Changes of recharge conditions of inflow W VI-32 at Wieliczka salt mine in the light of long-term isotopic investigations

W pracy przedstawiono podsumowanie 40 lat badań zawartości trytu oraz izotopów stabilnych (18O i 2H) w wodach dopływających do komory Z-32 na poziomie VI kopalni soli Wieliczka (wyciek W VI-32). Skład izotopowy wód z wycieku świadczy o zasilaniu mieszanym, z istotną komponentą wód współczesnych. Proporcje mieszania tych składowych ulegają okresowym, niekiedy znacznym wahaniom, co świadczy o zmiennych w czasie i skomplikowanych warunkach zasilania wycieku.In a paper the results of long-term isotopic investigations are presented. Both stable isotopes (18O and 2H) and tritium concentrations were measured in water appearing in the Z-32 chamber at the VI level in Wieliczka salt main. Observed changes in isotopic composition of waters from the inflow suggest mixing of tritium free water recharged in Holocene with essential component of contemporary waters containing tritium. Variable mixing proportions of these components suggest changeable and complicated conditions of water circulation

Securing the Ferdinand d´Este Chamber as an operation limiting water hazard at the northern boundary of the Wieliczka salt deposit

W artykule przedstawiono sposób zabezpieczenia jednej z komór w Kopalni Soli ‘Wieliczka”. Komora Ferdynand d´Este znajduje się w rejonie zaliczonym do III stopnia zagrożenia wodnego, przy północnej granicy złoża. Kopalnia Soli „Wieliczka” prowadzi systematyczne prace ograniczające zagrożenie wodne i zawałowe szczególnie przy północnej granicy złoża, poprzez zabezpieczenie lub likwidację komór w celu stabilizacji górotworu. W przypadku komór zabytkowych, których nie można zlikwidować wykonywana jest analiza geomechaniczna i hydrogeologiczna, a na ich podstawie powstaje projekt zabezpieczenia komory. Zabezpieczenie komory Ferdynand d´Este jest przykładem planowanych prac obejmujących zarówno obudowę kotwiową, obudowę podporową oraz szczelną likwidację, co stanowi przykład kompleksowego podejścia do występujących problemów hydrogeologiczno-górniczych w zabytkowej kopalni soli.This paper presents a procedure for securing one of the chambers of the “Wieliczka” Salt Mine. The Franz Ferdinand Chamber is located in a third degree water hazard zone at the northern boundary of the Wieliczka salt deposit. The “Wieliczka” Salt Mine conducts systematic works limiting water and cave-in hazards especially at the northern boundary of the salt deposit securing and liquidating chambers for the purpose of stabilizing the rock mass. Geomechanical and hydrogeology analyses are performed in the case of historic chambers that cannot be liquidated. Chamber-securing procedures are developed on the basis of the analyses results. Securing the Franz Ferdinand Chamber is an example of planned works including rockbolt supporting, chock supporting and tight-sealed liquidation being an example of a comprehensive approach to hydrogeology and mining problems that may arise in historic salt mines

Hydrogeological and geotechnical issues associated with water accumulation in the historic shafts of the Wieliczka Salt Mine: the Górsko Shaft case

Szyb Górsko został zgłębiony do głębokości poziomu I w pierwszej połowie XVII wieku i ukończono go prawdopodobnie w 1622 roku. W XIX wieku szyb pogłębiano, a w 1954 roku został zasypany do głębokości około 6 m p.p.t. Na podszybiach szybu oraz w pobliskiej komorze Fryderyk August rejestrowano wycieki solanek oraz okresowo wynoszony materiał skalny w postaci iłów pylastych. Teren wokół szybu systematycznie osiada, a rejestrowane średnie obniżenia terenu wynoszą ok. 13 mm/rok. W grudniu 2002 roku tempo osiadań wzrosło, powodując spękania budynku nadszybia. W lutym 2011 r. został opracowany projekt techniczny doszczelnienia szybu. Zaprojektowano 83 otwory doszczelniające otaczające szyb, o głębokości 18 m oraz trzy otwory kontrolne w tarczy szybu. Prace cementacyjne zaplanowano w czterech strefach głębokościowych przy użyciu zaczynów cementowych, a realizację projektu rozpoczęto w grudniu 2011 r.The Górsko Shaft was excavated to the depth of Level I in the first half of the seventeenth century, and was probably completed in 1622. in the nineteenth century, the shaft was extended. in 1954, the Górsko Shaft was filled up to a depth of approximately 6 meters below the ground. Infl ows out of the Górsko Shaft were first observed in the shaft bottom and in Fryderyk August chamber. Through suffusion and leaching salt formations, migratory waters caused soil settling and structural damage to the shaft top building. In February 2011, a technical design for the sealing of the Górsko Shaft was developed, which calls for cementing work and the elimination of surface water infl ow through the shaft into the mine workings. Engineering work related to the restriction of the flow of water into the Górsko Shaft began in December 2011

Kinematics of convergence of the rock mass and displacements of benchmarks in the area of the shaft St. Kinga at the salt mine “Wieliczka” S.A.

