KWALIFIKACJA GIW9 - CZERWIEC 2016

PYTANIE NR 24.
Którym systemem należy wybierać pokład węgla zagrożony tąpaniami?
Ilustracja przedstawia cztery schematy systemów eksploatacji węgla kamiennego, oznaczone literami A, B, C i D.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Pokłady węgla zagrożone tąpaniami wybiera się systemami ścianowymi.
Wariant z prostoliniowym frontem i zawałem za ścianą ogranicza koncentracje naprężeń (brak naroży i filarów). Systemy z filarami lub schodkowym układem frontu zwiększają ryzyko, bo tworzą miejsca kumulacji naprężeń.

Pełne wyjaśnienie:

Zagrożenie tąpaniami wiąże się z gwałtownym uwolnieniem energii sprężystej nagromadzonej w górotworze. W takich warunkach kluczowe jest ograniczanie koncentracji naprężeń w rejonie prowadzenia robót. Dlatego wybieranie pokładów zagrożonych tąpaniami prowadzi się systemami ścianowymi (wynika to wprost z wymagań ujętych w przepisach wskazanych w kontekście).

Poprawna jest odpowiedź wskazująca system ścianowy podłużny z prostoliniowym frontem, ponieważ:

  • front eksploatacyjny jest prosty i ciągły, co sprzyja bardziej równomiernemu rozkładowi obciążeń,
  • za frontem następuje ciągła likwidacja zrobów przez zawał stropu,
  • nie pozostawia się filarów węglowych, które byłyby "twardymi" elementami powodującymi lokalne spiętrzenia naprężeń.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe:

  • Wariant z filarami (system komorowo-filarowy / krótkofrontowy) jest niekorzystny w tąpaniach, ponieważ filary i pozostawione resztki węgla działają jak miejsca kumulacji naprężeń, mogą inicjować wstrząsy i utrudniają bezpieczną kontrolę górotworu.
  • Wariant schodowy/kaskadowy tworzy naroża frontów. Naroża są miejscami, w których naprężenia mogą się koncentrować silniej niż na prostoliniowym froncie, co zwiększa ryzyko dynamicznych zjawisk.
  • Inny wariant ścianowy, ale z cechami mogącymi sprzyjać lokalnym koncentracjom (np. przez układ skrzydeł lub rozwiązania organizacyjne) nie spełnia tak dobrze celu profilaktycznego jak prosty, podłużny układ frontu wskazany w poprawnej odpowiedzi.

W praktyce dobór systemu to tylko element profilaktyki tąpaniowej. Równolegle prowadzi się monitoring sejsmologiczny i stosuje działania aktywne (np. strzelania wstrząsowe), a także koordynuje roboty w sąsiednich pokładach i rejonach, aby nie tworzyć niebezpiecznych interakcji frontów.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Tąpnięcie to gwałtowne, dynamiczne zjawisko górotworu polegające na nagłym uwolnieniu energii sprężystej nagromadzonej w skałach. Skutkiem mogą być wstrząsy, uszkodzenia wyrobisk i zagrożenie dla załogi. Dlatego dobór systemu eksploatacji i profilaktyka tąpaniowa są kluczowe.
Systemy ścianowe ograniczają pozostawianie filarów i sprzyjają prowadzeniu prostego, ciągłego frontu. To zmniejsza lokalne koncentracje naprężeń w rejonie robót. Dodatkowo zawał za ścianą umożliwia kontrolowaną likwidację zrobów, co jest korzystne przy zagrożeniach dynamicznych.
Zwykle widać prostoliniowy, długi front ściany oraz kierunek jego postępu równoległy do rozciągłości pokładu. Za frontem pojawia się pole zrobów (często zakreskowane), czyli strefa po przejściu ściany. Nie ma układu "komór" i filarów ani schodkowania frontu.
W systemie komorowo-filarowym pozostawia się filary węglowe i liczne "krawędzie" eksploatacji. Takie elementy mogą działać jak miejsca koncentracji naprężeń, zwiększając ryzyko wstrząsów i tąpnięć. Dodatkowo trudniej jest uzyskać korzystny, równomierny rozkład obciążeń w górotworze.
Schodkowanie tworzy naroża i załamania frontu. Naroża są miejscami, w których naprężenia mogą się kumulować silniej niż na prostym froncie, co sprzyja inicjowaniu zjawisk dynamicznych. W profilaktyce tąpaniowej dąży się do możliwie prostoliniowego, przewidywalnego frontu eksploatacji.
Prostoliniowy front ogranicza "punkty krytyczne" geometrii robót, takie jak naroża czy ostre załamania. Dzięki temu rozkład obciążeń jest bardziej równomierny, a strefy podwyższonych naprężeń są mniej lokalne. To nie eliminuje tąpań całkowicie, ale jest jednym z elementów zmniejszania ryzyka.
Nie zawsze. Choć ogólnie stosuje się systemy ścianowe, to istotne są szczegóły: geometria frontu, obecność naroży, organizacja postępu i pozostawiane elementy węgla. Układy powodujące lokalne koncentracje naprężeń (np. przez schodkowanie frontów) mogą być mniej korzystne niż ściana z prostoliniowym frontem.
Decyzja wynika z oceny zagrożenia na podstawie danych geologicznych, głębokości, historii wstrząsów i pomiarów sejsmicznych oraz analiz służb tąpań. W praktyce bierze się pod uwagę rejon, parametry górotworu i dotychczasowe zjawiska dynamiczne. Szczegółowe kryteria są ustalane w dokumentacji ruchu i procedurach zakładu.
Stosuje się profilaktykę kompleksową: monitoring sejsmologiczny (stacje geofizyki górniczej), koordynację robót między rejonami i pokładami oraz profilaktykę aktywną, np. strzelania wstrząsowe lub torpedowanie stropu. Dobór systemu ścianowego jest ważny, ale działa razem z organizacją robót i nadzorem.
Najczęstsze są pomyłki wynikające z podobieństwa rysunków: uznanie, że "skoro jest ściana, to jest dobrze", bez sprawdzenia, czy front jest prostoliniowy. Często myli się też systemy ścianowe z układami komorowo-filarowymi, ignorując filary. Pomaga świadome szukanie: filary, naroża, zawał i kierunek postępu.
info

Około 32% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. bardzo trudne

Eksperci podkreślają: "Pokłady węgla zagrożone tąpaniami wybiera się systemami ścianowymi.Wariant z prostoliniowym frontem i zawałem za ścianą ogranicza koncentracje naprężeń (brak naroży i filarów)."

Źródła:

  • Rozporządzenie Ministra Energii z dnia 23 listopada 2016 r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących prowadzenia ruchu podziemnych zakładów górniczych, § 255–256, Dz.U. 2017 poz. 1118

Materiały:

  • Teksty jednolite i aktualne brzmienie rozporządzenia dot. prowadzenia ruchu PZUG (dział o zagrożeniu tąpaniami i systemach eksploatacji)
  • Podręczniki i skrypty z przedmiotu: eksploatacja podziemna / systemy eksploatacji pokładów węgla
  • Materiały szkoleniowe kopalń i służb BHP dotyczące profilaktyki tąpaniowej (schematy systemów ścianowych i zakazów technologicznych)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego