Prezentacja programu PowerPoint

1. Prawa autorskie zastrzeżone.

2. Materiały mogą być wykorzystywane

jako pomoc dydaktyczna dla studentów.

3. Bez zgody autora nie wolno kopiować i

wykorzystywać

wykładach,

referatach, itd.

Politechnika Śląska Prof. dr hab.
inż. J.Palarski

LIKWIDACJIA – UDOSTĘPNIAJCYCH

WYROBISK GÓRNICZYCH – SZYBÓW,

SZYBIKÓW W LIKWIDOWANYCH KOPALNIACH

GŁĘBINOWYCH - PODZIEMNYCH

Likwidowanie wyrobisk przygotowawczych i wybierkowych w
likwidowanych kopalniach głębinowych – podziemnych, jest taki sam
jak w przypadku ich likwidacji w

czynnej kopalni.

Szczególną uwagę

należy zwrócić jednak, kiedy mowa jest o

likwidacji

zakładu górniczego

a wraz z nim o likwidacji wyrobisk

udostępniających takich jak, szyby i szybiki.

Proces likwidacji szybów i szybików dotąd nie był omawiany gdyż nie
zachodziła taka potrzeba, jednak w tej części wykładu jest on
najważniejszy i wymaga szczególnej staranności.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

LIKWIDACJA ZAKŁADU GÓRNICZEGO

Ustawa z 27 lipca 2001r. - prawo geologiczne i gó

icze formułuje

obowiązki ciążące na przedsiębiorcy dokonującym likwidacji zakładu
górniczego.

Techniczne sposoby likwidacji zakładów górniczych:

   zaprzestania wydobycia kopaliny,
   kontynuowania wybierania kopaliny w czasie likwidacji,
  likwidacji  części  zakładu  z  możliwością  przyłączenia  pozostałej

części do sąsiedniego zakładu górniczego.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

HARMONOGRAM LIKWIDACJI ZAKŁADU GÓRNICZEGO

Etap projektowania likwidacji

- opracowanie programu (projektów i

opinii)  likwidacji  oraz  planu  ruchu  likwidowanego  zakładu,  ich
uzgodnienia  z  właściwymi  organami,  przetargi  na  realizację  robót
likwidacyjnych  i  przekwalifikowanie  załóg  górniczych  (odprawy  i
osłony).
2.

Etap właściwej likwidacji

- kompleks prac dołowych i

powierzchniowych  mających  na  celu  opłacalne  odzyskanie  maszyn  i
urządzeń,  zabezpieczenie  lub  wykonanie  prac  adaptacyjnych  w
wyrobiskach    i    obiektach    powierzchniowych    gwarantujących
bezpieczeństwo    środowiska,    zabezpieczenie    sąsiednich    zakładów
górniczych

ochronę

pozostawionej

kopaliny

kopalin

towarzyszących, przygotowanie ujęć wody i rozpoczęcie jej
pompowania, rekultywację terenów po szybach i infrastrukturze
powierzchniowej oraz likwidowanie hałd lub ich plantowanie, zasianie
traw i zasadzenie drzew.
3.

Etap monitorowania obszaru górniczego i usuwanie powstających

zagrożeń

- obserwacja deformacji powierzchni terenu, rejestracja

wydzielających się gazów, pomiary ilości i składu chemicznego
pompowanej wody i odcieków z zagospodarowanych hałd, obserwacja
wzrostu roślin oraz zachowania zwierciadła wody w górotworze
zarówno przy pompowaniu jak i zaniechaniu

WSTĘPNY PROGRAM LIKWIDACJI ZAKŁADU GÓRNICZEGO

Wstępny program poprzedzający plan likwidacji zakładu górniczego
winien zawierać:

1. Analiza ilościowa zasobów i kopalin towarzyszących łącznie z
wodami mineralnymi z uwzględnieniem ich przestrzennej lokalizacji i
zmian w czasie.

2. Charakterystyka warunków geologicznych i hydrogeologicznych
rejonu.

3. Istniejące i planowane obiekty przemysłowe, budownictwo
mieszkaniowe oraz infrastruktura zakładu górniczego i zakładów
zlokalizowanych na obszarze górniczym i w jego otoczeniu.

4. Prawa własności gruntów i obiektów.

5. Koncesja i jej ograniczenia na eksploatację kopaliny podstawowej i
kopalin towarzyszących.

6. Analiza technologicznych i ekologicznych uwarunkowań dla
istniejących obiektów i urządzeń powierzchniowych łącznie z
zakładem przeróbczym, składowiskiem odpadów i zwałami węgla.

7. Metoda eksploatacji i infrastruktura kopalni z uwzględnieniem jej
„elastyczności" w zmieniających się warunkach geologicznych i przy
różnych ograniczeniach technologicznych oraz wahaniach zbytu.

8. Bieżąca produkcja, zdolność produkcyjna, żywotność i wydajność.

9. Produkcja odpadów i zanieczyszczonych wód oraz sposoby ich
zagospodarowywania.

10. Emisja zanieczyszczeń do atmosfery i źródła hałasu.

11. Zagrożenie deformacyjne powierzchni w czasie prowadzenia
eksploatacji i po likwidacji zakładu.

12. Marketing:

- rynek krajowy,

- eksport,

- kontrakty krótko- i długoterminowe,

- bezpieczeństwo energetyczne ( surowcowe) kraju lub regionu,

- import a dotacja (ceny w imporcie),

- infrastruktura transportowa, place składowe i przeładunkowe.

13. Ocena ekonomiczna działalności produkcyjnej zakładu:

- wymagane nakłady inwestycyjne,

- jednostkowe koszty wydobycia,

- warunki kredytowe,

- zadłużenie i płynność finansowa,

- zobowiązania finansowe i odprawy dla zwalnianych górników,

- analiza zysków i strat z uwzględnieniem uwarunkowań społecznych i
ekologicznych.

14. Załoga kopalni, jej kwalifikacje i sytuacja zatrudnieniowa w
regionie.

15. Możliwości kooperacyjne zakładu górniczego, udziały kapitałowe
i tworzenie nowych podmiotów gospodarczych.

16. Sformułowanie wariantów prowadzenia lub likwidacji zakładu.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

LIKWIDACJA WYROBISK W

PODZIEMNYCH ZAKŁADACH

GÓRNICZYCH WEDŁUG RODZAJU

ZŁOŻA I SPOSOBU EKSPLOATACJI.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

LIKWIDACJA WYROBISKA GÓRNICZEGO

Likwidacja  wyrobisk  górniczych,  w  tym  doszczelnianie
zrobów  zwałowych,  prowadzona  będzie  w  naszym
przypadku,  w  trakcie  wybierania  samego  złoża    lub  po
zakończeniu robót eksploatacyjnych -

w czynnej kopalni,

oraz w trakcie

likwidacji zakładu górniczego

(szczególnie z uwzględnieniem likwidacji szybów i
szybików).

