółem w latach 1999 2012 Fig. 5. Amount of non-electric detonators consumed in mine plants against the total consumption during 1999 2012

129 Rys. 6. Zestawienie ilości środków strzałowych zużytych w odkrywkowych zakładach górniczych w latach 2000 2012 Fig. 6. Summary of amount of blasting agents consumed in open-pit mines during 2000 2012 7. PODSUMOWANIE Stan bezpieczeństwa przy wykonywaniu robót strzałowych w zakładach górniczych uwarunkowany jest wieloma czynnikami stąd konieczność podejmowania wielopłaszczyznowych działań. Stosowane w coraz szerszym zakresie nowe materiały wybuchowe wytwarzane w miejscu wykonywania robót strzałowych znacząco poprawiły stan bezpieczeństwa wykonywania robót strzałowych. Wprowadzenie monitoringu wpływu robót strzałowych na otoczenie zakładów górniczych stało się koniecznym narzędziem do walki z nieuzasadnionymi roszczeniami osób trzecich oraz wpłynęło bezpośrednio na bezpieczeństwo wykonywania tych robót. Należy podjąć działania organizacyjne zmierzające do wyodrębnienia w strukturze zakładu górniczego działów (służb) profesjonalnie zajmujących się tylko wykonywaniem robót strzałowych lub powierzanie wykonywania takich robót wyspecjalizowanym podmiotom. W ruchu zakładów górniczych należy wdrożyć procedurę bardzo dokładnej kontroli miejsca wiercenia otworów strzałowych na okoliczność występowania niewypałów pochodzących z poprzednio wykonanych robót strzałowych. LITERATURA [1] Ustawa z dnia 21 czerwca 2002 r. o materiałach wybuchowych przeznaczonych do użytku cywilnego (DzU 2002.117. 1007 ze zm.) [2] Ustawa z dnia 9 czerwca 2011 r. Prawo geologiczne i górnicze (DzU 2011.163.981).

130 [3] Rozporządzenie MGPiPS z dnia 1 kwietnia 2003 r. ws. przechowywania i używania środków strzałowych i sprzętu strzałowego w zakładach górniczych (DzU 2003.72.656) [4] Rozporządzenie RM z dnia 30 kwietnia 2004 r. ws. dopuszczania wyrobów do stosowania w zakładach górniczych (DzU 2004.99.1003 ze zm.). [5] Rozporządzenie MG z dnia 11 czerwca 2002 r. ws. kwalifikacji wymaganych od osób kierownictwa i dozoru ruchu zakładów górniczych, mierniczego górniczego i geologa górniczego oraz wykazu stanowisk w ruchu zakładów górniczego, które wymagają szczególnych kwalifikacji (DzU 2002.84.755 ze zm.) [6] Ustawa z dnia 30 sierpnia 2002 r. o systemie oceny zgodności, (DzU 2002.166.1360 ze zm.). [7] Rozporządzenia MG ws. bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia pożarowego w odkrywkowych zakładach górniczych wydobywających kopaliny pospolite, (DzU 2002.109.962 ze zm.). [8] ISAKOW Z. i in., System ARP 2000 do zdalnego monitorowania przyspieszeń drgań powierzchni, budynków, obudowy szybowej lub obiektów hydrotechnicznych wywołanych wstrząsami górniczymi, Mechanizacja i Automatyka Górnictwa nr 9 (369), Katowice 2001. [9] WRÓBEL J., SZŁAPKA M., Doświadczenia z eksploatacji systemów do monitorowania drgań wywołanych wstrząsami górniczymi, Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa, nr 9 (381), Katowice 2002. THE EFFECT OF BLASTING ON ENVIRONMENT IN THE OPEN-PIT MINES Blasting is a basic method of deposit mining in the open-pit mines. The paper presents legal and safety status for blasting during 1990 2012. Circumstances and causes of specific events occurring in such mine plants are given, related to the usage of blasting agents. The impact of various factors on the safety state during blasting are analyzed. The paper presents a brief characteristic of an apparatus used to monitor of hazardous zones and influence of blasting on environment, moreover conclusions from that analysis.