Porównanie metod prognozowania zatapiania kopalń węgla kamiennego

• Autorzy: Zdechlik R. , Haładus A. , Bukowski P.

Warianty tytułu

EN

Comparison of methods for prediction of flooding processes in hard coal mines

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule porównano rezultaty obliczeń prognostycznych przebiegu zatapiania kopalni węgla kamiennego, wykonanych dwiema metodami: analityczną i z wykorzystaniem modelu matematycznego. Obliczenia analityczne oparto na szczegółowej ocenie pojemności wodnej górotworu, zrobów i wyrobisk korytarzowych oraz wielkości dopływów. Numeryczne badania modelowe, uważne za najnowocześniejsze narzędzie predykcji hydrogeologicznej, są rzadko wykonywane na potrzeby górnictwa węgla kamiennego. Głównym powodem są trudności związane z odwzorowaniem skomplikowanych warunków hydrogeologicznych, dodatkowo zaburzonych złożonymi czynnikami antropogenicznymi. Jako poligon doświadczalny do badań wybrano przeznaczony do całkowitej likwidacji ruch jednej z kopalń prowadzących eksploatację we wschodniej części Górnośląskiego Zagłębia Węgłowego, w obrębie krakowskiej serii piaskowcowej. Ruch ten stanowi odrębną jednostkę wydobywczą, odizolowaną hydraulicznie od reszty kopalni. Trwający od dłuższego czasu proces fizycznej likwidacji tej części kopalni umożliwił przeprowadzenie tzw. analizy post-audit, polegającej na zweryfikowaniu wcześniejszych prognoz przez porównanie ich wyników z faktycznym przebiegiem zatapiania.

EN

This article presents the prognoses of partial flooding of mine workings in hard coal mine. The prognoses in time were prepared on the basis of analytical and mathematical methods. Analytical calculations were made based on storage capacity and water inflow data. A mathematical model of hydrogeological conditions, consisting of nine layers, was verified in steady-state and transient conditions. The model shows that water inflow to mine workings and groundwater table is perfectly in line with the real measurements.

Słowa kluczowe

PL

odwadnianie kopalń; modelowanie; filtracja nieustalona

EN

mine dewatering; groundwater modelling; transient filtration

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 431, Hydrogeologia
• Strony: 287--295
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zdechlik R.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Haładus A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Bukowski P.

• Główny Instytut Górnictwa, Zakład Geologii i Geofizyki, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice

Bibliografia

• 1. BROMEK T., 1977 – Nowe metody ustalania współczynnika odsączalności i współczynnika ściśliwości objętościowej skał karbońskich. Arch. Gł. Inst. Gór., Katowice.
• 2. BROMEK T., 1972 – Metoda drenażu kapilarnego do badania odsączalności piaskowców karbońskich. Prz. Górn., 11.
• 3. BUKOWSKI P., 1999a – Chłonność wodna górotworu karbońskiego w GZW i jej wpływ na przebieg zatapiania likwidowanych kopalń. Arch. Gł. Inst. Gór., Katowice.
• 4. BUKOWSKI P., 1999b – Uwagi na temat obliczania pojemności wodnej górotworu. Mat. Konf. Nauk.-Techn. Hydrogeologiczne problemy eksploatacji i likwidacji kopalń. Federacja Stowarzyszę Naukowo-Technicznych Zagłębia Miedziowego w Legnicy, Towarzystwo Konsultantów Polskich – Zarząd Oddziału w Lubinie KGHM Polska Miedź S.A. w Lubinie.
• 5. BUKOWSKI P., 2002 – The water storage capacity of a carboniferous rock mass and its impact on the flooding process of mine workings in the Upper Silesian Coal Basin. Archives of Mining Sciences, 47, 3: 385–412.
• 6. BUKOWSKI P., 2004 – Próba oceny pojemności wodnej luźnego rumoszu skalnego dla potrzeb określania pojemności wodnej zrobów zawałowych. Wiad. górnicze, 11: 472–479.
• 7. BUKOWSKI P., 2007a – Sposób badania odsączalności skał zwięzłych i luźnych. Patent Urzędu Patentowego Rzeczypospolitej Polskiej nr PL 195518 B1. Udzielenie patentu z dnia 28.09.2007, ogłoszono w WUP 09/07.
• 8. BUKOWSKI P., 2007b – Zagrożenia wodne w kopalniach węgla kamiennego w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym w dobie restrukturyzacji górnictwa. Górnictwo i Geoinżynieria, Kwart. AGH, 31, 3/1: 81–91.
• 9. BUKOWSKI P., BUKOWSKA M., 2005 – Zmiany niektórych własności środowiska geologicznego w zbiornikach tworzonych w kopalniach węgla kamiennego w GZW.W: Współczesne problemy hydrogeologii, t. 12: 77–83. Wyd. UMK, Toruń.
• 10. BUKOWSKI P., GRZYBEK I., HAŁADUS A. i in., 2006 – Opracowanie metodyki prognozowania i monitorowania procesu zatapiania likwidowanych kopalń węgla kamiennego w aspekcie zapewnienia bezpieczeństwa kopalń czynnych i terenów pogórniczych. Dokumentacja merytoryczna projektu badawczego (KBN) nr 5 T12B 037 24. Gł. Inst. Gór., Katowice.
• 11. BUKOWSKI P., HAŁADUS A., MUNIAK A., 2007 – Monitoring położenia zwierciadła wody w procesie zatapiania likwidowanych wyrobisk górniczych w aspekcie oceny stanu bezpieczeństwa górniczego i powszechnego. Pr. Nauk. GIG, Górnictwo i Środowisko, 3: 127–139. Wyd. specjalne.
• 12. BUKOWSKI P., HAŁADUS A., ZDECHLIK R., 2005 – Zatapianie wyrobisk górniczych na przykładzie wybranych kopalń węgla kamiennego w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. W: Współczesne problemy hydrogeologii, t. 12: 86–90. Wyd. UMK, Toruñ.
• 13. CHIANG W.-H., KINZELBACH W., 2001 – 3D-groundwater modeling with PMWIN. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York.
• 14. HAŁADUS A., ZDECHLIK R., BUKOWSKI P., ŚWISTAK M., 2006 – Badania modelowe prognozowania procesu zatapiania kopalni na przykładzie ZG „Janina”. Prz. Górn., 62, 7–8: 57–68.
• 15. MESSER E.S., 1951 – Interstitial water determination by an evaporation method. Trans. A.I.M.E, v. 192.
• 16. MOTYKA J., SZCZEPAŃSKA J., WITCZAK S., 1971 – Zastosowanie wirówki do badania współczynnika odsączalności i dynamiki oddawania wody przez skałę. Tech. Poszuk., 10, 37: 38–43.
• 17. ROGOŻ M., 1974 – Pojemność wodna zrobów w kopalniach węgla kamiennego. Pr. Nauk. Gł. Inst. Gór., Komunikat nr 628. Katowice.
• 18. ROGOŻ M., 2004 – Hydrogeologia kopalniana z podstawami hydrogeologii ogólnej. Wyd. Gł. Inst. Gór., Katowice.
• 19. ROGOŻ M., BUKOWSKI P., GÓRKA G., POSYŁEK E., SOLIK- HELIASZ E., STASZEWSKI B., 1995 – Wpływ likwidacji kopalni na warunki wodne w górotworze i na powierzchni. Pr. Nauk. Gł. Inst. Gór, Komunikat nr 805. Katowice.