5. WPLYW DZIAŁALNOŚCI GORNICZEJ NA ŚRODOWISKO PRZYRODNICZE

Deformacja górotworu i powierzchni

Deformacje górotworu w otoczeniu wyrobisk wybierkowych i ugięcie powierzchni ziemi zależą od:

— sposobu kierowania stropem, rodzaju podsadzki i jej ściśliwości,

— grubości eksploatowanego pokładu,

— głębokości zalegania eksploatowanego pokładu,

— szerokości wyrobiska ścianowego,

— podporności obudowy,

— prędkości postępu frontu eksploatacji,

—budowy geologicznej i hydrogeologicznej górotworu (tj. rodzaju skał, ich zawodnienia, zaburzeń tektonicznych).

Wpływy eksploatacji mogą ujawnić się w postaci deformacji ciągłych i nieciągłych.

 

1.    Deformacje ciągłe powierzchni

Przez deformację ciągłą rozumie się obniżenie powierzchni ziemi pod wpływem podziemnej eksploatacji złóż. Występuje strefa ugięcia warstw skalnych bez przerwania ich ciągłości. Nad wybranym pokładem tworzy się niecka, zwana niecką osiadania (rys.8).

Najistotniejszy wpływ na wielkość obniżeń ma grubość pokładu oraz sposób kierowania stropem. Obniżenie terenu przy wybieraniu z podsadzką hydrauliczną wynosi od 3 do 30% grubości wybranego pokładu, a przy wybieraniu z zawałem do 70%.

Rys. 8. Deformacja górotworu i powierzchni.

 

Maksymalne obniżenie powierzchni, wynosi

 W_max = g * a,        gdzie

g — grubość eksploatowanego pokładu,

a — współczynnik kierowania stropem.

a= 0,7 dla zawału

a = 0,15 dla podsadzki

 

Rys. 9. Zasięg wpływów eksploatacyjnych w niecce osiadania.

Chcąc wyznaczyć zasięg wpływów eksploatacyjnych, prowadzi się z punktów A i B pod kątem β proste AH i BF; teren położony pomiędzy punktami F i H objęty jest wpływami eksploatacji części pokładu AB. Dla Górnośląskiego Zagłębia Węglowego kąt β dla warstw formacji węglowej wynosi od 55⁰ do 70⁰ i więcej.

 

W niecce osiadania można wyróżnić trzy obszary:

• Obszar środkowy, położony wewnątrz niecki między punktami E i G (rys. 9.). Obiekty tutaj po łożone zazwyczaj nie doznają większych uszkodzeń.

• Strefa brzeżna wewnętrzna, położona między punktami EC i GD (rys. 9.). Powierzchnia terenu w tej strefie zakrzywia tak, że staje się wklęsła. W wyniku tego obiekty tutaj położone poddane są działaniu. sił ściskających.

• Strefa brzeżna zewnętrzna, położona między punktami CF i DH (rys. 9.). Powierzchnia terenu w tej strefie staje się wypukła. Obiekty narażone są więc na działanie sił rozciągających.

Ze względu na charakter obiektów i ich wytrzymałość ustalono cztery kategorie ochrony.

Czas osiadania powierzchni w warunkach Górnośląskiego Zagłębia trwa od 5 do 10 lat.

 

2.    Deformacje nieciągłe powierzchni.

 Charakteryzują się przerwaniem pierwotnej ciągłości warstw skalnych lub powierzchni ziemi i występują w mniejszej odległości od wyrobiska, które było przyczyną ruchów skał. Nie występują tutaj strefy ugięcia.

Wielkość deformacji jest zróżnicowana i ujawnia się w postaci zapadlisk, rowów, lei itp.

Deformacje nieciągłe powierzchni powodowane są najczęściej eksploatacją płytko zalegających pokładów oraz obsuwaniem się terenu nad płytko zalegającymi pustkami eksploatacyjnymi np. rysunek 10.

 

Rys. 10. Przekrój deformacji leja stożkowego powstałego w obszarach płytkiej eksploatacji górniczej.

1- nadkład
2- skały zwięzłe
3- zawalisko wyrobiska wybierkowego
4- zapadlisko
5- otwór w skałach zwięzłych tzw. okno.

 

 

 Wpływ górnictwa głębinowego na środowisko wodne....

- obniżenie głębokości zwierciadła wód podziemnych (leje depresji)

- zdrenowanie poziomów wodonośnych ( zanik źródeł, wysuszenie studni gospodarskich i ujęć komunalnych)

- zmianę charakteru cieków powierzchniowych z drenujących na infiltrujące

- zmniejszenie zasobów wod podziemnych i powierzchniowych

- zmiany jakości wód podziemnych i wod powierzchniowych (z rzuty wod

kopalnianych)

- zakłócenie bilansu wodnego (zmiany przepływu podziemnego wód, wzrost

infiltracji, przemieszczanie się granic zlewni)

Pośrednie skutki działalności górnictwa

_ powstanie zbiorników wodnych w nieckach zapadliskowych

_ zalanie lub osuszenie gruntu -zmniejszenie produktywności użytków rolnych lub ich

całkowite zniszczenie

_ zmiana jakości wód gruntowych czy powstanie zalewisk – korozja, mechaniczne

uszkodzeni fundamentów i budynków

_ zmiana jakości wód powierzchniowych -niszczenie flory i fauny, korozja

_ budowli hydrotechnicznych i „parku pływającego”

_ ługowanie z hałd i składowisk substancji mineralnych (Cl, SO4, związki Al, Fe, metale

ciężkie) -zanieczyszczenie wód podziemnych i powierzchniowych