Forum Eksploracyjne

Dawniej sztolnie.fora.pl
Dzisiaj jest 23 lut 2018, 11:47

Strefa czasowa UTC+01:00




Nowy temat  Odpowiedz w temacie  [ Posty: 3 ] 
Autor Wiadomość
Post: 13 lut 2018, 15:53 
Online
Awatar użytkownika

Rejestracja: 07 lut 2018, 15:16
Posty: 88
Technologia górnicza - likwidacja szybów kopalnianych.

Poniższy post bazuje na pracy:
Piotr Czaja, OCENA ROZWIĄZAŃ PROJEKTOWYCH LIKWIDACJI SZYBÓW ZASTOSOWANYCH W PROCESIE RESTRUKTURYZACJI POLSKIEGO GÓRNICTWA WĘGLOWEGO, Górnictwo i Geoinżynieria • Rok 33 • Zeszyt 3/1 • 2009
Z pracy tej pochodzą również cytaty i grafiki.

Temat likwidacji szybów kopalnianych jest interesujący z eksploracyjnego punktu widzenia poprzez pryzmat potencjalnego wejścia do obiektu. Wyprzedzając opis - w naszym kraju, inaczej niż np. w Czechach, od lat siedemdziesiątych dominuje likwidacja szybów poprzez ich zasypywanie i tworzenie odpowiednich płyt zrębowych. Dlatego pod kątem eksploracji jeżeli już zdarzają się szyby drożne to w obiektach likwidowanych przed ~1970 rokiem. Kopalnie likwidowane na przestrzeni ostatnich czterech dekad zwykle miału już zasypywane szyby. Oczywiście są pewne wyjątki i niektóre szyby zmieniono na ujęcia wody, są też pojedyncze przypadki zostawienia ich z powodu konieczności wentylacji wciąż czynnych wyrobisk ale generalne tendencja jest jedna - zasypywanie. Taki sposób likwidacji miał miejsce również wcześniej zaś fuszerki w nieraz spektakularny sposób ujawniają się w Wałbrzskim ZG i Śląskim ZG - zwykle w postaci zarwanej (lub sprutej przez złomiarzy) płyty zrębowej i otwartej parudzisięciometrowej "lufy" kończącej się definitywnym korkiem aż do podszybia:
Załącznik:
Komentarz: Komentarz: foto za: Rafał Romanik aka "wyprawy Leona"
1.png
1.png [ 604.99 KiB | Przejrzano 117 razy ]

Czasami też znane są przykłady pozostawienia szybu nieruszonego z zamknięciem w postaci żelbetowej płyty zrębowej. Takimi przykładami jest "Kurt" aka "Ludmiła" w Jugowie (kop.Wacław) lub też słynny szyb "Południowy" (kop. Miechowice). Nie będziemy się jednak w tym temacie zajmować takimi obiektami a prawidłową (z punktu WUG :lol: ) likwidacją szybów pokopalnianych.

Po co likwidować szyby poprzez zasypywanie?

Głównie po to żeby w Wałbrzychu już nigdy nie opłacało się wznawiać wydobycia :evil: a tak poważnie:

głównym powodem jest bezpieczeństwo rozpatrywane w kilku aspektach:

1) trwałe zamknięcie rury i zabezpieczenie zrębu szybu,
Powód jest następujący:
Cytuj:
trwałe w długim horyzoncie czasowym zamknięcie zrębu szybu zabezpieczającej przed
wpadnięciem, ale umożliwiające kontrolę stanu zasypu i ewentualne jego uzupełnienie
w pierwszych latach po likwidacji;

Kwestia dość oczywista - osiadanie kolumny zsypowej w szybie potrafi sięgać 18-30m(!) w przypadku starszych technologii likwidowania szybu. W efekcie powstaje ryzyko wpadnięcia do szybu osób postronnych. Dodatkowo likwidowane obiekty zmieniają swoje przeznaczenie i zrąb szybu musi być zabezpieczony w stopniu wykluczającym dostanie się, nawet celowe osób postornnych lub zarwanie się pod ciężarem np. samochodu osobowego lub dostawczego.


