Przemysław BUKOWSKI*, Mirosława BUKOWSKA*, Andrzej

WARSZTATY 2005 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie
____________________________________________________________________________
Mat. Symp. str. 209 – 221
Przemysław BUKOWSKI*, Mirosława BUKOWSKA*, Andrzej HAŁADUS**
*Główny Instytut Górnictwa, Katowice
**Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków
Charakterystyka zagrożeń wodnych w kopalniach Górnośląskiego
Zagłębia Węglowego w związku z restrukturyzacją przemysłu węglowego
Streszczenie
Likwidacja kopalń i ich zatapianie powoduje powstawanie zbiorników wodnych o pojemnościach dochodzących nawet do kilkunastu mln m3. W Górnośląskim Zagłębiu Węglowym
rozszerza się więc obszar złóż węglowych obecnie, lub w przyszłości narażonych na wzrost
zagrożenia wodnego. W pracy przedstawiono propozycję zmodyfikowanej klasyfikacji źródeł
zagrożeń wodnych, która uwzględnia także kryteria wynikające głównie z fizyko-mechanicznej
oceny skał i górotworu. W związku ze zmieniającą się sytuacją hydrodynamiczną jest ona
lepiej dostosowana do istniejących warunków hydrogeologiczno – górniczych oraz geomechanicznych górotworu i może stać się czynnikiem poprawy dokładności ocen możliwości
i skali wystąpienia ewentualnego zagrożenia wodnego.
1. Wstęp
W związku ze stale wzrastającą liczbą kopalń wyłączanych z ruchu, w Górnośląskim
Zagłębiu Węglowym (GZW) powiększa się obszar tych części złóż czynnych kopalń węgla
kamiennego, które narażone są na wzrost zagrożenia wodnego (rys. 1.1).
Sprawą istotną stała się różnica w skali zagrożenia między tzw. okresem industrialnym
(trwającym do końca lat 80. ubiegłego stulecia), a późniejszym obejmującym etap
restrukturyzacji górnictwa. W okresie industrialnym, w pojedynczej kopalni tworzono od kilku
do ponad stukilkudziesięciu podziemnych zbiorników wodnych o różnych pojemnościach (od
kilkunastu do kilkudziesięciu tysięcy i setek tysięcy m3 wody). Generalnie stwarzały one
zagrożenie wodne dla partii złoża, oddziału lub sporadycznie dla całej kopalni. Tam gdzie jest
to możliwe, zatapianie wyrobisk górniczych kopalń wyłączonych z ruchu obejmuje znaczne
partie złoża prowadząc do powstawania zbiorników o pojemnościach liczonych w milionach
m3 wody. Mogą one stanowić zagrożenie dla kopalni lub nawet dla kilku wzajemnie
połączonych kopalń, a w przyszłości szczególnie mogą zagrażać ewentualnym robotom
górniczym prowadzonym w przygranicznych partiach i resztkach złóż.
Metody oceny i badań realizowanych dla określania sposobu i skuteczności zabezpieczenia
przed zagrożeniem wodnym (filary bezpieczeństwa, korki i tamy wodne, pojemności, tzw.
buforowych zbiorników wodnych dla pompowni lub wydzielonych na wypadek wdarcia wody)
są rutynowo stosowane w kopalniach węgla. Prace dokumentacyjne, oceny i obliczenia
wykonywane dla określenia skali zagrożeń i stosowanych zabezpieczeń, jednak nie w pełni
uwzględniają zmiany zachodzące w środowisku geologicznym wskutek oddziaływania wody.
_______________________________________________________________
209
P. BUKOWSKI, M. BUKOWSKA, A. HAŁADUS – Charakterystyka zagrożenia wodnego ...
____________________________________________________________________________
10
28
27
8
9 24
26 25 23
6
30
29
R ejo n y o d w a d n ia n ia C en tra ln eg o
Z a k ła d u O d w a d n ia n ia K o p a lń
14
2
11
1
22
4
3
12
5
13
7
21
19
20
18
17
H
E C
C Z
O b szary och ran ia n ych czy n n ych k op alń
- m o żliw e p rzyszłe, b ezp o śred n ie zagro żen ie
- m o zliw e za grożen ie w d a lszy ch eta p ach
zatap ian ia k o p alń lik w id ow an ych
R ejo n y i k o p . zlik w id o w a n e
16
0
5
Y
- w tra k cie za ta p ia n ia
- o d w . sta cjo n a rn e
lu b o d w a d n ia
k o p a ln ia są sied n ia
- o d w a d n ia n ie g łęb in o w e
- o d w a d n ie sta cjo n a rn e
10 km
15
b y łe k op a ln ie:
1 - S a tu rn
2 - P aryż
3 - S o sn ow iec
4 - P orąb k a-K lim o n tów
5 - N iw k a-M od rzejów
6 - G liw ice
7 - D ęb ień sk o
8 - P strow sk i
9 - S zom b ierk i
10 - P ow stań ców Ś ląsk ich
11 - S iem ian o w ice
12 - K atow ice i K ato w iceK leofa s
13 - Ja n K an ty
14 - G rod ziec
P o zo sta łe b y łe k o p a ln ie
lu b ich części:
15 - S iersza
16 - M o rcin ek
17 - 1-M aja
18 - C zeczott
19 - R ym er
20 - Ż o ry
21 - R u ch II k o p . Ja n in a
22 - P o lsk a
23 - Ś ląsk -M atyld a
24 - R ozb ark
25 - W a w el
26 - Z a b rze (P o ręb a)
27 - B o b rek -M iech ow ice
28 - Ju lia n
29 - A n d a lu zja
30 - Jow isz
Rys. 1.1. Szkic sytuacyjny kopalń węgla kamiennego w GZW – skala procesu restrukturyzacji
i obszary złoża czynnych kopalń narażone na wzrost zagrożenia wodnego
Fig. 1.1. The situation sketch of hard coal mine in the Upper Silesian Coal Basin (USCB) – the scale of
the restructurisation process and areas of active mines’ deposits that are exposed on the increase
of water hazard
Wypowiedzi różnych autorów dotyczące roli badań fizyko-mechanicznych skał w aspekcie
przewidywania zagrożeń wodnych wskazują na ich ważność i duże znaczenie
(Konstantynowicz i in. 1974; Konopko 2004; Rogoż 2004). W wielu pracach stwierdzenia te są
często niejednoznaczne i ogólnikowe oraz rzadko wskazuje się w nich na szerokie spektrum
ewentualnego wykorzystania wyników tych badań. Podobnie charakterystyka źródeł
zagrożenia wodnego, przed którym należy zabezpieczać czynne roboty górnicze odbiega od
aktualnych potrzeb, warunków i narastającej skali potencjalnego zagrożenia wodnego.
