Zakład Tąpań i Mechaniki Górotworu

ZAKŁAD TĄPAŃ I MECHANIKI GÓROTWORU

Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice

 

Kierownik Zakładu

dr hab. inż. Józef Kabiesz, prof. GIG
e-mail: jkabiesz@gig.eu
telefon: 32 259 24 25

 

 

 

LABORATORIUM ZWALCZANIA TĄPAŃ

Kierownik

dr hab. inż. Jan Drzewiecki, prof. GIG
e-mail: jdrzewiecki@gig.eu
telefon: 32 259 23 23

 

 

 

LABORATORIUM GEOMECHANIKI GÓRNICZEJ

Kierownik

prof. dr hab. Mirosława Bukowska
e-mail: mbukowska@gig.eu
telefon: 32 259 23 26

 

 

 

PRACOWNIA OCENY RYZYKA W PRZEMYŚLE

Kierownik

dr inż. Alicja Krzemień
e-mail: akrzemien@gig.eu
telefon: 32 259 25 56

 

 

 

PRACOWNIA TECHNOLOGII INFORMATYCZNYCH I MODELOWANIA

Kierownik

dr inż. Sebastian Iwaszenko
e-mail: siwaszenko@gig.eu
telefon: 32 259 21 73

Strona internetowa
pracowniait.gig.eu

 

 

  • Problematyka zagrożenia tąpaniami:
    • Prognoza i ocena zagrożenia sejsmicznego i tąpania wyrobisk górniczych.
    • Ocena wstrząsogenności górotworu.
    • Analityczna ocena stanu ciśnień w pokładzie i skałach otaczających.
    • Analiza kwalifikowalności pokładów (złóż) lub ich części do odpowiednich stopni zagrożenia tąpaniami.
    • Opracowywanie kompleksowych (technicznych) projektów eksploatacji pokładów zagrożenia tąpaniami.
    • Ocena ryzyka prowadzenia robót górniczych w warunkach zagrożenia tąpaniami.
    • Dobór doraźnych (aktywnych) i długofalowych (eksploatacyjnych) metod profilaktyki tąpaniowej.
    • Doraźne konsultacje z zakresu prowadzenia robót w warunkach szczególnego stanu zagrożenia tąpaniami.
  • Problematyka zagrożeń skojarzonych:
    • Ocena stanu zagrożeń skojarzonych.
    • Dobór profilaktyki dla prowadzenia robót w warunkach zagrożeń skojarzonych.
    • Doraźne konsultacje z zakresu problematyki zagrożeń skojarzonych.
  • Inżynieria górnicza: 
    • Techniki i technologie modyfikacji właściwości kopalin użytecznych (węgla, rud metali, surowców skalnych) i górotworu dla poprawy bezpieczeństwa i efektywności eksploatacji (np. szczelinowanie technikami hydraulicznymi i strzelniczymi).
    • Wyznaczania podstawowych geomechanicznych cech górotworu (składowe stanu naprężeń pierwotnych i pseudopierwotnych).
    • Inżynierskie techniki i technologie zabezpieczania chronionych obiektów środowiska podziemnego (jaskinie, obiekty zabytkowe itp.).
    • Badania introskopowe otworów wiertniczych.

Stan osobowy Laboratorium Geomechaniki Górniczej - 7 osób, w tym: profesor nauk technicznych i czterech doktorów nauk technicznych.

Od 1998 roku posiadamy akredytację Polskiego Centrum Akredytacji (Certyfikat Akredytacji AB 005).

Posiadamy uprawnienia indywidualne i zespołowe:

  • Uprawnienia geologiczno-inżynierskie MOŚZNiL kategorii VI (Nr 0358 i 0359) - do wykonywania, dozorowania i kierowania pracami geologicznymi w zakresie „ustalanie warunków geologiczno-inżynierskich dla potrzeb zagospodarowania przestrzennego, obiektów budowlanych, wykonywania wyrobisk górniczych oraz magazynowania i składowania substancji oraz odpadów”.
  • Uprawnienia rzeczoznawcy WUG do spraw ruchu zakładu górniczego w grupie XIX – zagrożenie tąpaniami  w zakresie: określania klasy stropu i spągu złoża rud miedzi w podziemnych zakładach wydobywających rudy miedzi, dla celów związanych z zaliczeniem złoża do odpowiedniego stopnia zagrożenia tąpaniami i określania aktualnego i przewidywanego stanu zagrożenia tąpaniami złoża (pokładu) lub jego części z uwzględnieniem warunków geologiczno-górniczych, właściwości geomechanicznych pokładu oraz badania skał stropowych, dla celów związanych z zaliczeniem złoża i pokładu do odpowiednich stopni zagrożenia tąpaniami (decyzja GPO.780.18.2014; Ldz.38617/12/2014/ER z dnia 23 grudnia 2014 r.; uprawnienia ważne do 30 listopada 2019 r.)

