03_Matusz Cz_Szczerbiński K_Zwalczanie
advertisement
33 Cuprum nr 1 (66) 2013 ___________________________________________________________________ Czesław Matusz 1) Krzysztof Szczerbiński 1) Zwalczanie skutków zawałów skał oraz działania mające na celu zmniejszenie ilości zawałów i wypadków w kopalni „Polkowice-Sieroszowice” Słowa kluczowe: profilaktyka, zawały, systemy komorowo-filarowe Streszczenie: W ZG „Polkowice-Sieroszowice” stosowany jest wielostopniowy system przeciwdziałania zawałom stropu na etapach doboru obudowy, prowadzenia eksploatacji oraz likwidacji wyrobisk. Jednym z najskuteczniejszych sposobów zapewnienia bezpieczeństwa są kontrole stateczności stropu dokonywane przez osoby dozoru ruchu, na których podstawie podejmuje się decyzje o działaniach profilaktycznych: wzmocnienie, przebudowa, wyłączenie z ruchu. W systemach komorowo-filarowych utrzymywanie stateczności wszystkich wyrobisk eksploatacyjnych za „wszelką cenę”, jest nieuzasadnione ekonomicznie i nie powoduje wzrostu bezpieczeństwa dla załogi. Wstęp Zakłady Górnicze „Polkowice-Sieroszowice” powstały 1996 r. z połączenia wcześniej istniejących kopalń „Polkowice” i „Sieroszowice”. Aktualnie jest to duży pod2 ziemny zakład górniczy, działający na powierzchni ponad 200 km , gdzie na dole utrzymywanych jest ponad 1000 km wyrobisk, a rocznie wykonywanych jest ponad 60 km nowych. Miesięcznie dokonuje się likwidacji około 500 tzw. parcel elementarnych. Zapewnienie wymaganych warunków bezpieczeństwa ze strony opadających brył skalnych, przy tak dużej liczbie wyrobisk, wymaga zintegrowanych działań w różnych obszarach. Polegają one nie tylko na zapewnieniu właściwej obudowy. Oprócz tego, prowadzone są działania dla skutecznego rozpoznawania zagrożenia zawałowego, wykonywane są obrywki rozwarstwionych skał i przebudowy, oraz wyłącza się z dostępu wyrobiska, których remont jest zbyt kosztowny (o ile w sąsiedztwie istnieją inne bezpieczne chodniki). Wdrażane są również procedury sprzyjające bezpiecznej pracy. 1. Zawały stropu oraz wypadki związane z opadającymi bryłami skalnymi w latach 2002÷2012 Definicję zawału stropu zawiera §46 rozporządzenia Ministra Gospodarki w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych z 28 czerwca 2002 r., zgodnie z którym, przez zawał stropu rozumie się „niezamierzone, grawita______________________________________________________________________________________________________ 1) KGHM Polska Miedź S.A. Oddział Zakłady Górnicze „Polkowice-Sieroszowice“, Kaźmierzów 100, 59-101 Polkowice 34 Cz. Matusz, K. Szczerbiński ___________________________________________________________________ cyjne przemieszczenie się do wyrobiska mas skalnych na skutek opadu skał stropowych na wysokość równą lub większą od długości kotwi obudowy podstawowej, powodujące całkowitą lub częściową utratę funkcjonalności lub bezpieczeństwa użytkowania wyrobiska.” W kopalni „Polkowice-Sieroszowice” od 2002 roku odnotowywanych jest do 2 zawałów stropu rocznie tzn. zjawisk spełniających kryteria określone w w/w definicji. Większość z tych zjawisk miała miejsce podczas likwidacji przestrzeni wybranej czyli w ostatniej fazie urabiania filarów technologicznych do wymiarów resztkowych. Nie wiązały się one z wystąpieniem wypadków, nawet w przypadku uwięzienia maszyny, gdyż operatorzy tych maszyn, są skutecznie chronieni w kabinach. Tabela 1 Zestawienie ilości wypadków związanych z oberwaniem się mas skalnych w poszczególnych latach w rozbiciu na przyczyny i ciężkość wypadków w ZG „Polkowice-Sieroszowice” Rok 2002 2003 Wstrząs górotworu Tąpnięcia Pozostałe przyczyny śm. c. l. ogół śm. c. l. ogół śm. c. l. ogół 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 20 21 0 0 0 0 0 0 5 5 1 0 22 23 śm. 1 1 Ogółem c. l. 1 21 0 27 ogół 23 28 2004 2005 