Prace geodezyjne wykonywane na ternie kopalni KWB Turoszów

1. Prace wykonywane przez Dział Mierniczy Kopalni Węgla Brunatnego „Turów”:

Głównymi zadaniami Działu Mierniczego KWB Turów jest prowadzenie dokumentacji pomiarowej, obliczeniowej, mierniczej, mapowej oraz miernicza obsługa robót przygotowawczych i pomocniczych w procesie górniczej eksploatacji złoża. Ponadto Dział Mierniczy zajmuje się także pomiarami określającymi wpływ robót górniczych na powierzchnię terenu górniczego. 

Z uwagi na specyficzną budowę geologiczną złoża oraz otaczającej go okolicy, prace miernicze prowadzone są również poza zakładem górniczym na obszarze niemal całego Worka Turoszowskiego. Osnowę dla tych prac stanowi geodezyjna sieć przestrzenna, wykorzystywana do pomiarów deformacji terenu oraz sieć niwelacji precyzyjnej obejmująca ok. 350 reperów, natomiast częstotliwość pomiarów sieci przestrzennej i niwelacyjnej wynosi 2 lata.

Prace miernicze wykonuje się z zastosowaniem nowoczesnych technologii spełniających wysokie rygory dokładnościowych. Już w I połowie lat 90-tych zakupiono wysokiej klasy geodezyjny sprzęt pomiarowy, pozwalający na spełnienie rygorów dokładności. Współcześnie używany sprzęt geodezyjny to głównie precyzyjne teodolity elektroniczne z cyfrową rejestracją danych pomiarowych, niwelatory kodowe oraz dwuczęstotliwościowe odbiorniki satelitarne GPS.

Od roku 1998 Dział Mierniczy dysponuje w pełni funkcjonalną cyfrową mapą trójwymiarową złoża, co umożliwiło stworzenie stale aktualizowanego modelu przestrzennego powierzchni. Regularne sporządzanie modeli dla odkrywki umożliwia automatyczne wygenerowanie danych odnośnie wielkości wyeksploatowanych mas w danym czasookresie. Właściwości trójwymiarowe mapy wykorzystywane są także przy sporządzaniu przekrojów geologicznych wybranych rejonów oraz pracach projektowych służb technologicznych kopalni.

Kolejnym istotnym elementem prac wykonywanych przez służby miernicze to określanie wpływu robót górniczych na powierzchnię terenu górniczego. Umożliwia to natychmiastową ocenę wyników bez pośrednich kameralnych prac przygotowawczych.

2. Prace miernicze wykonywane przez instytucje i firmy zewnętrzne na terenie KWB „Turów”:

Na terenie Kopalni Węgla Brunatnego „Turów”, część prac mierniczych oraz projektów zlecana jest lub wykonywana wspólnie z firmami zewnętrznymi (np. Przedsiębiorstwo Robót Geologiczno-Wiertniczych z Sosnowca) oraz instytucjami (Akademia Rolnicza w Wrocławiu).

Prace wykonane w ramach współpracy obejmowały miedzy innymi:

• W 1993 roku opracowanie „Projektu kompleksowego systemu obserwacji deformacji górotworu KWB Turów z wykorzystaniem pomiarów satelitarnych GPS” przez zespół Katedry Geodezji i Fotogrametrii Akademii Rolniczej we Wrocławiu, pod kierunkiem prof. Stefana Caconia.

• Od 1997 tworzenie zintegrowanego Górniczego Systemu Informatycznego we współpracy z Przedsiębiorstwem Robót Geologiczno-Wiertniczych z Sosnowca.

Efektem tych prac jest między innymi: relacyjna Baza Danych Górniczego

Systemu Informatycznego oraz cyfrowe mapy wyrobisk górniczych, skonfigurowane na bazie oprogramowania SQL Serwer oraz w środowisku graficznym Micro Station, współpracujące ze specjalistycznymi pakietami programów narzędziowych. System ten wykorzystywany jest obecnie przez służby: mierniczą, geologiczną, geotechniczną oraz do technologii górniczej i nadal jest rozwijany.

2.1 Opis przykładowych prac wykonanych przez Przedsiębiorstwo Robót Geologiczno-Wiertniczych z Sosnowca:

2.1.1 Opracowanie dokumentacji Obszaru Górniczego KWB "Turów" w państwowych układach współrzędnych - KWB "Turów" SA.:

Cyfrowe bazy danych przestrzennych kopalni ( tj. górniczo-geologiczna baza danych, baza danych służb ochrony środowiska, mapa numeryczna) składają się z obiektów zlokalizowanych w przestrzeni za pomocą systemu odniesień przestrzennych (Fig. 1.). Funkcjonują one w oparciu o lokalny układ współrzędnych zwanych "Grossenheim".

