Zagrożenie tąpaniami

1. Górotworem skłonnym do tąpań jest górotwór, w którym istnieje możliwość nagłego wyładowania zgromadzonej w skałach energii.

2. Wstrząsem górotworu jest dynamiczne zjawisko geomechaniczne objawiające się drganiami górotworu, niepowodujące pogorszenia funkcjonalności wyrobiska oraz stanu ryzyka zawodowego.

3. Odprężeniem w wyrobisku jest dynamiczne zjawisko geomechaniczne, w wyniku którego wyrobisko lub jego część uległo uszkodzeniu w stopniu niepowodującym utraty jego funkcjonalności i niepowodujące niedopuszczalne stany ryzyka zawodowego.

4. Tąpnięcie jest to dynamiczne zjawisko geomechaniczne, w wyniku którego wyrobisko lub jego część uległo gwałtownemu zniszczeniu lub uszkodzeniu, powodujące utratę jego funkcjonalności lub niedopuszczalne stany ryzyka zawodowego.

5. Odprężeniem górotworu, pokładu nazywamy obniżenie zgromadzonej w nich ilości energii lub ich zdolności do jej kumulacji w rezultacie przeprowadzonej eksploatacji i/lub innych zabiegów technicznych.

-. W zakładach górniczych prowadzących roboty górnicze w warunkach występowania zagrożenia
    tąpaniami organizuje się :
       1) służby do spraw tąpań,
       2) stacje geofizyki górniczej, celem dokonywania bieżącej analizy aktywności sejsmicznej
           górotworu i oceny stanu zagrożenia tąpaniami.

-. W zakładach górniczych likwidowanych zakres i sposób zwalczania zagrożenia tąpaniami ustala
    KIEROWNIK RUCHU ZAKŁADU GÓRNICZEGO.

Typy tąpnięć

O zaliczeniu tąpnięcia do danego typu decyduje położenie ogniska wstrząsu.

• Tąpania pokładowe

• Tąpania stropowe

• Tąpania spągowe

Podczas prowadzenia robót górniczych na głębokościach większych od 400 m, w zakładzie
    górniczym określa się możliwość wystąpienia zagrożenia tąpaniami wynikającą z :
       1) ciśnienia górotworu, prowadzenia robót górniczych, zaszłości eksploatacyjnych oraz zaburzeń
            tektonicznych,
       2) budowy górotworu, a zwłaszcza występowania w otoczeniu złoża grubych warstw skał
           zwięzłych i mocnych,
       3) naturalnej skłonności do tąpań złoża i skał otaczających,
       4) zjawisk dynamicznych stwierdzonych obserwacjami.

Podczas projektowania zakładów górniczych i nowych poziomów w zakładach istniejących określa
    się aktualny i przewidywany stan zagrożenia tąpaniami złoża (pokładu) lub jego części, na
    podstawie wyników badań z wykorzystaniem doświadczeń w eksploatacji tego złoża (pokładu) w
    sąsiednich zakładach górniczych.

Eksploatację pokładu (złoża) zagrożonego tąpaniami prowadzi się bez pozostawiania resztek
    zdolnych do koncentracji i przenoszenia naprężeń.
W zakładach górniczych eksploatujących pokłady węgla zagrożone tąpaniami nie można dopuszczać do krzyżowania się, wyprzedzania lub mijania frontów eksploatacyjnych w pokładach zalegających we wzajemnej odległości mniejszej niż 200 m.

Pokłady węgla lub ich części, zaliczone do III stopnia zagrożenia tąpaniami, odpręża się przez
    uprzednie wybranie pokładu odprężającego lub warstwy odprężającej.

Grubość pokładu odprężającego lub warstwy odprężającej nie może być mniejsza niż 1,8 m.

W pokładach węgla lub w ich częściach zaliczonych do II lub III stopnia zagrożenia tąpaniami, w
    ścianach stosuje się obudowę zmechanizowaną.

W ścianach, o których mowa w ust. 3, przy wybieraniu grubego pokładu węgla warstwami
    wysokość pierwszej wybieranej warstwy (odprężającej) nie może przekraczać 3 m.

