Górnicze deformacje powierzchni - na jakie rodzaje je dzielimy?

Podziemna eksploatacja górnicza nieuchronnie wpływa na kształt środowiska, w którym jest przeprowadzana. Przekształcenia przyrodnicze oraz uszkodzone budynki i grunty to codzienność Śląska. Następujące przede wszystkim wskutek przemieszczenia elementów górotworu deformacje powierzchni, przyczyniają się do zmian ukształtowania powierzchni, a tym samym do odkształceń, drgań i uszkodzeń wspomnianych obiektów. Górnicze deformacje powierzchni dzielimy na deformacje ciągłe i deformacje nieciągłe. Więcej o nich w kolejnych akapitach.

Deformacja nieciągła – na czym polega?

Deformacje ciągłe to te, które nie powodują wyraźnego naruszenia spoistości skał lub gruntu. Są to najczęściej występujące deformacje powierzchni. Jako bezpośrednie wpływy eksploatacji górniczej są zwyczajowo obiektem prognoz, które przeprowadza się na podstawie teorii rozchodzenia się wpływów. Jak powstają? Wskutek ugięcia się warstw przypowierzchniowych nad daną przestrzenią, w efekcie które powstaje zagłębienie – niecka obniżeniowa. Wskaźnik deformacji określa jej wielkość. Wśród najpowszechniej występujących deformacji ciągłych należy wymienić:

• obniżenie profilu niecki obniżeniowej,
• nachylenie profilu niecki obniżeniowej,
• krzywizna profilu niecki obniżeniowej i jej promień,
• przemieszczenia poziome terenu,
• odkształcenia poziome.

Dodatkowo warto wspomnieć, że można przyjmować za zbliżony do dwukrotnej głębokości zasięg bezpośrednich wpływów eksploatacji górniczej na powierzchni.

Na czym polegają deformacje nieciągłe?

Te deformacje, które powodują naruszenie spoistości skał lub gruntu – szczeliny, zapadliska, progi – nazywane są deformacjami nieciągłymi. Są dużo rzadsze niż deformacje ciągłe, nie towarzyszą bowiem każdej eksploatacji. Różnią się za to tym, że mogą występować nie tylko w trakcie, ale także wiele lat po zakończeniu eksploatacji. Wśród nich należy wskazać:

• szczeliny,
• stopnie.

O ile deformacje ciągłe są przedmiotem prognoz, o tyle deformacje nieciągłe są niebezpieczne ze względu na swój niespodziewany i szybki przebieg. W związku z tym, w celu ich uniknięcia stosuje się przede wszystkim profilaktykę – przykładowo, jeżeli są na to potrzebne środki – zabezpiecza się obiekty lub wypełnia pustki w przypadku pracy pod płytkimi zrobami. Nie zawsze jednak jest to skuteczny sposób zapobiegania.

Co zrobić, jeżeli w wyniku deformacji powierzchni uszkodzony został budynek?

Deformacje powierzchni powstałe wskutek ruchu zakładu górniczego są zasadniczym czynnikiem powodującym szkody ekologiczne. Nieciągłe liniowe deformacje to widoczne na drogach, placach i boiskach szczeliny i stopnie. Progi terenowe i w efekcie uszkodzone elementy infrastruktury, także są nimi spowodowane. Za szkodę wywołaną przez kopalnię przysługuje odszkodowanie, jednak sprawa jest dosyć skomplikowana. W razie wystąpienia szkody górniczej najlepiej więc zwrócić się do specjalisty. Nasz zespół w Kompensata Sp. z o.o. zajmie się zbadaniem, czy faktycznie można ją tak zakwalifikować oraz jakie są realne roszczenia.

Jakie są metody monitorowania i prognozowania deformacji powierzchni?

W celu minimalizacji ryzyka wystąpienia deformacji powierzchni oraz szkód górniczych, stosuje się różne metody monitorowania i prognozowania. Monitorowanie pozwala na obserwację zmian zachodzących w środowisku, a prognozowanie umożliwia przewidywanie przyszłych deformacji. Wśród stosowanych metod można wymienić:

1. Pomiary geodezyjne - polegają na pomiarach przemieszczeń i odkształceń terenu za pomocą różnych technik, takich jak tachimetria, niwelacja czy pomiar GPS.
2. Analiza danych satelitarnych - wykorzystanie danych z satelitów, takich jak np. radar interferometryczny (InSAR), umożliwia monitorowanie deformacji na dużych obszarach.
3. Modelowanie numeryczne - za pomocą komputerowych modeli matematycznych można prognozować wpływ eksploatacji górniczej na deformacje powierzchni oraz analizować różne scenariusze.
4. Metody geofizyczne - takie jak sejsmika czy magnetometria, pozwalają na badanie struktury i właściwości górotworu oraz identyfikację potencjalnych obszarów zagrożenia.

Działania prewencyjne i naprawcze w przypadku deformacji powierzchni

W przypadku wystąpienia deformacji powierzchni oraz szkód górniczych, ważne jest podjęcie odpowiednich działań prewencyjnych i naprawczych. Obejmują one m.in.:

1. Wzmocnienie i stabilizacja gruntu - poprzez zastosowanie różnych technik, takich jak np. iniekcje cementowe.
2. Zabezpieczenie obiektów budowlanych - za pomocą specjalistycznych technik wzmacniania konstrukcji, takich jak np. wzmocnienie ścian czy fundamentów.
3. Rekultywacja terenów - polega na przywróceniu właściwości użytkowych terenów dotkniętych deformacjami, np. przez wyrównanie powierzchni, nasadzenia roślinności czy budowę nowej infrastruktury.
4. Monitoring i kontrola - regularne pomiary i obserwacje pozwalają na śledzenie zmian w terenie oraz podejmowanie działań prewencyjnych w przypadku zagrożenia.