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

LIKWIDACJA WYROBISK GÓRNICZYCH –

GÓRNICTWO PODZIEMNE - GŁĘBINOWE

Idealne

rozwiązanie

to:

szczelne

otamowanie

istniejących

wyrobisk,

podsadzenie

lub

tylko

doszczelnienie

zrobów

zwałowych

materiałem

podsadzkowym np. piasek podsadzkowy, mieszaniny
popiołowo-wodne, popiołowo-odpadowo-wodne, dodatki
wiążące typu cement, gips, i inne, z równoczesnym
rozwiązaniem problemów hydrogeologicznych.

W praktyce rozwiązanie nierealne, stąd potrzeba wiedzy na
temat

warunków

geologiczno-górniczych

staranności

realizacyjnej, dlatego zatem:

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

O przeznaczeniu wyrobisk w górnictwie głębinowym lub
sposobu ich

likwidacji

decydują warunki geologiczne, a w

szczególności:

Dopływ wód,

Zagrożenia gazowe,

Stan spękań górotworu,

oraz

Jego właściwości fizyczne.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

PRZYCZYNY LIKWIDACJI ZAKŁADU GÓRNICZEGO

1. Wyeksploatowanie pokładu (złoża),

2. Sytuacja ekonomiczna,

3. Brak koncesji,

4. W szczególnym przypadku degradacja środowiska

naturalnego.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

PODSTAWOWE ODPADY PRZEMYSŁOWE

WYKORZYSTYWANE PRZY LIKWIDACJI

PODZIEMNYCH WYROBISK GÓRNICZYCH ORAZ

PRZY DOSZCZELNIANIU ZROBÓW ZWAŁOWYCH

Skała płonna - (pochodząca z robót udostępniających i
przygotowawczych wyrobiska podziemne )
Żużle,
Popioły – z półsuchego, suchego i mokrego odsiarczania
spalin, oraz popioły z kotłów fluidalnych,
Odpady przemysłowe z procesów przeróbczych -
gruboziarniste, drobnoziarniste oraz flotacyjne,
Muły oraz szlamy z obiegów wodno - mułowych .

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

DO PODSTAWOWYCH TECHNOLOGII W GÓRNICTWIE

PODZIEMNYM – GŁĘBINOWYM UMOŻLIWIAJĄCE

PODSADZANIE WYROBISK ORAZ DOSZCZELNIANIE

ZROBÓW ZAWAŁOWYCH, PRZY UŻYCIU

TRADYCYJNEGO MATERIAŁU PODSADZKOWEGO

(PIASEK, SKAŁA PŁONNA) ORAZ PRZY UŻYCIU

ODPADÓW PRZEMYSŁOWYCH, NALEŻĄ:

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

PODSADZKA HYDRAULICZNA

– oparta przede wszystkim na

bazie piasku podsadzkowego i skruszonych skał płonnych + woda

PODSADZKA

SAMOZESTALAJĄCA

–

oparta

bazie

drobnoziarnistych  odpadów  przemysłowych    -  przede  wszystkim
popiołów  o  właściwościach  wiążących  +  woda  +  jeżeli  zaistnieje
konieczność  środek  wiążący.  Ponadto  materiałem  podsadzkowym
mogą  być:  odpady  flotacji,  drobny  kamień  popłuczkowy,  żużel  +
woda + środek wiążący.

Ilość  dodawanego  środka  wiążącego  do  mieszaniny  podsadzkowej
powinna  być  taka,  aby  zapewniła  wymagane  parametry
wytrzymałościowe,  a  równocześnie  nie  powinna  powodować
nadmiernego wzrostu kosztów wydobycia.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

PODSTAWOWE WŁASNOŚCI ODPADÓW JAKO

MATRIAŁÓW DO PODSADZKI HYDRAULICZNEJ:

Maksymalne uziarnienie nie powinno przekraczać 1/3 średnicy
rurociągu transportowego,

Maksymalna zawartość frakcji drobnych poniżej 0,1 mm – 20%,
Maksymalna ściśliwość przy ciśnieniu 15MPa – 15%,
Minimalna wodoprzepuszczalność – 0,0004 cm/s,
Maksymalna rozmywalność – 20%,
Minimalna gęstość nasypowa – 1300kg/m

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

WYMAGANIA I WŁASNOŚCI PODSADZKI

SAMOZESTALAJĄCEJ:

Dobra transportowalność w grawitacyjnych instalacjach
podsadzkowych,
Wystarczająca rozlewność, zapewniająca szczelne
podsadzenie likwidowanego wyrobiska lub doszczelnienie zrobu
zawałowego,
Minimalna ilość wody nadmiarowej lub jej brakiem,
Krótki czas zestalania (wiązania) – maksymalnie 72 godziny,
Odporność na rozmakanie lub wtórne upłynnianie w kontakcie
z wodami dołowymi.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

SPOSÓB EKSPLOATACJI

RODZAJ ZŁOŻA (KOPALINY)

SPOSÓB LIKWIDACJI PUSTKI

POEKSPLOATACYJNEJ

Komorowo-filarowe

(komorowe)

Sól kamienna

częściowe lub całkowite

samozaciśnięcie w wyniku pełzania

warstw solnych

podsadzanie

Rudy metali (Cu, Zn-Pb)

ugięcie lub zawał stropu

podsadzanie

Węgiel kamienny

zawał stropu

zawał stropu z doszczelnieniem

podsadzanie

Ścianowe

Węgiel kamienny

zawał stropu

Podsadzanie

Otworowe

Sól kamienna

częściowe lub całkowite

samozaciśnięcie w wyniku pełzania

warstw solnych

podsadzanie

Siarka

pozostawienie do zawalenia

podsadzenie częściowe

Gaz

możliwość wykorzystania do

zatłaczania odpadów

Ropa

Stosowane w Polsce sposoby eksploatacji złóż w

kopalniach głębinowych, oraz sposoby likwidacji

wyrobisk górniczych

WŁASNOŚCI MIESZANIN DO WYPEŁNIANIA –

LIKWIDACJI ZBĘDNYCH WYROBISK

KORYTARZOWYCH.