2. Zagrożenia wodne w kopalniach węgla w GZW w okresie restrukturyzacji kopalń
Zagrożenia wodne są wynikiem określonego sposobu prowadzenia eksploatacji górniczej
w pobliżu ich źródeł. Rozróżnia się dwie główne grupy źródeł zagrożeń wodnych – o nieograniczonej i ograniczonej swobodzie ruchu wody (Konstantynowicz i in. 1974; Rogoż 2004).
Podział ten generalnie odzwierciedla potrzeby i warunki eksploatacji prowadzonej przed
i w trakcie tzw. okresu industrialnego. Na etapie postępującej restrukturyzacji górnictwa
i tworzenia w sąsiedztwie kopalń czynnych zbiorników o pojemnościach rzędu milionów m3
wody, podział ten zdaniem autorów artykułu należy zmodyfikować.
_______________________________________________________________
210
WARSZTATY 2005 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie
____________________________________________________________________________
Największą liczbę wdarć wody do kopalń węgla kamiennego w okresie powojennym
odnotowano w latach 1959-1968 (Rogoż 2004), co spowodowane było gwałtownym,
aczkolwiek sztucznie wywołanym „zapotrzebowaniem” na węgiel, które z końcem lat 70.
sięgało wartości 200 mln ton/rok. To „zapotrzebowanie” na węgiel doprowadziło do budowy
nowych kopalń oraz rozbudowy istniejących i to zarówno w kierunku poziomym jak i w głąb
złoża. Rozwijanie frontów eksploatacyjnych przebiegało w warunkach ogólnego wzrostu
zagrożeń naturalnych, jak: wstrząsy, tąpnięcia, wybuchy pyłu węglowego, pożary itp.
(Konopko 2004a). W tym okresie odnotowano istotny wzrost zagrożenia wodnego
przejawiający się wzrostem liczby wdarć wody (rys. 2.1).
30
L iczb a w d a rć
25
20
15
10
5
0
1945
1950
1960
1970
1980
1990
L a ta
2000
2005
Rys. 2.1. Wdarcia wody do kopalń węgla kamiennego w latach 1945 – 2000 wg M. Rogoża (2004)
uzupełnione o informacje za okres 2000 – 2004
Fig. 2.1. Water inrush to the hard coal mine from 1945 to 2000 according to M. Rogoż (2004)
supplemented with information from the time period 2000 – 2004
Sposób eksploatacji z głównym celem zaspokojenia „zapotrzebowania” na węgiel nie
uwzględniał, lub w nieznacznym tylko stopniu uwzględniał uboczne efekty takiej „ilościowo
wydajnej” eksploatacji górniczej. Jej skutki dotyczyły niemal wszystkich aspektów
oddziaływania eksploatacji górniczej na bezpieczeństwo i środowisko, czego przykładem może
być np. liczba ponad 300 tąpnięć/rok na przełomie lat 40. i 50. (Ragus i Zygadłowicz 1994)
oraz ponad 320 niezlikwidowanych zalewisk, które w latach 1945-87 wystąpiły w GZW na
powierzchni terenu w poeksploatacyjnych nieckach obniżeniowych.
Na początku lat 70. eksploatacja górnicza prowadzona była już na szeroką skalę
z zastosowaniem coraz to bardziej nowoczesnych technik i z wdrażaniem coraz to bardziej
nowoczesnych metod przeciwdziałania i ograniczania zagrożeń wodnych (np. przez likwidację
źródła zagrożenia itp. - Wilk 2003; Rogoż i Posyłek 2000; Szczepański i in. 1998; Haładus i in.
2001). W tym okresie, oprócz zastosowania metod ograniczania zagrożeń wodnych i
wdrożenia zmodernizowanych przepisów prawa (nakazujących m.in. likwidację źródeł
zagrożenia wodnego), eksploatacja górnicza w znaczącym stopniu spowodowała odwodnienie
górotworu. W takich warunkach, liczba wdarć wody do czynnych wyrobisk górniczych w
_______________________________________________________________
211
P. BUKOWSKI, M. BUKOWSKA, A. HAŁADUS – Charakterystyka zagrożenia wodnego ...
____________________________________________________________________________
istotnym stopniu została ograniczona. Od końca lat 90. odnotowano już tylko dwa wdarcia wód
do wyrobisk górniczych (rys. 2.1).
Jednocześnie należy podkreślić, że aktualny proces likwidacji kopalń i ich zatapianie jest
procesem bardzo ograniczonym z uwagi na konieczność ochrony kopalń czynnych. Stąd
w kopalniach zlikwidowanych, np. włączonych do struktur Centralnego Zakładu Odwadniania
Kopalń (CZOK) SRK S.A. prowadzi się odwadnianie wyrobisk górniczych (rys. 1.1),
utrzymując zwierciadło wody na bezpiecznym poziomie (poniżej przelewu wody do kopalni
sąsiedniej). Najwyższy poziom zwierciadła wody w rejonach odwadniania CZOK, jak dotąd
nie osiągnął głębokości mniejszej niż 200 m, a najczęściej w poszczególnych rejonach
odwadniania utrzymywany jest na głębokości z okresu tuż przed likwidacją kopalni,
najczęściej znacznie przekraczając 400 m. Z chwilą zaistnienia okoliczności umożliwiających
uwolnienie zwierciadła wody w kopalniach zlikwidowanych (np. odcięcie kopalni
zlikwidowanej tamą wodną), a tym samym podniesienia rzędnej piętrzenia, można oczekiwać
wzrostu zagrożenia wodnego dla sąsiednich czynnych i perspektywicznych pól eksploatacji.
Rozwiązania przewidujące spiętrzenie wód w zrobach kopalń likwidowanych uzasadnia się
zwykle koniecznością obniżenia ilości odpompowywanych wód i obniżenia kosztów
odwadniania.
Pomimo znacznego postępu naukowo-technicznego w ocenie zagrożeń wodnych
i metodach prewencji należy zwrócić uwagę na fakt, iż niektóre zabezpieczenia przed
zagrożeniami, ze względów technicznych lub ekonomicznych nie mogą być, lub mogą być
zastosowane w bardzo ograniczonym zakresie (np. otamowanie lub odwadnianie zbiornika).
