2. Zagrożenie wodne

Zagrożenie wodne - oznacza możliwość wdarcia lub niekontrolowanego dopływu wody (solanki, łógow) albo wody z luźnym materiałem do wyrobisk górniczych oraz do strefy spękań wokół tych wyrobisk, stwarzającego niebezpieczeństwo dla ruchu zakładu górniczego lub jego pracowników. Ustala się trzy stopnie zagrożenia wodnego.

Wody podziemne dzielą się na:

• meteoryczne - pochodzące z przesiąkania wód powierzchniowych,

• reliktowe - będące pozostałością z dawnych okresów geologicznych,

• juwenilne - będące produktem kondensacji pary wydzielonej z ośrodków magmowych,

Nadwyżka opadów nad parowaniem, odpływem jak również poborem wód kopalnianych prowadzi do wzrostu zasobów wód podziemnych.

Wody kopalniane dzielą się na:

1. pitne:

• normalne,

• akretalne,

2. przemysłowe:

• technologiczne,

• mineralne,

Żyły wodne - są to szczeliny lub kanały krasowe wypełnione wodą.

Strucia wodna - jest to wypływ wody do wyrobiska:

1. strużki wodne - wypływ wody do 0, 1 l/min,

2. wyraźne strugi - wypływ wody do 1 l/min,

3. mocne strugi - wypływ wody do 10 l/min,

4. wylewy mocne - wypływ wody do 100 l/min,

5. wylewy bardzo mocne - wypływ wody większe od 100 l/min,

Warstwy wodonośne - są to twory rozpościerające się na znacznym obszarze i zawierające wodę.

Przepuszczalność skał- zdolność przechodzenia cieczy przez skałę. Prognozowanie dopływu wód

1. Prognozowanie dopływu wody V_sz do zgłębionego szybu, na podstawie dopływu wody do otworu wykonanego w osi przyszłego szybu.

gdzie:

R_otw- zasięg depresji otworu, [m]

r_sz- zasięg depresji szybu [m]

r_otw- promień otworu [m]

r_sz- promień szybu [m]

V_otw- dopływ wody do otworu stwierdzony w czasie jego wykonywania [m³/min]

2. Prognozowanie dopływu wody do chodnika prowadzonego w warstwie zawodnionej.

gdzie:

l_w- długość wyrobiska w warstwie dolnej [m]

r- promień koła opisanego na przekroju chodnika [m]

k_f współczynnik filtracji

3. Prognozowanie dopływu wody:

- do pojedynczych wyrobisk.

- do całej kopalni

gdzie:

V_ksp - dopływ wody do pojedynczych wyrobisk kopalni [m³/min]

S₁ - depresja w kopalni projektowanej [m]

S - depresja w kopalni czynnej [m]

r₁ - promień koła opisanego na projektowanym przekroju chodnika [m]

r - promień koła opisanego na przekroju wyrobiska istniejącego [m]

V_ks - dopływ wody do całej kopalni [m³/min]

F₁ - powierzchnia kopalni projektowanej [m²]

F- powierzchnia kopalni czynnej [m²]

4. Prognozowanie dopływu wody do wyrobisk górniczych na podstawie bilansu wodnego.

gdzie:

W- roczne opady atmosferyczne [m]

α - współczynnik określający ilość opadów

F_z- powierzchnia zlewni w zasięgu leja depresji [m²]

t- czas [min]

Zwalczanie zagrożenia wodnego

Prowadzenie wyrobisk w skałach zwięzłych w zasięgu 20 m od istniejących zbiorników wodnych, zawodnionych pokładów, uskoków lub otworów wiertniczych wymaga specjalnego zezwolenia władz górniczych. Konieczne jest zaplanowanie odpowiedniego systemu ochrony załogi przez:

• ustalenie dróg ucieczkowych

• odpowiednią sygnalizację

• drogi ucieczkowe powinny być oświetlone i oznakowane

• otamowanie rejonu

• obserwację wycieków, ciśnienia wody i zawilgocenia

W celu rozpoznania zagrożenia wodnego i odprowadzenia wody stwierdzonych zbiorników stosuje się trzy rodzaje otworów:

• przedwierty- (ok. 4 m) wykonane w stropie i czole przodka, spągu i ociosach w zależności od miejsca występującego zagrożenia

• otwory badawcze(o głębokości co najmniej 25 m) wiercone przez zacementowaną rurę obsadową z zaworem

• otwory drenujące - zadaniem ich jest kontrolowane odciąganie wody z podziemnych zbiorników

Dopływ wód kopalnianych można ograniczyć przez:

Przy realizacji tych sposobów obowiązują następujące zasady:

• przechodzenie z eksploatacją od partii mniej wodonośnych do silniej zawodnionych,

• dobra lokalizacja szybów - poza zasięgiem zagrożenia,

• stosowanie w celu konserwacji warstw izolujących:

• szczelnej podsadzki.

• pozostawienie filarów pod zbiornikami

• wykonywanie w ramach izolacji serii wodonośnych:

• obudowy wodonieprzepuszczalnej,

• cementacji skał i szczelin,

• asfaltowania i iłowania,

• ekranowania iłowego i cementowego,

• prowadzenie osuszania wyprzedzającego,

• pozostawianie filarów ochronnych,

• zalecany jest system od pola (od granic),

• przy wybieraniu złoża do pola wyprzedzenie wyrobisk eksploatacyjnych przez wyrobiska korytarzowe lub otwory badawcze powinno wynosić co najmniej 50 m.

• przy pracach prowadzonych w III stopniu zagrożenia obowiązuje opracowanie planu akcji ratowniczej na wypadek wdarcia się wody.

Każda kopalnia powinna posiadać zorganizowany system głównego odwadniania. Według polskich przepisów, w rejonie pomp głównego odwadniania lokalizowanych w pobliżu szybów muszą być wykonane co najmniej dwa zbiorniki wodne o równej pojemności, zdolne do przyjmowania wody pochodzącej z 12-godzinnego dopływu naturalnego oraz podsadzki hydraulicznej. Komory pomp głównego odwadniania powinny mieć (przy dopływie wody powyżej 1 m³/min) - 3 pompy tego samego typu, lub 4 pompy -jeżeli powyżej 20 % ogólnego dopływu wody pochodzi z podsadzki hydraulicznej.

Przeciwdziałanie wodom aktywnym chemicznie:

• liny stalowe należy pokrywać smarami, konstrukcje żelazne - farbami, minii lub smarami,

• rury należy zabezpieczać przez stosowanie wkładek,

• beton powinien być tłusty (mało por),

• należy stosować cementy kwasoodpome,

---