2006 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 21 21 20 21 21 21 0 0 0 0 0 2 21 21 20 21 21 22 2007 2008 2009 2010 2011 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 5 0 0 1 0 5 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 13 2 8 0 2 13 2 10 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 28 19 14 13 8 29 19 14 13 9 1 0 0 1 1 2 0 0 1 0 29 32 21 21 8 32 32 21 23 9 2012 Suma 1 1 0 2 0 9 1 12 0 4 0 1 0 29 0 34 0 2 0 3 2 224 2 229 1 7 0 6 2 262 3 275 Jak wynika z zamieszczonego wyżej zestawienia, większość wypadków związanych z oberwaniem się mas skalnych to wypadki lekkie w grupie „pozostałe przyczyny”. Do grupy tej wliczono przyczyny związane z opadnięciem dużych mas skalnych, oraz inne wypadki spowodowane opadnięciem drobnych odłamków ze stropu, ociosów i czół przodków. Większość wypadków dotyczyła osób poruszających się po wyrobiskach pieszo, w tym operatorów maszyn wykonujących czynności poza nimi. Od 1998 roku w ZG „Polkowice-Sieroszowice” nie było wypadku śmiertelnego związanego z zawałem stropu. W powyższej tabeli wykazano dwa wypadki śmiertelne związane z oberwaniem się mas skalnych (kolumna Pozostałe przyczyny). W 2003 r. w oddziale G-12 miał miejsce wypadek, któremu uległ mierniczy górniczy. Bezpośrednią przyczyną wypadku było opadnięcie na poszkodowanego brył z „półki kamiennej” (powstałej w wyniku stosowania rozdzielczego urabiania w przodku) w czasie wytyczania kierunków bezpośrednio w jej sąsiedztwie. W roku 2011 wypadkowi uległ górnik strzałowy w oddziale G-62, gdzie doszło do odspojenia się brył skalnych z czoła przodka. 35 Zwalczanie skutków zawałów skał… ___________________________________________________________________ W kopalni w omawianym okresie występowały opadnięcia skał stropowych, przy czym nie spełniały one kryteriów zawartego w definicji zawału stropu. Takie sytuacje mają miejsce, gdy po stwierdzeniu pogorszenia warunków podejmowane są czynności obrywki lub przystrzelenia spękanych warstw stropowych, ale po wykonaniu tych czynności okazuje się, że koszty kontynuowania naprawy wyrobiska będą zbyt duże, albo efekt poprawy bezpieczeństwa jest wątpliwy. W takiej sytuacji, w warunkach systemów komorowo-filarowych, gdzie ilość alternatywnych dróg jest duża, może zostać podjęta decyzja o wyłączeniu odcinka wyrobiska z ruchu i niekontynuowaniu przebudowy. Wyłączane z ruchu są również nieistotne dla kontynuowania eksploatacji wyrobiska znajdujące się w strefie zaburzeń tektonicznych, nieupodatnionych resztek złoża lub takie, w których stwierdzono rozwarstwianie się warstw stropowych lub rozwój spękań. Opady skał w nieczynnych odcinkach wyrobisk lub wywołane obrywką nie są kwalifikowane jako zawały stropu. Podejmowanie prób utrzymania wszystkich wyrobisk w lokalnych strefach osłabionego stropu za „wszelką cenę”, jest nieuzasadnione ekonomicznie i nie powoduje wzrostu bezpieczeństwa dla załogi. Wyrobiska po przebudowie niejednokrotnie posiadają zwiększone wysokości, gdzie pojawia się problem opadających brył z ociosów, obrywki i przebudowy wyrobisk zaliczane są do czynności niebezpiecznych. Wyłączenie wyrobiska z ruchu nie oznacza straty złoża, ponieważ na ogół istnieje bezpieczny dostęp do filara technologicznego z innego wyrobiska. 