2) stabilność kolumny zasypowej,

Cytuj:
— utworzenie w likwidowanym szybie stabilnej kolumny zasypowej odpornej na takie zmiany
parametrów geotechnicznych, które mogłyby doprowadzić do upłynnienia i ucieczki
materiału zasypowego do wyrobisk podszybi;
— odpowiednie pod względem nacisku i trwałe podparcie obudowy szybu gwarantujące
jej stateczność w długim horyzoncie czasowym (setki lat);


Wspomniane wyżej osiadanie kolumny zsypowej jest zjawiskiem bardzo niepożądanym i niebezpiecznym. Ma miejsce nie tylko ze względu na osiadanie materiału kolumny zsypowej ale przede wszystkim na skutek działania wód kopalnianych. W skrajnych przypadkach może dojść do zawalenia się szybu na skutek przesunięć i ubytku kolumny zsypowej. Tak było w 2008 roku na szybie V Kopalni „Szczygłowice” oraz w roku 2000 Szybu IV w zamkniętej (1906)kopalni węgla kamiennego „Vereinigte Maria Anna und Steinbank”.

3) kontrola wypływu gazów (metan lub dwutlenek węgla) z szybu,

Podczas likwidacji szybu kwestia sprowadza się do:
Cytuj:
— uniknięcia w likwidowanym szybie takich stężeń metanu, które zagrażałyby wybuchem
zainicjowanym iskrą wznieconą przez opadający materiał skalny, na co składa
się system wspomagania przewietrzania ślepych odcinków szybu i sposób kontroli stężenia
gazów w szybie


Natomiast zasypanie szybu ma przyczynić się do zaprzestania wydostawania się dużych ilości metanu do atmosfery:
Cytuj:
zlikwidowane zagłębia węglowe są również poważnym zagrożeniem
dla powietrza atmosferycznego. Z opuszczonych zrobów dostają się do niego olbrzymie
ilości gazów, zwłaszcza metanu,(...). W raporcie rządu amerykańskiego podano, że w jednym tylko
roku 1994 do atmosfery przedostało się z opuszczonych kopalń 280 000 ton metanu. Podobnie
niesłychanie duże ilości metanu przedostają się do atmosfery ze zlikwidowanego
Zagłębia „Ruhry” w Niemczech.


Choć co interesujące zakłada się "umożliwienie kontrolowanego wypływu ewentualnych gazów ⎯ zwłaszcza metanu ⎯
gromadzących się w kopalni po jej likwidacji"
.

4) opanowanie skutków odbudowywania się stosunków wodnych w górotworze.

Cytuj:
— uniknięcie gromadzenia się w likwidowanym szybie wody pochodzącej z dopływu naturalnego,
która może doprowadzić do lokalnego upłynnienia się zasypu;
— sposób monitorowania środowiska likwidowanej kopalni w zakresie odbudowy horyzontów
wodonośnych oraz przywrócenia terenowi walorów użytecznych dla nowych
jego użytkowników.




Skala zjawiska - ile szybów zlikwidowano w Polsce od lat siedemdziesiątych?

Zimbabwe Europy może się poszczycić takimi skutkami przekształceń gospodarki:
Cytuj:
Skala i tempo likwidacji, jakie miały miejsce w polskim górnictwie samego węgla kamiennego
w okresie 1991−2005 nie jest do tej pory znana w żadnym innym kraju europejskim
.