Wynika to między innymi z wielkości zbiorników aktualnie tworzonych w zlikwidowanych
kopalniach, współwystępowania innych zagrożeń naturalnych, a także z ładunku soli
i zanieczyszczenia wód retencjonowanych w zbiornikach, które ewentualnie mogą być
zrzucane do cieków powierzchniowych. Niebagatelną rolę odgrywają tu koszty zabezpieczeń
oraz ewentualne koszty odwodnienia zabezpieczającego lub awaryjnego.
Mając na uwadze skalę możliwych przyszłych zagrożeń wodnych, z którymi można będzie
się zetknąć w projektowaniu robót górniczych, zwłaszcza przy współwystępowaniu innych
zagrożeń naturalnych, należy zwrócić uwagę na charakterystykę ich źródeł z uwzględnieniem
możliwości zastosowania prewencji przeciwzagrożeniowej w warunkach zróżnicowanego
zachowania się skał i górotworu pod wpływem procesu zatapiania.
3. Charakterystyka źródeł i skali zagrożeń wodnych w kopalniach węgla
Według obowiązującej klasyfikacji źródeł zagrożenia wodnego do I grupy, o tzw.
nieograniczonej swobodzie ruchu wody, zalicza się: powierzchniowe cieki i zbiorniki wodne
oraz zatopione wyrobiska górnicze i pustki krasowe. Grupę II stanowią źródła zagrożeń o tzw.
ograniczonej swobodzie ruchu wody, do których zalicza się: uskoki, szczeliny i warstwy
wodonośne oraz niezlikwidowane otwory wiertnicze (Konstantynowicz i in. 1974; Rogoż
2004).
W związku ze zmieniającą się sytuacją hydrodynamiczną i skalą zagrożeń wynikających
z procesów restrukturyzacji górnictwa w GZW, słusznym wydaje się rozważenie możliwości
dokonania pewnych zmian w obecnie obowiązującej klasyfikacji źródeł zagrożeń wodnych.
Rozszerzenie jej do trzech grup pozostawałoby w zgodzie z ideą podziału pierwotnego,
a jednocześnie umożliwiałoby dokładniejsze określenie warunków wystąpienia potencjalnego
zagrożenia wodnego, a tym samym przynosiłoby konkretne oszczędności.
_______________________________________________________________
212
WARSZTATY 2005 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie
____________________________________________________________________________
Do I grupy źródeł zagrożenia wodnego oprócz przyjętych za E. Konstantynowiczem
i innymi (1974) powierzchniowych cieków i zbiorników wodnych oraz zatopionych pustek
krasowych można byłoby, zdaniem autorów niniejszej pracy, zaliczyć część zatopionych
wyrobisk górniczych. W I grupie dotychczas znajdowały się faktycznie wszystkie zbiorniki
w wyrobiskach górniczych. Spośród wyrobisk górniczych można natomiast wydzielić
wyrobiska korytarzowe, w tym: szyby i niewyrabowane oraz wyrabowane chodniki
w otoczeniu górotworu mocnego i ewentualnie średniego. Celowym byłoby także włączenie do
tej grupy wyrobisk poeksploatacyjnych w otoczeniu mocnego górotworu, w którym
wytrzymałość na ściskanie skał (Rc), jest znacząco większa niż wartość ciśnienia pionowego
górotworu, a wytrzymałość resztkowa (Rcr) jest zbliżona do wartości ciśnienia pionowego
górotworu – rys. 3.1 (Bukowska i Bukowski 2005).
siła, kN
100
próbka 1
Rc(ps) = 106,8 MPa Rcr(ps) = 15,7 MPa
Rc(nk) = 77,7 MPa Rcr(nk) = 7,5 MPa
piaskowie c śre dnioz iarnisty
stan powietrzno-suchy (ps)
stan nasycenia kapilarnego (nk)
25
0,0
0,50
1,00
probka 2
Rcps = 8,9 MPa Rcr(ps) = 1,0 MPa
Rcnk = 5,7 MPa Rcr(nk) = 0,9 MPa
przemieszczenie [mm]
1,50
Rys. 3.1. Przykładowe charakterystyki przebiegu niszczenia próbek średnioziarnistych piaskowców
karbońskich z obszaru GZW, o krańcowo różnej wytrzymałości na ściskanie
Fig. 3.1. The example of characteristics of the run destroying the medium-grained samples of
carboniferous sandstone from USCB of extremally different strengh stress
Dotyczy to zwłaszcza wytrzymałości skał badanych w stanie nasycenia wodą, np. nasycenia
kapilarnego (Bukowski 1999; Bukowska i Kidybiński 2001), a nie w stanie powietrznosuchym. Wskazane byłoby ponadto, aby skały otaczające eksploatowany pokład węglowy,
zwłaszcza o średniej wytrzymałości, jak na skały karbońskie w GZW, były nierozmakalne
i bardzo trudno lub trudno rozmywane (wg normy BN-70/0471-01 – Klasy i charakterystyki
rozmywalności skał. Obecnie najbardziej aktualną jest norma PN-ISO 10753).
Mając na względzie bardzo zróżnicowany charakter wytrzymałościowo-odkształceniowy
skał karbońskich GZW, co zilustrowano na przykładzie próbek piaskowca średnioziarnistego
mocnego i słabego (rys. 3.1), należy spodziewać się bardzo zróżnicowanego przebiegu
zaciskania zrobów poeksploatacyjnych. Przejawiać się to może istotną zmianą współczynnika
pojemności wodnej zrobów „c”, wyznaczanego przez M. Rogoża (1974). Przebieg i czas
zachodzenia zmian w pojemności wodnej zrobów zawałowych może być bardzo zróżnicowany
i zależy od wielu czynników powodujących zmiany pojemności od chwili zaistnienia zawału
chaotycznego, aż do czasu wygaszenia poeksploatacyjnych ruchów powierzchni i później do
momentu ewentualnej ponownej aktywacji zrobów związanej z procesem ich zatapiania –
rys. 3.2 (Bukowski 2004).