Badania prowadzone w laboratorium są wykonywane zgodnie z normami międzynarodowymi i standardami według zaleceń ISRM oraz zgodnie z polskimi normami i branżowymi zaleceniami. Badania i dokumentowanie ich wyników są wykonywane na nowoczesnej aparaturze z największą starannością i najwyższą jakością.

Skłonność do tąpań skał i górotworu oraz ocena zagrożenia tąpaniami wyrobisk górniczych z wykorzystaniem kryteriów geomechaniczno-geologicznych

  • Badania i ocena skłonności do tąpań węgla i skał płonnych.
  • Ocena skłonności do tąpań górotworu uwzględniająca geomechaniczne właściwości skał i właściwości energetyczne oraz efekt skali, poprzez zastosowanie wskaźnika skłonności do tąpań górotworu WTG, wskaźnika energii kinetycznej górotworu WEk  oraz klasyfikacji Geological Strength Index (GSI).
  • Ocena skłonności do tąpań wielowarstwowego górotworu karbońskiego poprzez zastosowanie systemu geologiczno-geomechanicznej metody oceny skłonności górotworu do tąpań GEO.
  • Ocena skłonności górotworu do tąpań w przygranicznych obszarach kopalń czynnych, w których wyrobiska są zagrożone tąpaniami, i zlikwidowanych przez zatapianie, z uwagi na wtórne zawodnienie górotworu w kopalniach czynnych w wyniku prowadzenia tego procesu.
  • Ocena wpływu defektów strukturalnych górotworu i wpływu destrukcji górotworu spowodowanej eksploatacją górniczą na właściwości geomechaniczne skał karbońskich i na skłonność górotworu do tąpań.
  • Doraźne konsultacje z problematyki skłonności skał i górotworu do tąpań.

Właściwości fizyczne i  technologiczne skał i górotworu

  • Laboratoryjne badania  właściwości geomechanicznych, w tym właściwości surowców mineralnych i skał otaczających w różnych warunkach naprężeniowych i stanach wilgotności, z różnymi prędkościami odkształcenia i obciążania oraz badania wybranych parametrów technologicznych.
  • Badania odkształcalności skał w złożonym stanie naprężenia i badania procesu deformacji obciążanych skał w stanie pokrytycznym.
  • Badania energii odkształcenia właściwego w procesie niszczenia skał (obciążania).
  • Badania in situ penetrometrem otworowym parametrów wytrzymałościowych skał w otworach wiertniczych wraz z klasyfikowaniem jakości stropów pokładów węgla i oceną szczelinowatości górotworu.
  • Badania metodą aerometryczną zasięgu strefy spękań górotworu otaczającego wyrobiska górnicze.
  • Badania i ocena stateczności gruzowiska zawałowego jako pułapu wyrobisk podziemnych.
  • Nieniszczące badania wytrzymałości masywu skalnego metodą odbojnościową.
  • Ocena jakości górotworu na podstawie klasyfikacji geotechnicznych masywów skalnych.
  • Badania i ocena wpływu bardzo niskich i wysokich temperatur na zachowanie się skał pod obciążeniem statycznym i dynamicznym.
  • Opracowanie dokumentacji geologicznej otworów wiertniczych dla celów  rozpoznania kopaliny i uzyskania przez przedsiębiorcę koncesji na jej wydobycie.
  • Geostatystyczna analiza parametrów geomechanicznych górotworu - opracowanie prognozy rozkładu wartości parametrów geomechanicznych wraz z oszacowaniem jej dokładności w obszarach planowanej eksploatacji.

Materiały budowlane, odpady pogórnicze, żywice i materiały wiążące  – badania i ocena przydatności

  • Badania i ocena przydatności skał zwięzłych, w tym odpadów pogórniczych, dla potrzeb geoinżynierii, górnictwa (likwidacja szybów górniczych) i budownictwa (ogólnego, drogowego, podziemnego, hydrotechnicznego).
  • Badania wytrzymałości betonu i konstrukcji betonowych metodą odbojnościową.
  • Badania i ocena przepuszczalności i mrozoodporności betonów.
  • Badania i ocena jakości kruszyw, kamienia łamanego, łupanego, galanterii betonowej, ceramicznych wyrobów budowlanych, żywic organicznych i  mineralno-organicznych oraz spoiw mineralnych.

Wpływ temperatury na właściwości naprężeniowe, sprężystość i odkształcalność skał osadowych

  • Badania wpływu wysokiej i niskiej temperatury na zachowanie się skał pod obciążeniem statycznym i dynamicznym, w pełnym zakresie ich odkształcania się
  • Ocena jakości ośrodka skalnego poddanego działaniu temperatury dla potrzeb niekonwencjonalnych metod eksploatacji złóż i geoinżynierii.

