Zagrożenia naturalne

1. Przyczyny występowania i skala zagrożeń naturalnych w górnictwie podziemnym, czynniki sprzyjające wzrostowi zagrożenia.

2. Systematyka i kryteria klasyfikacji zagrożeń naturalnych w górnictwie podziemnym.

3. Metody oceny stanu oraz sposoby monitoringu zagrożeń naturalnych w górnictwie podziemnym.

4. Metody zwalczania zagrożeń naturalnych w górnictwie podziemnym.

5. Zagrożenia naturalne w górnictwie odkrywkowym i otworowym.

1. Przyczyny występowania i skala zagrożeń naturalnych w górnictwie podziemnym, czynniki sprzyjające wzrostowi zagrożenia.

Charakterystyka i skala zagrożeń:

● Zagrożenie gazowe - związane jest przede wszystkim z występowaniem w górotworze metanu i jego uwalnianiem w wyniku prowadzonej działalności górniczej.

Zagrożenie gazowe związane jest również z gazami powstającymi między innymi podczas pożarów podziemnych, lub w wyniku stosowania materiałów wybuchowych. Do gazów tych zaliczamy: dwutlenek węgla, tlenek węgla, tlenki azotu, dwutlenek siark,i siarkowodór, wodór, węglowodory alifatyczne.

Metan i pył węglowy to niezależnie lub łącznie stanowią zagrożenie o najwyższym stopniu katastrofogenności.

● Zagrożenie pożarowe - dominują pożary endogeniczne, powstające najczęściej jako efekt samozapalenia się węgla.

Pożary endogeniczne powstają w pokładach skłonnych do samozapalenia.

Aby doszło do procesu samozapalenia muszą być spełnione równocześnie następujące warunki:

- obecność rozdrobnionego węgla skłonnego do niskotemperaturowego utleniania,

- dopływ powietrza do miejsca nagromadzenia tego węgla,

- możliwość akumulacji ciepła wydzielającego się w czasie reakcji utleniania węgla.

● Zagrożenie pyłowe:

- zagrożenie wybuchem pyłu węglowego - w przypadku wybuchu może stanowić znaczne zagrożenie dla życia pracowników oraz powodować ogromne straty materialne. Zagrożenie to w polskich kopalniach węgla kamiennego występuje powszechnie.

- zagrożenie pyłami szkodliwymi dla zdrowia - pracownicy są narażeni na na wdychanie substancji szkodliwych w tym zwłaszcza krzemionki. Zagrożenie to prowadzi do pylicy płuc. Corocznie notuje się kilkaset nowych przypadków zachorowań.

● Zagrożenie tąpaniami- ze względu na katastrofogenny charakter zagrożenie to należy do najgroźniejszych zagrożeń naturalnych. W 1998r wydobycie z pokładów zagrożonych tąpaniami stanowiło około 30% ogólnego wydobycia, w tym 10% z pokładów o III stopniu zagrożenia tąpaniami.

● Zagrożenie wodne - podstawowymi źródłami zagrożenia wodnego są podziemne i powierzchniowe zbiorniki wodne oraz zawodnione warstwy górotworu. Dobre rozpoznanie stanu zagrożenia wodnego w kopalniach węgla kamiennego i prowadzona konsekwentnie profilaktyka spowodowały, że od kilku już lat nie zanotowano zdarzeń i katastrof związanych z wdarciem wody i kurzawek do podziemnych wyrobisk górniczych.

● Zagrożenie klimatyczne - zagrożenie klimatyczne wynika z niekorzystnego wpływu temperatury i wilgotności na organizm ludzki. Z tych względów nie jest to zagrożenie katastrofogenne i raczej nie są znim związane zdarzenia wypadkowe.

Czynniki wpływające na wzrost zagrożeń:

●Zagrożenie metanowe - będzie zwiększało się przede wszystkim w związku z:

- stałym zwiększeniem głębokości eksploatacji i związaną z tym większą metanonośnością pokładów,

- stosowaniem coraz dłuższych ścian,

- zwiększeniem prędkości przemieszczania się frontów ścian,

●Zagrożenie pyłowe - zwiększająca się koncentracja produkcji zwiększa intensywność osiadania pyłu węglowego.

●Zagrożenie pożarami endogenicznymi - zwiększy się w związku ze zwiększeniem się temperatury pierwotnej skał wraz z głębokością. Na dużych głębokościach wytężenie przekracza wytrzymałość węgla, co prowadzi do spękania pokładów, a tym samym do zwiększenia zagrożenia pożarami szczelinowymi.

