Geological causes and the sequence of water encroachment into the Mina cross-corridor of the “Wieliczka” Salt Mine

W 1992 roku w Kopalni Soli „Wieliczka” doszło do katastrofy wodnej. Podczas przebudowy ostatnich metrów poprzeczni Mina zlokalizowanej na IV poziomie kopalni zaistniały gwałtowne wypływy wody niosącej duże ilości materiału skalnego. Apogeum wypływów miało miejsce jesienią 1992 roku, kiedy doszło do destrukcji powierzchni terenu na przedpolu poprzeczni. Przyczyny zaistnienia katastrofy są złożone i sięgają początku XX wieku, kiedy kopalnia pod presją krytyki dotyczącej złej jakości wydobywanej soli poszukiwała nowych pól eksploatacji złoża. Do prac rozpoznawczych należało przedłużenie północnych końcówek poprzeczni Strzelecki, Dunajewski i Mina, dokonane w latach 1908-1917. Z uwagi na budowę geologiczną górotworu w przypadku poprzeczni Mina przedsięwzięcie okazało się chybione. Z powodu braku właściwego nadzoru nad prowadzonymi pracami, przekroczono granicę złoża i otrzymano w efekcie dopływ nienasyconej wody pochodzącej z utworów chodenickich. Granicy złoża wówczas nie wychwycono, o czym świadczą archiwalne materiały kartograficzne z lat 20. Wyciek w poprzeczni został zarejestrowany i podlegał systematycznej kontroli. Widnieje on na archiwalnej mapie z lat 30. Po II wojnie światowej dopuszczono do pogorszenia się technicznego stanu poprzeczni i ostatecznie w 1971 roku końcowe kilkadziesiąt metrów chodnika uległo zawałowi. Wyciek w poprzeczni przestał być kontrolowany i ujmowany i w sposób nieopanowany migrował na niższe poziomy kopalni, powodując destrukcję górotworu. W latach 80. postanowiono odbudować poprzecznię w celu ponownego ujęcia wycieku. Obowiązująca w górnictwie solnym instrukcja Zjednoczenia Kopalnictwa Surowców Chemicznych nakazywała ujmowanie wód kopalnianych w miejscu ich dopływu w celu uniemożliwienia migracji nienasyconych wód w solnym górotworze. W drugiej połowie lat 80 zaprojektowano przebudowę chodnika, jednak zbyt forsowną. Realizacja tego projektu na początku lat 90., w warunkach przemian społecznych i gospodarczych zachodzących w Polsce i zmian personalnych w kopalni doprowadziła do zaistnienia katastrofy wodnej w poprzeczni. Katastrofa ta oprócz negatywnych skutków miała jednak także swe pozytywne aspekty w postaci restrukturyzacji kopalni i wypracowania nowoczesnych metod zwalczania zagrożenia wodnego w górnictwie solnym.Catastrophic water intrusion into the Wieliczka Salt Mine occurred in 1992. When the final section of the Mina Crosscorridor, located at Level IV of the Salt Mine, was under reconstruction, sudden inflow of water carrying large amounts of rock material encroached the workings. The maximum leaks volume occurred in the autumn of 1992, with the destruction of land surface on the foreground of the cross-corridor (phot.1). The causes of the catastrophic events were complex and went back to the beginning of the 20th century when the Salt Mine management started to search for new mining fields under the pressure of criticism relating to the poor quality of extracted salt. Exploration works involved extension of the northern sections of the Strzelecki, Dunajewski, and Mina Cross-corridors conducted in 1908-1917. The last of the three projects failed, owing to the geological structure of the rock mass (fig.1). The salt deposit boundary was penetrated by the cross-corridor, probably due to poor supervision, and, consequently, unsaturated water originating from the Chodenice formation (fig.6), flew into the workings. The salt deposit boundary was not correctly identified, as proved by the archival cartographic materials of the 1920’s (fig.2,3). The leak was registered and put under regular inspections which we can see on the 1930’s maps (fig.4). After World War II, the technical condition of the cross-corridor was neglected and the end section several dozens of metres long collapsed in 1971. The water could not be controlled any longer and it migrated to the lower levels of the Salt Mine, causing rock mass destruction (fig.5). The management decided to reconstruct the cross-corridor in the 1980’s and plug the leak. The salt mining instructions adopted by the Chemical Minerals Corporation ordered plugging water leaks on location to prevent migration of unsaturated water within salt deposit. In the second half of the 1980’s, the reconstruction project was designed, but the works were too extensive (fig.7). The project was conducted in the early 1990’s, the period of social and economic transformations, as well as personnel replacements, occurring in Poland and in the Salt Mine itself. Those also contributed to the developments. Besides the negative effects, the catastrophe resulted in the implementation of a restructuring project and working out modern methods of water hazard control in salt mining