Wymagania stawiane mieszaninom z odpadów przemysłowych
do wypełniania – likwidacji wyrobisk korytarzowych są podobne
jak

dla

podsadzki

samozestalającej

oraz

powinny

charakteryzować

się

własnościami

takimi

jak

przy

doszczelnianiu zrobów zawałowych.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

W  procesie  podziemnej  eksploatacji  złóż  powstaje  wiele  wyrobisk
korytarzowych  udostępniających  i  przygotowawczych,  które  po
zakończeniu eksploatacji w danej partii czy rejonie stają się w całości
lub  części  zbędne  i

podlegają likwidacji

. Wyrobiska korytarzowe o

znacznej  pojemności,  wynikającej  głównie  z  ich  długości,  mogą  być
miejscem  wykorzystania  -    lokowania  przy  pomocy  technologii
podsadzania  odpadów  przemysłowych  i  to  zarówno  grubo-,  jak  i
drobnoziarnistych.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

Likwidacja  poziomych  wyrobisk  korytarzowych  przez  wypełnianie
odpadami  drobnoziarnistymi  odbywa  się  zwykle  odcinkami,
wynikającymi  z  zasięgu  rozpływu  mieszaniny  drobnoziarnistej.
Wyrobisko  lub  jego  część  przeznaczona  do  wypełnienia  otamowuje
się tamami o wytrzymałości odpowiadającej parciu mieszaniny. Tama
może mieć konstrukcję murową lub drewnianą. W tamie wykonuje się
otwory,  przez  które  wprowadza  się  rury  służące  do  podawania
mieszaniny,  odbioru  wody  nadmiarowej  i  kontroli  stanu  wypełnienia
wyrobiska. Podsadzanie czy wypełnianie kolejnego odcinka wyrobiska
mieszaniną  drobnofrakcyjną  może  nastąpić  po  odprowadzeniu  wody
nadmiarowej  i  częściowym  zestaleniu  mieszaniny  w  odcinku
wcześniej wypełnionym.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

Likwidacja  zbędnych  pochyłych  wyrobisk  korytarzowych  przez
wypełnianie  odpadami  drobnoziarnistymi  może  być  prowadzone
odcinkami  po  wzniosie  lub  po  upadzie.  Znacznie  łatwiejsze
technologicznie  jest  wypełnianie  wyrobisk  pochyłych  metodą  po
wzniosie.  Przed  przystąpieniem  do  wypełniania  wyrobiska  w  jego
dolnej  części  wykonuje  się  solidną  tamę  izolacyjną,  ryglową  lub
murową,  przy  projektowaniu  której  należy  uwzględnić

ciśnienie

hydrostatyczne,

wynikające

wysokości

słupa

mieszaniny

podsadzkowej

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

W zależności od długości wyrobiska, jego nachylenia i wytrzymałości
tam  izolacyjnych,  wypełnianie  może  odbywać  się  jedno-  lub
wieloetapowe,  budując  kolejne  tamy  spiętrzające  wzmocnione
korkami  podsadzkowymi  z  piasku.  Wypełnianie  wyrobiska  należy
prowadzić  etapami  pozwalającymi  na  zestalenie  mieszaniny,  co
istotnie  wpływa  na  zmniejszenie  parcia  na  tamę,  szczególnie  gdy
mieszanina po zestaleniu jest odporna na rozmakanie.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

Wypełnianie  wyrobisk  pochyłych  mieszaniną  drobnofrakcyjną
odcinkami po upadzie jest szczególnie trudne przy dużym nachyleniu.
W  zależności  od  nachylenia  wyrobiska  i  wynikającego  stąd  parcia
mieszaniny  drobnofrakcyjnej  na  tamę,  wypełnianie  prowadzi  się
odcinkami  o  długości  10-20  m,  budując  kolejne  tamy  izolacyjne
wzmacniane

korkami

podsadzkowymi

piasku.

Rurociąg

doprowadzający  mieszaninę  drobnofrakcyjną  do  otamowanej  części
wyrobiska  podwiesza  się  pod  stropem,  a  wylot  umieszcza  się  w
najwyższym  punkcie  wyrobiska,  aby  zapewnić  jak  najlepsze  warunki
rozpływu  mieszaniny  i  stopień  wypełnienia.  W  tamie  pozostawia  się
otwory służące do odprowadzania wody nadmiarowej.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

procesie

restrukturyzacji

polskiego

górnictwa

likwidacji ulega i ulegnie wiele nierentownych kopalń
węgla kamiennego. Likwidacja kopalni głębinowej -
podziemnej

polega

zlikwidowaniu

wyrobisk

podziemnych, w tym również pionowych wyrobisk
udostępniających takich jak: szyby i szybiki

. Likwidacji

podlegają również szyby w kopalniach czynnych, w
których zakończono eksploatację w rejonie obsługiwanym
przez konkretny szyb.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

Likwidacja szybów i szybików, wymaga szczególnej staranności, gdyż
stanowią  one  połączenie  pomiędzy  poziomami  wodonośnymi,
połączenie  pomiędzy  powierzchnią  i  wyrobiskami  na  różnych
poziomach  oraz  są  miejscem  migracji  gazów  kopalnianych  i
przepływu  powietrza.  Szczególnie  niebezpieczne  są  szyby  z  racji  ich
bezpośredniego wyjścia na powierzchnię. Stare szyby i szybiki o małej
średnicy oraz otwory wiertnicze uległy często częściowemu zawaleniu
i zarosły roślinnością. Stanowią one poważne zagrożenie dla ludności i
doprowadzają  powietrze  do  starych  wyrobisk.  Większe  szyby  były
raczej  likwidowane  i  zabezpieczane.  Jak  wiadomo,  szyby  po  ich
likwidacji  są  od  góry  zamykane  płytami.  Płyty  te,  najczęściej
żelbetowe, z upływem czasu ulegają korozji, spękaniom i zniszczeniu
lub obsunięciu na skutek erozji podpór, czy miejsc posadowienia.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

Na  podszybiach  lub  w  wyrobiskach  przyległych  należy  wykonać
specjalne  zabezpieczenia,  które  z  jednej  strony  mają  na  celu
odizolowanie  pozostałej  części  wyrobisk  od  likwidowanego  szybu,  a
więc  od  dopływu  wody  i  gazów,  a  z  drugiej  stanowić  zaporę
uniemożliwiającą  wydostanie  się  materiału  zasypowego  z  rury
szybowej  do  wyrobisk  kopalnianych.  Izolacja  na  podszybiach  lub  w
szybach  musi  być  na  tyle  szczelna,  aby  nie  następowało  zasysanie
powietrza do kopalni, które może się stać przyczyną pożarów.

