ZAGROŻENIA OSUWISKOWE W POLSKICH ODKRYWKOWYCH KOPALNIACH WĘGLA BRUNATNEGO, PRZYKŁADY PRZECIWDZIAŁANIA ORAZ MOŻLIWOŚCI ZASTOSOWANIA ZDALNEGO MONITORINGU W CELU OGRANICZENIA RYZYKA

Zbigniew Bednarczyk

Abstrakt


Osuwiska w kopalniach odkrywkowych węgla brunatnego zmniejszają efektywność eksploatacji i mogą zagrażać środowisku. Przeciwdziałanie jest trudne ze względu na duże objętości osuwisk, prędkości przemieszczeń oraz głębokość eksploatacji. Szczególne znaczenie może mieć monitoring z wykorzystaniem nowoczesnych metod pomiarowych. W celu przedstawienia specyficznych uwarunkowań geologiczno-inżynierskich oraz skali występujących zagrożeń, w pierwszej części artykułu zaprezentowano przykłady osuwisk w największych polskich kopalniach węgla brunatnego oraz metody przeciwdziałania. W drugiej części zaprezentowano rezultaty badań w projekcie UE RFCS Slopes „Inteligentne metody inżynierskie w kopalniach odkrywkowych węgla brunatnego”. W ramach projektu, realizowanego w sześciu krajach europejskich, autor wykonał badania na zachodnim zboczu Pola Bełchatów. W grudniu 2016 r. zainstalowano tam pierwszy w polskiej kopalni odkrywkowej zdalny system monitoringu osuwisk. Zlokalizowana na poziomie 42 m n.p.m. stacja umożliwia monitoring do głębokości 100 m. W ciągu 2,5 roku zaobserwowano przemieszczenia 280 mm do głębokości 45 m. Prace obejmowały wiercenia rdzeniowe, badania podstawowych parametrów fizycznych i wytrzymałościowych gruntów oraz modelowanie numeryczne. Stwierdzono tam niskie wartości Fs = 0,83–1,14. Interferometria satelitarna PSI w wysokiej rozdzielczości wykryła przemieszczenia do 60 mm. Partnerzy projektu Slopes wykonali skanowanie lotnicze LiDAR z użyciem drona oraz naziemne skanowanie laserowe TLS. W podsumowaniu określono możliwości wczesnego ostrzegania oraz uwarunkowania dotyczące zastosowania poszczególnych rodzajów pomiarów monitoringowych.


Słowa kluczowe


geologia inżynierska; monitoring osuwisk; górnictwo odkrywkowe węgla brunatnego

Pełny tekst:

PDF

Bibliografia


AKTUALIZACJA ZTE POLA SZCZERCOW WRAZ Z BIZNESPLANEM. WYDOBYCIE MAKSYMALNE, 2002 – Część Ogólna Nr projektu – 1030.1325.002. Wrocław, Poltegor- Projekt.

BEDNARCZYK Z., 2011 – Pierwszy w Polsce system wczesnego ostrzegania o zagrożeniu osuwiskowym w czasie rzeczywistym na podstawie wybranych lokalizacji w Beskidach. Biul. Państw. Inst. Geol., 445, 1:1–7.

BEDNARCZYK Z., 2012 – Metody Badań i Monitoringu Osuwisk. Wydaw. Górnictwo Odkrywkowe, Wrocław.

BEDNARCZYK Z., 2017 – Slope Stability Analysis for the Design of a New Lignite Open-Pit Mine. Proceedia Engineering, 191, 51–58. doi.org/10.1016/j.proeng.2017.05.153.

BEDNARCZYK Z., 2018a – Identification of flysch landslide triggers using “nearly real-time’ monitoring data – An example from the Carpathian Mountains’ Poland. Engineering Geology, 244: 41–56.

BEDNARCZYK Z., 2018b – Geotechnical Investigations of Mine-Induced Ground Movements in Polish Opencast Mines. W: IAEG/AEG Annual Meeting Proceedings, San Francisco, California – Volume 3 Mining, Aggregates, Karst, Part I, Mining, editors Abdul Shakoor and Kerry Cato, Springer International, doi.org/10.1007/978-3-319-93130-2: 3–13.