Magnum Sal - the Michałowice chamber in the Wieliczka Salt Mine (Poland)

Komora Michałowice należy do najbardziej znanych wyrobisk w Kopalni Soli Wieliczka. Usytuowana w centrum kopalni, łącząca ze sobą poziom I z poziomem II niższym, jest atrakcją trasy turystycznej od początku jej kształtowania się, czyli od lat 30. XIX stulecia. W procesie zabezpieczania komory Michałowice prowadzono w zasadzie wszystkie rodzaje prac górniczych mających zastosowanie w wielickiej kopalni. W celu rozpoznania budowy geologicznej najbliższego otoczenia komory wykonano cały szereg prac, począwszy od bezpośredniego kartowania wyrobisk, poprzez prace wiertnicze aż do badań geofizycznych. Celem niniejszego artykułu jest, oprócz przedstawienia historii komory Michałowice oraz budowy geologicznej górotworu w jej rejonie, ukazanie procesu zabezpieczania tego wyrobiska w zależności od postępującego przez lata rozpoznania geologicznego jego otoczenia oraz wpływu budowy geologicznej tej partii złoża na dobór właściwych zabezpieczających prac górniczych.The Michałowice chamber is one of the most famous excavations in the Wieliczka Salt Mine. Located in the centre of the mine, connecting level I with level II lower, is a tourist attraction of the underground tourist route from the beginning of its evolution, i.e. from the thirties of the 19th century. Virtually all types of mining works used in the Wieliczka mine have been conducted in the renovation process of the Michałowice chamber. In order to recognise the geological structures of the closest environment of the chamber a wide range of works have been conducted, from direct mapping of excavations, through drilling works to geophysical surveys. The purpose of this article, apart from presenting the history of the excavation and also the geological structures surrounding the Michałowice chamber, is to show how the renovation process depends on geological recognition of this part of the salt deposit

Automatyczna adaptacja interfejsu człowiek-komputer

Human-computer interaction (HCI) is an emerging field of science aimed at providing natural ways for humans to use computers. Among many systems are vision-based approaches, utilizing face tracking and facial action recognition. Many sources of variation in facial appearance exists, which make recognition a challenging task. Often, uncomfortable manual calibration of the system is required. Therefore, in our opinion the key issue is the automatic adaptation of the machine to human rather than vice versa.Interakcja człowiek-komputer (ang. human-computer interaction - HCI) to nowa dziedzina nauki ukierunkowana na rozwój naturalnych i intuicyjnych sposobów korzystania z komputerów i rządzeń. Wśród wielu stosowanych rozwiązań znajdują się systemy potrafiące śledzić cechy i rozpoznawać mimikę twarzy, wykorzystujące algorytmy przetwarzania i analizy obrazów. Rozpoznawanie mimiki jest trudnym zadaniem ze względu na istnienie wielu źródeł zmienności w wyglądzie twarzy. Bardzo często skutkuje to koniecznością ręcznej i niewygodnej kalibracji systemu. Dlatego, też zdaniem autora, kluczową sprawą jest takie konstruowanie algorytmów, aby system adaptował się automatycznie do człowieka, a nie odwrotnie

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

Chemical and discharge changes of the WIII-9 leakage as an evaluation element of a risk of flooding Wieliczka Salt Mine

