The review of the rock salt exploitation techniques in the underground rock salt mines

Produkcja soli kamiennej w podziemnych kopalniach soli na świecie przekracza 43 mln ton rocznie. Sól kamienną eksploatuje się stosując różne techniki i systemy wybierania, w zależności od budowy geologicznej i warunków geologiczno- górniczych w złożu, stopnia mechanizacji, lokalnego doświadczenia górniczego i tradycji. Największymi producentami soli są kopalnie w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie i Niemczech. Powszechnie stosowanymi systemami eksploatacji w kopalniach soli są systemy komorowe właściwe oraz komorowo-filarowe. Urabianie skał odbywa się dwiema technikami: z zastosowaniem materiałów wybuchowych oraz maszynowo kombajnami chodnikowymi. Związane są z tym rozmaite rozwiązania procesów ładowania, odstawy i transportu urobku. W Polsce działają dwie podziemne kopalnie soli: Kopalnia Soli „Kłodawa” oraz rozpoczynająca produkcję nowa kopalnia - oddział eksploatujący sól w złożu Bądzów w KGHM Polska Miedź S.A. O/ZG „Polkowice-Sieroszowice”. Wielkość wydobycia pochodzącego z kopalni w Kłodawie przekroczyła w 2013 r. 0,6 mln ton. W obu kopalniach stosuje się systemy eksploatacji komorowe właściwe z odmienną techniką urabiania skał. Przegląd sposobów i technik eksploatacji stosowanych obecnie w kopalniach soli na świecie może być inspiracją dla rozwiązań w kopalniach soli w kraju.The global production of rock salt in underground salt mines does not exceed 43 million tons a year. Rock salt is mined with various technologies and extraction systems, depending on the geological structure and mining conditions of the deposits and the degree of mechanization, as well as the local mining experiences and traditions. The salt mines located in the United States, Canada, and Germany are the largest rock salt producers. Chamber and chamber-and-pillar extraction systems are the most often used methods of salt extraction. Rock cutting is based on two techniques: one with the use of explosives and the other one based on the use of machines: continous miners. These methods are also associated with various solutions provided for the processes of loading, delivery, and transportation of the salt. Two underground salt mines operate currently in Poland: the “Kłodawa” Salt Mine and the newly established Salt Extraction Division “Polkowice-Sieroszowice” Salt Mine of the Bądzów Salt Deposit, division of the KGHM Polska Miedź S.A. The output of the “Kłodawa” Salt mine exceeded 0.6 million tons in 2013. Both Polish salt mines apply the chamber extraction systems, with diverse rock cutting techniques. A review of the global mining methods and techniques may be an inspiration for the selection of extracting solutions for the Polish salt mines

Rock salt mines in Romania - the tradition and present days

The rock salt production in Romania has a long tradition since Roman Empire times. Today the salt is produced in underground mines and as salt in brine. The total production is around 2.6 mln Mg per year. Contemporary salt mining combines the rock salt exploitation with tradition by creating touristic routes, museums and sanatories in old mining openings. Three of several mines producing rock salt and brine are presented: Salina Praid, Salina Targu Ocna i Salina Cacica. The mines were visited by Polish Salt Mining Association (PSGS) during geological and mining seminar which took place in Romania from 10th to 14th July 2009

Current techniques of rock salt mining in the underground mines

Wydobycie soli kamiennej w kopalniach podziemnych stanowi około 1/6 całkowitej produkcji soli na świecie. Największymi producentami są: USA, Kanada i Niemcy. Znaczące wydobycie mają m.in.: Wielka Brytania, Włochy i Rosja. W artykule przedstawiono współczesne techniki wydobycia soli kamiennej na przykładzie wybranych kopalń podziemnych tych krajów, koncentrując się na charakterystyce warunków geologiczno-górniczych, systemach eksploatacji i stosowanych rozwiązaniach technologicznych. W zakończeniu zostały sformułowane wnioski na temat tendencji w technologiach wydobycia soli, które mogą być przydatne przy rozwiązywaniu problemów górnictwa solnego w naszym kraju.Total output of rock salt from the underground mines is about 1/6 of the total world salt production. The countries with the largest rock salt production are: the United States, Canada and Germany. A significant output come also i. e. from: Great Britain, Italy and Russia (Tabl.1, 2.). In this paper, the current techniques of salt mining in selected mines in these countries have been presented. The analysis focuses on geology and mining conditions, techniques of exploitation and applied technologies (Tabl. 3). At the end, the conclusions on trends in salt mining technologies are drawn. They can be useful for salt mining industry in our country

