OCHRONA TERENÓW GÓRNICZYCH

25.02.2015

prof. Piotr Strzałkowski, p.464 lub 873
W połowie semestru zaliczenie – kolokwium pisemne
Literatura:
1. "Zarys ochrony terenów górniczych" 2010 wyd. Pol.Śl. P. Strzałkowski;
2. "Ochrona powierzchni przed szkodami górniczymi" pod red. Boreckiego;
3. S. Knote "Prognozowanie wpływów eksploatacji na powierzchnię"
4. "Ochrona środowiska na górnym śląsku i Donieckim Zagłębiu Węglowym"

Zagadnienia: oddziaływanie górnictwa na środowisko; pomiary na terenach górniczych; teoria Budryka-
Knottego(?), metoda minimalizacji wpływów eksploatacji, deformacje nieciągłe, wsółpraca budowli z
deformującym się podłożem.

I. Oddziaływanie górnictwa na środowisko
(na egzaminie dyplomowym ?)
~ hałas
(zakład przeróbczy, wentylatory, tranport szynowy i samochodowy, maszyny do urabiania, ładowania, roboty
strzałowe w kopalniach odkrywkowych)
~ zanieczyszczenia atmosfery
(zapylenie w wyniku transportu węgla, wzbogacania, przedostawanie się gazów kopalnianych do atmosfery,
gazy powstają przy robotach strzałowych na powierzchni)
~ zanieczyszczenie wód (ścieki)
procesy przeróbcze, łaźnia; zasolenie wód w wyniku odwadniania górotworu (zrzut wód do rzek zasadowych)
~ powstawanie odpadów
(skała płonna, odpady przeróbcze)
~ wpływ eksploatacji na powierzchnię
(degradacja krajobrazu – kopalnia odkrywkowa; deformacje ciągłe i nieciągłe, wpływ pośredni – zmiany
stosunków wodnych, wpływy wtórne – reaktywacja starych zrobów -pionowa lub boczna, wstrząsy górotworu)

Deformacje górotworu (eksploatacja podziemna, odkrywkowa i otworowa)
~~ deformacje ciągłe (niecka osiadania i jej pochodzenie)
~~ deformacje nieciągłe
- typu powierzchniowego – zapadliska, osuwiska;
- typu liniowego – uskoki terenowe, szczeliny, peknięcia, garby

*1825 – Liege (Belgia) – eksploatacja pod mostem -> jej skutki doprowadziły do zapoczątkowania nauki
ochrony terenów górniczych.
Materiał z hałd wykorzystywany jest np jako kruszywo (jeżeli nie ma więcej niż 5% substabcji palnych)
Hałdy na przykładzie zaglębia Ruhry można zamieniać na obiekty rekreacyjne, np stoki narciarskie;

Degradaccja krajobrazu w wyniku eksploataci odkrywkowej.
Rekultywacja w kierunku rolniczym, turystycznym, leśnym.
Chugicamala (?) - 960m(głębokość) – punkt osiągnięcia opłacalności wydobycia odkrywskowego
- wykorzystanie odkrywek jako ekologicznych składowisk odpadów (najpierw – izolacja przy pomocy
minerałów ilastych i folu(?) pdv)
w dno wsypuje się piasek , zagęszcza się go, wykłada rury, do których wnika woda z opadów(odprowadzona do
kolektorów i oczyszczona); gdy spąg i ociosy są już izolowane to można składować odpady (komunalne);
poszczególne warstwy opadów są przykrywane piaskiem i zagęszczone; w takim składowisku powstaje biogaz
(~70% CH

4

) – odprowadza się go i wykorzystuje np w celach grzewczych, powstaje do 50 lat

Deformacje ciągłe towarzysza podziemnej eksploatacji górniczej zawsze, bez względu na warunki geologiczno-
górnicze jej prowadzenia. Pojawiają się w postaci osiadań i ich pochodnych – wielkości mineralnych zwanych
wskaźnikami deformacji.

1

Wskaźniki deformacji:
- osiadanie (obniżenia)
- nachylenia
- krzywizny pionowe
- przesunięcia poziome
- odkształcenia poziome
nierównomierny rozkład obniżeń =>
nachylenie
(kzywizny wklęsłe i wypukłe w niecce
osiadania)

Teorie prognozowania deformacji ciągłych
- oparte na przyjętych aksjomatach, które mogą być pochodzenia empirycznego. Zalicza się do nich także tzw.
teorie geometryczno–całkowe (W.Budryka-S.Knothego, T.Kochmańskiego, J.Zycha);
- oparte na modelach ośrodków ciągłych (J.Litwiniszyna, A.Sałuskowicza, H.Gila);
- oparte na teorii ośrodka statycznego (J.Litwiniszyna, H.Smolarskiego) <górotwór przemieszcza się losowo>;
- rozwiązanie pośrednie – wykorzystujące modele ośrodka ciągłego i aksjomaty empiryczne (teorie: M.Chudka-
L.Stefańskiego, D.Drążki)

Metody numeryczne
Wzór ogólny na osiadania wg S.Knothego:

w (s ,t )=

−

a⋅g
r

2

∬

P

f ( x−s

1

y−t )∗dP

gdzie:
g – miąższość pokładu,
s,t – współrzędne punktu A,
x,y – współrzędne elementu dP,
P – wybrane pole;
parametry:
a – współczynnik kierowania stropem (0,15 – 0,85 – zalęznie od sposobu kierowania stropem)
r – promień zasięgu wpływów

Pozostałe wskaźniki deformacji oblicza się ze wzorów.
Na rozkład i wielkość deformacji mają wpływ:
- czynniki naturalne (geologiczne): głębokośc zalegania, miąższość pokładu i kąty upadu, miąższość nadkładu,
zaburzenia tektoniczne, zawodnienie górotworu;
- czynniki techniczne (górnicze): sposób kierowania stropem, usytuowanie terenu względem chronionego
obiektu, odpowiednie ukształtowanie frontu, prędkość postępu frontu;

Deformacje nieciągłe to takie deformacje, przy których doszło do przerwania ciągłości i względnego
przemieszczenia cząstek przypowierzchniowej warstwy górotworu.
Deformacja nieciągła:
- typ powierzchniowy
- typ liniowy
(liniowe pęknięcia, szczeliny, próg (uskok) terenowy, garb terenowy, rów)

2