2. Zwalczanie zagrożenia zawałami i opadaniem brył W ZG „Polkowice-Sieroszowice” przeciwdziałanie zawałom stropu odbywa się na etapach: doboru obudowy, prowadzenia eksploatacji, kontroli stateczności stropu oraz likwidacji wyrobisk. Dodatkowo, stosowane są środki ochrony indywidualnej, procedury mające na celu eliminowanie ruchu w wyrobiskach zagrożonych utratą stateczności np. zawałem, oraz systemy preferujące wykonywanie pracy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa. 2.1. Dobór obudowy Doboru obudowy wyrobiska (obudową podstawową jest obudowa kotwowa) dokonuje Kierownik Działu Robót Górniczych (KDRG) na podstawie rozeznania warunków geologiczno-górniczych. W praktyce rozeznanie to realizowane jest poprzez określenie klasy stropu, zgodnie z ze stosowaną w KGHM Instrukcją, opracowaną przez rzeczoznawcę. Klasyfikację skał stropowych oparto w niej o hierarchię ważności parametrów, które zasadniczo decydują o stateczności stropów wyrobisk górniczych. Do parametrów tych należą: − uławicenie stropu (podzielność w kierunku pionowym), − zagęszczenie zmineralizowanych szczelin w stropach wyrobisk, − stopień zuskokowania, − zrzut uskoków (średni zrzut uskoków), − wytrzymałość na rozciąganie. Poszczególne parametry uzyskuje się w wyniku analizy rdzeni wiertniczych, analizy ścian otworów wiertniczych przy pomocy endoskopów, analizy odsłonięć, badań własności geomechanicznych skał. Ponadto, dla określenia klasy stropu wprowa- 36 Cz. Matusz, K. Szczerbiński ___________________________________________________________________ dzono współczynniki korygujące, uwzględniające wpływ szerokości otwarcia przestrzeni roboczej i sposobu kierowania stropem. Ze względu na wymagane prawem warunki stosowania obudowy kotwowej uwzględnia się również wytrzymałość na ściskanie. Dobór obudowy wykonywany jest przez KDRG na podstawie klasy stropu, przeznaczenia i projektowanych gabarytów wyrobiska z uwzględnieniem doświadczeń w stosowaniu obudowy kotwowej, co może np. decydować o typie obudowy i sposobie utwierdzenia. W przypadku wyrobisk o długim okresie użytkowania preferowane są kotwy wklejane, bardziej odporne na korozję i niewymagające uzyskania, a następnie utrzymywania wysokiego naciągu wstępnego. W polach eksploatacyjnych, gdzie okres od wykonania wyrobiska do jego likwidacji jest stosunkowo krótki, częściej stosuje się kotwy rozprężne, które ze względu na mniejszą czasochłonność zabudowy, pozwalają na większą wydajność kotwienia. W przypadkach nowych pól oraz pól z zaistniałymi zawałami stropu dobór obudowy jest weryfikowany. W O/ZG „Polkowice-Sieroszowice” w jednym polu występuje strop klasy II, w trzech przypadkach klasy IV, a w pozostałych kilkunastu polach strop zakwalifikowano do klasy III. W kopalni nie występują stropy klasy I i V. Po wieloletnim stosowaniu wyżej wymienionych zasad można stwierdzić, że opisane wyżej procedury pozwalają prawidłowo dobrać obudowę do poszczególnych pól eksploatacyjnych. Niemniej jednak, w każdym polu zdarzają się lokalne strefy o obniżonych parametrach bądź o skomplikowanej tektonice, gdzie uzyskanie stabilnego stropu następuje w skałach wyżej położonych nad złożem i konieczne jest wykonanie obrywki wyrobisk i ponowna jego zabudowa. Obecnie na zlecenie Przedsiębiorcy, KGHM CUPRUM sp. z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe opracowuje nową instrukcję, lepiej odzwierciedlającą zmienność warunków stropowych występujących w LGOM. 2.2. Zasady profilaktyki w czasie prowadzenia eksploatacji (w przestrzeni roboczej frontu eksploatacyjnego) Przeciwdziałanie zagrożeniu zawałowemu oraz opadaniu brył z ociosów w czasie prowadzenia eksploatacji realizowane jest przez: − dobór wielkości filarów eksploatacyjnych uwzględniający wytrzymałość skał furty eksploatacyjnej i stropu oraz doświadczenia zebrane podczas dotychczasowej eksploatacji, − utrzymywanie właściwego odchylenia na zewnątrz ociosów wyrobisk, − stosowanie zabezpieczeń polegających na zagęszczaniu obudowy oraz stosowaniu obudowy dodatkowej (obudowa podporowa, głębokie kotwienie, kotwami spoiwowo-linowymi), stosownie do ustaleń Kierownika Działu Robót Górniczych, − prowadzenie obrywki spękanych i odspojonych warstw stropu oraz bezzwłoczna jego zabudowa. Ze względu na znaczną ilość wyrobisk w przestrzeni roboczej frontu eksploatacyjnego, podstawową