Pomiary konwergencji stosowane są w górotworze celem badania i lokalizacji miejsc szczególnie zagrożonych naprężeniami występującymi wskutek koncentracji eksploatacji w danym rejonie lub szczególnych właściwości geologicznych górotworu. Wyniki takich pomiarów mają zatem kluczowe znaczenie dla oceny zagrożeń geomechanicznych w kopalniach głębinowych. Stanowią również podstawę dla budowy i estymacji parametrów modeli teoretycznych. Analiza wyników pomiarów konwergencji w odniesieniu do całego masywu naruszonego górotworu jest niezwykle złożona i może być obarczona znacznymi błędami. Zebrano i przeanalizowano wyniki wieloletnich wysokościowych pomiarów geodezyjnych. Zgromadzono także wyniki dostępnych pomiarów konwergencji z kilku komór solnych. W artykule podjęto próbę prowadzenia analizy łącznie z oceną ruchów punktów wysokościowych w wyrobiskach kopalnianych i rurze szybowej. Analiza przestrzenna zestawiająca całość wyników z sytuacją górniczo-geologiczną pozwala na łatwiejsze i obarczone mniejszą niepewnością wnioskowanie. Tego typu analizy pozwalają na lokalizację związków przyczynowo-skutkowych pomiędzy konwergencją komór a przemieszczeniami punktów, a tym samym na lokalizację zagrożonych rejonów kopalni. Wdrożenie geograficznych systemów informacyjnych (GIS) pozwoliło na wykazanie celowości tego typu analiz.One of the main goals of convergence measurements in underground mining is assessing the risks related to caves deformations. Those deformations might be caused by the concentration of mining activities in a given region or by specific geological conditions. The results of such measurements are crucial for assessing the stability of caves in underground mines. The results of measurements are also used for improving the parameters and accuracy of theoretical models. The analysis of the convergence measurements and underground leveling is an extremely complex process, burdened with significant error. The results of the leveling and convergence measurements were gathered in the database. The presented research was focused on the analysis of the movements in mine chambers and in the shaft. The spatial analysis based on mining and geological factors can be used for defining the cause-and-effect relationships between the convergence of the chambers and the displacements of the measurement point. In this way the endangered areas could be established. Implementing of the geographical information systems (GIS) in the research enabled to work out complex analysis

Study of and research on rock mass deformation in the area of St. Kinga shaft in Wieliczka salt mine

Przedmiotem artykułu są wyniki badań rozwoju ciągłych deformacji górotworu w rejonie szybu Św. Kingi w Kopalni Soli „Wieliczka” S.A.,w całym okresie istnienia szybu, tj od drugiej połowy XIX w. Ze względu na to, że szyb pierwotnie nie podlegał monitoringowi geodezyjnemu, badania zostały wsparte wynikami obliczeń modelowych. Wyniki obliczeń skonfrontowano dla okresu po 1985 r. (pierwsze pomiary geodezyjne w rurze szybowej) z wynikami pomiarów wysokościowych. Zgodność wyników modelowania i pomiarów pozwoliła na objęcie górotworu w rejonie szybu prognozą na okres 25 i 50 lat. Zaprezentowane analizy pozwoliły ocenić dotychczasowe zagrożenia wzdłuż rury szybowej. Wyniki prognozy dają możliwość odpowiednio wczesnego projektowania ewentualnych prac profilaktycznych w obudowie szybowej, jak również zabezpieczeń w komorach zlokalizowanych w rejonie szybu. Efektem wykonanych badań będzie zapewnienie informacji o warunkach stabilności szybu w perspektywie kolejnych 50 lat.The results of the prognosis of continuous deformation in the region of the St. Kinga Shaft in Salt Mine “Wieliczka” SA have been presented. The prognoses were performed over the shaft lifetime (from the second half of the 19th century until 2013). The shaft has been measured since 1985 but deformations in that region occurred earlier. That is why the estimation of the total deformation around the shaft was reprognosed for the period preceding the year 1985. The results of the reprognosis were confronted with the results of measurements done in the shaft after 1985. Basing on the reprognosis and measurement results one could predict deformation that might have occurred around the shaft within 25 and 50 years. Current threats around the shaft could be assessed on the basis of the presented analyses. Besides, the reinforcement of the shaft could be designed and protection plans worked out for chambers located in the region of the shaft. The result of the calculations provided information on the stability conditions of the shaft for the next 50 years