W pokładach węgla lub w ich częściach, zaliczonych do II lub III stopnia zagrożenia tąpaniami, rozpiętość utrzymywanego wyrobiska ścianowego nie może przekraczać :
       1) 6 m - przy wybieraniu pokładu z zawałem stropu, licząc od ociosu węglowego ściany do linii
                     zawału,
       2) 7 m - przy wybieraniu pokładu z podsadzką suchą, licząc od ociosu węglowego ściany do linii
                     szczelnej podsadzki,
       3) 10 m - przy wybieraniu pokładu z podsadzką hydrauliczną, licząc od ociosu węglowego
                      ściany do linii szczelnej podsadzki.

W złożu (pokładzie) lub jego części, zaliczonym do II lub III stopnia zagrożenia tąpaniami, przy prowadzeniu wyrobisk korytarzowych na zbicie, jeden z przodków zatrzymuje się w odległości nie mniejszej niż 30 m od siebie.

Ustala się trzy stopnie zagrożenia tąpaniami w podziemnych zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny.

Do pierwszego stopnia zagrożenia tąpaniami zalicza się pokłady lub ich części zalegające w górotworze skłonnym do tąpań, w których:

1) dokonano odprężenia:

a) przez wybranie pokładu odprężającego z zawałem stropu w odległości nie większej niż 50 m pod pokładem odprężanym lub 20 m nad tym pokładem,

b) przez wybranie pokładu odprężającego z podsadzką hydrauliczną w odległości nie większej niż 30 m pod pokładem odprężanym lub 15 m nad tym pokładem,

c) w przypadku grubego pokładu - przez czyste wybranie warstwy tego pokładu,

d) nie zachowując parametrów określonych w lit. a-c, ale wyniki badań i opinia rzeczoznawcy uzasadniają takie zaliczenie w związku z występującymi warunkami geologiczno-górniczymi oraz własnościami geomechanicznymi pokładu i skał otaczających a po odprężeniu tąpnięcia nie występują,

2) nie dokonano odprężenia, ale wyniki badań i opinia rzeczoznawcy uzasadniają takie zaliczenie w związku z występującymi warunkami geologiczno-górniczymi oraz własnościami geomechanicznymi pokładu i skał otaczających.

3. Skuteczność odprężenia, o którym mowa w ust. 2 pkt 1 lit. a)-c), powinna być potwierdzana badaniami geofizycznymi lub metodami analitycznymi, z częstotliwością określoną przez kierownika ruchu zakładu górniczego na podstawie opinii kopalnianego zespołu do spraw tąpań.

Do drugiego stopnia zagrożenia tąpaniami zalicza się pokłady lub ich części zalegające w górotworze skłonnym do tąpań, w których nie dokonano odprężenia przez wybranie pokładu sąsiedniego, ale wyniki badań i opinia rzeczoznawcy uzasadniają takie zaliczenie w związku z występującymi warunkami geologiczno-górniczymi oraz własnościami geomechanicznymi pokładu i skał otaczających.

Do trzeciego stopnia zagrożenia tąpaniami zalicza się pokłady lub ich części zalegające w górotworze skłonnym do tąpań, w których nie dokonano odprężenia przez wybranie pokładu sąsiedniego lub wystąpiło tąpnięcie, pomimo dokonanego wcześniej odprężenia

Aktywna profilaktyka tąpaniowa – metody zapobiegania tąpaniom poprzez rozładowanie naprężeń w strefach ich koncentracji lub sprowokowanie tąpnięcia.

Metody aktywnej profilaktyki tąpań

• nawadnianie pokładu,

• wiercenia odprężające,

• strzelania wstrząsowe,

• strzelania wstrząsowo-urabiające,

• strzelania wstrząsowo-odprężająco-urabiające,

• strzelania torpedujące,

• strzelania zwałowe,

• strzelania przecinające,

• ukierunkowane hydroszczelinowanie skał,

• Ukierunkowane szczelinowanie skał metodą strzelniczą,

• Odprężanie pokładu przez wybranie pokładu sąsiedniego.

Rys. 1. System eksploatacji z podpiętrowym wybieraniem, gdzie 1-chodnik odstawczy, 2-chodnik ze zgarniakiem (skreper), 3-chodnik wentylacyjny, 4-nachylona półka i spąg komory