●Zagrożenie tąpaniami - będzie się zwiększać w związku z:

- stałym zwiększeniem się głębokości eksploatacji i relatywnie niższą energią wstrząsów górotworu mogącą powodować tąpnięcia

- wybieraniem resztkowych partii pokładów i stałym zwiększeniem się udziału wydobycia z pokładów zaliczonych do zagrożonych tąpaniami ( tąpaniami roku 2004 - ponad 41%)

- zwiększeniem wytrzymałości skał otaczających pokłady wraz z głębokością

●Zagrożenie wodne - wraz z głębokością zmniejsza się dopływ wody do kopalń, zroby są intensywnie zaciskane, a przez to zbiorniki wodne w nich są ograniczone pojemnościowo , skały są coraz mocniejsze, mniej skłonne do rozmakania.

Współwystępowanie zagrożeń naturalnych.

Zagrożenia skojarzone- są to zagrożenia naturalne, których jednoczesna obecność może poprzez wzajemnie na siebie oddziaływanie wpływać na intensywność swojego występowania.

Trudno im zapobiec, ponieważ działania i środki używane przy walce ze zmniejszeniem jednego zagrożenia wpływają na zwiększenie innego.

Przykładem może być występujące zagrożenie metanowe i pożarami endogenicznymi.

Aby zmniejszyć stężenie metanu w atmosferze kopalnianej zwiększamy ilość przepływającego powietrza, stosujemy pomocnicze urządzenia wentylacyjne.

Im więcej powietrza, tym większe prawdopodobieństwo uzyskania takiego stężenia metanu, które nie zagraża wybuchem. Ale z drugiej strony im więcej powietrza przedostanie się do zrobów, tym szybciej zajdzie proces samozapalenia węgla.

Przykład: tąpnięcie powodujące wyrzut metanu, a ten przy odpowiednim inicjale spowoduje wybuch metanu i pyłu węglowego, a potem pożar.

2. Systematyka i kryteria klasyfikacji zagrożeń naturalnych w górnictwie podziemnym.

Systematyka:

Podział zagrożeń:

● Wentylacyjne - związane z atmosferą kopalnianą

Gazowe, pożarowe, pyłowe, temperaturowe, radiacyjne.

● Geomechaniczne

Wstrząsami, tąpaniami, wyrzutami gazów i skał, zawałami, obławami.

● Wodne - związane z warunkami hydrogeologicznymi.

Podział zagrożeń:

Kryteria klasyfikacji zagrożeń naturalnych.

●Kategorie zagrożenia metanowego w podziemnych zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny:

Udostępnione pokłady lub ich części zalicza się do:

1. Pierwszej kategoria zagrożenia metanowego, jeżeli stwierdzono występowanie metanu pochodzenia naturalnego w ilości od 0,1 do 2,5 m³/Mg, w przeliczeniu na czystą substancję węglową,

2. Drugiej kategorii zagrożenia metanowego, jeżeli stwierdzono występowanie metanu pochodzenia naturalnego w ilości powyżej 2,5 m³/Mg, lecz nie większej niż 4,5 m³/Mg, w przeliczeniu na czystą substancję węglową,

3. Trzeciej kategorii zagrożenia metanowego, jeżeli stwierdzono występowanie metanu pochodzenia naturalnego w ilości powyżej 4,5 m³/Mg, lecz nie większej niż 8 m³/Mg, w przeliczeniu na czystą substancję węglową,

4. Czwartej kategorii zagrożenia metanowego, jeżeli stwierdzono występowanie metanu pochodzenia naturalnego w ilości powyżej 8 m³/Mg, w przeliczeniu na czystą substancję węglową, lub wystąpił nagły wypływ metanu albo wyrzut metanu i skał.

W zależności od stopnia zagrożenia wybuchem wyrobiska w polach metanowych w podziemnych zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny zalicza się do wyrobisk:

   1)  ze stopniem "a" niebezpieczeństwa wybuchu, jeżeli nagromadzenie metanu w powietrzu powyżej 0,5% jest wykluczone,

   2)  ze stopniem "b" niebezpieczeństwa wybuchu, jeżeli w normalnych warunkach przewietrzania nagromadzenie metanu w powietrzu powyżej 1% jest wykluczone,

  3)  ze stopniem "c" niebezpieczeństwa wybuchu, jeżeli nawet w normalnych warunkach przewietrzania nagromadzenie metanu w powietrzu może przekroczyć 1%

Polskie przepisy górnicze dzielą kopalnie węgla kamiennego na metanowe i niemetanowe.

Kryterium decydującym o klasyfikacji kopalni jako metanowej jest wystąpienie choćby w jednym jej wyrobisku, także w przypadku zatrzymania przewietrzania, koncentracji metanu przekraczającej 0,1%.

● Podział węgla według skłonności do samozapalenia.

