1. Prawa autorskie zastrzeżone.

2. Materiały mogą być wykorzystywane

jako pomoc dydaktyczna dla studentów.

3. Bez zgody autora nie wolno kopiować i

wykorzystywać

w

wykładach,

referatach, itd.

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

LIKWIDACJA WYROBISK I

ZAKŁADÓW GÓRNICZYCH

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN 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

rn

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

1.

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

i

ochronę

pozostawionej

kopaliny

i

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

i

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

na

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

3

.

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

LIKWIDACJA ZBĘDNYCH WYROBISK

KORYTARZOWYCH W CZYNNEJ KOPALNI.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

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

WYPEŁNIANIE ODPADAMI

DROBNOZIARNISTYMI WYROBISK

POZIOMYCH

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

WYPEŁNIANIE ODPADAMI

DROBNOZIARNISTYMI POCHYŁYCH

WYROBISK KORYTARZOWYCH

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

z

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

z

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

LIKWIDACJA SZYBÓW I SZYBIKÓW

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

W

procesie

restrukturyzacji

polskiego

górnictwa

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

polega

na

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

LIKWIDACJA I ZABEZPIECZANIE

PODSZYBI

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

ZABEZPIECZENIA PODSZYBI

PROTECTION OF A SHAFT STATION UNDER

LIQUIDATION

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

1) Podszybie bez zabezpieczenia

materiał
zasypowy

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

LIKWIDACJA SZYBÓW

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

PROF. JAN PALARSKI

płyta
zamykają
ca

otwór
kontrolny

otwór
dosypowy

przewód

odprowadzenia

gazu

pierścień

uszczelniający

otwór

injekcyjn

y

otwór

injekcyjn

y

wzmocnien

ia

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

i

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

ż

a się możliwość wykorzystania szybu na składowisko

odpadów

niebezpiecznych

po

uprzednim

wykonaniu

prac

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

i

e szyb

w

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

W

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

a

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

do

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

w

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

do

mieszania

słodkich

wód

ze

zmineralizowanymi wodami dopływającymi z głębszych
poziomów.

W

trakcie

tamowania

wyrobisk

o

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

i

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

do

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

WSTĘP

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

a

w

szczególności

wystąpienie

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

wodnego

w

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:

1)

przewidywaną rzędną spiętrzenia wody w zrobach

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

2)

przebieg zatapiania wyrobisk w czasie na

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

3)

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

z

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,

a

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

i

może

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

odpowiadającej

poziomowi

przelewu.

W

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

WPŁYW ZATOPIENIA KOPALNI NA

ŚRODOWISKO

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

MINERALIZACJA WÓD

KOPALNIANYCH

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.

Z

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

z

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

LIKWIDACJA SZYBÓW

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

a

w

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

z

poziomami

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

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

1.

poziom wód gruntowych jest całkowicie

odizolowany

od

poziomów

wodonośnych

drenowanych przez wyrobiska górnicze,

2.

wody gruntowe i wody karbońskie tworzą

wspólny poziom wodonośny,

3.

kontakt

wód

gruntowych

z

wodami

karbońskimi jest ograniczony do stref uskokowych,
okien hydrogeologicznych itp

.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

W

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

i

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

TERENU.

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

CZĘŚCIOWE ZATOPIENIE KOPALNI

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

3

/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

4

2-

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

do

utworzenia się naturalnej stratyfikacji

(uwarstwienie)

hydrochemicznej.
Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Wobec rozległej sieci połączeń hydraulicznych między
poszczególnymi

kopalniami

w

centralnej

części

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

centralnych pompowni.

Pompownie takie

byłyby

lokalizowane

w

kopalniach

o

najgłębiej

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

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

Postępująca likwidacja kopalń nie powinna ograniczyć
zatem ilości odprowadzanych do rzek wód kopalnianych,
może natomiast spowodować zmianę dotychczasowych
proporcji ilości tych wód i ładunków soli odprowadzanych
do zlewni Wisły i Odry.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

UJĘCIA WODNE W

ZLIKWIDOWANYCH KOPALNIACH.

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

o

niskiej

mineralizacji

dopływające

do

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

o

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

na

powierzchni

jakichkolwiek materiałów, które mogłyby być źródłem
zanieczyszczenia ujmowanej wody.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

OBSERWACJE LIKWIDOWANEJ

KOPALNI

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

o

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

i

zwalczania

zagrożenia wodnego w kopalniach węgla kamiennego.

Politechnika Śląska w Gliwicach Prof. Jan
Palarski

PODSUMOWANIE

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.

W

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

z

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