Najbezpieczniejsze sposoby zabezpieczenia podszybi i
wyrobisk przyszybowych to tamy lub tamy połączone z
korkami podsadzkowymi oraz korki betonowe wykonywane w
szybach na połączeniu z wlotami do podszybi.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

1) Podszybie bez zabezpieczenia

materiał
zasypowy

tama

2) Podszybie zabezpieczone
tamą

3) Podszybie zabezpieczone korkiem
podsadzkowym

tama

korek

podsadzkowy

materiał
zasypowy

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

4) Podszybie zabezpieczone
tamą i gruzowiskiem
zawałowym

materiał
zasypowy

tama

materiał
zasypowy

korek betonowy

5) Korek betonowy na
podszybiu

materiał
zasypowy

tama

korek betonowy

6) Płyta podtrzymująca materiał
zasypowy

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

płyta
zamykają
ca

otwór
kontrolny

otwór
dosypowy

przewód

odprowadzenia

gazu

pierścień

uszczelniający

otwór

injekcyjn

otwór

injekcyjn

wzmocnien

korek

uszczelniający

materiał

zasypowy

zlikwidowany

kanał

wentylacyjny

Zamknięcie zlikwidowanego szybu

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

Mówiąc o likwidacji szybów ma się na myśli różne

rozwiązania:

 Zabezpieczenie wyrobisk przyszybowych, wypełnienie rury

szybowej materiałem zasypowym i zabezpieczenie zrębu szybu,

 Odizolowanie tamami wodnymi szybu od wyrobisk

dołowych, zatopienie szybu i zabezpieczenie płytą jego zrębu,

 Pozostawienie niewypełnionej rury szybowej i wykonanie

tylko płyty na zrębie szybu.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

Likwidacji szybu dokonuje się po sporządzeniu odpowiedniej
dokumentacji i uzyskaniu zatwierdzeń. Sposób likwidacji zależeć
powinien od warunków geologicznych, hydrogeologicznych, zagrożeń
górniczych,

stanu

szybu

wyrobisk

przyszybowych

oraz

występowania w górotworze innych kopalin.

Dokumentacja likwidacji szybu obejmuje szereg materiałów, w tym
projekt techniczny z wnioskiem o likwidację oraz dokumentację
ruchową związaną z technologią likwidacji i ewidencją robót.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

Po  właściwej  ocenie  warunków  geologiczno-gómiczych,  w  tym
zagrożeń,  opracowaniu  sposobów  izolacji  horyzontów  wodnych  i
gazowych  oraz  przeanalizowaniu  stanu  szybu  i  wyrobisk  przyległych
przystępuje się do wykonania projektu technicznego likwidacji szybu.

W projekcie tym, poza podaniem sposobu usuwania wyposażenia
szybu, najistotniejsze stają się:



Dobranie materiału zasypowego,



Zabezpieczenie wlotów do szybu,



Izolacja poziomów wodonośnych i gazowych,



Wykonanie płyty na zrębie szybu,

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

Materiały używane do likwidacji szybu to najczęściej:



Skała płonna,



Żużel,



Popiół, Piasek,



Dolomit,



Odpady przeróbcze kopalń rud.

Do zasypywania szybów dotychczas rur można było stosować
materiałów toksycznych, skażonych bakteriologicznie i chemicznie
aktywnych, z powodu wątpliwości dotyczących własności izolacyjnych
obudów szybowych.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

Obecnie rozwa

a się możliwość wykorzystania szybu na składowisko

odpadów

niebezpiecznych

uprzednim

wykonaniu

prac

adaptacyjnych, a w szczególności barier izolacyjnych. Wtedy szyb
musi być traktowany jako specjalne składowisko odpadów, a n

e szyb

likwidacji

zasypywany

odpadami

niebezpiecznymi.

Szyb

składowisko podlega nadal przepisom górniczym obowiązującym dla
szybów

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

Podstawą  prawidłowego  zlikwidowania  szybu  jest  właściwy  dobór
materiału  zasypowego.  Generalnie  należy  stwierdzić,  że  skały
pochodzące  z  kopalń  węgla  kamiennego  nie  są  najlepszym
materiałem  zasypowym,  gdyż  nie  posiadają  odpowiedniego  składu
ziarnowego,  ulegają  rozmakaniu,  zawierają  jeszcze  resztki  węgla  i
występują  w  nich  skały  kwarcowe,  które  mogą  wywoływać  iskrzenie
przy  zasypie.  Taki  materiał  zasypowy  osiada  bardzo  wolno,  nawet
przez okres do 2 lat i końcowe osiadanie dochodzi do 8, a nawet 10%
głębokości zasypu

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

przypadku

występowania

zagrożeń

gazowych

idealnym

materiałem byłby taki, który w szybie nie osiada, gwarantuje szczelne
wypełnienie  i  nie  przenika  przez  niego  gaz.  Zbliżone  do  tych
własności mogą osiągnąć mieszaniny wymienionych już  materiałów z
dodatkiem  środków  wiążących  lub

popiołów lotnych i odpadów z

niektórych technologii spalania węgla i odsiarczania spalin.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

Uzyskanie pełnej szczelności wypełnionej rury szybowej jest trudne z
racji istnienia niebezpieczeństwa migracji gazów na styku pomiędzy
materiałem

zasypowym

obudową

lub

pozostawionym

wyposażeniem  szybu,  albo  pomiędzy  obudową  a  górotworem.
Dlatego  w  miejscach,  gdzie  występuje  zagrożenie  gazowe,  a  w
szczególności  gromadzenie się  gazów  pod  dużym  ciśnieniem,  należy
prowadzić  odgazowanie  górotworu  przez  otwory  wiertnicze  lub  rury
pozostawione  w  szybie,  a  mające  wlot  w  pobliżu  zbierania  się  gazu
pod  ziemią.  Skład  i  procentowe  udziały  frakcji  ziarnowej  materiałów
zasypowych  muszą  być  dobierane  każdorazowo  do  warunków
występujących  w  szybie.  Materiał  musi  być  poddany  testom
ściśliwości,

rozdrabniania,

iskrzenia,

rozmakalności,

przepuszczalności i reagowania z wodami dopływającymi do szybu.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

Grout Injection

Rock Fill

Water Flow

Minewater Level

Clay Plug

Reinforced Concrete

Shaft Cap

Gas Vent

General Fill

Dam

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

SZYB PO ZAMKNIĘCIU

Po  zasypaniu  szybu  i  wykonaniu  w  górnej  części  korka  izolacyjnego
mającego  na  celu  zabezpieczenie  szybu  przed  dopływem  wód
przypowierzchniowych  i  migracją  gazu  dokonuje  się  jego  zamknięcia
płytą  żelbetową.  Płyta  ta  spoczywa  na  obmurzu  wzmacniającym,  a
izolację  zapewnia  pierścień  uszczelniający.  W  płycie  pozostawia  się
okna  rewizyjne  i  montuje  rury  z  odgromnikiem  do  odprowadzania
gazu oraz prowadzenia analizy składu chemicznego i stężenia gazów.
Zazwyczaj w otoczeniu szybu należy dokonać wzmocnienia górotworu
i  iniekcji  Pozwala  to  wyeliminować  zjawiska  ewentualnych  osuwisk  i
migracji gazów.