zasadą zapewnienia bezpieczeństwa jest wyłączanie z ruchu wyrobisk, w których stwierdzono przejawy mogące świadczyć o wzroście zagrożenia zawałowego. Identyfikacja zagrożenia zawałowego polega na ocenie stateczności stropu oraz pracy obudowy i obejmuje: − obserwacje wizualne powstawania i rozwoju spękań stropu (fot. 2), − obserwacje sygnalizatorów rozwarstwienia stropu, które są budowane na wszystkich skrzyżowaniach wyrobisk eksploatacyjnych (fot. 1), 37 Zwalczanie skutków zawałów skał… ___________________________________________________________________ − − wykonywanie badań endoskopowych stropu w celu rozpoznania jego budowy (rozwarstwienia, płaszczyzny podzielności, przerosty) (fot. 3), badanie momentu dokręcenia i nośności obudowy kotwowej oraz obserwację zachowania się obudowy pod wpływem przejmowanych obciążeń (deformacja blach-podkładek kotwowych, pękanie i łamanie stojaków obudowy drewnianej, kontrola pracy indywidualnych stojaków hydraulicznych). Kontrole stateczności stropu dokonywane są przez osoby dozoru ruchu z częstotliwością zależną od położenia ich względem linii rozcinki calizn na frontach eksploatacyjnych. Czynne wyrobiska w przestrzeni roboczej frontu eksploatacyjnego kontrolowane są przez osoby dozoru na każdej zmianie roboczej przed dopuszczeniem miejsc do pracy. Wyrobiska w rejonie pól eksploatacyjnych o długim czasie użytkowania (tj. nielikwidowane za postępem frontu, wygradzane w zrobach itp.) oraz wyrobiska korytarzowe stanowiące drogi wentylacyjne i komunikacyjne w odległości do 100 m od frontów eksploatacyjnych są kontrolowane przez osoby wyższego dozoru ruchu z częstotliwością 1 raz w tygodniu. Z częstotliwością 1 raz w miesiącu osoby wyższego dozoru ruchu kontrolują wyrobiska korytarzowe stanowiące drogi wentylacyjne i komunikacyjne lub wyposażone w urządzenia techniczne w odległości od 100 m do 150 m od frontów. Wyrobiska znajdujące się poza wpływami eksploatacji, tj. w odległości ponad 150 m od frontów eksploatacyjnych są kontrolowane z częstotliwością 1 raz na kwartał. Fot. 1. Sygnalizatory rozwarstwień stropu dla wysokich i niskich wyrobisk. Fot. 2. Kontrola stabilności pęknięcia stropu za pomocą klinów i szczelinomierza 38 Cz. Matusz, K. Szczerbiński ___________________________________________________________________ Fot. 3. Endoskop elektroniczny 2.2.1. Rola Zespołu ZG „Polkowice-Sieroszowice” ds. Zwalczania Tąpań i Zawałów Doboru obudowy wyrobiska dokonuje Kierownik Działu Robót Górniczych. W przypadku weryfikacji doboru obudowy Zespół ds. Zwalczania Tąpań i Zawałów opiniuje dokonaną weryfikację. Ponadto, jeden raz w tygodniu, sytuacja w poszczególnych polach eksploatacyjnych jest analizowana na posiedzeniu Zespołu z udziałem Kierownika Ruchu Zakładu Górniczego, podczas którego oceniana jest skuteczność zwalczania zagrożenia zawałami i opadaniem brył oraz podejmowane są decyzje w tym zakresie. 2.3. Zasady profilaktyki w czasie prowadzenia robót likwidacyjnych Z doświadczeń kopalni wynika, że zawały najczęściej występują w czasie ubierania filarów do rozmiarów resztkowych i likwidacji przestrzeni wybranej. W czasie likwidacji parcel elementarnych stosowane są zasady bezpieczeństwa ujęte w Zarządzeniu Kierownika Ruchu Zakładu Górniczego w sprawie sposobu zabezpieczenia stropu wyrobisk w fazie ich likwidacji oraz zasad wykonywania i dokumentowania robót likwidacyjnych. Nakładają one na wyższy dozór górniczy m.in. obowiązek szczegółowego określenia: zasięgu likwidowanej parceli, sposobu wybrania złoża, rodzaju, ilości i rozmieszczenia dodatkowej obudowy podporowej, wielkości pozostawionego filara resztkowego. Zarządzenie określa również, w jakich sytuacjach o kolejności likwidacji parcel decyduje Kierownik Działu Robót Górniczych, a kiedy decyzje takie zarezerwowane są dla Kierownika Ruchu Zakładu Górniczego oraz podlegają zaopiniowaniu przez Zakładowy Zespół ds. Zwalczania Tąpań i Zawałów. Zgodnie z ogólnymi zasadami wykonywania likwidacji czynność ta powinna być wykonywana w sposób ciągły, w możliwie najkrótszym czasie, od momentu rozpoczęcia do zakończenia wybierania i wygrodzenia likwidowanej parceli, a roboty strzałowe powinny być ograniczone do niezbędnego minimum. W przypadku stwierdzenia wzrostu zagrożenia zawałem stropu roboty likwidacyjne należy przerwać, a dostęp do parceli wyłączyć z ruchu. 