Zagrożenie powierzchni terenu powstaniem liniowych nieciągłych deformacji w warunkach współczesnej eksploatacji górniczej węgla kamiennego w Polsce

• Autorzy: Kowalski A. , Kaszowska O. , Polanin P.

Warianty tytułu

EN

Risk of linear discontinuous deformation of ground surface in modern hard coal mining in Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań liniowych nieciągłych deformacji prowadzonych w Głównym Instytucie Górnictwa. Objęto nimi szczeliny i progi, które powstały na powierzchni terenu w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym i zostały zarejestrowane przez przedsiębiorców górniczych. Uzyskano dane charakteryzujące około 400 tego typu deformacji. Analiza zgromadzonych materiałów pozwoliła na wskazanie warunków sprzyjających powstaniu liniowych nieciągłych deformacji powierzchni (LNDP). Pod uwagę wzięto m.in.: położenie względem eksploatacji i uskoków tektonicznych, krotność eksploatacji, kształtowanie się odkształceń poziomych powierzchni oraz rodzaj gruntu. Stwierdzono, że można wyróżnić dwa zasadnicze powody wystąpienia deformacji liniowych: duże wartości sumarycznych odkształceń poziomych oraz występowanie uskoków tektonicznych w zasięgu oddziaływania eksploatacji górniczej. Przy czym statystycznie znacznie częściej obserwuje się szczeliny i progi w strefach kumulacji odkształceń rozciągających. Wynikiem przeprowadzonych badań było opracowanie metod szacowania prawdopodobieństwa wystąpienia liniowych nieciągłych deformacji powierzchni. Umiejętność oceny zagrożenia terenu takimi skutkami prowadzenia eksploatacji górniczej jest coraz bardziej przydatna, ponieważ od lat 90. ubiegłego stulecia obserwuje się ich nasilenie. Należy dodać, że w warunkach współczesnej eksploatacji górniczej węgla kamiennego w Polsce liniowe nieciągłe deformacje powierzchni stanowią duży problem, gdyż nawet sporadyczne przypadki ich wystąpienia w rejonach szczególnych obiektów, mogą skutkować zagrożeniem bezpieczeństwa ich użytkowania oraz bardzo dużymi kosztami naprawy szkody. Przykładem mogą być uszkodzenia nawierzchni autostrady.

EN

This paper presents the study results for linear discontinuous deformation carried out in the Central Mining Institute. The study includes crevices and steps which were identified by mining entrepreneurs in the Upper Silesian Coal Basin. The received data describes 400 types of deformation. The analysis enabled to indicate favorable conditions for occurrence of linear discontinuous ground deformation (polish acronym LNDP). The following factors were taken under consideration: localization from exploitation and tectonic faults, multiplicity of seams extraction, distribution of horizontal strains and type of the ground. Two main factors cause the occurrence of linear deformation: high values of total horizontal strains and tectonic faults nearby the range of mining influences. Statistically more crevices and steps are observed in accumulation zones of tensile strains. The study result was the elaboration of a probability method for occurrence of linear discontinuous ground deformation. The ability of risk assessment for the mentioned results of mining activity is more useful because since the 90’s of the last century this kind of phenomenon is more common. In addition, linear discontinuous ground deformations are huge problem nowadays for hard coal mining in Poland. Even few cases of their occurrence nearby sensitive structures may reduce the safety of their use and generate high costs of covering damages. Damages of the highway surface can be the example.

Słowa kluczowe

PL

eksploatacja górnicza; geomechanika; teren górniczy; liniowe nieciągłe deformacje; ocena; metoda

EN

mining exploitation; geomechanics; mining area; linear discontinuous deformations; assessment; method

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 74, nr 3
• Strony: 26--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., wykr.

Twórcy

autor

Kowalski A.

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice

autor

Kaszowska O.

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice

autor

Polanin P.

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice

Bibliografia

• [1] GRÜN E. 1995 - Analyse und Prognose von Unsteitigkeiten als Folge bergbaubedingter Bodenbewegungen im linksniederrheinischen Steinkohlengebiet. Dissertation. RWTH. Aachen.
• [2] KLENCZAR T. 1951 - Szkody górnicze. PTW. Katowice.
• [3] KNUFINKE P. 1996 - Zur Entstehung von Erdstufen über Abbauflächen des Steinkohlenbergbau. Glückauf 57 nr 4.
• [4] KNUFINKE P. 2001 - Über die Entwicklung von Unsteitigkeiten an der Oberfläche im linksrheinischen Steinkohlengebiet. Das Markscheidewesen 108 nr 1.
• [5] KNUFINKE P. 2002 - Beobachtungen bei der Bildung einer Erdstufe. Das Markscheidewesen 109 nr 1.
• [6] KOWALCZYK Z. 1982 - Der Einfluss tektonischer Sprünge auf Geländedrformationen in Gebieten mit bergmännischem Abbau. Das Markscheidewesen 89 Nr 3.
• [7] KOWALSKI A. 2005 - O liniowych nieciągłościach powierzchni. „Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie” nr 12, s. 25-32.
• [8] KOWALSKI A. 2015 - Deformacje powierzchni w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. GIG, Katowice.
• [9] KOWALSKI A., JĘDRZEJEC E., GRUCHLIK P. 2004 - Linear discontinuous deformations of the surface in the upper silesian coal basin. Archives of Mining Sciences 55, 2. Kraków, s. 331-346.
• [10] KOWALSKI A., MAJCHER M., MIELCAREK Z., WOJTACHA P. 2006 - Doświadczenia z eksploatacji górniczej ZG „Piekary” pod dzielnicą Brzeziny Śląskie. „Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona środowiska w Górnictwie”. nr 11. s. 28-35.
• [11] KRATZSCH H. 1997 - Bergschädenkunde. Deutscher Markscheider-Verein e.v., Bochum.
• [12] PALKI J. 1981 - Zakres, formy i przyczyny występowania deformacji nieciągłych ternu, w warunkach Rybnickiego Okręgu Węglowego. „Ochrona Terenów Górniczych” nr 56.
• [13] SROKA A, HEJMANOWSKI R. 2005 - Zagrożenia powierzchni terenu w warunkach współczesnej technologii eksploatacji górniczej. W: Problemy eksploatacji górniczej pod terenami zagospodarowanymi. GIG. Katowice, s. 506-511.
• [14] SROKA A. 2003 - Der Einfluss von Hochleistungsstreen auf das Gebirge und die Tagesoberfläche. Glückauf Forschugshefte 64 Nr 3.
• [15] STRZAŁKOWSKI P., PIWOWARCZYK J., ŁAPAJSKI K. 2006 - Występowanie deformacji nieciągłych liniowych w świetle analiz warunków geologiczno-górniczych. „Przegląd Górniczy” nr 5.
• [16] Subsidence Engineers Handbook. National Coal Board. Mining Department, 1975.
• [17] TYRAŁA A. 1980 - Wpływ uskoków tektonicznych na zaburzenia obniżeń powierzchni wywołanych przez eksploatację górniczą. GIG. Katowice (praca doktorska - niepublikowana)

Uwagi

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