Bednarczyk Z., Janecki W., 1995 – Nadzór geotechniczny nad zwałowaniem zewnętrznym KWB Turów. Rozpoznanie geologiczne i geotechniczne rejonu osuwiska na zboczu wschodnim. Przekroje przez teren osuwiska. P.I.W. Geosoft. nr arch. 95/NAD/006, Wrocław.

BEDNARCZYK J., NOWAK A., 2010 – Strategie i scenariusze perspektywicznego rozwoju produkcji energii elektrycznej z węgla brunatnego w świetle występujących uwarunkowań. Gór. Geo-inż., 34, 4: 67–83.

BEDNARCZYK Z., SANDVEN R., 2004 – Comparison of CPTU and laboratory tests interpretation for Polish and Norwegian clays. W: International Site Characterization Conference Isc-2 Porto, Millpress: 1791–1799.

BORECKA A., 2007a – Grunt zwałowy – problemy w ocenie parametrów fizykomechanicznych. Geologos, 11: 131–132.

BORECKA A., 2007b – Właściwości gruntów zwałowych z KWB „Turów” oraz próba ich oceny na podstawie sondowań statycznych. [pr. doktor.]. AGH, Kraków.

CAŁA M., CZARNECKI L., KOWALSKI M., JAKÓBCZYK J., 2019 – Wielkoskalowe procesy osuwiskowe – studium przypadku. W: II Ogólnopolska Konferencja Osuwiskowa, O!suwisko II, Szczawnica 14–17 maja 2019, Materiały kongresu (streszczenia). Internet: https://konferencje.pgi.gov.pl/pl/osuwiska- 2019-program.html (dostęp: 16.12.2019).

CIUK E. PIWOCKI M., 1980 – Geologia trzeciorzędu w rowie Kleszczowa i jego otoczeniu. W: Przewodnik LII Zjazdu PTG: 38–56.

CRUDEN DM, VARNES D., J, 1996 – Landslide types and processes. W: Landslides, investigation and mitigation, vol. 3. (red. A.K. Turner, G.P. Schuster) Special report 247, Transportation Research Board, Nat. Research Council, National Acad. Press, Washington: 36–75.

CZARNECKI L., ORGANIŚCIAK B., KRYWULT L., CHROST A., 2010 – Stateczność zachodniego zbocza stałego wyrobiska Kopalni Bełchatów w świetle obserwacji geologicznych i pomiarów

specjalistycznych z uwzględnieniem rejonu wysadu solnego. Gór. Geoinż., 34, 2: 173–182.

CZARNECKI L., ORGANIŚCIAK B., 2015 – Zagrożenie stateczności zbocza stałego południowego wyprofilowanego w skałach podłoża mezozoicznego, w rejonie prowadzenia eksploatacji w rowie II-rzędu, w zakładzie górniczym KWB Bełchatów. W: Materiały Kongresu Górniczego- CD, sesja C–5.

DMITRUK S., 1984 – Problemy modelowania geotechnicznego w górnictwie odkrywkowym. Wydaw. Geol., Warszawa.

DMITRUK S., 1995 – Analiza warunków geotechnicznych osuwiska w południowo-wschodniej części zwałowiska zewnętrznego KWB Turów. Prace własne Instytutu Hydrotechniki i Geotechniki Politechniki Wrocławskiej [niepubl.].

DMITRUK S., SUCHNICKA H., 1976 – Geotechniczne zabezpieczenie wydobycia w górnictwie odkrywkowym i na powierzchni. Oficyna Wydawnicza PWr, Wrocław.

FLISIAK J., RYBICKI S., TYLIKOWSKI M., 2014 – Ocena zagrożenia osuwiskowego w kopalniach odkrywkowych na przykładzie KWB Bełchatów i KWB Turów. Prz. Geol., 10, 2: 563–572.

HAWRYSZ M., 2013 – Metody oceny efektywnych parametrów wytrzymałości gruntów. GDMT, geoinżynieria drogi mosty tunele, 3: 34–44.

JANECKI W., BEDNARCZYK Z 1998 – Sprawozdanie z sondowania CPT i CPTU oraz poboru prób gruntu NNS przeprowadzonych na przedpolu zwałowania Z-44 i w rejonie przenośnika Z-4.8 zwałowiska zewnętrznego KWB Turów P.I.W. Geosoft [nr arch. 98/SPR/004].

JANECKI W., BEDNARCZYK Z., KOCHAŃSKI T., 1995 – Założenia techniczno-ekonomiczne zwałowania zewnętrznego w KWB Turów na lata 1995–2000, część geotechniczna. P.I.W. Geosoft [nr arch. 95/PR/GT/94/10].