Wskaźnik samozapalności Sz^a [ºC/min]	Energia aktywacji utleniania węgla A [kJ/mol]	Min. okres inkubacji	Grupa samozapalności	Ocena skłonności węgla do samozapalenia
do 80	powyżej 67	138	I	Węgiel o bardzo małej skłonności do samozapalenia
		od 46 do 67	86	II	Węgiel o małej skłonności do samozapalenia
		poniżej 46	54	III	Węgiel o średniej skłonności do samozapalenia
	powyżej 80 do 100	powyżej 42
		poniżej 42 lub równe				34	IV	Węgiel o dużej skłonności do samozapalenia
	powyżej 100 do 120	powyżej 34
		poniżej 34 lub równe				21	V	Węgiel o bardzo dużej skłonności do samozapalenia
powyżej 120	nie normalizuje się

●Klasy zagrożenia wybuchem pyłu węglowego.

Ustala się dwie klasy zagrożenia wybuchem pyłu węglowego:

a) pokładów węgla lub ich części,

b) wyrobisk lub ich części w podziemnych zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny oraz wyrobisk podziemnych lub ich części w odkrywkowych zakładach górniczych wydobywających węgiel brunatny.

1. Do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się pokłady węgla lub ich części, wraz z wyrobiskami drążonymi w tych pokładach lub częściach, w których występuje pył węglowy zabezpieczony w sposób naturalny.

2. Do klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się pokłady węgla lub ich części, wraz z wyrobiskami drążonymi w tych pokładach lub częściach, które nie spełniają wymagań zawartych w punkcie 1.

3. Do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się wyrobiska lub ich części, w których występuje pył węglowy zabezpieczony w sposób naturalny lub nie ma odcinków z pyłem kopalnianym niezabezpieczonym w sposób naturalny, dłuższych niż 30 m, przy czym odległość między tymi odcinkami nie może być mniejsza niż 100 m.

4. Do klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się wyrobiska lub ich części, które nie spełniają wymagań zawartych w punkcie 3.

Pokład węgla zagrożony wybuchem pyłu węglowego - to pokład węgla, w którym stwierdzono zawartość części lotnych w węglu większą niż 10% w bezwodnej i bezpopiołowej substancji węglowej,

Pokład węgla niezagrożony wybuchem pyłu węglowego - to pokład węgla, w którym stwierdzono zawartość części lotnych w węglu mniejszą lub równą 10% w bezwodnej i bezpopiołowej substancji węglowej,

Pył kopalniany zabezpieczony - to pył zawierający:

-co najmniej 70% części niepalnych stałych w polach niemetanowych,

-co najmniej 80% części niepalnych stałych w polach metanowych,

-wodę przemijającą uniemożliwiającą przenoszenie wybuchu pyłu węglowego i całkowicie pozbawiającą ten pył kopalniany lotności.

●Zagrożenie tąpaniami.

Do pierwszego stopnia zagrożenia tąpaniami zalicza się pokłady lub ich części zalegające w górotworze zagrożonym tąpaniami, w których:

1.dokonano odprężenia:

a) przez wybranie pokładu odprężającego z zawałem stropu w odległości nie większej niż 50 m pod pokładem odprężanym lub 20 m nad tym pokładem,

b) przez wybranie pokładu odprężającego z podsadzką hydrauliczną w odległości nie większej niż 30 m pod pokładem odprężanym lub 15 m nad tym pokładem,

c) w przypadku grubego pokładu - przez czyste wybranie warstwy tego pokładu,

d) nie zachowując parametrów określonych w lit. a)-c), ale wyniki badań i opinia rzeczoznawcy uzasadniają takie zaliczenie w związku z występującymi warunkami geologiczno-górniczymi oraz własnościami geomechanicznymi pokładu i skał otaczających,

2. po odprężeniu tąpnięcia nie występują.

3.Skuteczność odprężenia, o którym mowa w punkcie 1 lit. a) c), powinna być potwierdzana badaniami geofizycznymi lub metodami analitycznymi, z częstotliwością określoną przez kierownika ruchu zakładu górniczego na podstawie opinii kopalnianego zespołu do spraw tąpań.

Do drugiego stopnia zagrożenia tąpaniami zalicza się pokłady lub ich części zalegające w górotworze zagrożonym tąpaniami, w którym nie dokonano odprężenia przez wybranie pokładu sąsiedniego, ale wyniki badań i opinia rzeczoznawcy uzasadniają takie zaliczenie w związku z występującymi warunkami geologiczno-górniczymi oraz własnościami geomechanicznymi pokładu i skał otaczających.

Do trzeciego stopnia zagrożenia tąpaniami zalicza się pokłady lub ich części zalegające w górotworze zagrożonym tąpaniami, w którym nie dokonano odprężenia przez wybranie pokładu sąsiedniego lub wystąpiło tąpnięcie, pomimo dokonanego wcześniej odprężenia.

●Zagrożenie wyrzutami gazów i skał.