_______________________________________________________________
213
P. BUKOWSKI, M. BUKOWSKA, A. HAŁADUS – Charakterystyka zagrożenia wodnego ...
____________________________________________________________________________
cN
t0
t
t1
ct
0
c
c t0
c t1
ct
1
cH
0 ,0
c [-]
Rys. 3.2. Hipotetyczna zmiana wartości współczynnika pojemności wodnej zrobów od stanu nasypowego
(cN) do współczynnika na określonej głębokości (cH) w przedziale czasowym: zawał chaotyczny (t0) –
niecka obniżeniowa (t1) wg P. Bukowskiego (2004)
Fig. 3.2. The Hipothetical changes of the value of water volume coefficient of goafs from the mound state
(cN) to the coefficient on the given depth (cH) in the time period: chaotic cave (t0) – post mining
subsidence trough (t1) according to P. Bukowski (2004)
Generalnie, w otoczeniu górotworu scharakteryzowanego jako mocny, oczekiwana jest
wysoka stateczność wyrobisk górniczych i wolnych przestrzeni, niewiele zmieniająca się
w bardzo długim okresie, nawet pod wpływem oddziaływania wody. Wody tej grupy można
uznać za charakteryzujące się nieograniczoną, lub jak dla wyrobisk górniczych bardzo wysoką
swobodą ruchu. Skala zagrożenia w takim przypadku mierzona byłaby pojemnością zbiornika,
przepustowością ewentualnego połączenia i możliwością odbioru wód w rejonie odwadniania
oraz możliwością zabezpieczenia czynnych wyrobisk lub jej brakiem.
Drugą grupę źródeł zagrożeń wodnych mogłyby stanowić, zgodnie z obowiązującą
klasyfikacją, uskoki i szczeliny wodonośne oraz warstwy wodonośne, dodatkowo
z wyrobiskami górniczymi, które nie zostały zaliczone do grupy I i strefy zeszczelinowacenia
poeksploatacyjnego. Do II grupy źródeł zagrożeń wodnych można zaliczyć zbiorniki lub
skupiska wody, np. powstałe wśród zasypanych szybów i wyrabowanych chodników
w otoczeniu górotworu o średnich parametrach fizyko – mechanicznych. Dotyczy to zwłaszcza
wyrobisk wykonanych w obrębie górotworu zbudowanego ze skał słabo i średnio
rozmakalnych i średnio rozmywalnych, jak również wyrobisk poeksploatacyjnych (zrobów)
położonych w otoczeniu górotworu, w którym wytrzymałość na ściskanie skał badanych
w stanie nasycenia wodą jest zbliżona do wartości ciśnienia pionowego górotworu, a wytrzymałość resztkowa w około 50% odpowiada wartości pionowego ciśnienia górotworu. W tej
grupie powinno się zdaniem autorów także umieścić zroby doszczelnione podsadzką,
popiołami i półpłynnymi mieszaninami odpadów. Oczekiwana jest średnia lub nieco niższa
stateczność wyrobisk górniczych i wolnych przestrzeni w górotworze, w którym zmiany,
zwłaszcza pod wpływem działania wody, zachodzą w stosunkowo krótkim czasie. Wody tej
grupy można uznać za charakteryzujące się średnio ograniczoną lub średnią swobodą ruchu.
Do grupy III można byłoby zaliczyć niezlikwidowane otwory wiertnicze, zwłaszcza
małośrednicowe, które dotychczas klasyfikowane były do grupy II (Konstantynowicz i in.
1974; Rogoż 2004). Dodatkowo można byłoby włączyć do tej grupy wyrobiska górnicze, które
nie zostały zaliczone do I i do II grupy źródeł zagrożenia wodnego, w tym położone
w otoczeniu górotworu bardzo słabego o znacznej odkształcalności skał (rys. 3 – próbka 2)
oraz wyrobiska poeksploatacyjne (zroby) zlokalizowane w górotworze, w którym
_______________________________________________________________
214
WARSZTATY 2005 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie
____________________________________________________________________________
wytrzymałość na ściskanie i wytrzymałość resztkowa skał, zwłaszcza badanych w stanie
nasycenia wodą, jest znacząco mniejsza niż wartość ciśnienia pionowego górotworu. W tej
grupie powinny znaleźć się także wyrobiska doszczelniane dobrze zestalającymi się
mieszaninami popiołowo wodnymi. Ponadto można do niej zaliczyć zbiorniki występujące
w zrobach w otoczeniu głównie iłowców zaliczanych do rozmakalnych i łatwo lub bardzo
łatwo rozmywalnych. Oczekiwana jest zatem niska lub bardzo niska stateczność wyrobisk
górniczych i wolnych przestrzeni w górotworze. Wszelkie zmiany w środowisku
geologicznym, zachodzące szczególnie pod wpływem oddziaływania wody, występują
w krótkim i bardzo krótkim okresie. W przepływach wody występują duże opory hydrauliczne,
a wody w tej grupie mogą znajdować się pod znacznym ciśnieniem i charakteryzują się
ograniczoną swobodą ruchu.
Dodatkowym kryterium dla poszczególnych grup źródeł zagrożenia wodnego powinien być
bilans wodny, ale indywidualnie rozpatrywany dla każdego przypadku, zwłaszcza
uwzględniający wielkość zasilania oraz najbardziej niekorzystny i najlepszy wariant odbioru
wody na wypadek jej wdarcia i po jego ewentualnym zaistnieniu. Przyczynkiem do
uwzględnienia tego kryterium niech będzie sytuacja Rejonu Pstrowski (CZOK), gdzie
zaistniało niebezpieczeństwo utraty zdolności technicznych przez wzmocnioną tamę izolacyjną
w przekopie „Belfort” i wdarcia się wód zza przestrzeni otamowanej - ze zbiornika o ogólnej
pojemności około 35.000 m3 wody (w tym: około 18.400 m3 w zrobach i wyrobiskach
korytarzowych, 4.300 m3 w szczelinach poeksploatacyjnych i 12.300 m3 wody wchłoniętej
przez górotwór), położonego na poziomie 575 m, do rejonu odwadniania polowego na
poziomie 825 m (Bukowski 1999, 2002). Według P. Bukowskiego i in. (2001) przerwanie
tamy może doprowadzić nie tylko do utraty zdolności odwodnieniowych pompowni polowej
na poziomie 825 m, dla której stworzono bufor pojemnościowy na granicy możliwości
neutralizacji takiego zagrożenia, lecz także do trwałej zmiany warunków i wielkości zasilania
w wodę zbiornika odwadnianego (rys. 3.3). Zmiana ilości wód dopływających i odbieranych w
jednym miejscu kopalni, może w praktyce w innym jej rejonie, uniemożliwić bezpieczne
funkcjonowanie innej pompowni, przewidzianej na mniejszy dopływ i o mniejszej pierwotnej
wydajności odwadniania.
