Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Geologiczne i historyczne przyczyny awarii wodnej w poprzeczni Mina w Kopalni Soli „Wieliczka”

100%

Przybyło J.

Przegląd Solny

|

2017

|

tom T. 13

5--14

PL

W 1992 roku w Kopalni Soli „Wieliczka” doszło do katastrofy wodnej. Podczas przebudowy ostatnich metrów poprzeczni Mina zlokalizowanej na IV poziomie kopalni zaistniały gwałtowne wypływy wody niosącej duże ilości materiału skalnego. Apogeum wypływów miało miejsce jesienią 1992 roku, kiedy doszło do destrukcji powierzchni terenu na przedpolu poprzeczni. Przyczyny zaistnienia katastrofy są złożone i sięgają początku XX wieku, kiedy kopalnia pod presją krytyki dotyczącej złej jakości wydobywanej soli poszukiwała nowych pól eksploatacji złoża. Do prac rozpoznawczych należało przedłużenie północnych końcówek poprzeczni Strzelecki, Dunajewski i Mina, dokonane w latach 1908-1917. Z uwagi na budowę geologiczną górotworu w przypadku poprzeczni Mina przedsięwzięcie okazało się chybione. Z powodu braku właściwego nadzoru nad prowadzonymi pracami, przekroczono granicę złoża i otrzymano w efekcie dopływ nienasyconej wody pochodzącej z utworów chodenickich. Granicy złoża wówczas nie wychwycono, o czym świadczą archiwalne materiały kartograficzne z lat 20. Wyciek w poprzeczni został zarejestrowany i podlegał systematycznej kontroli. Widnieje on na archiwalnej mapie z lat 30. Po II wojnie światowej dopuszczono do pogorszenia się technicznego stanu poprzeczni i ostatecznie w 1971 roku końcowe kilkadziesiąt metrów chodnika uległo zawałowi. Wyciek w poprzeczni przestał być kontrolowany i ujmowany i w sposób nieopanowany migrował na niższe poziomy kopalni, powodując destrukcję górotworu. W latach 80. postanowiono odbudować poprzecznię w celu ponownego ujęcia wycieku. Obowiązująca w górnictwie solnym instrukcja Zjednoczenia Kopalnictwa Surowców Chemicznych nakazywała ujmowanie wód kopalnianych w miejscu ich dopływu w celu uniemożliwienia migracji nienasyconych wód w solnym górotworze. W drugiej połowie lat 80 zaprojektowano przebudowę chodnika, jednak zbyt forsowną. Realizacja tego projektu na początku lat 90., w warunkach przemian społecznych i gospodarczych zachodzących w Polsce i zmian personalnych w kopalni doprowadziła do zaistnienia katastrofy wodnej w poprzeczni. Katastrofa ta oprócz negatywnych skutków miała jednak także swe pozytywne aspekty w postaci restrukturyzacji kopalni i wypracowania nowoczesnych metod zwalczania zagrożenia wodnego w górnictwie solnym.

EN

Catastrophic water intrusion into the Wieliczka Salt Mine occurred in 1992. When the final section of the Mina Crosscorridor, located at Level IV of the Salt Mine, was under reconstruction, sudden inflow of water carrying large amounts of rock material encroached the workings. The maximum leaks volume occurred in the autumn of 1992, with the destruction of land surface on the foreground of the cross-corridor (phot.1). The causes of the catastrophic events were complex and went back to the beginning of the 20th century when the Salt Mine management started to search for new mining fields under the pressure of criticism relating to the poor quality of extracted salt. Exploration works involved extension of the northern sections of the Strzelecki, Dunajewski, and Mina Cross-corridors conducted in 1908-1917. The last of the three projects failed, owing to the geological structure of the rock mass (fig.1). The salt deposit boundary was penetrated by the cross-corridor, probably due to poor supervision, and, consequently, unsaturated water originating from the Chodenice formation (fig.6), flew into the workings. The salt deposit boundary was not correctly identified, as proved by the archival cartographic materials of the 1920’s (fig.2,3). The leak was registered and put under regular inspections which we can see on the 1930’s maps (fig.4). After World War II, the technical condition of the cross-corridor was neglected and the end section several dozens of metres long collapsed in 1971. The water could not be controlled any longer and it migrated to the lower levels of the Salt Mine, causing rock mass destruction (fig.5). The management decided to reconstruct the cross-corridor in the 1980’s and plug the leak. The salt mining instructions adopted by the Chemical Minerals Corporation ordered plugging water leaks on location to prevent migration of unsaturated water within salt deposit. In the second half of the 1980’s, the reconstruction project was designed, but the works were too extensive (fig.7). The project was conducted in the early 1990’s, the period of social and economic transformations, as well as personnel replacements, occurring in Poland and in the Salt Mine itself. Those also contributed to the developments. Besides the negative effects, the catastrophe resulted in the implementation of a restructuring project and working out modern methods of water hazard control in salt mining.