§ 16. 1. Ustala się dwie kategorie zagrożenia wyrzutami metanu i skał w podziemnych zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny:

1) skłonne do występowania wyrzutów metanu i skał,

2) zagrożone wyrzutami metanu i skał.

2. Do kategorii skłonnych do występowania wyrzutów metanu i skał zalicza się pokłady węgla kamiennego lub ich części, w których:

1) metanonośność wynosi powyżej 8 m3/Mg, w przeliczeniu na czystą substancję węglową, a zwięzłość węgla jest mniejsza niż 0,3, lub

2) metanonośność wynosi powyżej 8 m3/Mg, w przeliczeniu na czystą substancję węglową, a zwięzłość węgla wynosi co najmniej 0,3, ale intensywność desorpcji metanu jest większa niż 1,2 kPa.

3. Do kategorii zagrożonych wyrzutami metanu i skał zalicza się pokłady węgla kamiennego lub ich części, w których:

1) wystąpił wyrzut metanu i skał lub

2) wystąpił nagły wypływ metanu, lub

3) stwierdzono występowanie innych, wymienionych w § 2 pkt 15, objawów wskazujących na wzrost zagrożenia wyrzutami metanu i skał.

4. Do kategorii zagrożonych wyrzutami metanu i skał zalicza się również pokłady węgla kamiennego lub ich części, skłonne do występowania wyrzutów metanu i skał, w których stwierdzono intensywność desorpcji metanu większą niż 1,2 kPa, oraz wystąpiły objawy, o których mowa w § 2 pkt 15.

●Zagrożenie wodne.

§ 29. 1. Ustala się trzy stopnie zagrożenia wodnego w podziemnych zakładach górniczych, z zastrzeżeniem § 30.

2. Do pierwszego stopnia zagrożenia wodnego zalicza się złoża lub ich części, jeżeli:

1) zbiorniki i cieki wodne na powierzchni są izolowane warstwą skał nieprzepuszczalnych od części górotworu, w obrębie której wykonano lub planuje się wykonanie wyrobisk, lub

2) poziomy wodonośne są izolowane od istniejących oraz projektowanych wyrobisk warstwą skał o wystarczającej miąższości i ciągłości lub z poziomów wodonośnych odprowadzono zasoby statyczne wód, a dopływ z zasobów dynamicznych ma stałe natężenie umożliwiające bieżące odwadnianie wyrobisk lub

3) zbiorniki wodne w nieczynnych wyrobiskach są izolowane od istniejących oraz projektowanych wyrobisk warstwą skał o wystarczającej miąższości i ciągłości lub zostały odwodnione.

3. Do drugiego stopnia zagrożenia wodnego zalicza się złoża lub ich części, jeżeli:

1) zbiorniki i cieki wodne na powierzchni oraz podziemne zbiorniki wodne mogą w sposób pośredni, w szczególności przez infiltrację lub przeciekanie, spowodować zawodnienie wyrobisk lub

2) w stropie lub spągu złoża albo części górotworu, w której są wykonane lub przewidziane do drążenia wyrobiska, istnieje poziom wodonośny typu porowego, nieoddzielony wystarczającą pod względem miąższości i ciągłą warstwą izolującą od złoża albo wyrobisk, lub

3) występują uskoki wodonośne rozpoznane pod względem zawodnienia i lokalizacji, lub

4) występują otwory wiertnicze niezlikwidowane prawidłowo albo nie ma danych o sposobie ich likwidacji, jeżeli otwory te stwarzają możliwość przepływu wód z powierzchniowych lub podziemnych zbiorników wodnych oraz poziomów wodonośnych.

4. Do trzeciego stopnia zagrożenia wodnego zalicza się złoża lub ich części, jeżeli:

1) zbiorniki lub cieki wodne na powierzchni stwarzają możliwość bezpośredniego wdarcia się wody do wyrobisk lub

2) w stropie lub spągu złoża albo części górotworu, w której są wykonywane lub przewidywane do drążenia wyrobiska, istnieje poziom wodonośny typu szczelinowego lub szczelinowo-kawernistego, nieoddzielony wystarczającą pod względem miąższości i ciągłą warstwą izolującą od złoża albo wyrobisk, lub

3) w części górotworu, w której wykonano lub planuje się wykonanie wyrobisk, albo w ich bezpośrednim sąsiedztwie występują zbiorniki wodne zawierające wodę pod ciśnieniem w stosunku do spągu tych wyrobisk, lub

4) występują uskoki wodonośne o niedostatecznie rozpoznanym zawodnieniu bądź lokalizacji, lub

5) istnieje możliwość wdarcia się wody lub wody z luźnym materiałem z innych źródeł niż określone w pkt 1-4.

