Możliwości zastosowania iniekcji wykonywanych otworami wiertniczymi głębokimi w celu ograniczenia dopływu wód do podziemnych wyrobisk górniczych

Abstract

One of the unwanted effects of mining activities is the formation of secondary changes in the rock mass in the surroundings of the mine workings. The rock mass in the areas where mining is carried out is most often also affected by primary dislocations due to geological processes occurring over time. The combination of both undesirable effects leads to various complications accompanying the mining of minerals. One such occurrence is the inflow of water from the rock mass into the underground mine. Uncontrolled water inflow into mines is dangerous from the point of view of mining safety and environmental protection. The dewatering of mines requires financial investments and engagements of technical and human resources. The article presents efforts to reduce the water inflow into the mine workings of a copper ore mine. To reduce the inflow of water into the mine sites, drilling methods were applied by using deep borehole injection. To reduce the permeability of the primary and secondary disturbed rock mass, mineral-based slurries and the waste products from the energy industry were used. The injection slurry recipes used were different in composition and their setting time selected according to the current state of the rock mass and the evolution of the inflow to the mine workings.

Jednym z niepożądanych zjawisk towarzyszących działalności górniczej jest powstawanie wtórnych zmian w górotworze w otoczeniu wyrobisk górniczych. Górotwór w miejscach prowadzenia eksploatacji najczęściej jest również zaburzony pierwotnymi dyslokacjami wynikającymi z procesów geologicznych zachodzących w czasie. Nałożenie się obu niepożądanych zjawisk prowadzi do różnego rodzaju komplikacji towarzyszących wydobyciu kopalin. Jednym z takich zjawisk jest dopływ wód z górotworu do górniczych wyrobisk kopalnianych. Niekontrolowany dopływ wód do kopalń jest niebezpieczny z punktu widzenia: bezpieczeństwa prowadzenia eksploatacji i ochrony środowiska naturalnego. Odwadnianie kopalń wód wymaga nakładów finansowych oraz angażuje zasoby techniczne i ludzkie. W artykule przedstawiono prace nad ograniczeniem dopływu wód do wyrobisk górniczych kopalni rud miedzi. Do ograniczenia dopływu wód do wyrobisk kopalni zastosowano metody wiertnicze przy użyciu iniekcji otworami głębokimi. Do zredukowania przepuszczalności zaburzonego pierwotnie i wtórnie górotworu zastosowano iniekty na bazie materiałów mineralnych i odpadów pochodzących z przemysłu energetycznego. Zastosowane receptury zaczynów iniekcyjnych różniły się składem oraz czasem ich wiązania dobieranym w zależności od aktualnego stanu górotworu i rozwoju dopływu do wyrobisk kopalnianych.