39 Zwalczanie skutków zawałów skał… ___________________________________________________________________ Zarządzenie określa również sytuacje szczególne w których prowadzenie robót może wiązać się ze zwiększonym ryzykiem. Takie sytuacje to: − występowanie filarów eksploatacyjnych o wymiarach innych niż typowe określone w Projekcie Technicznym; − występowanie w likwidowanej parceli zaburzeń geologicznych mogących mieć wpływ na stateczność stropu; − prowadzenie likwidacji parcel, w obrębie których znajduje się stare wyrobisko, wykonane w okresie poprzedzającym eksploatację, jako przygotowawcze lub inne funkcyjne. − występowanie rozwarstwień stropu potwierdzonych wskazaniami „sygnalizatorów rozwarstwień”, otwartych spękań stropu lub jego przerwań jednostopniowych, na miąższość przekraczającą głębokość kotwienia. − zaistnienie samoczynnych obwałów stropu w sąsiednich parcelach w przestrzeni roboczej lub sąsiednich parcelach w zrobach; − równoczesne prowadzenie likwidacji dwóch sąsiednich parcel z jednego wyrobiska; − prowadzenie likwidacji w bezpośrednim sąsiedztwie pozostawionych bez upodatnienia resztek calizny; − prowadzenie likwidacji w sąsiedztwie parceli, gdzie z uwagi na wzrost zagrożenia zawałowego, likwidację przerwano. W takich przypadkach obowiązuje wymóg stosowania dodatkowej obudowy podporowej oraz nakaz pozostawiania filarów resztkowych o określonej w karcie likwidacji wielkości. 2.4. Środki ochrony indywidualnej W przypadku niekontrolowanego zawału operatorzy maszyn chronieni są przez kabiny. W przypadku maszyn ładujących i wozów do obrywki posiadają one konstrukcję kapsułową, która amortyzuje energię opadających skał i osłania operatora przed odłamkami skalnymi. Praca w kabinie pozwala zapewnić bezpieczeństwo operatorowi maszyny, a także prawie komfortowe warunki mikroklimatu. 3. Działania podejmowane w zakresie zwalczania zagrożenia opadaniem mas skalnych W latach 2010-2011, po zdarzeniach związanych z opadnięciem mas skalnych, w ZG „Polkowice-Sieroszowice” były podejmowane działania w celu uwzględnienia w istniejących procedurach bezpieczeństwa wniosków z zaistniałych wypadków i zdarzeń potencjalnie wypadkowych. W związku z samoistnym zawałem stropu w rejonie prowadzonych robót likwidacyjnych w piętrze A4 oddział G-41 zaistniałym w dn. 16.03.2010 r. zaktualizowano poprzednie zasady prowadzenia prac likwidacyjnych. Szczególną uwagę poświęcono organizacji robót likwidacyjnych i zapewnieniu odpowiedniego nadzoru. Sposób dodatkowego zabezpieczenia stropu w fazie likwidacji ustala Kierownik Działu Robót Górniczych (po ocenie warunków przez Nadsztygara Górniczego), czyli osoba, która zgodnie z §169 rozporządzenia w sprawie bhp… dokonuje doboru obudowy poszczególnych wyrobisk. Doprecyzowano wymóg wykonywania likwidacji w sposób 40 Cz. Matusz, K. Szczerbiński ___________________________________________________________________ ciągły, w możliwie najkrótszym czasie, od momentu rozpoczęcia do zakończenia wybierania i wygrodzenia likwidowanej parceli. Możliwie najkrótszy czas to taki, który umożliwia osobom kierownictwa, wyższego dozoru górniczego czy też sztygarowi oddziałowemu, czyli osobom zatrudnionym na zmianie pierwszej, kontrolę i ocenę wykonania robót. Dlatego też, określono