Water disasters in salt mining worldwide - causes, counter measures, consequences

Podziemne kopalnie soli kamiennej i soli potasowych są narażone na gwałtowne dopływy wód spoza złoża do wyrobisk górniczych, zagrażające ich zatopieniem. Pomimo znacznego postępu w znajomości geologii złóż solnych, bogatego doświadczenia górniczego i postępu w technologiach górniczych, dochodzi również w dzisiejszych czasach do katastrof wodnych, których skutkiem jest utrata kopalni, utrata zasobów złoża oraz zniszczenia na powierzchni przebiegające z niezwykłą intensywnością. Przypadki takie zaszły w ostatnim ćwierćwieczu w kilku zagłębiach solnych, np. w Stanach Zjednoczonych, Niemczech, Rosji, Ukrainie, Białorusi. W artykule dokonano próby usystematyzowania przyczyn katastrof wodnych w kopalniach soli na świecie, które zaszły w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat. Przedstawiono sposoby zwalczania dopływów oraz dalsze konsekwencje katastrof wodnych wyrażające się poważnymi deformacjami górotworu i powierzchni. Problem realnego zagrożenia wodnego w kopalniach soli w Polsce jest nieustająco aktualny, wobec trwającej od dziesięcioleci eksploatacji w wysadzie solnym w Kopalni Soli „Kłodawa”, rozpoczęcia wydobycia w pokładowym złożu solnym Bądzów w KGHM Polska Miedź S.A. oraz wobec zabezpieczania wyrobisk w historycznych kopalniach w Bochni i Wieliczce. Artykuł został zakończony wnioskami, przydatnymi dla bezpieczeństwa eksploatacji i utrzymania wyrobisk w reżimie zagrożenia wodnego w krajowych kopalniach soli.Underground mines of rock and potassium salts are exposed to violent water inflows into mining excavations causing flooding hazard in the mine. Despite considerable progress in the geology of salt deposits, great mining experience and progress in mining technologies, there are also current water disasters with such consequences as loss of mine, loss of reserves and extremely intense damages on the surface. Such cases have occurred in the last quarter of the century in several salt basins, for instance in the United States, Germany, Russia, Ukraine, Belarus. In this paper, attempts have been made to systematize the causes of water disasters in salt mines worldwide and, based on the review of literature, they have been illustrated by descriptions of individual events that have taken place in the past several decades. The counter measures against water inflow and their effectiveness, as well as further consequences of water disasters resulting in serious deformations of the rock and surface, have been described. The problem of real water hazard in salt mines in Poland is constantly current, considering the decades of operation of the salt mine Kłodawa, the beginning of mining activity in the salt deposit Bądzów (KGHM Polska Miedź S.A.) and problems with old salt chambers protection in the historical mines in Bochnia and Wieliczka. This paper has been completed with conclusions useful for the safe operation and maintenance of the workings in the Polish salt mines in the water hazard regime

Solution Mining Techniques at Łężkowice Salt Deposit - from the history of brine production in the Sub-Carpathian region

Złoże soli kamiennej w Łężkowicach leżące na Podkarpaciu na wschód od Krakowa było eksploatowane metodą ługowniczą z powierzchni w latach 1968-1988. Do produkcji solanki zastosowano kilka odmian technologicznych ługowania. Wraz z postępem wydobycia na polach eksploatacyjnych rozwinęły się niecki osiadań, powstały liczne zapadliska i doszło do zasolenia rzeki Raby. Przez wiele lat podczas eksploatacji i po jej zakończeniu trwały próby zapobiegania destrukcji powierzchni poprzez podsadzanie komór. W artykule scharakteryzowano techniki ługownicze oraz skutki ich stosowania wyrażające się niewłaściwym rozwojem komór. W 2008 roku proces likwidacji kopalni oraz szkód górniczych na powierzchni został zakończony a teren dawnej kopalni - zrekultywowany. Celem artykułu jest zreasumowanie doświadczeń Otworowej Kopalni Soli "Łężkowice" w dziedzinie technik ługowniczych w roku jej ostatecznej likwidacji.The rock salt deposit Łężkowice occurs in the Sub-Carpathian region to the east of Krakow. The deposit was exploited by solution mining from the surface since 1968 to 1988. Several solution mining techniques were applied in the mine for brine production. Consequently to the progress of the brine output, the subsidence troughs were developed on the well field, numerous sinkholes were created and then the salinity of Raba river appeared. During the exploitation and many years after the mine closure the great attempts were carried out to limit the surface damages by salt caverns backfilling. In the article several leaching techniques applied in the Łężkowice mine are presented as well as the resulting incorrect cavern development. The process of backfilling, leveling of surface damages and mining area recultivation finished in 2008. The goal of the article is the recapitulation of the solution mining experience in the "Łężkowice" mine in the year of its final closure