Przykładowo w Niemczech zdolności wydobywcze z 90 do 30 mln ton zmniejszano przez
okres 20 lat. W Polsce tylko od roku 1996 do roku 2003 liczbę kopalń zmniejszono o połowę
⎯ z 70 do 36, zmniejszając także o przeszło 100 mln ton zdolności wydobywcze.
W ostatnim okresie w polskim górnictwie podziemnym zlikwidowano łącznie 392 szyby
z czego 24 szyby zamieniono na pompownie stacjonarne lub studnie głębinowe, konieczne
do zapewnienia bezpieczeństwa pozostałym kopalniom czynnym
. W tym czasie powierzchnia
obszarów górniczych zmniejszyła się o 37% a łączna długość wyrobisk korytarzowych
o przeszło 48%.

Brawo my!

Tabelarycznie wygląda to następująco:
Załącznik:
2.jpg
2.jpg [ 64.43 KiB | Przejrzano 117 razy ]


Inżynierowie AGH opracowali a następnie udoskonalili technologię likwidowania szybów pokopalnianych. Jest ona na tyle ciekawa iż warto ją przybliżyć:

Trwałe zamknięcie rury i zabezpieczenie zrębu szybu
Cytuj:
Obowiązujący w polskich przepisach rygor wykonania trwałego zamknięcia wlotu do szybu na powierzchni był wszędzie realizowany poprzez wykonanie odpowiednio nośnej płyty żelbetowej. Obciążenie płyty przyjmowano według PN-82/B-02003 i PN-82/B-02004 jak dla ustrojów konstrukcyjnych przekrywających budowle podziemne, obciążonych masą równoważną masie terenowego samochodu ciężarowego dającego równomierne obciążenie stałe o wartości 15 kN/m 2 . Obciążenie (...)zwiększono zawsze do wartości, maksymalnej wynoszącej 20 kN/m 2 W środku płyty projektowano zawsze otwór o średnicy 70 cm do kontroli i uzupełniania podsadzki w szybie. Otwór zamykano włazem kanałowym, drogowym, żeliwnym C 250/700 według PN-H-74051-2, który zabetonowywano w czasie wykonywania płyty. Zabezpieczenie przed możliwością wpadnięcia do otworu ludzi lub zwierząt, przy podniesionej pokrywie włazu, stanowiła krata z prętów zbrojeniowych ∅12 mm o oczkach 10 × 10 cm, utworzona z odsłoniętych prętów zbrojenia dolnego płyty. Dodatkowe zabezpieczenie stanowiła krata utworzona z odsłoniętych, nieprzerwanych prętów zbrojenia górnego o średnicy 20 mm i oczkach 17,5 × 17,5 cm..


Stabilność kolumny zasypowej.
Załącznik:
3.jpg
3.jpg [ 72.85 KiB | Przejrzano 117 razy ]


Cytuj:
Dzisiaj można potwierdzić, że przyjęta zasada budowy tam izolacyjnych oraz odpowiednich korków oporowo-filtracyjnych w podszybiach była zabiegiem wystarczającym. Rozwiązaniem szczególnym nie budzącym wątpliwości są opatentowane przez zespół z AGH korki częściowo agregowane betonem. (...)We wszystkich szybach zlikwidowanych według technologii projektowanej przez AGH
zasyp jest stabilny mimo pełnego zatopienia kopalni, jak np. w kopalniach wałbrzyskich,czy kopalniach stopniowo wypełnianych wodą lub stale odwadnianych ze względu na ochronę innych zakładów górniczych



Kontrola wypływu gazów (metan lub dwutlenek węgla) z szybu.
Załącznik:
4.jpg
4.jpg [ 56.42 KiB | Przejrzano 117 razy ]

