Katastrofy wodne w górnictwie solnym na świecie - przyczyny, sposoby zwalczania, skutki

• Autorzy: Poborska-Młynarska K.

Warianty tytułu

EN

Water disasters in salt mining worldwide - causes, counter measures, consequences

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podziemne kopalnie soli kamiennej i soli potasowych są narażone na gwałtowne dopływy wód spoza złoża do wyrobisk górniczych, zagrażające ich zatopieniem. Pomimo znacznego postępu w znajomości geologii złóż solnych, bogatego doświadczenia górniczego i postępu w technologiach górniczych, dochodzi również w dzisiejszych czasach do katastrof wodnych, których skutkiem jest utrata kopalni, utrata zasobów złoża oraz zniszczenia na powierzchni przebiegające z niezwykłą intensywnością. Przypadki takie zaszły w ostatnim ćwierćwieczu w kilku zagłębiach solnych, np. w Stanach Zjednoczonych, Niemczech, Rosji, Ukrainie, Białorusi. W artykule dokonano próby usystematyzowania przyczyn katastrof wodnych w kopalniach soli na świecie, które zaszły w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat. Przedstawiono sposoby zwalczania dopływów oraz dalsze konsekwencje katastrof wodnych wyrażające się poważnymi deformacjami górotworu i powierzchni. Problem realnego zagrożenia wodnego w kopalniach soli w Polsce jest nieustająco aktualny, wobec trwającej od dziesięcioleci eksploatacji w wysadzie solnym w Kopalni Soli „Kłodawa”, rozpoczęcia wydobycia w pokładowym złożu solnym Bądzów w KGHM Polska Miedź S.A. oraz wobec zabezpieczania wyrobisk w historycznych kopalniach w Bochni i Wieliczce. Artykuł został zakończony wnioskami, przydatnymi dla bezpieczeństwa eksploatacji i utrzymania wyrobisk w reżimie zagrożenia wodnego w krajowych kopalniach soli.

EN

Underground mines of rock and potassium salts are exposed to violent water inflows into mining excavations causing flooding hazard in the mine. Despite considerable progress in the geology of salt deposits, great mining experience and progress in mining technologies, there are also current water disasters with such consequences as loss of mine, loss of reserves and extremely intense damages on the surface. Such cases have occurred in the last quarter of the century in several salt basins, for instance in the United States, Germany, Russia, Ukraine, Belarus. In this paper, attempts have been made to systematize the causes of water disasters in salt mines worldwide and, based on the review of literature, they have been illustrated by descriptions of individual events that have taken place in the past several decades. The counter measures against water inflow and their effectiveness, as well as further consequences of water disasters resulting in serious deformations of the rock and surface, have been described. The problem of real water hazard in salt mines in Poland is constantly current, considering the decades of operation of the salt mine Kłodawa, the beginning of mining activity in the salt deposit Bądzów (KGHM Polska Miedź S.A.) and problems with old salt chambers protection in the historical mines in Bochnia and Wieliczka. This paper has been completed with conclusions useful for the safe operation and maintenance of the workings in the Polish salt mines in the water hazard regime.

Słowa kluczowe

PL

górnictwo solne; katastrofa wodna; zatopienie kopalni soli

EN

salt mining; water disaster; salt mine flooding

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 74, nr 6
• Strony: 33--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., tab.

Twórcy

autor

Poborska-Młynarska K.