możliwość podjęcia decyzji o dobieraniu parceli po jej wygrodzeniu, ale ograniczono czas jej podjęcia do najbliższej pierwszej zmiany. Należy zauważyć, że likwidacja parcel, w warunkach na ogół cienkiego złoża O/ZG „Polkowice”, nie wymaga stosowania dodatkowych spągowań oraz wielokrotnego wykonywania robót strzałowych i przebiega stosunkowo szybko. W projekcie zarządzenia ustalono zasady lokowania skały płonnej w zlikwidowanych i wygrodzonych parcelach. Lokowanie odbywa się za pomocą ładowarek, bez udziału osób pieszych. Proces lokowania skały płonnej nie narusza warunków stateczności w zlikwidowanej parceli. Lokowanie takie jest możliwe nawet po wygrodzeniu parceli, po ustaleniu przez Kierownika Działu Robót Górniczych, warunków bezpiecznego wykonywania tych robót. Zdefiniowano również sytuacje, w jakich likwidację należy traktować jako wykonywaną w warunkach szczególnych. Określono rygory wykonywania tych robót. Nakładają one obowiązek zastosowania dodatkowej obudowy podporowej, zabraniają pomniejszania filarów do wymiarów mniejszych niż określone w projekcie technicznym, nakładają również obowiązek zakończenia tych czynności przed dniami wolnymi, np. świątecznymi. W związku z samoistnym zawałem stropu w rejonie prowadzonych robót likwidacyjnych w piętrze I2W oddział G-23 zaistniałym w dn. 30.05.2011 r., wprowadzono obligatoryjne uznanie sytuacji likwidacji w zasięgu tzw. starego wyrobiska jako likwidacji w sytuacji szczególnej. Powoduje to konieczność bezwzględnego stosowania dodatkowej obudowy podporowej, gwarantuje ciągłość prowadzenia likwidacji od rozpoczęcia do zakończenia oraz zapewnia pozostawienie filarów resztkowych o odpowiedniej wielkości. Po wypadku spowodowanym uderzeniem i przygnieceniem, wskutek odspojenia i odpadnięcia brył skalnych z czoła przodka w piętrze F4 pola F, w oddziale górniczym G-62, któremu uległ, w dniu 23.09.2011 r. górnik strzałowy, podjęto następujące działania: − dokonano oceny wpływu budowy geologicznej złoża, a szczególnie występowania naturalnych nieciągłości i spękań na możliwość odspajania się warstw skalnych i osuwania do wyrobiska w wytypowanych polach eksploatacyjnych kopalni, w tym zakresie zlecono również pracę badawczą, − określono w Projektach Technicznych dodatkowe zasady zabezpieczania czoła przodka, bez względu na jego pochylenie, w myśl których, w przypadku podejrzenia o istnienie tendencji do odspajania brył, decyzję o zakotwieniu czoła każdego dowolnego przodka, bez względu na jego pochylenie, może każdorazowo podjąć osoba dozoru górniczego na zmianie, górnik strzałowy lub operator SWK, − umieszczono w zakładowej Procedurze Kwalifikowania Prac Szczególnie Niebezpiecznych pozycję dotyczącą robót strzałowych, − przeprowadzono wśród pracowników wykonujących roboty strzałowe, szkolenie na temat bezwzględnego zachowania zasad asekuracji w trakcie wykonywania robót strzałowych. 41 Zwalczanie skutków zawałów skał… ___________________________________________________________________ 3.1. Poszukiwania nowych sposobów zwalczania zagrożenia opadaniem brył skalnych Zawały stropu w kopalniach LGOM występują w przeważającej części w czasie prowadzenia likwidacji przestrzeni wybranej. W związku z zaistniałymi w ostatnich latach zawałami stropu, również w pozostałych kopalniach KGHM, rozpoczęto poszukiwania nowych sposobów rozpoznawania tego zagrożenia. W dyskusjach zwracano uwagę na aspekt sygnalizacji rozwarstwień warstw stropowych jako jednego ze zjawisk mogących poprzedzać zawał w wyrobisku. Standardowo w kopalniach LGOM stosowane są różnej konstrukcji Sygnalizatory Rozwarstwień Stropu. Niezależnie od szczegółów, ich wspólną cechą jest mechaniczny „pomiar” sumarycznych rozwarstwień w obrębie bazy pomiarowej (najczęściej 2 × głębokość kotwienia) oraz wizualny