W fazie projektowania wypełnienia rury szybowej materiałem
zasypowym musi być przeprowadzona analiza stateczności
szybu po jego likwidacji.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

PROBLEMY HYDROGEOLOGICZNE I

ZATAPIANIE KOPALNI

Likwidacja kopalni może odbywać się tez przez
zatopienie.

Wtedy istotne jest właściwe odizolowanie

zatapianej  kopalni  od  kopalń  sąsiednich.  Trzeba  być
przygotowanym  na  to,  że  zwierciadło  wody  ustali  się  na
poziomie  najniższego  połączenia  zjedna  z  kopalń
sąsiednich, zaś wielkość dopływu wody będzie zależeć od
wysokości  zatopienia.  Kopalnia  sąsiednia  musi  się  liczyć
ze  zwiększonym  dopływem  i  posiadać  pompy  o
odpowiedniej  wydajności.  Kopalnia  odosobniona  będzie
ulegała

zatapianiu

wysokości

poziomu

piezometrycznego  karbońskiego  piętra  wodonośnego.
Jeżeli  wystąpi  połączenie  hydrauliczne  z  nadkładem
karbonu  to  wtedy  zwierciadło  wody  może  ustalić  się  na
poziomie  pośrednim  wynikającym  z  układu  równowagi
hydrodynamicznej.

Oddzielnym

zagadnieniem

występującym

likwidowanych  kopalniach  jest  problem  wód  o  dużym
zasoleniu  i  zanieczyszczonych  innymi  substancjami,  np.
wód  radioaktywnych.  Istota  zagadnienia  polega  na
likwidacji  lub  ograniczeniu  metodami  górniczymi  ich
wypływu  i  mieszania  z  pozostałymi  wodami.  Nie  można
dopuścić

mieszania

słodkich

wód

zmineralizowanymi wodami dopływającymi z głębszych
poziomów.

trakcie

tamowania

wyrobisk

intensywnych dopływach i zawodnieniu szczególny nacisk
należy położyć na uszczelnienie górotworu i tam.

W czasie likwidacji kopalni powinno się także zwrócić
uwagę na szczelne zamknięcie wiertniczych otworów
badawczych

odmetanowujących,

które

mogą

powodować  drenaż  górotworu  i  stanowić  połączenie
pomiędzy poziomami wodonośnymi. Otwory te mogą być
niekiedy  wykorzystane  do  spełnienia  odwrotnego
zadania,  a  mianowicie  zatłaczania  słonych  wód  do
wodochłonnych  warstw  górotworu.  Działanie  takie  może
mieć  miejsce  tylko  przez  pewien  okres,  tzn.  do
wyczerpania

chłonności

górotworu.

Pewną

ilość

zmineralizowanych

wód

można

wykorzystać

wytwarzania  mieszanin  wypełniających  zroby,  wyrobiska
korytarzowe  i  szyby  (np.  słone  wody  +  popioły  lotne  +
cement  +  odpady  drobnoziarniste  +  odpowiednio
dobrane  komponenty  =  mała  przepuszczalność  i  duża
wytrzymałość).

Proces zatapiania kopalni musi być pod ciągłą
kontrolą

obejmującą

pomiary

głębokości

zwierciadła  wody  w  wyrobiskach,  zrobach  i
horyzontach  wodonośnych  oraz  analizę  zmian
zawodnienia  górotworu  i  chemizmu  wody.  Istotna
jest także bieżąca kontrola w kopalniach sąsiednich
natężenia  dopływu  i  składu  chemicznego  wody.
Zmiana  natężenia  dopływu  może  świadczyć  o
powstaniu zbiorników wody w kopalni sąsiadującej z
likwidowaną.

HYDROGEOLOGICZNE

ASPEKTY LIKWIDACJI

KOPALŃ GŁĘBINOWYCH

(PODZIEMNYCH) – NA

PRZYKŁADZIE KOPALŃ

WĘGLA KAMIENNEGO.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Problematyka  hydrogeologiczna  związana  z  likwidacją
kopalń  ma  duże  znaczenie  praktyczne  ze  względu  na
powstające  przy  tym  zagrożenia  wodne  zarówno  dla
wyrobisk

górniczych,

szczególnie

dla

kopalń

sąsiadujących z kopalnią likwidowaną, jak i w
określonych sytuacjach dla powierzchni terenu i
usytuowanych na niej obiektów.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Likwidacja poszczególnych kopalń może spowodować
zmiany warunków hydrogeologicznych na znacznych
obszarach

szczególności

wystąpienie

niekontrolowanych przepływów z wyrobisk kopalni
likwidowanej do kopalń sąsiednich, zmieniające stan
zagrożenia

wodnego

tych

kopalniach.

Przed

przystąpieniem do likwidacji kopalni przeprowadza się
zatem

analizę

konsekwencji

zaprzestania

jej

odwadniania. Analiza taka uwzględnia zarówno aspekt
zagrożenia wodnego dla kopalń sąsiednich, jak i
wpływ zatopienia kopalni na środowisko naturalne i
gospodarkę wodną rejonu.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

W ramach oceny zagrożenia wodnego określa się
przede wszystkim:

przewidywaną rzędną spiętrzenia wody w zrobach

w oparciu o analizę połączeń z kopalniami sąsiednimi
oraz możliwości przepływał wody w wyrobiskach i
strefach szczelin,

przebieg zatapiania wyrobisk w czasie na

podstawie obliczonych pojemności wodnych zrobów i
odwodnionego górotworu oraz natężenia dopływów wody
do kopalni,

możliwości zagrożenia wodnego kopalni sąsiedniej

w oparciu o analizę szczelności i wytrzymałości filarów
granicznych, przypuszczalnych dróg przepływu wody,
warunków

sprzyjających

powstawaniu

niekontrolowanych zbiorników wodnych w zrobach,

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

W zakresie oceny możliwości wpływu zatopionej

kopalni na środowisko naturalne określa się:

1) przewidywaną mineralizację i skład chemiczny wód

stagnujących w zrobach likwidowanej kopalni oraz
wód przepływających do sąsiedniej kopalni,

1) przewidywany wpływ zatopienia kopalni na istniejące

ujęcia

wodne

wraz

oceną

możliwości

zagospodarowania wód w rejonie likwidowanej
kopalni,

1) przewidywany wpływ zatopienia kopalni na stosunki

wodne w warstwach przypowierzchniowych i na
powierzchni terenu,

4) sposoby likwidacji szybów utrudniające połączenie

hydrauliczne

między

poziomami

kopalnianymi

drenującymi odmienne strefy hydrochemiczne.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

KONTAKTY HYDRAULICZNE MIĘDZY

WYROBISKAMI GÓRNICZYMI I

MAKSYMALNE SPIĘTRZENIE WODY

W ZROBACH - ZAPRZESTANIE

ODWADNIANIA KOPALŃ

LIKWIDOWANYCH

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Dla prawidłowej prognozy przebiegu zatapiania kopalni
istotne znaczenie ma rozróżnienie kopalń odosobnionych
i kopalń zespołowych.

Kopalnie odosobnione -

są to takie kopalnie, które

mają jeden system odwadniania i nie są połączone
drogami kontrolowanymi lub nie kontrolowanymi z
kopalniami sąsiednimi.

Kopalnie zespołowe -

natomiast, to takie, które

składają  się  z  partii  odwadnianych  niezależnie  i
połączonych  między  sobą  wyrobiskami  górniczymi  na
różnych  poziomach  oraz  kopalnie  mające  połączenia
kontrolowane lub nie kontrolowane z innymi kopalniami.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Przebieg zatapiania i maksymalne spiętrzenie wody w
zrobach zależy od istnienia lub braku połączeń między
kopalnią

likwidowaną,

kopalniami

sąsiednimi.

Zatrzymanie odwadniania kopalni nie mającej połączenia
z kopalniami sąsiednimi powoduje

samozatopienie

wyrobisk  górniczych  wodami  z  dopływu  naturalnego.
Zwierciadło  -  wody  w  zrobach  podnosi  się  stopniowo  do
uzyskania  równowagi  hydrodynamicznej  z  poziomami
wodonośnymi  w  otaczającym  górotworze.  Teoretycznie
zwierciadło  wody  w  zrobach  powinno  się  ustalić  na
wysokości  statycznego  zwierciadła  wody  w  karbońskim
piętrze wodonośnym.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Zatrzymanie  odwadniania  w  kopalni  mającej
połączenia  z  kopalniami  sąsiednimi  powoduje
samozatopienie  wyrobisk  górniczych  do  wysokości
najniższego połączenia.

Po osiągnięciu tego połączenia

woda dopływająca do zatapianej kopalni przelewa się do
kopalni sąsiedniej, docierając do jej

urządzeń głównego

odwadniania

. Jeżeli odwadnianie sąsiedniej kopalni ma

dostateczną

rezerwę

wydajności

pomp

może

odpompować dodatkowy dopływ, proces zatapiania się
kończy, a zwierciadło wody w wyrobiskach pozostaje na
rzędnej

odpowiadającej

poziomowi

przelewu.

przeciwnym  przypadku  odwadnianie  sąsiedniej  kopalni
musi  również  zostać  wyłączone  i  kopalnia  ta  również
musi  ulec  zatopieniu  do  zrównania  się  zwierciadła  wody
ze  zwierciadłem  w  wyrobiskach  pierwszej  kopalni.  Dalej
obie kopalnie będą zatapiane równocześnie.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Dla określenia prognozy przebiegu i dynamiki
procesu zatapiania wyrobisk górniczych w trakcie
likwidacji kopalni, niezbędna jest:



Analiza geometryczna wyrobisk górniczych i

obliczenia ich pojemności,



Charakterystyka zawierająca informacje o dopływie

wody do wyrobisk górniczych,



Lokalizacja i pojemność istniejących aktualnie

zbiorników wodnych w zrobach,



Znajomość chemizmu wód kopalnianych.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Dopływ wody do kopalni po jej zatopieniu będzie zależeć
od wysokości, na jakiej ustabilizuje się zwierciadło wody
w wyrobiskach górniczych. W przypadku kopalni
odosobnionej, w której zwierciadło wody ustali się na
średniej

wysokości

poziomu

piezometrycznego

karbońskiego piętra wodonośnego, dopływ do kopalni
zaniknie. Woda w wyrobiskach górniczych znajdzie się w
równowadze hydrodynamicznej z wodami podziemnymi w
poziomach

wodonośnych

karbońskiego

piętra

wodonośnego.

W przypadku kopalni zespołowej mającej połączenie z
kopalniami sąsiednimi zwierciadło wody ustali się na
wysokości najniższego połączenia z sąsiednią kopalnią.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Po  całkowitym  zatopieniu  likwidowanej  kopalni  średnia
mineralizacja  wody  w  wyrobiskach  będzie  początkowo
niższa,  niż  w  otaczającym  górotworze,  szczególnie  na
niższych

poziomach

kopalni.

upływem

czasu

mineralizacja wody w wyrobiskach górniczych będzie
ulegać dyferencjacji

(zróżnicowaniu)

Na głębszych

poziomach  będzie  wzrastać  a  na  małych  głębokościach
woda  będzie  ulegać  stopniowemu  wysładzaniu.  Zmiany
mineralizacji  będą  szły  w  kierunku  zróżnicowania
głębokościowego

mineralizacji

wody

zgodnie

gradientem hydrochemicznym wód podziemnych w
danym rejonie.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Z  upływem  czasu  wody  stagnujące  w  zatopionych
wyrobiskach  będą  się  wzbogacać  w  siarczany  oraz
rozpuszczony siarkowodór. Proces ten spowodowany jest
rozpuszczaniem  produktów  utleniania  pirytów  oraz
butwienia drewna. Należy się również liczyć ze wzrostem
zawartości  żelaza  oraz  zanieczyszczeniem  wody  florą
bakteryjną.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Szyby likwidowanej kopalni powinny być likwidowane w
sposób

uniemożliwiający

połączenie

między

poszczególnymi poziomami wodonośnymi.

