Ekstremalne zjawiska pogodowe mają wpływ także na działalność górniczą. Jak go minimalizować?

Małgorzata Markowska
Kierownik projektu TEXMIN © GIG

Teraz Środowisko (TŚ): Co kryje się pod nazwą Projekt TEXMIN?

Małgorzata Markowska (MM): Nazwa TEXMIN to skrót od pełnego brzmienia angielskiej nazwy projektu „The impact of extreme weather events on mining operations” (czyli „Wpływ ekstremalnych zjawisk pogodowych na działalność górniczą”). Jest to projekt realizowany przez międzynarodowe konsorcjum⁽¹⁾ ze środków Funduszu Badawczego Węgla i Stali oraz Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Termin jego realizacji przewidziano na okres 01.06.2019 – 31.05.2022. Polskimi partnerami projektu są Główny Instytut Górnictwa, TAURON Wydobycie S.A., Spółka Restrukturyzacji Kopalń S.A. oraz Politechnika Śląska.

O oczekiwaniach wobec projektu pisaliśmy również tutaj.

TŚ: Jakie są główne założenia projektu i jakiego typu działania są przewidywane dla poszczególnych państw?

MM: Działania obejmują analizy wpływu ekstremalnych zjawisk pogodowych oraz zmian klimatycznych na działalność branży górniczej, szczególnie w okresie transformacji. We wszystkich państwach uczestniczących w projekcie – tj. Polsce, Czechach, Grecji, Hiszpanii, Niemczech i Wielkiej Brytanii – prowadzone są działania obejmujące szereg czynności: przegląd i identyfikację ekstremalnych zjawisk pogodowych oraz określenie trendów klimatycznych występujących w regionach górniczych, a także identyfikację oraz ocenę wpływu zmian wysokości i intensywności opadów, temperatury i ciśnienia atmosferycznego na zakłady górnicze.

Dodatkowo w ramach projektu prowadzone są prace obejmujące modelowanie wpływu zmian klimatu na działalność górniczą – z wykorzystaniem różnych modeli numerycznych, ale też opracowanie strategii adaptacyjnych mających na celu łagodzenie wpływu zmian klimatycznych na obszary górnicze. Wreszcie realizację działań zabezpieczających w skali pilotażowej – m.in. w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym.

Niezwykle istotnym elementem jest możliwość stałej wymiany wiedzy i doświadczeń na temat ekstremalnych zjawisk pogodowych mających wpływ na regiony górnicze w Europie oraz konkretnych problemów występujących w poszczególnych regionach.

TŚ: Jakie skutki ekstremalnych zjawisk pogodowych dla działalności górniczej zostały zidentyfikowane?

MM: Zidentyfikowano kilkadziesiąt zdarzeń w sektorze górniczym, które bezpośrednio powiązać można z występującymi wcześniej ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi.

Na przykład silne opady deszczu mogą być jednym z istotnych czynników dla stabilności skarp wykopów w górnictwie odkrywkowym. Przykładowo utrata stateczności skarpy miała miejsce w lutym 2018 r. w Woli Rzędzińskiej, najprawdopodobniej w wyniku upłynnienia wkładki piasku pylastego zalegającej w iłach pod nasypem wału ochronnego od rowu melioracyjnego.

Wielokrotnie ze zniszczeniami oraz koniecznością przerwania prac i ewakuacji pracowników związane były także podtopienia w kopalniach – zarówno odkrywkowych, jak i wdarcia wody w górnictwie podziemnym, jak przykładowo, w 2010 r. w Brzeszczach (przerwanie wału osadnika wód kopalnianych) i w Siemianowicach (wdarcie wody do wyrobisk).

Zdarzeń tych nie wiązano dotychczas ze zmianami klimatycznymi. Podobnie analizom poddano także znaczące skoki ciśnienia atmosferycznego mogące mieć wpływ m.in. na zwiększenie ryzyka wypływu siarkowodoru, zmian stężeń gazów w rejonie zatopionych szybów itp.

Czytaj: Wielka akcja zatapiania odkrywek - konieczna, ale nie na hurra

Hałda Janina Maj 2021 r.© GIG

MM: Prace prowadzone w województwie śląskim i małopolskim są związane z gromadzeniem i analizą danych oraz modelowaniem wpływu ekstremalnych zjawisk pogodowych na obiekty infrastruktury kopalnianej, w tym szczególnie na stabilność zwałowisk odpadów wydobywczych, a także zmian wielkości dopływu wody do szybu i wyrobisk górniczych w wyniku zmian klimatycznych. Prace te związane są z dwoma działaniami inwestycyjnymi w skali pilotażowej, obrazującymi możliwe rozwiązania.

W wyniku analiz dostosowano projekt techniczny likwidacji szybu Głowacki w Rybniku do występujących warunków hydrogeologicznych oraz zmiennych warunków meteorologicznych. Prace zasypowe rozpoczęły się w marcu 2021 r. i potrwają do sierpnia. Zaplanowano wykonanie w szybie przepuszczalnej kolumny zasypowej i wykorzystanie rury szybowej, wypełnionej przepuszczalnym materiałem zasypowym, jako drogi spływu wody z poziomów wyższych na poziom 600 m. Uwzględniono przy tym prognozy zmienności dopływu wód do szybu przy równoczesnej analizie trendów zmian wysokości opadów atmosferycznych. Kruszywo hutnicze wykorzystywane do likwidacji szybu zostało poddane badaniom laboratoryjnym, które obejmowały określenie degradacji ziarnowej, wyznaczenie ściśliwości, współczynnika wodoprzepuszczalności oraz badanie wymywalności substancji rozpuszczalnych kruszywa hutniczego z zastosowaniem wody dołowej.

TŚ: A jeśli chodzi stricte o unieszkodliwianie odpadów?

MM: To było przedmiotem drugiego działania pilotażowego realizowanego w ramach projektu w województwie małopolskim. Instalacja pilotażowa została zlokalizowana na Obiekcie Unieszkodliwiania Odpadów Wydobywczych (OUOW) Zakładu Górniczego Janina w Libiążu, ma ona na celu zabezpieczenie zbocza.

W celu określenia parametrów technicznych i projektowych przeprowadzono modelowanie numeryczne. W efekcie obliczeń potwierdzono, że przy niskiej intensywności deszczu przez długi okres, wektory prędkości przemieszczeń są dużo mniejsze od wartości dopuszczalnej, a zbocze jest uważane za stateczne. Natomiast przy wysokiej intensywności deszczu przez krótki czas wartości wektorów prędkości przemieszczeń wzrosły i przekroczyły wartość dopuszczalną, a zbocze może utracić stabilność. Dlatego też wykonana została instalacja pilotażowa o wymiarach 20x30 m, obejmująca zabezpieczenie zbocza z wykorzystaniem gwoździowania gruntu z oblicowaniem siatką stalową oraz lekką geosiatką antyerozyjną wraz z humusowaniem oraz obsiewem nasionami traw.

Działania inwestycyjne prowadzone są od listopada 2020 r., będziemy przyglądać się, jak się sprawdzają.

Czytaj: Priority first, czyli dlaczego ubocznym produktom spalania powinno przysługiwać pierwszeństwo

Rozmawiała Katarzyna Zamorowska
Dyrektor ds. komunikacji