●Zagrożenie radiacyjne - spowodowane obecnością w górotworze radionuklidów, które zostają uwolnione w wyniku prowadzonych robót górniczych.

Ustala się dwie klasy wyrobisk zagrożonych radiacyjnie w podziemnych zakładach górniczych:

1) wyrobiska klasy A, w których środowisko pracy stwarza potencjalne narażenie otrzymania przez pracownika rocznej dawki skutecznej przekraczającej 6 mSv,

2) wyrobiska klasy B, w których środowisko pracy stwarza potencjalne narażenie otrzymania rocznej dawki skutecznej większej niż 1 mSv, lecz nieprzekraczającej 6 mSv.

4. Metody zwalczania zagrożeń naturalnych w górnictwie podziemnym.

●Zwalczanie zagrożenia metanowego:

-odmetanowanie górotworu,

- intensywne przewietrzanie wyrobisk,

-monitoring stanu zagrożenia metanowego.

●Zwalczanie zagrożenia pożarowego:

- stosowanie czujników tlenku węgla

- pobieranie próbek powietrza

- wykorzystanie kamer termowizyjnych

- doszczelnianie zrobów i wyrobisk mieszaniną wodno-popiołową.

- zastosowanie izopiany w doszczelnianiu zrobów.

●Zwalczanie zagrożenia wybuchem pyłu węglowego:

Profilaktyka związana z wybuchem pyłu węglowego dzieli się na cztery linie obrony:

- Pierwsza linia obrony - zwalczanie pyłu węglowego w miejscu jego powstania.

Podstawowymi działaniami zwalczającymi możliwość wybuchu jest usuwanie pyłu węglowego w miejscu jego powstania używając do tego celu różnego rodzaju odpylaczy górniczych.

Kolejnym sposobem walki jest pozbawienie lotności pyłu poprzez zraszanie. Przyjmuje się, iż pył węglowy zawierający powyżej 2% wody przemijającej jest nielotny, przez co uniemożliwia powstanie wybuchu.

Duży wpływ na bezpieczeństwo ma również właściwy dobór stosowanych materiałów wybuchowych.

- Druga linia obrony - zwalczanie zapoczątkowania wybuchu.

Najczęstszym inicjatorem wybuchu pyłu węglowego jest wybuch metanu lub stosowanie materiałów wybuchowych toteż druga linia obrony skupia się przede wszystkim na zwalczeniu zagrożenia metanowego, oraz profilaktyki związanej z używaniem materiałów wybuchowych.

- Trzecia linia obrony-przeciwdziałanie rozwojowi wybuchu.

Profilaktyka ta polega na działaniach umożliwiających przerwanie zaistniałego już wybuchu.

Stosuje się w tym celu we wszystkich kierunkach od miejsca przewidywalnego rozwoju wybuchu strefy zabezpieczające opylane pyłem kamiennym lub zraszane wodą.

- Czwarta linia obrony-ograniczenie zasięgu wybuchu.

Jest to ostatnie zabezpieczenie przed rozwojem wybuchu pyłu węglowego.

Stosuje się tu zapory z pyłu kamiennego oraz zapory wodne, które hamują zapoczątkowany już wybuch.

● Zwalczanie zagrożenia tąpaniami:

- Odprężanie pokładu skłonnego do tąpań - Profilaktyka ta polega na wcześniejszym wybraniu pokładu sąsiedniego, wyżej lub niżej zalegającego niezagrożonego tąpaniami lub w mniejszym stopniu zagrożonego. Taki sposób wybierania w znacznym stopniu zmniejszy naprężenia panujące w pokładach sąsiednich skłonnym do tąpań.

- Metoda wierceń otworów małośrednicowych - Za pomocą tej metody jesteśmy w stanie określić istnienie zagrożenia tąpaniami.

Metoda ta polega na wierceniu otworów małośrednicowych w ociosie wyrobiska oraz obserwacji zachowania się tych otworów polegającej na: określeniu ilości wychodu zwiercin z otworu o długości jednego metra, określeniu głębokości ewentualnego zakleszczenia się wiertła oraz zjawisk występujących podczas wiercenia (trzaski, odprężenia). Jeśli wychód zwiercin przekracza 6 litrów na metr otworu lub podczas wiercenia doszło do zakleszczenia wiertła w caliźnie a do tego występują zjawiska dynamiczne możemy być pewni że wyrobisko jest zagrożone tąpaniami.

- Strzelania odprężające- powoduje zmniejszenie naprężeń panujących w górotworze.

- Nawadnianie pokładu - wzrost zawartości wody w węglu o 3-4% zmniejsza wytrzymałość doraźną o około 65% i równocześnie zmniejsza się przez to energia sprężysta zgromadzona w górotworze.