szy b S taszic
szy b G ig an t
p o zio m 5 7 5 m
su m ary czn y d o p ły w d o rejo n u zb io rn ik a
w y n o si o k o ło Q = 7 ,3 m 3 /m in
W -1 1 6 (1 9 9 3 )
V = 3 5 .0 0 0 m 3
ak tu aln y o d b ió r n a p o zio m ie 5 7 5 m
sp ły w aw ary jn y - k o n ieczn o ść
trw ałeg o o d b io ru n a p o zio m ie 8 2 5 m
d o p ły w u w ięk szeg o o p o n ad 1 0 0 %
su m ary czn y d o p ły w d o rejo n u zb io rn ik a
w y n o si o k o ło Q = 6 ,3 m 3 /m in
tam a w p rzek o p ie "B elfo rt"
o d w ad n ian ie p o lo w e
p o zio m 8 2 5 m
zb io rn ik b u fo ro w y o p o jem n o ści o k o ło V = 2 5 .0 0 0 m 3
W - 1 4 8 (2 0 0 0 )
V = 1 .5 7 0 .0 0 0 m 3
ak tu aln y o d b ió r n a p o zio m ie 8 2 5 m
Rys. 3.3. Szkic sytuacyjny potencjalnego zagrożenia wodnego dla systemu odwadniania w obrębie
zlikwidowanej kopalni Pstrowski (Rejon Pstrowski – CZOK)
Fig. 3.3. The situation sketch of potential water hazard for the de-watering system in the area of
abandoning hard coal mine Pstrowski
_______________________________________________________________
215
P. BUKOWSKI, M. BUKOWSKA, A. HAŁADUS – Charakterystyka zagrożenia wodnego ...
____________________________________________________________________________
Przedstawiony wyżej przykład dotyczy zbiornika na poziomie 575 m, rozpatrywanego jako
źródła zagrożenia należącego do grupy I, a wg zmodyfikowanej klasyfikacji zaproponowanej
przez autorów w niniejszej pracy, częściowo także do grupy II. Znaczna wytrzymałość skał
i górotworu powoduje, że oczekiwana jest wysoka pojemność zbiornika i duża swoboda
przemieszczania się blisko 53% jego wód, a także przewidywany dobry stan dróg spływu wód
i małe opory hydrauliczne. Pozostałe około 47% wód zbiornika może mieć średnią zdolność
przemieszczania się. Jest to zatem zbiornik o wodach o różnej zdolności ruchu (jak większość
zbiorników w kopalniach węgla), w którym bardzo wysoką swobodę ruchu ma tylko część
wód. Stąd, jak pokazuje powyższy przykład, dla oceny ewentualnego zagrożenia wodnego
i możliwości jego neutralizacji, bezwzględnie należy oszacowywać charakter wód i udział
poszczególnych jej rodzajów w zbiorniku.
4. Zapobieganie zagrożeniom wodnym ze strony likwidowanych wyrobisk górniczych
Jak pokazują dotychczasowe doświadczenia, zagrożenie wodne może zaistnieć niezależnie
od wielkości zbiornika wód dołowych, lecz skutki jego wystąpienia mogą być różne
w zależności od okoliczności wdarcia i warunków w rejonie zagrożonym. Nawet małe
zbiorniki wodne o pojemności rzędu kilkunastu m3 wody mogą zagrozić życiu ludzi
pracujących na dole, co M. Rogoż i E. Posyłek (2000) przedstawili na przykładzie zdarzenia
w byłej kopalni Mikulczyce – Rokitnica – obecnie CZOK (Rejon Pstrowski). W innych
okolicznościach wdarcie wody ze zbiornika, nawet o znacznej wielkości (pojemności), może
zostać opanowane przez stworzenie w rejonie zagrożonym rezerwy (bufora) pojemności, lub
może być zneutralizowane przez wystarczające zabezpieczenie systemu głównego
odwadniania (wydajność odwadniania i pojemność chodników wodnych). Możliwości takiej
może nie być w przypadku wdarcia, do którego doszłoby ze zbiorników o pojemności od
kilkuset tysięcy do milionów m3 wody.
Rozważania dotyczące ewentualnej możliwości, a zwłaszcza skutków wdarcia, powinny
opierać się na ocenie udziału w zbiorniku poszczególnych rodzajów wód – wód o różnych
zdolnościach do przemieszczania się (Bukowski 2002), co zwłaszcza wtedy jest istotne, gdy
zbiornik zagrażający ma wysoki udział wód o wysokiej swobodzie ruchu (patrz rozdział 3).
W podobny sposób należy rozważać skuteczność zbiorników buforowych jako zabezpieczeń
przeciwzagrożeniowych (wydzielone partie wyrobisk – zrobów, do których przewiduje się
skierowanie wody na wypadek wdarcia) oraz tzw. zbiorników retencyjnych i awaryjnych
w pompowniach głębinowych, rzadziej stacjonarnych (rys. 3.3). Możliwości prewencyjne
i zabezpieczające tego rodzaju zbiorników w znacznej mierze zależą nie tyle od ich ogólnej
pojemności, ile od udziału różnych rodzajów pojemności, zwłaszcza tych zdolnych do
szybkiego przejęcia wód. Taki sposób oceny zabezpieczeń w kopalni czynnej i likwidowanej
ma bezpośredni związek z oceną pojemności powiązanej z oceną stateczności wyrobisk
górniczych i wolnych przestrzeni w zróżnicowanych warunkach litologicznych, strukturalnych
i wilgotnościowych wpływających na wytrzymałość skał i górotworu. Ocena skuteczności tego
rodzaju zabezpieczeń przed wdarciem wody (pojemności buforowych zbiorników wodnych)
oraz prognozowania zatapiania kopalń od wielu lat prowadzona jest różnymi metodami,
wykorzystującymi zarówno wyniki obserwacji empirycznych, jak też różne sposoby obliczeń
(Rogoż 2004; Bukowski 2002, 2003). Przed rozpoczęciem zatapiania wyrobisk kopalni
likwidowanej ocena taka obejmuje przede wszystkim analizę ewentualnej łączności
hydraulicznej pomiędzy kopalniami w tym stateczności i wodoszczelności filarów
_______________________________________________________________
216
WARSZTATY 2005 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie
____________________________________________________________________________
granicznych, korków podsadzkowych i tam wodnych oraz ocenę skuteczności systemów
odwadniania wyrobisk górniczych, które utrzymują zwierciadło wody w likwidowanych
kopalniach na bezpiecznej wysokości.
W okresie funkcjonowania górnictwa podziemnego wypracowanych zostało szereg metod
oceny zagrożeń wodnych i sposobów zabezpieczeń przeciwzagrożeniowych (odwadnianie,
ocena stateczności i szczelności filarów, korków i tam itp.). Większość z tych metod
przedstawiono w publikacjach Politechniki Śl. (Sztelak 1971, 1991), AGH (Wilk 2003;
Szczepański i in. 1998, 1998a) i GIG (Konstantynowicz i in. 1974; Rogoż 1991, 2004).