Fig. 1. Graficzny obraz wektorów GPS pomiarów nawiązujących do sieci państwowej I i II klasy. Wektory, po wyrównaniu wstępnym, zaznaczone kolorem zielonym spełniają przyjęte kryteria dokładności, kolorem czerwonym nie spełniają tych kryteriów. Maksymalne błędy średnie względnego położenia pary punktów (wektorów) wynoszą około 2 cm)

W trakcie opracowywania dokumentacji obszaru górniczego w państwowym układzie współrzędnych wykorzystano oprogramowanie GEONET_unitrans oraz Ntrans (prof. Kadaja).
Programem GEONET_unitrans przeliczono współrzędne pomiędzy układami oraz wyznaczono parametry transformacji, programu Ntrans uzyto do przetransformowania plików o rozszerzeniu „.dgn” z jednego układu współrzędnych do innego.
Do obliczenia parametrów transformacji wykorzystano dane z WODGK we Wrocławiu, PODGK w Zgorzelcu, pomiar sieci GPS, pomiar nawiązania tej sieci do punktów wyższej klasy osnowy państwowej. Współrzędne punktów sieci KWB "Turów" S.A. obliczono w układach płaskich 1965/4 i 2000. 
Na podstawie wyników wyrównania pomiarów GPS oraz wyników transformacji współrzędnych stwierdzono, ze ostateczne współrzędne punktów sieci kopalni w układach 1965/4 i 2000 wyznaczone zostały z dokładnością błędem średnim 2,5 cm, co oznacza, że jest ona dwukrotnie lepsza od dokładności Państwowej

Osnowy Poziomej II klasy.
Ponadto w ramach prac wykonano również transformację 23 plików „.dgn” w skali 1: 2000 z układu lokalnego na układ 1965/4 i 2000.

2.1.2 Mapa prognozowania deformacji terenu w celu określenia obecnego i przewidywanego wpływu działalności KWB "Turów" na obiekty w otoczeniu kopalni - KWB "Turów" S.A., 59-916 Bogatynia 3:

Na zlecenie KWB Turów wykonano opracowanie pt. "Mapa prognozowania deformacji terenu w celu określenia obecnego i przewidywanego wpływu działalności KWB Turów na obiekty w otoczeniu kopalni". Jest to kontynuacja wdrażania systemu informatycznego mającego na celu wspomaganie działalności kopalni w zakresie geologii, geodezji, geotechniki oraz ochrony środowiska.

Podstawowym celem niniejszych prac było wdrożenie w KWB "Turów" narzędzi informatycznych pozwalających prognozować wielkość osiadań oraz analizować czynniki wpływające na ich wielkość (Fig.2 i 3.). Narzędzia te umożliwią w przyszłości kształtowanie programu ochronnego środowiska w tym również obiektów budowlanych.

Fig.2. Fragment mapy prognozowanych osiadań

Fig.3. Przebieg osiadań w przekroju

W trakcie realizacji zlecenia opracowany został min. teoretyczny model prognozowania osiadań terenu na przedpolu kopalni oraz przygotowano specjalne procedury i programy umożliwiające wykonywanie obliczeń osiadań samodzielnie przez pracowników kopalni.

Podstawą do sporządzenia teoretycznego modelu była analiza zależności pomiędzy odwodnieniem wgłębnym i związaną z tym zmianą położenia zwierciadła wody w piezometrycznych punktach pomiaru, a wielkością osiadań w tym samym interwale czasu. Na tej podstawie wyprowadzono równania i procedury, które są oryginalnymi, autorskim rozwiązaniem zespołu PRGW. W celu weryfikacji opracowanych procedur sporządzono mapę prognostyczną osiadań do końca projektowanej eksploatacji oraz określono kategorię terenu górniczego.

Bibliografia:

Konferencja Naukowo - Techniczna na temat „Geodezja, Kartografia i Geoinformatyka w Teorii i Praktyce” - Streszczenia

Spis stron internetowych:

http://www.kwbturow.pgegiek.pl/ zakładka: Technologia/Technologia Górnicza/Geodezja

http://www.prgw.com.pl/ zakładka: Publikacje/Geodezja

---