JANECKI W., BEDNARCZYK Z., KOCHAŃSKI T., 1996a – Nadzór geotechniczny nad zwałowaniem zewnętrznym KWB Turów. Rozpoznanie geologiczne i geotechniczne rejonu osuwiska na zboczu wschodnim. Przekroje przez teren osuwiska”. P.I.W. Geosoft [nr arch. 95/NAD/006].

JANECKI W., BEDNARCZYK Z., ZEMBROŃSKI J., 1996b – Sprawozdanie z sondowań CPTU wykonanych w korpusie zwałowisk zewnętrznego i wewnętrznego KWB Turów”. P.I.W. Geosoft [nr arch. 96SPR/010].

JANECKI W., BEDNARCZYK Z., ZEMBROŃSKI J., 1998 – Wstępne rozpoznanie geotechniczne w rejonie osuwiska 20S w KWB Bełchatów P.I.W. Geosoft [nr arch. EKS/03].

JANECKI W., BEDNARCZYK Z., ZEMBROŃSKI J., 1999 – Rozpoznanie warunków geotechnicznych części zbocza południowego KWB Bełchatów w rejonie zejścia do rowu II rzędu i północnego na wysokości +124/+94 w IV piętrze górniczym, pomiędzy liniami 60 i 61 SN.

JOŃCZYK W., ORGANIŚCIAK B., 2010 – Zagrożenia naturalne w KWB Belchatów identyfikacja i przeciwdziałanie. Gór. Geoinż., 34, 4: 249–257.

JOŃCZYK W., ORGANIŚCIAK B., SEDOR A., 2013 – Ograniczanie zagrożeń osuwiskowych dla poprawy bezpieczeństwa robot górniczych na przykładzie Kopalni Bełchatów. W: Mat. Konf. Szkoła Górnictwa Odkrywkowego. AGH Kraków.

KACZMARCZYK R., 2003 – Geotechniczne właściwości stref kontaktów ilasto-węglowych w górotworze niektórych kopalni węgla brunatnego. Pr. Nauk. Inst. Gór. PWr, 103, 36: 65–72.

KASZTELEWICZ Z., 2012 – Węgiel brunatny na świecie i w Polsce. Węgiel Brunatny, 78, 1: 7–13.

KURPIEWSKA I., WCISLO A., CZARNECKI L., JURCZYK M., 2013 – Kategoryzacja rejonów zagrożeń geologiczno-inżynierskich wydzielanych w kopalniach odkrywkowych jako narzędzie podnoszące bezpieczeństwo eksploatacji na przykładzie wyrobiska pola Szczerców. Gór. Odkryw., 1: 5–12.

MARINOS V.P., HOEK E., 2005 – The Geological Strength Index: applications and limitations. Bull. Eng. Geol. Environ, 64: 55–65.

MARSHALL A. i in.., 2019 – Final Slopes Project Report Deliverable 4.3.1. European Commission Research Programme of the Research Fund for Coal and Steel, Technical Group: TGC1, Grant Agreement number RFCR-CT-2015-00001 Project Slopes – Smarter Lignite Open Pit Engineering Solutions: 1–120.

MILKOWSKI D., KACZEREWSKI T., 2009 – Rutschungsgefahr am Neiβepfeiler und Erdrutsch „Swiniec” auf der Auβenkippe des Tagebaues Turow. 7 Tagung fur Ingenieurgeologie. Hohschule Zittau/Gorlitz Publication, FDGG Fachsection Ingnieurgeologie: 114–120.

PATRZYK J., 1996 – Zagrożenie osuwiskowe w KWB Bełchatów. Mies. WUG, 2: 13–16.

PHOON K., KULHAWY F.H., 1999 – Characterization of geotechnical variability. Canadian. Geotechnical J., 36: 612–624.

PN EN 1997-1:2008 – Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne. Część 1: Zasady ogólne.

PN-EN 1997-2:2009 – Eurokod 7: Projektowanie geotechniczne. Część 2 :Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego.

RYBICKI S., 1996 – Zjawiska osuwiskowe w krajowych kopalniach węgla brunatnego. W: Problemy Geotechniczne w Praktyce Inżynierskiej: 157–164. Wydaw. Polit. Krakowskiej, Kraków.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.