• AGH, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• [1] ANDREICHUK V., ERASO A., DOMINGUEZ M.C. 2000 - A large sinkhole in the Verhnekamsky potash basin in the Urals. Mine Water and the Environment. 19, 1, 2-18.
• [2] BAAR C.A. 1977 - Applied salt-rock mechanics 1: the in-situ behavior of salt rocks. Elsevier, 294.
• [3] BARYAKH A.A., DEVYATKOV S.YU., SAMODELKINA N.A. 2016 - Theoretical explanation of conditions for sinkholes after emergency flooding of potash mines. Journal of Mining Science. 52,1, 36-45.
• [4] BEREST P., BROUARD B., FEUGA B. 2003 - Dry mine abandonment. Solution Mining Research Institute Technical Conference Paper, Fall 2003 Conference Chester. 5-8.
• [5] BOSEVS’ KA L.P., KHRUSHCHOV D.P. 2011 - Environmental emergency in Solotvino: causes and geological problems solution strategy. Dnipropetrovsk University bulletin. Geology, geography. 19, 3/2, 81-90.
• [6] BRUDNIK K., CZOP M., MOTYKA J., d’OBYRN K., ROGOŻ M., WITCZAK S. 2010 - The complex hydrogeology of the unique Wieliczka salt mine. „Przegląd Geologiczny”. nr 58, 9/1,787-796.
• [7] DULIŃSKI M., GARLICKI A., GRABCZAK J., ZUBER A. 1997 – Badania izotopowe pochodzenia wód w polskich kopalniach soli. Materiały konferencyjne` z IV Spotkania Polskiego Stowarzyszenia Górnictwa Solnego, Ślesin 1997, 16-27.
• [8] FEUGA B., SCHLUND J.M., WASMER B. 2005 - The flooding of the Holle potash mine (Republic of Congo). Solution Mining Research Institute Technical Conference Paper, Fall 2005 Conference Nancy. 1-19.
• [9] GAJJDIN A.M. 2008 - Vlijanie tekhnogennojj dejatelnosti na soljanojj karst. Ekologija i prirodokoristuvannja. 11, 42-54.
• [10] GARRETT D.E. 1996 - Potash–Deposits, Processing, Properties and Uses. London, Chapman & Hall, 734.
• [11] GENDZWILL D., MARTIN N.1996 - Flooding and loss of the Patience Lake potash mine. CIM Bulletin. 89, 1000, 62-73.
• [12] http://www.bfs.de/Asse/EN/topics/
• [13] http://www.uralkali.com
• [14] KAPPEL W.M., YAGER R.M., TODD M.S. 1999 - The Retsof salt mine collapse. Land subsidence in the United States. US Geological Survey Circular. 1182, 111-120.
• [15] KHRUSHCHOV D.P., BOSEVSKA L.P., KYRPACH Y.V. 2016 - Overall geological industrial assessment of salt resources in the Carpathian region of Ukraine. Dnipropetrovsk University Bulletin. Geology, geography. 24, 2,137-148.
• [16] KÖHSLING J. 1994 - Błędy projektowe i eksploatacyjne przyczyną zatapiania kopalń soli. „Przegląd Górniczy” nr 10, 17-27.
• [17] KUNSTMAN A., URBAŃCZYK K. 2003 - Catastrophic Flooding of Wapno Salt Mine (1977) and Controlled Flooding of Solno Mine (1986-1991) - Reasons, Circumstances, Consequences. Solution Mining Research Institute Technical Conference Paper, Fall 2003 Conference Chester.
• [18] LAPTEV B.V. 2011 - Istoriografija avarijj pri razrabotke soljanykh mestorozhdenijj. Bezopasnost Truda v Promyshlennosti. 12, 41-46.
• [19] MOZER S.P., KOVALEV O.V., TKHORIKOV I.Yu. 2015 - Opyt razrabotki Iletskogo mestoroshdenyia. Gornyi Zhurnal, 9, 59-62.
• [20] NASER H. 2009 - The decommissioning of Asse 2-Burden of the past in the Federal Republic of Germany. Nuclear Law Bulletin, OECD Publishing. 1, 59-75.
• [21] NEAL J.T., MYERS R.E. 1995 – Origin, diagnostics, and mitigation of a salt dissolution sinkhole at US Strategic petroleum Reserve storage site, Weeks Island, Louisiana. Proceedings of the Fifth International Symposium on Land Subsidence, Hague, IAHS Publ. 234, 187-195.
• [22] PAVLIUK V. 2016 - The influence of technogenic factors on the karst activization of Precarpathian salt sediments and karst natural lows. Geology, Geophysics and Environment. 42, 2, 175-183.
• [23] PEDCHENKO S.V. 2012 - Vpliv zatoplennja girnichikh virobok shakhti no 8 solotvinskogo solerudnika na dennu poverkhnju region. Suchasni resursozberigajuchi tekhnologii girnichogo virobnictva. 1, 113-123.
• [24] PRINGLE J.K., STYLES P., HOWELL C.P., BRANSTON M.W., FURNER R., TOON S.M. 2012 - Case History. Long-term time-lapse microgravity and geotechnical monitoring of relict salt mines, Marston, Cheshire. U.K. Geophysics. 77, 6, B287-B294.
• [25] PRUGGER F., PRUGGER A.F. 1991 - Water problems in Saskatchewan potash mining–what can be learned from them. CIM Bulletin. 84, 945, 58-66.
• [26] PRUGGER F.F. 1979 - The Flooding of the Cominco Potash Mine and its Rehabilitation. Proc. 5th Symp. on Salt, Hamburg. 333-340.
• [27] RÖLLEKE F. J.2000 – Subsidence and Sinkholes over Flooded Potash Mines in Northern Germany. Solution Mining Research Institute, Proceedings of the Technical Class and Technical Session, Fall 2000 San Antonio. 87-101.
• [28] VAN SAMBEEK L.L., GOWAN S.W., PAYMENT K.A. 2000 - Loss of the Retsof salt mine: Engineering analysis. Proc. 8 th World Salt Symposium. 411-416.
• [29] WHYATT J., VARLEY F. 2008 - Catastrophic failures of underground evaporite mines. Proc. 27 th International Conference on Ground Control in Mining, Morgantown. 29-31.
• [30] ZUBER A., GRABCZAK J., GARLICKI A. 2000 - Catastrophic and dangerous inflows to salt mines in Poland as related to the origin of water determined by isotope methods. Environmental Geology. 39, 3, 299-311.
• [31] ZUBOV V.P., SMYCHNIK A.D. 2015 - Snizhenie riskov zatoplenija kalijnykh rudnikov pri proryvakh v gornye vyrabotki podzemnykh vod. Zapiski Gornogo Instituta. 215, 29-37.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).