Nie można

wypełniać szybów materiałem, który mógłby być
szkodliwy

dla

środowiska

naturalnego

szczególności

dla

wód

podziemnych

Projekt

likwidacji  kopalni  powinien  przewidywać  zainstalowanie
w  wybranych  szybach  piezometrów  w  celu  prowadzenia
obserwacji  przebiegu  procesu  zatapiania  wyrobisk
górniczych i podnoszenia się w nich zwierciadła wody.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Całkowite

zatopienie

kopalni

powoduje

powrót

zwierciadła wody do poziomu zbliżonego do pierwotnego
poziomu  hydrostatycznego  w  górotworze.  Skutki  zmian
układu  krążenia  wód  w  zlewni  będą  w  takim  przypadku
zróżnicowane  w  zależności  od  rodzaju  łączności
hydraulicznej

wód

gruntowych

poziomami

wodonośnymi drenowanymi wcześniej przez system
odwadniania kopalni. Łączność ta może przybrać
następujące formy:

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

poziom wód gruntowych jest całkowicie

odizolowany

poziomów

wodonośnych

drenowanych przez wyrobiska górnicze,

wody gruntowe i wody karbońskie tworzą

wspólny poziom wodonośny,

kontakt

wód

gruntowych

wodami

karbońskimi jest ograniczony do stref uskokowych,
okien hydrogeologicznych itp

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

pierwszym

przypadku

wysokość

poziomu

piezometrycznego,  jaki  ustali  się  po  zatopieniu
zrobów,  nie  będzie  mieć  wpływu  na  warunki  wodne
na powierzchni. Możliwe są jedynie wypływy wody w
punktach  kontaktu  z  powierzchnią  nie  w  pełni
zlikwidowanych

zabezpieczonych

wyrobisk

górniczych, jak szyby, upadowe itp. a także nie
zlikwidowane otwory wiertnicze.

W drugim przypadku w nieckach obniżeniowych
może się pojawić zwiększone zawodnienie terenu.

W trzecim przypadku dawne strefy drenażu wód
gruntowych mogą stać się strefami ich zasilania.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Wpływ planowanej likwidacji kopalni na zmiany
warunków wodnych na powierzchni ocenia się na
podstawie:

Analizy zmian poziomu hydrostatycznego i prognozy
położenia ustabilizowanego zwierciadła wód karbońskich
po zatopieniu kopalni,

Analizy sumarycznych obniżeń powierzchni terenu i
zmian jej morfologii w wyniku wieloletniej działalności
górniczej kopalni, a w szczególności:



Analizy zmian warunków odpływu i retencji

wód w zlewni powierzchniowej.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Analiza  zmian  warunków  odpływu  i  retencji  wód  w
zlewni powinna umożliwić wyznaczenie obszarów, w
których  wystąpi  podniesienie  zwierciadła  wody  a
zwłaszcza  określenie  zasięgu  terenów  zagrożonych
zatopieniem  a  ponadto  określenie  warunków
odprowadzenia zwiększonej ilości wód ze zlewni.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Skomplikowana  sytuacja  górnicza  w  obrębie  siodła
głównego  i  niecki  bytomskiej  Górnośląskiego  Zagłębia
Węglowego  powoduje,  że  pomimo  częściowej  lub
całkowitej  likwidacji  kopalń  generalnie  nie  jest  możliwe
zaprzestanie  ich  odwadniania.  Konieczność  odwadniania
zlikwidowanych kopalń lub ich części wynika zazwyczaj z
przyczyn  organizacyjno-technicznych  mających  na  celu
ograniczenie

zagrożenia

wodnego

dla

kopalń

sąsiadujących z kopalnią likwidowaną.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Przykładem  odprowadzania  znacznych  ilości  wód  ze
zlikwidowanych  wyrobisk  górniczych  jest  utrzymywanie
odwadniania  nieczynnych  kopalń  rud  cynku  i  ołowiu
wchodzących  w  skład  kombinatu  „Orzeł  Biały"  w
Bytomiu.  Odwadnianie  to  jest  utrzymywane  celem
niedopuszczenia  do  stworzenia  zagrożenia  wodnego  dla
czynnych  kopalń  węgla  kamiennego.  Woda  jest
pompowana  z  tych  wyrobisk  w  ilości  ponad  22  m

/min a

jej

jakość

praktycznie

uniemożliwia

jej

zagospodarowanie, w związku z czym jest odprowadzana
do  rzeki  Brynicy.  Przed  zrzuceniem  do  rzeki  z
pompowanej  wody  usuwana  jest  nadmierna  zawartość
cynku,  pozostają  jednak  znaczne  zawartości  siarczanów,
których ładunek wynosi około 41 t jonu SO

na dobę.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Częściowe  zatopienie  kopalni  do  poziomu  najniższego
połączenia  z  kopalnią  sąsiednią  nie  spowoduje  istotnego
zmniejszenia zasięgu leja depresji zlikwidowanej kopalni.
W  zasięgu  drenującego  oddziaływania  tych  wyrobisk  w
dalszym  ciągu  będzie  zachodziło  mieszanie  się  wód
dopływających z odmiennych stref hydrochemicznych. W
zależności od przyjętych rozwiązań gospodarki wodnej w
częściowo  zatopionej  kopalni,  wody  nadające  się  do
wykorzystania

gospodarczego

mogą

nadal

być

pompowane  z  wyrobisk,  które  nie  uległy  zatopieniu.  W
innym  przypadku  do  kopalni  sąsiedniej  będą  dopływały
wody  mieszane  a  jedynie  poniżej  poziomu  przepływu  w
zatopionych

wyrobiskach

powstaną

warunki

utworzenia się naturalnej stratyfikacji

(uwarstwienie)

hydrochemicznej.
Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Wobec rozległej sieci połączeń hydraulicznych między
poszczególnymi

kopalniami

centralnej

części

Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, utrzymywanie ich
odwadniania mimo likwidacji może być realizowane za
pomocą

centralnych pompowni.

Pompownie takie

byłyby

lokalizowane

kopalniach

najgłębiej

usytuowanych połączeniach, którymi będzie następował
spływ wody ze zlikwidowanych kopalń sąsiednich.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Wody  o  niskiej  mineralizacji,  dopływające  do  kopalń,
generalnie pochodzą z warstw nadkładu, głównie triasu i
czwartorzędu.  Wypływy  tych  wód  występują  na
najwyższych  poziomach  kopalnianych.  Rodzaje  ujęć
istniejących w kopalniach zależą od:

    Lokalnych warunków hydrogeologicznych,
    Warunków litologiczno-strukturalnych,
    Oraz czynników górniczo-technicznych

