Uderzenie pioruna słabsze od górniczej „ósemki”

6131

Nawet 20 tys. wstrząsów rocznie rejestrują urządzenia pomiarowe na stacji geofizyki w Zakładach Górniczych Rudna. Takie stacje w KGHM są też w kopalniach Lubin i Polkowice-Sieroszowice. Na szczęście znikoma część tego, co wyłapują sejsmometry, ma poważny charakter.

Kopalniane stacje geofizyki przez całą dobę monitorują sytuację sejsmiczną – nie tylko pod ziemią.

– Zajmujemy się lokalizowaniem wstrząsów pod ziemią, określaniem ich energii, prowadzimy też obserwacje sejsmoakustyczne i odpowiedzi drgań gruntu na powierzchni – wyjaśnia Eugeniusz Koziarz, szef stacji działającej w ZG Rudna.

Na Rudnej działa 55 sejsmometrów oraz 27 stanowisk pomiarowych, które monitorują Polkowice i część okolicznych wsi oraz obwałowania zbiornika Żelazny Most. Wyniki ich pracy obserwuje m.in. czterech geofizyków górniczych. Wszyscy pracownicy stacji co pięć lat przechodzą specjalistyczne szkolenia z zakresu zagrożeń tąpaniami, ponieważ…

…wstrząs to nie zawsze tąpnięcie

Rocznie urządzenia w stacji na Rudnej rejestrują 20 tys. zjawisk. Większość z nich ma charakter śladowy i cechuje je niska energia. Znaczący charakter ma tylko ułamek z nich: w 2019 r. poważnych wstrząsów w tej kopalni było 52; do sierpnia tego roku odnotowano 32.

 

Żeby ustalić, z czym tak naprawdę mieli do czynienia, pracownicy kopalni muszą udać się na wizję lokalną.

– Tąpnięcie jest wynikiem wstrząsu. Po każdym zdarzeniu musimy udać się na dół, by ocenić, czy w wyniku wstrząsu nastąpiło trwałe uszkodzenie wyrobiska, które uniemożliwia jego dalszą eksploatację. Jeśli tak, wtedy uznajemy to za tąpnięcie. Jeśli wyrobisko zostało uszkodzone tylko częściowo i można przywrócić ich funkcjonalności, wtedy mówimy o odprężeniu górotworu.

Skutki tąpnięcia (fot. KGHM)

Silny wstrząs może doprowadzić do wyłączenia odcinka z eksploatacji. Zniszczone obszary o mniejszym znaczeniu dla poziomu produkcji górnicy opuszczają na stałe.

Tego nie da się przewidzieć

Chociaż wykresy na monitorach stacji mogą kojarzyć się z zapisem EEG lub EKG, w przeciwieństwie do lekarzy geofizycy nie są w stanie zobaczyć na nich zakłóceń zwiastujących wstrząs.

– Wstrząs następuje nagle. Nie da się go przewidzieć – mówi Eugeniusz Koziarz i podkreśla, że oczywiście wstrząs zdecydowanie bardziej czuje się pod ziemią. To, jak odbierają go osoby na powierzchni, zależy od hipocentrum zjawiska i sposobu, w jaki rozchodzi się ono w górotworze.

– Prowadząc eksploatację naruszamy pewien układ naprężeń w górotworze. Ten układ ma swój obszar krytyczny i jeśli tę równowagę sił naruszymy, wtedy jest to mocniej odczuwalne także na powierzchni. Wstrząsy o niskiej energii są dla nas bardzo korzystne, bo wtedy nie dochodzi do kumulacji tych naprężeń i relaksacja górotworu ma wolniejszy przebieg – wyjaśnia geofizyk.

Eugeniusz Koziarz, szef stacji geofizyki w ZG Rudna

Na szczęście dla górników tej kumulacji można w pewnym stopniu zapobiegać. Temu służą wstrząsy prowokowane i okresy wyczekiwania po nich. – To od półtorej do sześciu godzin bez załogi. Zdarzało się nawet, że ta przerwa wynosiła nawet dobę – mówi Koziarz.

W 2019 r. 36 proc. zarejestrowanych zdarzeń stanowiły wstrząsy sprowokowane. W tym roku jest ich już więcej – 47 proc. Ma to związek m.in. ze specyfiką ZG Rudna – eksploatacja prowadzona jest tu na głębokości już 1 200 metrów. Żadna inna kopalnia nie operuje na takim poziomie.

– Dla każdego oddziału jest inny plan eksploatacji i do niego dopasowywane są rozkłady prac strzałowych, ale i tak wszystko determinuje natura – mówi kierownik stacji.

„Górnicza” skala nie ma górnej granicy

Geofizycy KGHM rejestrują też trzęsienia ziemi i erupcje wulkanów.

– Widzimy, z którego kierunku przychodzą i mają one całkiem inny charakter zapisu niż wstrząsy kopalniane. Sinusoida wygląda zupełnie inaczej, jest łagodniejsza, długotrwała. Nasze są ostrzejsze – opisuje Eugeniusz Koziarz. – Jeden z takich wstrząsów rejestrowaliśmy przez ponad 20 minut, po czym podjąłem decyzję o przerwaniu rejestracji, bo w tym czasie nie byliśmy w stanie obserwować naszych zjawisk.

Wstrząsy w kopalni mierzy się też inną skalą niż trzęsienia ziemi. Do szerzej znanej skali Richtera da się odnieść tylko te mocniejsze. Dlatego w KGHM jednostką miary jest skala „górnicza”, pokazująca energię sejsmiczną wstrząsu.

– „Górnicza” skala pozwala rejestrować i precyzyjnie mierzyć także mniejsze wstrząsy, dla których skala Richtera jest już zbyt szeroka. Na Rudnej „dziewiątek” było do tej pory pięć i odpowiadały one czterem stopniom w skali Richtera – podaje Koziarz.

„Dziewiątki”, czyli wstrząsy, których wykładnik potęgi energii wyniósł 9 (np. 1,5×109 dżula, jak to miało miejsce w lipcu tego roku), to zdarzenia maksymalne zarejestrowane w KGHM, ale skale sejsmiczne są otwarte – nie mają górnej granicy. Geofizycy i specjaliści od zagrożeń tąpaniami nie chcą jednak nawet sobie wyobrażać skutków „dziesiątki”.

Uderzenie pioruna wyzwala mniej energii niż górnicza „ósemka”

Plotka głosi, że na monitorach KGHM widać było też… nielegalne próby jądrowe w Rosji.

– Nie było wtedy Internetu, ciężko było więc to zweryfikować. Jeśli pojawiały się jakiekolwiek wzmianki w prasie, mogliśmy to zestawić z naszymi danymi, sprawdzając też kierunek, z którego wstrząs do nas przychodził. Jeśli nie było żadnych informacji, ale był to Wschód, można było tylko przypuszczać, że widzieliśmy na ekranach skutki właśnie takiego zdarzenia – uśmiecha się geofizyk.


POWIĄZANE ARTYKUŁY