Wykorzystanie modelowania do rozbudowy systemu odwodnienia w odkrywkowej kopalni węgla brunatnego

W artykule zaprezentowano przykład obliczeń numerycznych przepływu wód podziemnych, wykonanych na potrzeby wspomagania projektowania zwałowiska wewnętrznego w wyrobisku kopalni węgla brunatnego Turów. Głównym celem przeprowadzonych obliczeń była prognoza zawodnienia zwałowiska nadkładu i jego bezpośredniego otoczenia. Opracowano model numeryczny przepływu wód podziemnych dla obecnie istniejącej/rozpoznanej sytuacji hydrogeologicznej w rejonie zwałowiska i poddano go weryfikacji w odniesieniu do stanu z lipca 2006 r. Wykorzystując zweryfikowany model przepływu wód podziemnych, opracowano model prognostyczny przepływu wód podziemnych dla projektowanego stanu formowania północnego zwałowiska wewnętrznego, przypadającego na 2015 r., i przeprowadzono na nim badania przepływu wód podziemnych. Obliczenia wykonano z wykorzystaniem programu numerycznego FEMWATER z pakietu GMS. W prezentowanym przykładzie przepływ analizowano jako ustalony w czasie i przy założeniu idealnego zabezpieczenia terenu zwałowiska przed infiltracją opadów atmosferycznych. Wyniki badań modelowych wykazały, że teren zwałowiska będzie podtapiany. Wyniki obliczeń przepływu wód podziemnych są wykorzystywane do projektu rozbudowy systemu odwodnienia odkrywki i zwałowiska oraz rozbudowy monitoringu potencjalnych zagrożeń stateczności skarp zwałowiska w sąsiedztwie obiektów chronionych. Główne obiekty podlegające zabezpieczeniu w rejonie projektowanego zwałowiska to: filar Nysy Łużyckiej, droga międzynarodowa Trzciniec–Sieniawka oraz zaplecze techniczne i magazynowe kopalni. Wyniki obliczeń będą również wykorzystane do zaprojektowania technicznych zabezpieczeń zwałowiska w rejonie tych obiektów.

The paper presents the example of numerical modelling of groundwater flow, performed for the design assistance of waste soil dump from the Turów lignite open pit mine. The main purpose of the modelling was to predict water logging of the waste soil dump and its surroundings. Construction of a numerical model of groundwater flow for the currently recognized hydrogeological conditions in the waste soil dump area, and its verification as of July 2006, was performed. Using the verified model of groundwater flow, a prognostic model was developed for the year of 2015, since mining operations are intended to be extended into the northern part. The calculations were performed with the use of FEMWATER/GMS numerical program. The groundwater flow was analysed as a steady state through time, with an assumption of ideal protection of the waste soil dump against precipitation. The results of modelling indicate that the waste soil dump will be logged. Modelling test results of the groundwater flow will be applied for designing a dewatering system extension and a monitoring system of potential threat of slope stability of the waste soil dump constructed close to the protected objects. The main objects which need special protection during waste soil dump construction and dewatering are as follows: the Nysa Łużycka river bank, international road Trzciniec–Sieniawka and industrial infrastructure around the Turów lignite open mine. The modelling results will also be applied in designing adequate technical safety solutions to protect these objects.