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Wody

niskiej

mineralizacji

dopływające

zlikwidowanej  kopalni  mogą  być  ujmowane  w  specjalnie
w  tym  celu  utrzymywanych  wyrobiskach  górniczych,  w
szybach  przekształconych  w  studnie,  za  pomocą  studni
wierconych  z  powierzchni  do  zatopionych  wyrobisk  oraz
za  pomocą  studni  wierconych  do  odtworzonych  wskutek
zatopienia kopalni poziomów wodonośnych.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Dla

wykorzystania

wód

niskiej

mineralizacji,

dopływających  do  wyrobisk  usytuowanych  na  małych
głębokościach  i  ewentualnie  w  nich  się  gromadzących,
konieczne  jest  niedopuszczenie  do  ich  mieszania  się  z
wodami  silnie  zmineralizowanymi,  dopływającymi  do
głębiej  usytuowanych  wyrobisk.  Można  to  uczynić  bądź
przez:



Utrzymywanie

zwierciadła

wód

zmineralizowanych poniżej ujęć wód o niskiej
mineralizacji (przelew do sąsiedniej kopalni,
utrzymywanie pompowni w kopalni likwidowanej)



Bądź też poprzez odpowiednie izolowanie

wyrobisk, do których dopływają wody o niskiej
mineralizacji.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Generalną  zasadą  ochrony  ujęć  istniejących  i  budowy
nowych  ujęć  w  likwidowanych  kopalniach  powinno  być
maksymalne ograniczenie ilości wyrobisk koniecznych do
utrzymania  po  likwidacji  kopalni.  Z  tego  względu  ujęcia
stacjonarne  powinny  być  lokalizowane  w  wyrobiskach
znajdujących  się  w  bezpośrednim  sąsiedztwie  szybu.  W
strefie ochronnej ujęcia niedopuszczalne jest składowanie
w

wyrobiskach

górniczych

lub

powierzchni

jakichkolwiek materiałów, które mogłyby być źródłem
zanieczyszczenia ujmowanej wody.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

W  rejonie  likwidowanej  kopalni  niezbędne  jest
prowadzenie  obserwacji  przebiegu  i  dynamiki  procesu
zatapiania  zrobów  w  celu  stwierdzenia  trafności
przyjętych  prognoz  oraz  ich  ewentualnej  korekty.
Obserwacje te powinny obejmować:



Kontrolę zmian głębokości zwierciadła wody w

wyrobiskach górniczych i stanu zawodnienia zrobów
w poszczególnych etapach ich zatapiania,



Kontrolę zmian zawodnienia górotworu oraz

kształtowania się zwierciadła wody w horyzontach
wodonośnych.



Kontrolę chemizmu wody w ujęciach wód

podziemnych

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

W kopalniach sąsiadujących z likwidowaną kopalnią
należy  prowadzić  pomiary  natężenia  przepływu  w
wyrobiskach  górniczych,  szczególnie  w  rejonach
stwierdzonych  lub  przypuszczalnych  kontaktów
hydraulicznych z kopalnią zatapianą.

Obserwacje takie powinny być rozpoczęte przed
likwidacją odwadniania, aby można było możliwie
dokładnie określić ilość wody dopływającej z kopalni
likwidowanej.

Zmiany natężenia tego dopływu mogą bowiem
świadczyć

powstawaniu

niekontrolowanych

zbiorników wodnych w zrobach kopalni sąsiadującej
z likwidowaną kopalnią.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Wody  przepływające  ze  zlikwidowanej  kopalni  do
wyrobisk  kopalni  sąsiedniej  powinny  być  badane  pod
kątem  ich

składu chemicznego

. Dopływ większej ilości

wód o odmiennej mineralizacji może bowiem zakłócić
przyjęty sposób selekcji i zagospodarowania wód w
kopalni sąsiadującej z kopalnią likwidowaną.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Wymienione  wyżej  obserwacje  i  badania  powinny  być
prowadzone  systematycznie  w  okresie  zatapiania
wyrobisk.  Po  zakończeniu  procesu  zatapiania  zakres  i
częstotliwość  badań  powinny  zostać  określone  przez
służbę  geologiczną  kopalni  w  dostosowaniu  do  potrzeb
ruchowych  i  obowiązujących  przepisów  dotyczących
dokumentowania

hydrogeologicznego

zwalczania

zagrożenia wodnego w kopalniach węgla kamiennego.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Wskutek likwidacji kopalni i zaprzestania jej odwadniania
zawsze  następuje  samozatopienie  wyrobisk  górniczych
wodami z dopływu naturalnego, których skład chemiczny
zależy  od  charakteru  hydrochemicznego  drenowanych
poziomów  wodonośnych.  W  trakcie  zatapiania  kopalni
wody  te  będą  ulegały  mieszaniu  a  po  ustaleniu  się
równowagi  hydrodynamicznej  nastąpi  ich  stratyfikacja
zgodnie z regionalnym profilem hydrochemicznym.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Poziom spiętrzenia wody w zrobach likwidowanej kopalni
zależy od istnienia lub braku połączeń tych zrobów z
kopalniami

sąsiednimi.

kopalni

odosobnionej

zwierciadło  wody  w  zrobach  ustali  się  na  poziomie
swobodnego  zwierciadła  wody  w  górotworze.  W  kopalni
mającej połączenia z innymi kopalniami, woda w zrobach
spiętrzy się do poziomu najniższego połączenia, po czym
nastąpi  grawitacyjny  jej  przepływ  do  niżej  położonych
wyrobisk kopalni sąsiedniej.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Większość kopalń węgla kamiennego przede wszystkim w
obszarze zagłębia Górnośląskiego jest połączona między
sobą. Ze względu na bezpieczeństwo czynnych kopalń
sąsiadujących

kopalniami

zlikwidowanymi

lub

przeznaczonymi do likwidacji, w większości z nich
zachodzi

konieczność

utrzymywania

odwadniania

wyrobisk górniczych.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Przed przystąpieniem do likwidacji kopalni konieczne jest
wykonanie opracowania hydrogeologicznego, którego
celem

jest

określenie

konsekwencji

zaprzestania

odwadniania  kopalni  w  aspekcie  zagrożenia  wodnego,
jakie  może  powstać  dla  kopalń  sąsiednich  oraz  wpływu
zatopienia  kopalni  na  środowisko  naturalne,  ujęcia
wodne itp.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

W rejonie likwidowanej kopalni i w kopalniach sąsiednich
należy

prowadzić

obserwacje

przebiegu

procesu

zatapiania zrobów oraz jego wpływu na otaczające
środowisko. W przypadku przewidywanego całkowitego
zatopienia kopalni i podniesienia się zwierciadła wody do
poziomu

wód

gruntowych,

obserwacje

powinny

obejmować  kontrolę  zmian  położenia  zwierciadła,
objętości  przepływu  i  mineralizacji  wód  gruntowych  i
powierzchniowych  w  odpowiednio  zaprojektowanych
punktach pomiarowych.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Document Outline