Możliwości zastosowania wyników naszych prac w górnictwie i geoinżynierii, w budownictwie i ochronie środowiska

  • doskonalenie metod oceny i zwalczania zagrożeń naturalnych w podziemnych zakładach górniczych, w tym prognozowanie zjawisk dynamicznych
  • ocena i prognozowanie skłonności górotworu do tąpań w rejonach, w których dotychczas nie prowadzono eksploatacji górniczej w danym pokładzie oraz do oceny i prognozowania skłonności do tąpań górotworu naruszonego robotami górniczymi i zaliczania pokładów do odpowiednich stopni zagrożenia tąpaniami
  • doskonalenie technologii pozyskiwania kopalin stałych i gazowych (pozyskiwania metanu z pokładów węgla; gaz z łupków) - technologie podziemne, odkrywkowe i otworowe
  • stosowanie metod uszczelniania i wzmacniania górotworu, podsadzanie wyrobisk
  • możliwości magazynowania paliw płynnych i składowanie odpadów w górotworze
  • dokumentowanie warunków geologiczno-inżynierskich dla potrzeb likwidacji kopalń
  • ocena zachowania się skał na dużych głębokościach i wnioskowanie dla celów projektowania bezpiecznej eksploatacji złóż różnych surowców mineralnych
  • magazynowanie węglowodorów w podziemnych wyrobiskach górniczych
  • ocena jakości górotworu dla celów podziemnego zgazowania węgla
  • ocena dynamiki destrukcji skał i górotworu
  • ocena wystąpienia zagrożeń naturalnych w górotworze, głównie zagrożeń geomechanicznych i wodnych, zwłaszcza w kopalniach prowadzących eksploatację w pobliżu zbiorników wodnych utworzonych w zrobach zlikwidowanych kopalń
  •  interpretacja warunków geologicznych i geomechanicznych w obrębie źródeł zagrożenia wodnego
  • wyznaczanie filarów bezpieczeństwa i stref bezpieczeństwa, filarów technologicznych w filarowo-komorowym systemie eksploatacji
  • planowanie, w warunkach likwidacji kopalń, procesu likwidacji i oceny zabezpieczeń kopalń czynnych przed zagrożeniem wodnym ze strony kopalń zlikwidowanych
  • ocena możliwości występowania niektórych zagrożeń naturalnych w strefach przygranicznych kopalń czynnych z zatopionymi wyrobiskami kopalń zlikwidowanych
  • ocena bezpieczeństwa robót górniczych w partiach przygranicznych z zatopionymi wyrobiskami kopalń zlikwidowanych
  • aspekt ekonomiki przedsiębiorstwa górniczego - ocena możliwości wykorzystania zasobów węgla uwięzionych w partiach przygranicznych z zatopionymi wyrobiskami kopalń zlikwidowanych
  • możliwość zastosowania wyników badań laboratoryjnych zmian właściwości skał pod wpływem działania temperatury w doskonaleniu modeli numerycznych jako narzędzi do rozwiazywania problemów w praktyce górniczej i geoinżynieryjnej, np. przewidywanie zachowania się górotworu w wyniku prowadzenia w nim procesu podziemnego zgazowania węgla
  • ocena przydatności skał zwięzłych dla potrzeb budownictwa (ogólnego, podziemnego, hydrotechnicznego) i drogownictwa
  • składowanie CO2 w głębokich strukturach geologicznych
  • zabezpieczenia pomników przyrody nieożywionej

  • Oceny ryzyka procesowego metodami HAZOP, FMEA, FTA, ETA.
  • Oceny możliwości wystąpienia awarii/wypadku.
  • Oceny ryzyka środowiskowego – ocena wpływu przedsięwzięcia na środowisko.
  • Oceny ryzyka zawodowego – identyfikacja zagrożeń dla zdrowia i życia ludzi.
  • Analizy kosztów profilaktyki związanej z bezpieczeństwem.
  • Opracowania „Dokumentu zabezpieczenia przed wybuchem”, spełniającego wymagania Dyrektywy ATEX 94/9/EC i Dyrektywy 1999/92/EC”.

  • Tworzenie systemów informatycznych wspierających zarządzanie procesami przemysłowymi.
  • Tworzenie rozwiązań informatycznych z obszaru inżynierii środowiska.
  • Tworzenie oprogramowania dedykowanego do wspierania projektów i badań naukowych.
  • GIS.
  • Modelowanie środowiskowe.
  • Modelowanie obiektów przemysłowych.
  • Technologie materiałowe.

+ 48-32-259-2000