Szacowanie wymiarów filarów, tam i korków, które miałyby stanowić zabezpieczenie
przed zagrożeniem wodnym opiera się na znanych z literatury fachowej wzorach
obliczeniowych, przystosowywanych niejednokrotnie i zalecanych dla warunków GZW.
W większości wzorów, zwłaszcza stosowanych do obliczeń filarów poziomych, tam i korków,
wykorzystuje się oznaczone lub obliczone parametry fizyko – mechaniczne skał, a w przypadku zlikwidowanych szybów kopalnianych także korzysta się z tych parametrów, lecz
określanych dla materiałów skalnych – zasypowych (Stałęga i in. 1998; Palarski 2000;
Andrusiewicz 2001; Bromek i Bukowski 2002; Mazurkiewicz i Piotrowski 2004), jak:
wytrzymałość na ścinanie, ściskanie i rozciąganie, a także urabialność skał, kąt tarcia
wewnętrznego skał, ciężar objętościowy, ściśliwość i przepuszczalność podsadzki, budulca lub
materiału skalnego itp. Parametry fizyko – mechaniczne znaczane są najczęściej dla warunków
wilgotności badanych skał i materiałów określanych jako powietrzno – suche, a do obliczeń
wprowadza się dodatkowo różnego rodzaju współczynniki bezpieczeństwa głównie z uwagi na
tzw. osłabienie strukturalne górotworu (Konstantynowicz i in. 1974). Pomimo wskazywania na
znaczenie czynnika strukturalnego, wykonane na podstawie badań oceny jakości górotworu
w rejonach filarów należą raczej do rzadkości. Wartości współczynników bezpieczeństwa
w zależności od wzoru obliczeniowego oraz od szerokości i wytrzymałości zabezpieczeń
zmieniają się od 1,5 (dla relacji podanych przez Krajewskiego, por. Konstantynowicz i in.
1974) do 8 w formułach zaproponowanych przez E. Konstantynowicza i innych (1974).
Mając na uwadze coraz większe znaczenie problematyki zagrożeń wodnych w procesie
likwidacji kopalń oraz sygnalizowane już w latach 80 i 90 możliwe problemy z zabezpieczeniem powierzchni terenu po ich likwidacji (Szelak i in. 1986; Rogoż i in. 1995; Bukowski
1995; Bukowski i Augustyniak 2005) warto zadać pytanie czy stosowane dotychczas metody
oceny tego zagrożenia można przystosować do przewidywanych potrzeb. Autorzy niniejszego
artykułu sądzą, że niektóre zagadnienia wymagają dalszych oraz szerszych badań i obserwacji.
Powyższe dotyczy w szczególności ocen pojemności zbiorników wód dołowych, a głównie
stabilności pojemności w zbiornikach tworzonych w wyrobiskach górniczych w ich części
roboczej i buforowej oraz filtracji wód przez filary i strefy górotworu oddzielające kopalnię
czynną od zbiornika wodnego, a także stateczności filarów i zabezpieczeń w podziemnej
i przypowierzchniowej części kopalni. Badania te powinny uwzględniać zmiany nasycenia
górotworu wodą i współwystępowanie innych zagrożeń naturalnych, np. wstrząsów górotworu.
Powinno się także rozszerzyć zakres analizowanych czynników środowiska geologicznego
i warunków hydrogeologiczno – górniczych, a zwłaszcza traktowanych dotychczas
marginalnie badań geomechanicznych, jako czynników wpływających na prawidłowość oceny
możliwości wystąpienia zagrożenia wodnego.
Biorąc pod uwagę sposób pozyskiwania wyników badania parametrów fizyko –
mechanicznych skał karbońskich do oceny wytrzymałości filarów bezpieczeństwa nasuwa się
uwaga o potrzebie badań „in situ” (przegląd metod w: Kidybiński 1982) określających stopień
_______________________________________________________________
217
P. BUKOWSKI, M. BUKOWSKA, A. HAŁADUS – Charakterystyka zagrożenia wodnego ...
____________________________________________________________________________
strukturalnego osłabienia górotworu, a także badań innych czynników osłabienia skał
i górotworu, zwłaszcza w warunkach oddziaływania wody (Bukowska i Kidybiński 2001).
Badania własności geomechanicznych skał i materiałów skalnych dla różnych stanów
zawilgocenia mogą w przyszłości pomóc w dokładniejszym ustalaniu wartości współczynników bezpieczeństwa wykorzystywanych we wzorach stosowanych do obliczeń szerokości
i wytrzymałości filarów granicznych oraz filarów bezpieczeństwa tworzonych na granicy
kopalń czynnych i likwidowanych. Odpowiedni dobór metod badawczych może także pomóc
we właściwym wyborze sposobów i środków zabezpieczeń przed zagrożeniem wodnym i może
przyczynić się do poprawy dokładności szacowania parametrów takich zabezpieczeń.
5. Podsumowanie
Wraz z obserwowanym zarówno w pionie, jak i poziomie przyrostem obszarów kopalń
podlegających procesowi zatapiania wyrobisk, rozszerza się obszar złóż kopalń węglowych
aktualnie lub w dalszej perspektywie narażonych na wzrost zagrożenia wodnego. Jednocześnie,
w ostatnich kilku latach, notuje się spadek tego zagrożenia wyrażający się brakiem zdarzeń
o charakterze wdarć wody do czynnych wyrobisk górniczych. Podobne obserwacje czynione są
w odniesieniu do innych zagrożeń naturalnych. Sytuacja ta jest wynikiem kurczenia się
obszarów eksploatacji górniczej, stosowaniem nowoczesnych metod oceny i przeciwdziałania
tym zagrożeniom, w tym wprowadzeniem w życie doskonalszych przepisów Prawa
geologicznego i górniczego oraz przepisów BHP. Ważnym czynnikiem obniżającym
zagrożenie wodne w kopalniach węgla jest ogromny zasięg i zakres zdrenowania górotworu
i odwodnienia wielu starych, pierwotnie zawodnionych wyrobisk górniczych.
