Zagrożenie powierzchni terenu powstaniem liniowych nieciągłych deformacji w warunkach współczesnej eksploatacji górniczej węgla kamiennego w Polsce

W artykule przedstawiono wyniki badań liniowych nieciągłych deformacji prowadzonych w Głównym Instytucie Górnictwa. Objęto nimi szczeliny i progi, które powstały na powierzchni terenu w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym i zostały zarejestrowane przez przedsiębiorców górniczych. Uzyskano dane charakteryzujące około 400 tego typu deformacji. Analiza zgromadzonych materiałów pozwoliła na wskazanie warunków sprzyjających powstaniu liniowych nieciągłych deformacji powierzchni (LNDP). Pod uwagę wzięto m.in.: położenie względem eksploatacji i uskoków tektonicznych, krotność eksploatacji, kształtowanie się odkształceń poziomych powierzchni oraz rodzaj gruntu. Stwierdzono, że można wyróżnić dwa zasadnicze powody wystąpienia deformacji liniowych: duże wartości sumarycznych odkształceń poziomych oraz występowanie uskoków tektonicznych w zasięgu oddziaływania eksploatacji górniczej. Przy czym statystycznie znacznie częściej obserwuje się szczeliny i progi w strefach kumulacji odkształceń rozciągających. Wynikiem przeprowadzonych badań było opracowanie metod szacowania prawdopodobieństwa wystąpienia liniowych nieciągłych deformacji powierzchni. Umiejętność oceny zagrożenia terenu takimi skutkami prowadzenia eksploatacji górniczej jest coraz bardziej przydatna, ponieważ od lat 90. ubiegłego stulecia obserwuje się ich nasilenie. Należy dodać, że w warunkach współczesnej eksploatacji górniczej węgla kamiennego w Polsce liniowe nieciągłe deformacje powierzchni stanowią duży problem, gdyż nawet sporadyczne przypadki ich wystąpienia w rejonach szczególnych obiektów, mogą skutkować zagrożeniem bezpieczeństwa ich użytkowania oraz bardzo dużymi kosztami naprawy szkody. Przykładem mogą być uszkodzenia nawierzchni autostrady.

This paper presents the study results for linear discontinuous deformation carried out in the Central Mining Institute. The study includes crevices and steps which were identified by mining entrepreneurs in the Upper Silesian Coal Basin. The received data describes 400 types of deformation. The analysis enabled to indicate favorable conditions for occurrence of linear discontinuous ground deformation (polish acronym LNDP). The following factors were taken under consideration: localization from exploitation and tectonic faults, multiplicity of seams extraction, distribution of horizontal strains and type of the ground. Two main factors cause the occurrence of linear deformation: high values of total horizontal strains and tectonic faults nearby the range of mining influences. Statistically more crevices and steps are observed in accumulation zones of tensile strains. The study result was the elaboration of a probability method for occurrence of linear discontinuous ground deformation. The ability of risk assessment for the mentioned results of mining activity is more useful because since the 90’s of the last century this kind of phenomenon is more common. In addition, linear discontinuous ground deformations are huge problem nowadays for hard coal mining in Poland. Even few cases of their occurrence nearby sensitive structures may reduce the safety of their use and generate high costs of covering damages. Damages of the highway surface can be the example.