2

Badania izotopowe wody dopływającej do poprzeczni Mina na poz. IV Kopalni Soli „Wieliczka” wykonane w latach 1991-2007: wyniki i ich interpr etacja

84%

Duliński M. , Brudnik K.

Przegląd Solny

|

2017

|

tom T. 13

24--34

PL

Badania izotopowe wycieku w poprzeczni Mina (W IV- 27) na IV poziomie kopalni soli „Wieliczka” zapoczątkowano w październiku 1991 roku i prowadzono nieprzerwanie do momentu likwidacji wycieku w październiku 2007 roku. Rutynowo obejmowały one analizy składu izotopowego wody (d18O, d2H) i stężenia trytu. Trzykrotnie wykonano oznaczenia składu izotopowego węgla (d13C) oraz aktywności radiowęgla (14C) w rozpuszczonych węglanach. Badania składu izotopowego początkowo wskazywały na dopływ do wycieku wód zasilanych w chłodniejszych warunkach klimatycznych w stosunku do panujących obecnie, lub zdominowanych przez takie wody (tzw. wody „glacjalne”). Z biegiem czasu skład izotopowy uległ przesunięciu w kierunku składu wód współczesnej infiltracji. W całym okresie obserwacji skład izotopowy wykazywał znaczące fluktuacje, potwierdzające złożoność warunków hydrogeologicznych w sąsiedztwie wycieku, stwierdzonych w oparciu o badania znacznikowe na przedpolu poprzeczni Mina. W latach 1991-2007 wykonano łącznie 35 oznaczeń stężenia trytu w wodzie z wycieku. Ich rezultaty stały się podstawą do próby zastosowania modeli komorowych w celu określenia warunków i parametrów przepływu wody przy użyciu programu FLOWPC. Dokładny wgląd w dynamikę dopływu wód do poprzeczni oraz w strukturę danych izotopowych, wraz z postępującym rozwojem wiedzy na temat warunków przepływu wód podziemnych w obszarze zbiornika GZWP-451 zmusił do rewizji poglądów na temat interpretacji danych izotopowych. W latach 1992, 1993 i 2004 wykonano analizy składu izotopowego węgla d13C oraz aktywności 14C w rozpuszczonych węglanach pochodzenia nieorganicznego. Aktywność 14C systematycznie rosła, świadcząc o dopływie do wycieku coraz młodszej wody. Skład izotopowy węgla odzwierciedlał wartości mieszczące się w przedziałach typowych dla układów węglanowych formowanych przy udziale glebowego CO2, zmodyfikowanych w wyniku procesów rozkładu martwej materii organicznej. W prezentowanej pracy zestawiono wszystkie wyniki analiz izotopowych wykonane na przestrzeni lat 1991-2007 dla wycieku W IV-27 w poprzeczni Mina. Przedstawiona interpretacja wyników jest podsumowaniem i zwieńczeniem prac związanych z tym wyciekiem.