sposób sygnalizowania wzrostu rozwarstwień ze skokiem ok. 0,5÷1,0 cm. Wizualizacja następuje najczęściej przez opadnięcie elementu sygnalizatora. Sygnalizatory zabudowywane są w przestrzeni roboczej frontu eksploatacyjnego, jak najbliżej linii rozcinki calizny na wszystkich skrzyżowaniach wyrobisk eksploatacyjnych. W związku z powyższym później znajdują się również w rejonie prowadzonych prac w parcelach likwidowanych. Sposób sygnalizacji wzrostu rozwarstwienia powoduje jednak, że ocena stanu stropu za ich pomocą jest trudna dla operatorów maszyn wykonujących pracę. Problem dotyczy zwłaszcza wyrobisk bardzo niskich i stosowanych tam ładowarek oraz spycharek o bardzo słabej widoczności. W górnictwie stosowane są również tzw. sygnalizatory drewniane (stojaki drewniane). Inne znane w kopalniach LGOM metody precyzyjnego pomiaru rozwarstwień, są kłopotliwe ze względu na wysokie koszty tego typu rozwiązań, szczególnie w sytuacji, gdy w ciągu miesiąca w kopalni powstaje oraz likwidowanych jest kilkaset skrzyżowań. Te przyczyny spowodowały, że rozpoczęto intensywne prace nad poszukiwaniem nowych sposobów sygnalizacji rozwarstwień stropu dedykowanych dla prowadzenia prac w parcelach likwidowanych. Jednym z rozwiązań, którego skuteczność będzie oceniana w najbliższym czasie jest Sygnalizator Przyrostu Konwergencji Typu SPK-20. Zasada działania jest podobna do sygnalizatora drewnianego. Bardzo duża precyzja pomiaru i wyraźna sygnalizacja świetlna wystąpienia wzrostu konwergencji o zadany próg pozwala mieć nadzieję na jego skuteczność. Sygnalizator SPK-20 może być w łatwy sposób montowany i demontowany w parcelach likwidowanych, co jest jego dużą zaletą w stosunku do rozwiązań alternatywnych. Ponadto, urządzenie to, dzięki lekkiej konstrukcji oraz łatwej zabudowie, może stanowić dodatkowe wyposażenie różnych maszyn, np. wozu do obrywki, kotwiarki, albo górnika strzałowego i stanowić dodatkowe źródło informacji o stabilności górotworu, zwiększając komfort pracy. Wadą Sygnalizatora Przyrostu Konwergencji jest możliwość wzbudzenia poprzez pęknięcie i wypiętrzenie spągu, niemniej jednak, ze względu na lokalny zasięg obserwacji, warto w danym miejscu, po wzbudzeniu sygnalizatora, pracę przerwać, a warunki bezpieczeństwa poddać dodatkowej analizie. 42 Cz. Matusz, K. Szczerbiński ___________________________________________________________________ Fot. 4. Sygnalizator Przyrostu konwergencji Typu SPK-20 3.2. Inne działania Aktualnie w ZG „Polkowice-Sieroszowice” w związku z programem poprawy bezpieczeństwa opracowano listę zachowań niebezpiecznych i ryzykownych, które w żaden sposób nie powinny być tolerowane. Zagadnienia związane ze zwalczaniem zagrożenia od opadających brył skalnych znajdują się na czołowych miejscach tej listy. Prowadzona jest również akcja „Nie idź na skróty”, w której za pomocą plakatów, wizualizacji w telewizji przemysłowej oraz na szkoleniach, załoga zapoznawana jest z przebiegiem i skutkami zaistniałych wypadków oraz omawiane są najczęściej występujące przypadki pozornego ułatwiania pracy, w praktyce skutkującego niejednokrotnie wypadkiem. 43 Zwalczanie skutków zawałów skał… ___________________________________________________________________ Podsumowanie − Dominującą większość wypadków związanych z oberwaniem lub zsunięciem się skał stanowią drobne urazy spowodowane zsunięciem się skał z ociosów i lub oderwaniem się od stropu w czasie wykonywania ręcznej obrywki, ładowania otworów strzałowych oraz wykonywania obudowy kotwowej. − Większość odnotowywanych zawałów stropu dotyczy przestrzeni przeznaczonej do likwidacji i ma miejsce w fazie ubierania filarów do wymiarów resztkowych lub w czasie lokowania skały płonnej w zrobach. − Zagrożenie opadnięciem skał w przestrzeni roboczej frontów eksploatacyjnych