Wyciek WIII-9 zlokalizowany jest na III poziomie Kopalni Soli Wieliczka w poprzeczni Koerber w rejonie tzw. ''bunkra popiołowego'', wybudowanego w okresie II wojny światowej lub zaraz po jej zakończeniu. Do bunkra sypano żużel z kopalnianej kotłowni, wykorzystując wykonane w tym celu trzy otwory z powierzchni. Żużel przewożono i lokowano w pobliskich wyrobiskach komorowych. W rejonie wylotów otworów rejestrowano od 1969 roku wykroplenia solanki. W roku 1987 przeprowadzono likwidację otworów popiołowych. Wydatek wycieku zmniejszył się, ale nadal istnieje dopływ w ilości około 0,1 1/min. Dopływ ujęty jest w dwóch rząpiach. Na podstawie obserwacji jakościowych (zasolenia i zawartości jonów SO4, Ca, Mg) i wydajności wycieku - pomiarów wykonywanych w ciągu kilkudziesięciu lat analizowano zmienność tego dopływu. Omówiono założenia projektu doszczelnienia otworów zsypowych mającego na celu likwidację zagrożenia wodnego tego rejonu.WIII-9 leak is located on the third level of Wieliczka Salt Mine in the Koerber crosswise gallery in the area of ''ash shelter'' which was built during the Second World War or just after its finished. Slag from local boiler room was stored in this shelter by the use of three boreholes from the surface. Slag was carried and placed in the nearby chambers. In the area of boreholes droplet leakages were reported since 1969. In 1987 boreholes were liquidated. Leakage discharge was reduced but it still exists in amount of about 0,1 1/min. The inflow is intaken in two places. Changes of this leakage during the dozen years were analyzed on the basis of the qualitative observations (salinity and 504, Ca, Mg contest) and leakage discharge. It was speak about the main assumption of pouring boreholes insulation due to reducing a risk of this area excavation flooding. The main assumption of pouring boreholes insulation was discussed due to reducing the risk of flooding the excavation sites in this area

Mineralogical and geochemical characteristics of the iron corrosion products from the Wieliczka Salt Mine

Korozja jest to proces stopniowego fizykochemicznego niszczenia metali pod wpływem działania środowiska otaczającego (przeważnie ciekłego i gazowego). Jednym z nich jest środowisko o podwyższonych zasoleniu, w którym proces ten zachodzi wyjątkowo szybko. Próbki do badań zostały pobrane w czasie kilku zjazdów do Kopalni Soli "Wieliczka". Były to różne metalowe fragmenty (rury, łańcuch, zawory). Makroskopowo zaobserwowano, że pobrane próbki uległy korozji w różnym stopniu: częściowo lub całkowicie. W próbkach, które uległy korozji całkowicie wydzielono dwie główne jej warstwy (warstwę zewnętrzną "A" oraz wewnętrzną "B"). Każda warstwa następnie została podzielona na dwie podwarstwy. Dodatkowo wyróżniono czarne pęcherze, które powstały głównie na fragmencie łańcucha. Wykonane badania XRD wykazały, że minerały budujące poszczególne warstwy to: akaganeit, hematyt, goethyt, halit, lepidokrokit oraz magnetyt. Skład mineralny poszczególnych warstw w znacznym stopniu wpływa na ich zabarwienie. W mikroskopie skaningowym z systemem analitycznym EDS wyróżniono w warstwach różne formy morfologiczne o zróżnicowanym składzie chemicznym.Corrosion is a process of physico-chemical destruction of metals under the influence of surrounding environment. In a salt mine, where the salinity of air and water is high, the destruction is very fast and efficient. Metal fragments (pipes, chain), at different progress of corrosion, were collected underground in the Wieliczka Salt Mine. Two main layers of corrosion were distinguished (external "A" and internal "B"), each of them was further subdivided into two sublayers. In addition, black blebs, present on the surface of different metal fragments, were studied. XRD determinations showed that the studied layers were composed of different amounts of: akaganeite, hematite, goethite, halite, magnetite, and subordinate amounts of lepidocrockite. The mineral composition greatly affects the color of the layers. SEM-EDS studies revealed various morphological forms of different chemical composition