W związku z likwidacją coraz większych obszarów górniczych tworzy się wiele nowych
antropogenicznych zbiorników wodnych o pojemnościach liczonych w mln m3 wody. Wraz
z procesem spiętrzania wód w zlikwidowanych kopalniach przewidywać należy zarówno
wzrost niekontrolowanych przepływów wód w kierunku najbliższych baz drenażu (odwadnianych wyrobisk), jak i wzrost nasycania się wodą górotworu wokół zatapianych wyrobisk
górniczych. Tym samym przewiduje się w przyszłości wzrost zagrożeń wodnych, których
źródłem mogą stać się ogromne zbiorniki utworzone w wyrobiskach zlikwidowanych kopalń
i warstwy ponownie nawodnionego górotworu. Na tej podstawie autorzy artykułu uznali, że
zmodyfikowanie klasyfikacji oceny źródeł zagrożenia wodnego w kopalniach węgla w GZW
jest potrzebne.
Posługując się przesłankami wynikającymi między innymi z badań fizyko-mechanicznych
własności skał karbońskich GZW, zwłaszcza wytrzymałości na ściskanie oraz wytrzymałości
resztkowej skał, badanych dla różnych stanów wilgotności, a także wynikami badań jakości
masywu skalnego, wstępnie zaproponowano rozszerzenie oceny źródeł zagrożenia wodnego
z dwu do trzech grup. Zdaniem autorów niniejszej pracy, taka rozszerzona ocena pełniej
opisuje charakter i skalę ewentualnego zagrożenia wodnego. Według przedstawionej w niniejszej pracy propozycji podziału źródeł zagrożenia wodnego na grupy, do poszczególnych z nich
można byłoby zaliczyć:
– do I grupy, oprócz powierzchniowych zbiorników cieków wodnych i pustek krasowych,
można byłoby zaliczyć także część wyrobisk górniczych, zwłaszcza korytarzowych,
położonych w otoczeniu strukturalnie i litologicznie górotworu mocnego i mało
wrażliwego na oddziaływanie wody, własnościami wytrzymałościowymi skał znacznie
przewyższającymi ciśnienie pionowe górotworu,
_______________________________________________________________
218
WARSZTATY 2005 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie
____________________________________________________________________________
– do II grupy, oprócz uskoków, szczelin i warstw wodonośnych można byłoby zaliczyć
również strefy wpływów eksploatacji w zasięgu szczelin poeksploatacyjnych, wyrobiska
górnicze, w tym: częściowo zlikwidowane, wyrabowane, podsadzone i doszczelniane,
położone w otoczeniu górotworu o średnich parametrach wytrzymałościowych skał,
zbliżonych do wartości ciśnienia pionowego górotworu i średnio wrażliwych na
oddziaływanie wody,
– do III grupy, oprócz niezlikwidowanych otworów wiertniczych można byłoby zaliczyć
również wyrobiska górnicze, które nie zostały zaliczone do I i do II grupy źródeł
zagrożenia wodnego, w tym położone w otoczeniu górotworu bardzo słabego o znacznej
odkształcalności skał, w którym wytrzymałość na ściskanie i wytrzymałość resztkowa skał,
szczególnie tych badanych w stanie powietrzno-suchym (większe Rc), jest znacząco
mniejsza niż wartość ciśnienia pionowego górotworu, a także wyrobiska doszczelniane
dobrze zestalającymi się mieszaninami popiołowo-wodnymi. Środowisko geologiczne
można określić jako bardzo wrażliwe na oddziaływanie wody.
Wraz z zaproponowanymi modyfikacjami w ocenie źródeł zagrożenia wodnego oraz
w prognozowaniu pojemności podziemnych zbiorników wodnych i skuteczności zabezpieczeń
przeciwzagrożeniowych, wskazano na potrzebę szerszego niż dotychczas zastosowania badań
fizyko-mechanicznych skał i górotworu, proponując jednocześnie wykorzystanie wyników
badania skał dla różnego stopnia nasycania ich wodą. Autorzy ponadto uważają, że
interpretacja geomechaniczna zjawisk zachodzących w górotworze w wyniku procesu
zatapiania wyrobisk górniczych, w tym szczególnie w odniesieniu do oceny zabezpieczeń
przeciwzagrożeniowych (w tym dla zbiorników buforowych), jest obecnie dokonywana zbyt
schematycznie i skrótowo, często bez bezpośredniego wykonywania badań dla analizowanej
lokalizacji zabezpieczenia, które w każdym przypadku powinny być wymagane.
Praca naukowa została sfinansowana ze środków MNiI (KBN) jako projekt badawczy własny
nr 5T12B03724 realizowany w latach 2003-2005
Literatura
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
Andrusiewicz W. 2001: Dobór materiału zasypowego dla potrzeb likwidacji wyrobisk szybowych.
Materiały Konferencji „Szkoła Eksploatacji Podziemnej 2001”, nr 48, Szczyrk 2001, 373 – 384.
Bromek T., Bukowski P. 2002: Ocena przepuszczalności materiałów zasypowych używanych do
likwidacji szybów kopalnianych. Przegląd Górniczy nr 11/2002. 18–23.
Bukowska M., Kidybiński A. 2002: Wpływ czynników naturalnych masywu skalnego na jego
wytrzymałość określoną metodami in situ i laboratoryjną. Prace naukowe GIG. Górnictwo
i Środowisko. Katowice, Kwartalnik nr 1/2002. 35–46.
Bukowska M., Bukowski P., 2005: Uwagi dotyczące wpływu zawodnienia na ocenę skłonności
górotworu do tąpań dla obszarów granicznych kopalń czynnych i zlikwidowanych w GZW. Prace
Naukowe Instytutu Geotechniki i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej 75. Seria Konferencje
41. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej. Wrocław 2005. 49–58.
Bukowski P., 1995: Możliwości wystąpienia niekorzystnych zmian warunków wodnych na
powierzchni terenu wskutek likwidacji odwadniania kopalni. Prace naukowe GIG, seria konferencje
nr 3. Konferencja naukowo-techniczna nt.: Ochrona powierzchni i obiektów budowlanych przed
szkodami górniczymi. Katowice. 191–195.
Bukowski P., 1999: Chłonność wodna górotworu i jej wpływ na przebieg zatapiania likwidowanych
kopalń. Praca doktorska. Archiwum GIG. Katowice.
_______________________________________________________________
219
P. BUKOWSKI, M. BUKOWSKA, A. HAŁADUS – Charakterystyka zagrożenia wodnego ...
____________________________________________________________________________
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
Bukowski P., 2002: The water storage capacity of the carboniferous rock mass and its impact on the
flooding process of mine workings in the Upper Silesian Coal Basin. Archives of Mining Sciences,
vol. 47, Issue 3, Kraków. 385–412.
Bukowski P., 2003: Wybrane aspekty metodyczne prognozowania procesu zatapiania kopalń. Mat.