●Zwalczanie zagrożenia wodnego

Polega na: rozpoznaniu warunków hydrogeologicznych ( np lokalizacje zbiorników wodnych poprzez wiercenie otworów badawczych), pozostawienie odpowiednich filarów bezpieczeństwa lub budowę tam wodnych, odwadnianie zbiorników wodnych.

Zasady eksploatacji w warunkach występowania zagrożeń naturalnych.

Zagrożenie wybuchem pyłu węglowego:

Całość zabezpieczeń przeciw wybuchom pyłu węglowego można usystematyzować w tzw. podstawowe linie obrony:

1. Zwalczanie pyłu w miejscu powstania.

2. Zwalczanie zapoczątkowania wybuchu

3. Przeciwdziałanie rozwojowi wybuchu

4. Ograniczenie zasięgu wybuchu

Zagrożenie metanowe:

1. Porządek wybierania pokładów powinien być przyjęty z góry na dół,

2. Eksploatacje należy prowadzić bez pozostawienia węgla w zrobach

3. W celu ograniczenia strefy spękań wokół wyrobiska ścianowego oraz wyrobisk trzyścianowych korzystne jest stosowanie podsadzki hydraulicznej jako sposobu likwidacji zrobów.

4. Preferowanym kierunkiem wybierania winien być kierunek do granic pola eksploatacyjnego (przewietrzanie zrobów, jak najmniejsze rozcięcie)

Zagrożenie pożarami endogenicznymi:

1. Należy stosować czyste wybieranie bez pozostawienia resztek i filarów oporowych wzdłuż wyrobisk trzyścianowych ( spękanie i rozgniatanie węgla)

2. W miarę możliwości wybierać bez podziału na warstwy

3. Stosować systemy ścianowe z podsadzką

4. Prędkość postępu frontu eksploatacji powinna być jak najszybsza

5. Eksploatacje prowadzić w kierunku od granic pola przy przewietrzaniu systemem „U” od strony calizny, by zapobiegać przepływowi powietrza przez zroby.

6. W przypadku wybierania do granic pola należy izolować zroby ( np. pasy anhydrytowe ).

7. Do minimum skracać okres likwidacji ściany

8. Prowadzić wybieranie z góry na dół unikając podbierania pokładów

9. Wykonać dokładny i szczelny zawał

Zagrożenie tąpaniami:

1. Prawidłowa kolejność wybierania pokładów tj. odprężenie pokładów zagrożonych tąpaniami przez wcześniejsze wybranie pokładu sąsiedniego niezagrożonego, bądź mniej zagrożonego tąpaniami.

2. W przypadku wybierania pokładów grubych na warstwy celowym jest rozpoczęcie wybierania od warstwy podstropowej z zawałem stropu, w celu najskuteczniejszego odprężania górotworu i pozostałych warstw.

3. Porządek wybierania pokładów, pięter i poziomów powinien być zgodny. Fronty eksploatacyjne w poszczególnych pokładach, a tym samym w poszczególnych warstwach pokładu winny postepować w jednym kierunku z odpowiednim między sobą wyprzedzeniem.

4. Eksploatację należy prowadzić w kierunku do granic pola szczególnie w przypadku prowadzenia wybierania od istniejących już zrobów czy uskoków.

5. Prowadzić eksploatację z zawałowym sposobem likwidacji zrobów

6. Dobór właściwych wymiarów pól ścianowych- długie ściany i długie wybiegi przy małej liczbie robót przygotowawczych, prowadzonych w miarę możliwości równocześnie równocześnie postępem frontu eksploatacyjnego.

7. Stosować czyste wybieranie pokładów bez pozostawienia resztek, likwidować wszelkiego rodzaju filary, w tym również filary graniczne między koplniami.

8. Celowym jest zmniejszenie postępu frontu eksploatacyjnego

9. Unikać nadmiernego rozcięcia pokładu wyrobiskami przygotowawczymi.

Zagrożenie wodne:

1.Wzdłuż wychodni, uskoków i granic obszaru górniczego należy pozostawiać filary oporowe. Części kopalni o szczególnym zagrożeniu wodnym należy odgradzać od pozostałej części kopalni stałymi tamami wykonanymi z cegieł, betonu lub żelbetonu.

2. Eksploatując wiązkę pokładów korzystniej jest rozpocząć eksploatację od pokładów dolnych.

3. Front wyrobisk eksploatacyjnych należy przechylać w kierunku starych zrobów, co ułatwia odprowadzenie wody z przodków.

4. Stosować system z podsadzką hydrauliczną. Zawał stropu można stosować tylko ww sprawdzonych warunkach, gdy w stropie zalega dostatecznie gruba warstwa skał izolujących wyrobisko od poziomu wodnego.