Cytuj:
Zasadniczym elementem systemu jest rurociąg dzgazacyjny zabudowany na
zrębie szybu, wyprowadzony nad płytę zamykającą szyb na wysokość co najmniej 3 m
i wyposażoną w zawór umożliwiający pomiar składu atmosfery w rurociągu, prędkość
przepływu i ciśnienie (..)Rurociąg degazacyjny zakończony jest przerywaczem płomienia i mini dyfuzorem wyrzucającym
gaz do atmosfery. Budowa systemu degazacyjnego wymagała szeregu przemyślanych
zabiegów. Najczęściej system degazacyjny należało zacząć budować jeszcze przy
czynnym wyciągu szybowym.
Kolejność podstawowych czynności była następująca:
— zabudowa odcinka rurociągu o długości około 25 m tak, aby dolny jego koniec sięgał
pod ostatni korek izolacyjny budowany pod głowicą szybu. Rurociąg ten spoczywa na
dźwigarach zbrojenia szybowego. Górny koniec rurociągu jest wyprowadzony nad
projektowaną płytę zamykającą zrąb szybu na wysokość około 0,6 m;
— wszystkie czynności związane z likwidacją (zasypaniem) szybu;
— likwidacja wieży wyciągowej szybu wraz z trzonem;
— zabudowa płyty żelbetowej zamykającej zrąb szybu;
— zabudowa pozostałych elementów rurociągu degazacyjnego (montaż do kołnierza
kończącego rurociąg szybowy).
(...)
1) Odpowiednia konstrukcja kolumny zasypowej szybu pozwala na „kontrolowane” odprowadzenie
do powietrza atmosferycznego metanu uwalnianego z górotworu poprzez
rurociąg odgazowujący (zabudowany w górnym odcinku zlikwidowanego szybu).
2) Odprowadzanie metanu do atmosfery poprzez rurociąg odgazowujący w znacznym stopniu
minimalizuje możliwość migracji metanu przez górotwór i jego uwalnianie w niekontrolowany
sposób w terenie otaczającym zlikwidowany szyb.



Opanowanie skutków odbudowywania się stosunków wodnych w górotworze.
Załącznik:
5.jpg
5.jpg [ 51.35 KiB | Przejrzano 117 razy ]


Cytuj:
Do odwadniania zasypu szybowego w większości projektów wykonywanych w AGH
wykorzystywano jeden z rurociągów zabudowanych w szybie, który rozpinano na podszybiu
w odległości gwarantującej odprowadzenie wody do wyrobisk kopalnianych i jednocześnie
rozszczelniano go przez perforację na odcinku około 5 m nad korkiem iłowym (rys. 2).
Rozwiązanie to gwarantowało spływ wody gromadzącej się na zasypie do czasu stosowania
przepuszczalnego materiału skalnego.



===============================================

Jak powyższe rzeczy mają się do kwestii eksploracyjnych?

Po pierwsze, poza nielicznymi wyjątkami, szyby likwidowane od lat siedemdziesiątych są całkowicie nieciekawe z eksploracyjnego punktu widzenia. Nigdzie się tamtędy nikt już nie dostanie. Można o nich zapomnieć -technologia likwidacji (jak widać powyżej) jest definitywna i zabezpiecza przed pomysłami w stylu" agregat + HILTI + gumunia". Bo i po co? Równie mało ciekawe są ujęcia wody - raz że jest to naprawdę gruby przypal a dwa - o ile nie ma bocznych chodników (a zwykle nie ma) to kwestia pocałowania klamki na poziomie lustra wody jest równie "zachęcająca" jak oglądanie osiadającego zsypu szybu po spruciu płyty zrębowej :lol: -czyli wcale.
Siłą rzeczy powyższe kieruje uwagę na obiekty likwidowane przed 1970 rokiem -i znów kluczowe wydaje się być to co Slaworow pisał jeszcze na starym forum - eksploracja zaczyna się w archiwum. Ciekawe również są różnice pomiędzy likwidacją kopalń Polskich a Czeskich i Słowackich. Podejście naszych południowych sąsiadów niewątpliwie pozwala na tańsze uruchomienie kopalni w razie zmienionej koniunktury. Ale czy na pewno brak zasypania rury szybowej jest dobry? Niepodparty szyb może (i często) zawala się z biegiem lat. Być może sposób likwidacji szybów w Czechach i Słowacji wynikał nie z pragmatyzmu a zwykłych oszczędności? Przypuszczam, że mamy na forum porejestrowanych DIAMOwców to mogą się wypowiedzieć :lol: Warto mieć powyższe na uwadze między innymi w kwestii odtwarzanej kop. "Wacław" oraz obu legend związanych z likwidacją wałbrzyskiego ZW.