Symp. pt.: Współczesne problemy hydrogeologii. Tom XI, cz. 1. Gdańsk, 2003. 259-264.
Bukowski P., 2004: Próba oceny pojemności wodnej luźnego rumoszu skalnego dla potrzeb
określania pojemności wodnej zrobów zawałowych. Wiadomości Górnicze nr 11/2004. Katowice.
472–479.
Bukowski P., Rogoż M., Ligenza J., Augustyniak I., Mazur D., Chećko J. 2001: Zatapianie głęboko
położonych wyrobisk górniczych w rejonie dna niecki bytomskiej. Przegląd Górniczy, nr 11/2001
z erratą w nr 2/2002 (s. 14). Katowice. 21–31.
Bukowski P., Augustyniak I. 2005: Analiza zjawisk związanych z zaprzestaniem odwadniania
wyrobisk górniczych na przykładzie byłej kopalni „Maria”. Miesięcznik WUG nr 1(125)/2005.
Katowice. 13–21.
Haładus A., Szczepański A., Zdechlik R., 2001: Projektowany docelowy model odwadniania KWK
Saturn. Zeszyty Naukowe AGH, Kwartalnik Geologia. T.27, z.2–4
Kidybiński A., 1982: Podstawy geotechniki kopalnianej. Wydawnictwo Śląsk. Katowice.
Konopko W. red., 2004: Strategia poprawy bezpieczeństwa pracy w kopalniach węgla kamiennego.
Wydawnictwa GIG, Katowice. Wydanie 2.
Konopko W. red. 2004a: Raport roczny (2003) o stanie podstawowych zagrożeń naturalnych
i technicznych w górnictwie węgla kamiennego. Wyd. Głównego Centrum Bezpieczeństwa
Górniczego GIG. Katowice.
Konstantynowicz E., Bromek T., Piłat T., Posyłek E., Rogoż M., 1974: Wyznaczanie filarów
bezpieczeństwa dla ograniczenia zagrożenia wodnego w kopalniach węgla kamiennego. Prace GIG,
Komunikat nr 615. Wyd. GIG, Katowice.
Mazurkiewicz M., Piotrowski Z., 2004: Problemy likwidacji kopalń podziemnych. Biblioteka
Szkoły Eksploatacji Podziemnej, seria z perlikiem, nr 14. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo
Dydaktyczne AGH, Kraków.
Palarski J. 2000: Likwidacja kopalń a zagrożenia dla środowiska. Materiały Konferencji „Szkoła
Eksploatacji Podziemnej 2000”, Szczyrk 2000, 461–476.
Ragus E., Zygadłowicz T., 1994. Rys historyczny występowania tąpań. Przegląd Górniczy nr 2,1–3.
Rogoż M., Posyłek E., 2000: Problemy hydrogeologiczne w polskich kopalniach węgla
kamiennego. Zespół Wydawnictw i Usług Poligraficznych Głównego Instytutu Górnictwa,
Katowice.
Rogoż M., 1974: Pojemność wodna zrobów w kopalniach węgla kamiennego. Prace GIG,
Komunikat nr 628. Katowice.
Rogoż M., 1991: Obliczanie tam wodnych w kopalniach. Prace GIG, Komunikat nr 760.
Katowice.
Rogoż M., 2004: Hydrogeologia kopalniana z podstawami hydrogeologii ogólnej. Zespół
Wydawnictw i Usług Poligraficznych Głównego Instytutu Górnictwa, Katowice.
Stałęga S., Golec D., Mrowiec Z., Guzik P. 1998: Zasady likwidacji szybów i wyrobisk
przyszybowych w kopalniach węgla kamiennego. Poradnik techniczny. Prace GIG: Instrukcje nr 6.
Szczepański A., Adamczyk A.F., Haładus A., Zdechlik R., 1998: O celowości zmian systemów
odwadniania likwidowanych kopalń węgla kamiennego. Mat. VII Konferencji nt.: Problemy
geologii i ekologii w górnictwie podziemnym, Ustroń-Zawodzie 7–9 październik 1998. Katowice.
215–229.
Szczepański A., Adamczyk A.F., Haładus A., Zdechlik R., 1998a: Propozycja zmian systemu
odwadniania likwidowanych kopalń w północnej i północno-wschodniej części GZW.
Hydrogeologia obszarów zurbanizowanych i uprzemysłowionych, tom poświęcony Jubileuszowi
Profesora Andrzej Rożkowskiego, red. Andrzej T. Jankowski. Prace Naukowe Uniwersytetu
Śląskiego w Katowicach nr 1718, Katowice. 220–228.
Sztelak J., Kapuściński T., Szczepański W., Cempiel E., 1986: Ujęcie wód kopalnianych dla celów
przemysłowych i pitnych w aspekcie ochrony powierzchni terenu w północno-wschodniej części
Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego. Mat. Konf. nt.: Postęp naukowy i techniczny w geologii
górniczej węgla kamiennego. Zeszyty Naukowe Politechniki Śl., nr 900, Górnictwo, z. 149,
Gliwice. 371–381.
_______________________________________________________________
220
WARSZTATY 2005 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie
____________________________________________________________________________
[28] Sztelak J., 1971: Osiadanie powierzchni spowodowane osuszeniem nadkładu oraz nowe kryteria dla
określania filarów bezpieczeństwa. Prace GIG. Komunikat nr 468. Katowice.
[29] Sztelak J., 1991: Hydrogeologia górnicza i sposoby zwalczania zagrożeń wodnych w kopalniach
podziemnych. Skrypty uczelniane Politechniki Śl. nr 1624. Wydawnictwa Politechniki Śl., Gliwice.
[30] Wilk. Z. red., 2003: Hydrogeologia polskich złóż kopalin i problemy wodne górnictwa, cz. 1.
Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków.
The characteristics of water hazard in mines in the Upper Silesian Coal
Basin in the connection with the restructurisation of coal mine industry
The abandoning of mines and their flooding cause forming of water reservoirs with
volumes reaching even a few tens million cubic meter. In the Upper Silesian Coal Basin
(USCB) area of coal deposits that are presently or in the future exposed to the growing water
hazard is being extended. In the article there is presented a proposition of modified
classification of water hazard sources which covers criteria coming mainly from physical and
mechanical assessment of rocks and the rock mass. In connection with changing hydrodynamic
situation in the USCB the modified classification fits better to hydro-geological, mine and geomechanical conditions of the rock mass and may become the factor leading to the improvement
of accuracy of the assessment of the possibility and the scale of occurring of optional water
hazard.
Przekazano: 18 marca 2005 r.
_______________________________________________________________
221