5. Należy zachować szczególną ostrożność przy zbliżaniu się do starych zrobów oraz przy eksploatacji w sąsiedztwie zatopionych kopalń, w tych sytuacjach winien być zachowany ogólny kierunek eksploatacji z góry na dół.

5. Zagrożenia naturalne w górnictwie odkrywkowym i otworowym. Na cwiczeniach była

Do podstawowych zagrożeń naturalnych występujących w górnictwie

odkrywkowym należy zaliczyć zagrożenia:

- osuwiskowe i wywołane obrywaniem się skał,

- wodne,

- sejsmiczne,

- gazowe,

- pożarami endogenicznymi,

- inne związane z budową geologiczną złoŜa i nadkładu (np. występowanie warstw

trudno urabialnych, duża zmienność zalegania urabianych warstw, zjawiska

krasowe, występowanie głazów narzutowych lub pni dębów).

Zagrożenia osuwiskowe - możliwość utraty stateczności skarp i zboczy

wyrobiska lub zwałowiska w wyniku działania procesów geologicznych i geologiczno inżynierskich

powodujących zmiany naprężeń w górotworze, mogących doprowadzić

do zachwiania tam wytworzonej równowagi i powstania osuwiska.

Do najbardziej istotnych czynników wpływających na powstawanie i rozwój

osuwisk należy zaliczyć:

- budowę geologiczno-strukturalną złoŜa i nadkładu, a w szczególności:

• ułożenie warstw skalnych,

• tektonikę,

• własności geomechaniczne skał (spójność, kąt tarcia wewnętrznego, ciśnienie

porowe),

- warunki hydrogeologiczne,

- parametry wyrobisk górniczych,

- nadmierne obciążenie statyczne i dynamiczne.

Zagrożenie to występuje głównie w kopalniach węgla brunatnego i kopalniach

eksploatujących surowce ilaste.

Zagrożenie związane z obrywaniem się skał ze ścian eksploatacyjnych należy

do typowych zagrożeń występujących w kopalniach odkrywkowych surowców

skalnych. Zagrożenie to związane jest z powstawaniem nawisów skalnych, spękań

czy szczelin w wyniku stosowania do urabiania złoża techniki strzelniczej. Na

powstawanie tego zagrożenia ma również wpływ budowa geologiczna, tj. sposób

zalegania złoża, tektonika, zjawiska krasowe oraz przyjęte w zakładach górniczych

kierunki eksploatacji.

Zagrożenie wodne

możliwość niekontrolowanego dopływu wody do wyrobiska stwarzająca niebezpieczeństwo dla ruchu zakładu górniczego lub jego pracowników.

Zagrożenie wodne w odkrywkowych zakładach górniczych występuje, gdy:

- zakłady górnicze lub ich części zlokalizowane są w części zlewni morfologicznej

Narażonej na częściowe lub całkowite zalanie (Np. kopalnie węgla brunatnego,

Kopalnia Siarki „Machów” w likwidacji),

- występują na powierzchni zbiorniki i cieki wodne powodujące infiltrację wody lub

Stwarzają możliwość bezpośredniego wdarcia się wody do wyrobisk górniczych

(Np. kopalnie prowadzące działalność górniczą w sąsiedztwie rzek Odra, Nysa,

Wisłoka, San),

- występują wody głosowe powodujące wypływy ze skarp i spągu wyrobiska (Np.

Kopalnie węgla brunatnego, kopalnie: „Tarnów Opolski”, „Miedzianka”, „Chełm”,

„Siewierz”).

Zagrożenie wodne w odkrywkowych zakładach górniczych wydobywających

Węgiel brunatny, naleŜy rozpatrywać uwzględniając rozporządzenia Ministra Spraw

Wewnętrznych i Administracji z dnia 14 czerwca 2002 r. (Dz. U. Nr 94, poz. 841),

W którym dla wyrobisk odkrywkowych ustalono dwa stopnie zagrożenia wodnego.

Do pierwszego stopnia zagrożenia wodnego zalicza się wyrobiska lub ich

Części, jeżeli:

1) w przypadku wystąpienia gwałtownych opadów atmosferycznych narajone są na

Częściowe zatopienie lub

2) występujące na powierzchni zbiorniki i cieki wodne są tak usytuowane lub

posiadają taką objętość albo wielkość przepływu, że nie zachodzi możliwość

zatopienia wyrobisk odkrywkowych, jednak występuje infiltracja wody ze

zbiorników lub cieków do wyrobisk, lub

3) występują wypływy wody ze skarp lub spągu wyrobisk, a ilość wypływającej wody

lub wody z luźnym materiałem nie ma istotnego znaczenia dla bezpieczeństwa

pracowników lub ruchu zakładu górniczego.