EN

Isotope investigations of water inflow to the Mina crosswise (W IV-27) located at the level IV of the „Wieliczka” salt mine started in October 1991. They were conducted regularly until October 2007, when the leak was stopped completely. Routine measurements included analyses of oxygen and hydrogen stable isotope composition of water (d18O, d2H) and tritium concentration. Three analyses of d13C and 14C in total dissolved inorganic carbon had been performed during the lifetime of the inflow. Initially, stable isotope composition of water indicated presence of water recharged in colder climate when compared to present-day conditions. Over time, this composition shifted towards the values typical for waters of modern infiltration. Over the entire period of observations the isotopic composition of inflowing water revealed significant fluctuations, indicating complexity of hydrogeological conditions in the vicinity of the Mina crosswise. During the period 1991 – 2007, a total of 35 determinations of tritium content had been made. Tritium data were used in numerical modeling of flow conditions using lumped parameter models (FLOWPC code). Detailed considerations of the dynamics of the inflow and the structure of isotope data forced the revision of previous interpretation. Analyses of 13C and 14C content in the total dissolved inorganic carbon pool were performed in 1992, 1993 and 2004. Activity of 14C has been increasing over this time period, indicating gradual freshening of the inflow. Stable carbon isotope composition (d13C) reflected values typical for carbonate solutions formed with participation of soil CO2, modified by processes of the dead organic matter decomposition. In a paper results of all isotope analyses performed during the existence of inflow to the Mina crosswise are presented and their new interpretation is proposed.

3

Wyniki monitoringu hydrogeologicznego w Kopalni Soli "Wieliczka" po zamknięciu dopływu wody w poprzeczni Mina na poz. IV

84%

d'Obyrn K. , Brudnik K.

Przegląd Górniczy

|

2011

|

tom T. 67, nr 6

90-96

PL

W Kopalni Soli "Wieliczka" największym zagrożeniem naturalnym jest zagrożenie wodne. Monitoring hydrogeologiczny obejmuje prowadzenie pomiarów wydajności wód dopływających do wyrobisk podziemnych oraz wykonywanie analiz chemicznych. Wykonywane są także badania izotopowe dopływających wód, a z powierzchni terenu w rejonie północnej granicy złoża soli wykonywane są badania grawimetryczne. Dopływ do poprzeczni Mina na poziomie IV kopalni w latach 1992÷2007 stanowił największe zagrożenie dla kopalni oraz miasta Wieliczka. Wyniki wykonanych pomiarów wydajności dopływów oraz oznaczenia chemiczne pozwalają na stwierdzenie, że po zamknięciu w roku 2007 dopływu wody do poprzeczni Mina nie zmieniła się wydajność i jakość głównych dopływów w kopalni. Prowadzone w poprzeczni Mina obserwacje ciśnienia na zamkniętych otworach drenażowych D-2 i D-3 oraz obserwacje położenia zwierciadła wody w otworze piezometrycznym B-3 na północnym przedpolu poprzeczni Mina wskazują na odbudowanie się poziomu wód w górotworze do stanu sprzed 1992 r. Na odbudowanie się poziomu wód w górotworze wskazują także wykonane badania grawimetryczne.

EN

The greatest natural hazard in the "Wieliczka" Salt Mine is the water hazard. The hydrogeological monitoring comprises conducting of yield measurements of waters flowing into underground workings and the execution of chemical analyses. Furthermore, isotopic tests of inflowing waters are executed, and from the ground surface in the region of the northern boundary of salt deposit gravimetric investigations are being performed. The inflow into the Mina Gallery on level IV of the mine in the period 1992÷2007 constituted the greatest hazard for the mine and Wieliczka city. The results of measurements carried out regarding the inflow yield and chemical determinations allow to state that after the closure in 2007 of water inflow into the Mina Gallery the yield and quality of the main inflows in the mine have not changed. The conducted in the Mina Gallery pressure observations on closed D-2 and D-3 drainage boreholes and observations of the water level position in the B-3 piezometric borehole on the northern foreground of the Mina Gallery indicate the restoration of the water level in the rock mass to the state from before 1992. The restoration of the water level in the rock mass indicate also the gravimetric investigations carried out.