Ale o tym będzie już inny temat.

_________________
Rossomak z sztolniefora.pl -ten sam ale inny!


Zgłoś ten post
Na górę
Post: 13 lut 2018, 17:00 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 10 lip 2015, 14:40
Posty: 694
To jest w sumie prawda, w sensie, że zasypanie rury szybowej materiałem niezwięzłym jest "lepsze" w przypadku ewentualnego uruchomienia kopalni w latach późniejszych. Przede wszystkim dlatego że rura szybowa powinna być w dobrym stanie, ponieważ ciśnienie górotworu będzie równoważone przez zasyp. Jak przyjdzie moment ponownego uruchomienia kopalni to można taki zasyp teoretycznie stosunkowo łatwo wybrać i szyb odbudować, co będzie o wiele mniej kosztowało niż głębienie szybu od nowa. Teoretycznie - bo moje pytanie jest, czy taki zasyp przez np 50 lat poddany ciśnieniu z ociosów, działaniu wody i rozpuszczonych w niej minerałów nie zamieni się w zwartą para-betonową masę którą i tak trzeba będzie rozsadzać materiałem wybuchowym.

To wszystko oczywiście pod warunkiem, że filary ochronne szybu zostały zachowane, a nie wybrano ich w trakcie likwidacji kopalni albo przez inną kopalnię, zamkniętą w późniejszym okresie (jak to było w przypadku szybu Kopernik).

Nie wszystkie szyby też likwidowano w ten sposób, np. szyb kopalni Konrad w Iwinach nie został zasypany celowo w trakcie likwidacji kopalni (1989 rok), w razie gdyby KGHM chciał ponownie uruchomić tamtą kopalnię. A więc można było i tak.

Obecnie, na tyle ile się orientuję, nowoczesne podziemne kopalnie np. węgla buduje się za pomocą systemu upadowych, co jest może droższe ale lepsze dla ciągłości wydobycia (montuje się taśmociąg i heja banana, można wydobywać ciągle, bez przestojów na poszczególnych poziomach w oczekiwaniu na windę szybową). Np. w Australii tak się robi, co nie jest w tym temacie bez znaczenia bo kopalnia budowana w Nowej Rudzie jest inwestycją spółki australijskiej (i o ile wiem tez ma bazować na systemie upadowych a szyby mają służyć do celów wentylacji)


Zgłoś ten post
Na górę
Post: 19 lut 2018, 12:14 
Offline
Administrator
Awatar użytkownika

Rejestracja: 10 lip 2015, 14:40
Posty: 694
Jeszcze w kwestii zabezpieczania szybów - jak to może czasami wyglądać "po robocie" - polecam ten filmik Leona, na którym jest eksploracja nieczynnego i źle zabezpieczonego szybu którejś kopalni węgla.



Nie wiem gdzie jest ten szyb, ale w sumie ciekawe jest kiedy go zabezpieczano, bo niezła fuszerka jest odstawiona.


Zgłoś ten post
Na górę
Wyświetl posty nie starsze niż:  Sortuj wg  
Nowy temat  Odpowiedz w temacie  [ Posty: 3 ] 

Strefa czasowa UTC+01:00


Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 1 gość


Nie możesz tworzyć nowych tematów
Nie możesz odpowiadać w tematach
Nie możesz zmieniać swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz dodawać załączników

Szukaj:
Przejdź do:  
Technologię dostarcza phpBB® Forum Software © phpBB Limited
Polski pakiet językowy dostarcza phpBB.pl