Charakterystyka warunków górniczo-geologicznych
Miejsce zalegania złoża
Złoże węgla kamiennego powierzchni, na którym została zlokalizowana Kopalnia Węgla Kamiennego „Bogdanka” S.A. położona jest w północno-wschodniej części Centralnego Rejonu Węglowego Lubelskiego Zagłębia Węglowego. Pod względem położenia znajduje się ono na wyniesieniu Łukowsko - Hrubieszowskim w obrębie tzw. Zapadliska Włodawskiego. Złoże to usytuowane jest w pobliżu miastowości Łęczna. W jego otoczeniu znajdują się niewielkie zabudowania (domy mieszkalne), a na północy lasy oraz zbiorniki wodne m.in. jezioro Piaseczno, Rogóźno. W pobliżu znajdują się parki Krajobrazowe „Park Krajobrazowy Pojezierza Łęczyńskiego”, „Poleski Park Narodowy”, „Nadwieprzański Park Krajobrazowy”. W zlewni niewielkiej rzeki Świnka znajduje się większość terenu górniczego kopalni.
Kategoria ochrony powierzchni
Złoże zakwalifikowane zostało do II kategorii ochrony powierzchni, ze względu na wskaźniki deformacji, które dla tej właśnie kategorii mają następujące wartości:
Nachylenie T [mm/m] ≤ 5,0
Odkształcenie poziome ε [mm/m] ≤ 3,0
Promień krzywizny R [km] ≥ 12
Kategoria terenu górniczego powinna uwzględniać ekstremalne deformacje, jakie wystąpią w rejonie obiektu w całym okresie ujawniania się wpływów eksploatacji górniczej.
Głębokość zalegania złoża, jego grubość i kąt nachylenia
Złoże węgla zalega na głębokości od -824 do 58 m.n.p.m., średnia głębokość zalegania wynosi -441 m.p.p.m. Pokład nachylony jest pod kątem 11,4° w kierunku południowo - wschodnim, natomiast jego miąższość jest prawie stała i wynosi 2,6m. Azymut linii rozciągłości jest równy 32°.
Rodzaje skał stropowych i spągowych w otoczeniu pokładu węgla
Zarówno skałami spągowymi (których grubość wynosi 12 m), jak i stropowymi (grubość 5,2m) w otoczeniu pokładu węgla znajduje się łupek ilasty. Charakteryzuje się on średnim uławiceniem. Klasyfikacja GIG umieszcza go pod symbolem B. Jego laboratoryjna wytrzymałość na ściskanie Rc wynosi 25-39 (śr.32) [MPa], na rozciąganie Rr = 1,9-3 (śr.2,5) [MPa], zwięzłość f jest równa 1,3 - 2,0, wskaźnik rozmakalności r wynosi 0,8, natomiast wskaźnik szczelinowatości RQD 81%.
Profil skał otaczających pokład węgla
Profil skał otaczających pokład węgla wygląda następująco, od góry: piaskowiec, łupek piaszczysty, piaskowiec, łupek ilasty, węgiel, łupek ilasty. Skały w bezpośrednim sąsiedztwie zostały scharakteryzowane..
Piaskowiec jest typu średnioziarnistego (ziarno ok.1mm) o średnim uławiceniu. Wg. klasyfikacji GIG charakteryzuje go litera C. Jego wytrzymałość na ściskanie Rc waha się w granicach 40-54 (śr.48) [MPa], natomiast na rozciąganie Rr 3-4,2 (śr.3,7) [MPa]. Wskaźnik zwięzłości f wynosi 2,1-3,0, rozmakalności r 1,0, a wskaźnik szczelinowatości RQD 72%.
Bezpośrednio pod piaskowcem znajduje się łupek piaszczysty, wg. Klasyfikacji GIG zakwalifikowany jako D. Jego wytrzymałość na ściskanie Rc zawiera się w granicach 55-74 (śr.65) [MPa], natomiast na rozciąganie Rr 4,2-5,7 (śr.5,0) [MPa]. Wskaźnik zwięzłości f wynosi 3,1-4,0, rozmakalności r =0,9, a szczelinowatości RQD 91%.
Występujące zagrożenia naturalne
W pokładzie węgla stwierdzono występowanie trzech zagrożeń naturalnych: pyłowe, metanowe oraz zagrożenie tąpaniami.
Pyłowe zakwalifikowano jako drugi stopień zagrożenia, który charakteryzuje się:
Rodzaj zapylenia |
Zawartość wolnej krzemionki |
|||
|
Poniżej 2% |
Od 2% do 10% |
Od 10% do 70% |
Powyżej 70% |
Pył całkowity mg/m3 |
20-40 |
8-16 |
4-8 |
2-4 |
Pył frakcji wdychanej mg/m3 |
- |
4-8 |
2-4 |
0,6-1,2 |
Zagrożenie metanowe zaliczono do trzeciej kategorii. Stężenie wynosi od 4,5 do 8 m3/Mg CSW.
Zagrożenie tąpaniami drugiego stopnia. Oznacza to, iż:
- część pokładów skłonna jest do tąpań, w których eksploatacja prowadzona jest w sposób zapobiegający powstawaniu koncentracji naprężeń i w których tąpania nie występowały w ostatnich dwóch latach prowadzenia nieprzerwanej eksploatacji w niezmienionych warunkach naturalnych i górniczo-technicznych,
- część pokładów skłonnych do tąpań odprężone przez wcześniejsze wybrane podsadzką hydrauliczną pokładu odprężającego, w których po odprężeniu tąpania nie występują i jeżeli odległość stropu pokładu odprężającego do spągu pokładu odprężonego przekracza sześciokrotną grubość pokładu odprężającego lub wybranej warstwy w tym pokładzie lub pokład odprężający zalega powyżej pokładu odprężonego.
Zaburzenia tektoniczne i sedymentacyjne
Nie ma zaburzeń sedymentacyjnych. Na głębokości do -358 do -653 m.p.p.m. występuje uskok prosty o zrzucie 60m. Pole powierzchni skrzydła wiszącego wynosi 9,89 km2, a jego zasoby w węgiel 34,07 mln ton. Natomiast pole skrzydła zrzuconego wynosi 0,71 km2, a jego zasoby ocenia się na 2,39 mln ton.