jest w dominującej większości przewidywane i podejmowane są adekwatne środki profilaktyczne (przebudowa wyrobisk, wyłączanie z ruchu wyrobisk, wykonanie dodatkowych zabezpieczeń stropu). − Wysoki stopień spękania ociosów filarów technologicznych w polu eksploatacyjnym jest immanentną cechą stosowanych w LGOM systemów komorowofilarowych. Jedyną skuteczną metodą przeciwdziałania obsuwaniu się skał z takich ociosów jest utrzymywanie właściwego ich nachylenia. − Deformacja ociosów filarów technologicznych jest procesem ciągłym, zachodzącym z największą dynamiką w pobliżu calizny i w związku z powyższym utrzymanie prawidłowego nachylenia ociosów jest procesem, który musi być wielokrotnie powtarzany. Dalsza poprawa stanu bezpieczeństwa w zakresie zmniejszenia ilości wypadków związanych z opadnięciem i obsunięciem się skał stropowych może nastąpić pod warunkiem: − zweryfikowania sposobu wyznaczania klas stropu do doboru obudowy kotwowej, − opracowania i wdrożenia nowych metod sygnalizacji zagrożenia zawałem stropu, − polepszenia metod i skuteczności szkolenia załogi dołowej na okoliczność oceny zagrożenia i sposobów bezpiecznego wykonywania obrywki skał stropowych i ociosów. W warunkach kopalń miedzi skuteczne zwalczanie zagrożenia ze strony opadających brył skalnych uzyskuje się poprzez różnokierunkowe działania, nie tylko polegające na eliminowaniu zawałów skał poprzez stosowanie skuteczniejszych obudów, w tym obudowy podporowej. Zmniejszenie liczby wypadków i zdarzeń potencjalnie wypadkowych można uzyskać również poprzez wczesne wykrywanie zagrożeń oraz naprawę bądź wyłączanie z ruchu wyrobisk niespełniających warunków bezpieczeństwa. Autorzy uważają, że podobnie jak przy zwalczaniu tąpań, gdzie sprowokowanie tąpnięcia lub odprężenia górotworu uznaje się za sukces kopalni, zidentyfikowanie w wyrobisku wzrastającego zagrożenia zawałem wyrobiska oraz odpowiednio wczesne wyłączenie danego odcinka z ruchu również powinno być w ten sposób traktowane. Decyzja o pozostawieniu takiego odcinka bez przebudowy i trwałym wyłączeniu z ruchu, może być podjęta ze względów ekonomicznych, o ile w sąsiedztwie znajdują się inne bezpieczne wyrobiska, mogące przejąć niezbędne funkcje dróg ucieczkowych, wentylacyjnych, komunikacyjnych. 44 Cz. Matusz, K. Szczerbiński ___________________________________________________________________ Bibliografia [1] [2] [3] Praca zbiorowa: Instrukcja wyznaczania parametrów geomechanicznych skał stropowych pod kątem określania klas stropu w kopalniach rud miedzi w LGOM przy doborze obudowy kotwowej. Wrocław, KGHM CUPRUM sp. z o.o. – Centrum BadawczoRozwojowe. Zarządzenie nr KR/134/2011 z dnia 28.07.2011 r. Kierownika Ruchu Zakładu Górniczego w sprawie sposobu zabezpieczenia stropu wyrobisk w fazie ich likwidacji oraz zasad wykonywania i dokumentowania robót likwidacyjnych. Dokument bezpieczeństwa O/ZG „Polkowice-Sieroszowice”. Suppression of the effects of rock falls and reduction of caving events and accidents number in “Polkowice-Sieroszowice” copper ore mine Keywords: prevention, rock falls, room-and-pillar mining method In “Polkowice-Sieroszowice” copper ore mine, at almost every step of mining process such as: support selection, mining, roof stability control and drawing off mine workings, the multistage system to counteract roof caving events is applied. One of the most effective ways to provide work safety is the roof stability control made by mining officers. The results of such controls are used to decide what the following preventive action should be taken: strain hardening, reconstruction or exclusion from mining. In the room-and-pillar mining methods keeping the stability of all workings during mining operations ‘at any cost’ is economically unfounded and does not improve the work safety.
