Niebezpieczeństwa kopalń odkrywkowych

W przeciwieństwie do węgla kamiennego, brunatny jest paliwem mniej uniwersalnym i praktycznie w tej skali wydobycia nadaje się on jedynie do spalania w kotłach elektrowni zawodowych...

Od początku 2016 r. w górnictwie odkrywkowym odnotowano 30 wypadków. To mniej niż w ubiegłym roku. Co je wywołuje?
Polskie górnictwo odkrywkowe, obok górnictwa głębinowego, zajmuje istotną pozycję w krajowej gospodarce. Dostarcza wiele surowców dla różnych gałęzi przemysłu, zwłaszcza energetyki, budownictwa i drogownictwa.

Wypadki z winy człowieka
Niestety, górnictwo odkrywkowe nie jest wolne od zagrożeń, których występowanie i rozmiar zależy od wielkości wydobycia, powierzchni wyrobisk, budowy geologicznej złoża wraz ze zmiennością warunków geotechnicznych i hydrogeologicznych oraz różnorodności systemów eksploatacji i używanych maszyn. Te czynniki wywołują zagrożenia, które możemy podzielić na antropogeniczne, czyli wynikające z winy człowieka i naturalne .

Rażące złamanie zasad sztuki górniczej i BHP powoduje potencjalne, a często i realne, zagrożenia dla zdrowia i życia górników pracujących w kopalniach odkrywkowych. Zdaniem ekspertów, głównymi przyczynami wypadków w górnictwie odkrywkowym i otworowym są potknięcia, poślizgnięcia, przewrócenie się osób lub upadek z wysokości. Częstymi przyczynami wypadków śmiertelnych są ponadto utonięcia, niezgodna z przepisami praca przy przenośnikach taśmowych będących w ruchu, opad skał ze stropów, porażenie prądem elektrycznym i detonacje niewybuchów. Wypadki rzadziej występujące to uderzenie narzędziami pracy, uderzenia się o inne przedmioty oraz pożary maszyn górniczych.

Naturalne przyczyny wypadków
Wśród zagrożeń naturalnych należy wymienić zagrożenia osuwiskowe. W opinii dr hab. inż. Henryka Woźniaka z Wydziału Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska w krakowskiej Akademii Górniczo-Hutniczej, to właśnie osuwiska na wykopach i zwałowiskach stanowią największe zagrożenie dla zdrowia i życia załogi kopalni. Są one spowodowane utratą statyczności skarp i zboczy wyrobisk lub zwałowania w wyniku oddziaływania procesów geologicznych, doprowadzających do zmian natężenia w górotworze, mogących spowodować powstanie osuwiska. Najczęstsze czynniki wpływających na powstanie i rozwój osuwisk mają ułożenie warstw skalnych, tektonika, własności geomechaniczne skał (spójność, kąt tarcia wewnętrznego, ciśnienie porowe).

Grawitacyjne oddziaływanie na obszarze eksploatacyjnym stanowią potencjalne niebezpieczeństwa. "W przypadku kopalń odkrywkowych grawitacyjne deformacje górotworu mają charakter osuwisk i skał obejmujących niekiedy swym zasięgiem teren poza jej górną krawędzią. W okresie eksploatacji górniczej na skarpach odkrywek rejestruje się zazwyczaj liczne osuwiska różnej wielkości. Kubatury przemieszczanych gruntów dla największych osuwisk w odkrywkach dochodzą do 6-8 mln m sześc., najczęściej jednak wynoszą kilkadziesiąt do kilkuset tys. m sześc. Osuwiska występują także na skarpach likwidowanych kopalń odkrywkowych, w szczególności przy wyborze wodnego kierunku rekultywacji" - czytamy w raporcie "Zasady dokumentowania warunków geologiczno-inżynierskich dla celów likwidacji kopalń" sporządzonym przez geologów na zamówienie Ministerstwa Środowiska z 2009 r.

Powszechne jest też zagrożenie związane z obrywaniem się skał. Zagrożenie to jest związane z powstawaniem nawisów skalnych, spękań czy szczelin w wyniku stosowania techniki strzelniczej. Na powstawanie tego zagrożenia wpływa dodatkowo sposób zalegania złoża, tektonika, zjawiska krasowe i przyjęte w zakładach górniczych kierunki eksploatacji.

Możliwe są także zagrożenia wodne, polegające na wdarciu się lub niekontrolowanym dopływie wody do wyrobiska, stwarzające niebezpieczeństwo dla ruchu kopalni i jej pracowników. Na zagrożenia wodne są narażone kopalnie położone w części zlewni morfologicznej; kopalnie zlokalizowane blisko stawów lub cieków wodnych, a także w związku z występowaniem wód złożowych wypływających ze skarp i spągu wyrobiska. Niebezpieczeństwo wywołują również gwałtowne albo długotrwałe opady atmosferyczne.

Poważne w skutkach mogą być zagrożenia sejsmiczne. Zjawiska te są powiązane z budową geologiczną złoża, systematycznym odwadnianiem górotworu oraz wybieraniem i zwałowaniem dużych mas skalnych. Aby lepiej przewidywać w kopalniach te zagrożenia, niezbędna jest profilaktyka polegająca na utrzymywaniu w ciągłej sprawności urządzeń sieci sejsmologicznej, rejestracji i dokumentowaniu wstrząsów. Niezbędna jest także analiza stanu zagrożenia sejsmologicznego.

Kolejnym zagrożeniem, jakie może pojawić się w kopalniach odkrywkowych, jest zagrożenie gazowe. Niebezpieczny jest metan nagromadzony pod ziemią, który może wydobyć się przy wierceniu otworów badawczych, studni odwadniających i w czasie ich eksploatacji. Na terenie Polski największe zagrożenia erupcyjne znajdują się w rejonie Karpat i Zapadliska Przedkarpackiego. Średnie zagrożenie to obszar Lubelszczyzny. Najwyższe zagrożenie jest w rejonie Monokliny Przedsudeckiej.

Czy można przeciwdziałać?
W górnictwie nie można się w pełni zabezpieczyć przed katastrofami górniczymi. Ryzyko związane z zagrożeniem metanowym czy zalaniem wyrobiska jest niejako wpisane w funkcjonowanie kopalni.

"Natura, której częścią jest górotwór »broni« pierwotnego stanu równowagi, który permanentnie jest naruszany przez działalność wydobywczą. W efekcie przepływu masy i energii zagrożenia naturalne ograniczają działalność górniczą, a w skrajnych przypadkach niszczą obiekty podziemne i ludzi. Zagrożeń górniczych nie da się w pełni wyeliminować. Dopóki więc istnieją, będą im towarzyszyły skutki, a więc ryzyko zawodowe, w tym ryzyko katastrof. Katastrofy górnicze zawsze wzbudzają zainteresowanie, obawę i moralny sprzeciw licznych środowisk. Społeczeństwo wymaga coraz bardziej zdecydowanych i skutecznych działań dla ograniczenia skutków najbardziej aktywnych aktualnie zagrożeń. Bardzo istotny jest tutaj element czasu. Dlatego ważnymi narzędziami działania powinny stać się nowoczesne metody i techniki organizacyjne, zawarte w systemach zarządzania bezpieczeństwem" - zawarł w referacie "Natura nie wybacza błędów i zaniechań" dr hab. inż. Stanisław Krzemień z Wydziału Górnictwa i Geologii Politechniki Śląskiej.