Do drugiego stopnia zagrożenia wodnego zalicza się wyrobiska lub ich

części, jeżeli:

1) w przypadku wystąpienia gwałtownych opadów atmosferycznych narażone są na

zatopienie lub

2) występujące na powierzchni terenu zbiorniki i cieki wodne stwarzają możliwość

bezpośredniego wdarcia się wody do wyrobisk, lub

3) występują wypływy wody ze skarp lub spągu wyrobisk, a ilość wypływającej wody

lub wody z luźnym materiałem może stworzyć zagrożenie dla bezpieczeństwa

pracowników lub ruchu zakładu górniczego.

Zagrożenie sejsmiczne

Występowanie wstrząsów sejsmicznych obserwowane jest tylko w Kopalni

Węgla Brunatnego "Bełchatów". Zjawisko to związane jest z budową geologiczną

złoŜa, systematycznym odwadnianiem górotworu oraz wybieraniem i zwałowaniem

dużych mas skalnych.

W 2006 r. zarejestrowano jeden wstrząs sejsmiczny o energii E = 1,1 x 10 8 J

i magnitudzie - 3,28. Epicentrum wstrząsu znajdowało się na poziomie V na rzędnej

+ 63,3 m npm, na wysokości 90-tego członu przenośnika taśmowego B - 601,

w odległości około 300 m od trasy tego przenośnika. Wstrząs nie spowodował

zagrożenia bezpieczeństwa ludzi i ruchu zakładu górniczego, jak również nie

odnotowano zgłoszeń pochodzących spoza zakładu górniczego.

Ponadto w br. odnotowano 9 wstrząsów o energii poniżej 10 8 J.

Zagrożenia gazowe

W kopalniach węgla brunatnego występuje zagrożenie metanowe przy wierceniu

otworów badawczych, studni odwadniających i w czasie ich eksploatacji. Natomiast

w Kopalni Siarki "Machów" w likwidacji, zagrożenie siarkowodorowe występuje

w czasie pracy zewnętrznej bariery studni odwadniających, utrzymującej na

ustalonym bezpiecznym poziomie stan wód złożowych.

W 2006 r. w tych zakładach górniczych nie wystąpiły zdarzenia związane

z zagrożeniem gazowym.

Zagrożenie pożarami endogenicznymi

W górnictwie odkrywkowym zagrożenie pożarami endogenicznymi występuje

głównie w kopalniach węgla brunatnego na stałych, długo odsłoniętych skarpach

i zboczach zawierających wkładki węgla, rzadziej na poziomach węglowych oraz

w kopalniach torfu.

Inne zagrożenia związane z budową geologiczną złoŜa

I nadkładu

Do zagrożeń o znaczeniu lokalnym naleŜy zaliczyć:

- występowanie w eksploatowanych utworach głazów narzutowych i pni dębów,

Które stanowią zagrożenie uszkodzenia konstrukcji maszyn urabiających?

- zjawiska krasowe stanowiące duże utrudnienia w czasie prowadzenia robót

Wiertniczo-strzałowych w złożach węglanowych oraz w utrzymaniu stałych

Parametrów jakościowych produktu finalnego,

- występowanie skał trudno urabialnych, które w kopalniach węgla brunatnego

Powodują niekiedy przekraczanie dopuszczalnych oporów skrawania koparek.

Do podstawowych zagrożeń naturalnych występujących w górnictwie

otworowym należy zaliczyć zagrożenia:

-zagrożenia erupcyjne

-zagrożenia siarkowodorowe

-zagrożenia zapadliskami

zagrożenia erupcyjne:

Stanowi podstawowe zagrożenie , podczas prowadzeni wierceń poszukiwawczych ropy naftowej, gazu ziemnego i siarki. Powstaje ono podczas zachwiania równowagi ciśnień w wywierconym otworze. W czasie eksploatacji może wystąpić w przypadku uszkodzenia na powierzchniowego uzbrojenia odwiertu. W Polsce występuje na niżu Polskim i w rejonie Gorzowa Wielkopolskiego

zagrożenia siarkowodorowe:

Zagrożenie naturalny występujące przy wierceniach poszukiwawczych za ropą naftowa , gazem zimnym i siarką. Występuje tez przy otworowym wydobywaniu tych kopalin zarówno w fazie eksploatacji jak i w trakcie magazynowania i transportu kopaliny . Związana jest z wysoko szkodliwym wpływem na człowieka ale i na elementy górnicze, maszyny i urządzenia .Zagrożenia to występuje w obrębie kopalń siarki. Dla jego minimalizacji stosuje się na sterowniach aparaturę chemisorpcji siarki.

zagrożenia zapadliskami:

zagrożenie to występuje głównie przy eksploatacji soli otworami wiertniczymi metoda ługowania, w szczególności przy eksploatowaniu złóż typu pokładowego .O d 2001 roku nie zanotowano wystąpienia takiego zagrożenia w górnictwie Polskim.

---