SWOT analysis of the waste recovery technique for filling excavation in the salt mine

W artykule przedstawiono analizę SWOT dla technologii wypełniania i likwidacji wyrobisk poeksploatacyjnych w Kopalni Soli „Kłodawa” z odzyskiem odpadów wtórnych, pochodzących ze spalarń odpadów komunalnych. Rozpatrywano dwie technologie wypełniania wyrobisk: suchymi odpadami w opakowaniach i odpadami jako głównymi składnikami samozestalających się mieszanin przeznaczonych do transportu hydraulicznego Zidentyfikowano i scharakteryzowano kluczowe dla przedsięwzięcia czynniki, tzn.: położenie kopalni, warunki geologiczne i hydrogeologiczne, zagrożenia naturalne, strukturę kopalni i objętość wyrobisk poeksploatacyjnych oraz wybrane technologie odzysku w powiązaniu z właściwościami odpadów. Ustalono mocne i słabe strony oraz szanse i zagrożenia technologii: środowiskowe, techniczne i społeczne. Analiza SWOT wskazała, że proponowana technologia jest korzystna dla środowiska i gospodarki, a korzyści z zastosowania technologii przewyższają ryzyko związane z możliwymi zagrożeniami.In the paper, the SWOT analysis of the filling and closure of the post-exploitation excavations in the salt mine Kłodawa, with waste recovery technique for the secondary waste from municipal waste incinerators, is presented. Two techniques of the excavations filling were considered: with dry packaged waste and with waste as a main component of self-solidifying mixtures intended for hydraulic transport. Key factors for the technology have been identified, i.e.: location of the mine, geological and hydrogeological conditions, natural hazards, mine structure, volume of excavations and characteristic of the recovery technologies in relation to waste properties. Strengths and weaknesses, opportunities and threats: environmental, technical and social of technology have been determined. The SWOT analysis indicates that the proposed technology is beneficial to the environment and economy, and that the benefits of technology predominated the risk of possible threats

Exploitation of potash deposits in eastern Małopolska during the Second Polish Republic - a contribution to the history of salt mining in the Sub-Carpathian region

W Polsce obecnie nie wydobywa się soli potasowej. Jednakże w latach międzywojennych, między 1921 a 1939 rokiem, na terenach polskich w Małopolsce wschodniej rozpoczęto na skalę przemysłową wydobycie i przeróbkę soli potasowych i potasowo-magnezowych - głównie sylwinitu, langbeinitu i kainitu w kopalniach w Kałuszu, Stebniku i Hołyniu, należących do spółki Towarzystwo Eksploatacji Soli Potasowych (TESP). Eksploatację prowadzono systemami komorowymi w kilku odmianach dostosowanych do budowy geologicznej złóż, z urabianiem skał materiałami wybuchowymi, w niektórych przypadkach z podsadzką suchą lub płynną, pochodzącą z odpadów z zakładu przeróbki. W 1938 r. wydobycie łączne z kopalń osiągnęło 567 000 ton, przy zatrudnieniu 2300 osób. Wybuch II wojny zakończył ten epizod w historii polskiego górnictwa solnego.Potash deposits are not presently extracted in Poland. However, during the interwar period (1921-1939), the extraction and processing of potassium and magnesium salts - mainly sylvinite, langbeinitite and kainitite - took place in eastern Małopolska. The potash mines, operated by Society for the Exploitation of Potassium Salt (TESP), existed in Kałusz, Stebnik and Hołyń. Salt was extracted by a method of chamber mining with the use of drilling and blasting techniques, sometimes with rock or hydraulic fill transported from the processing plant. In 1938 the total output of the mines reached 567 000 tonnes of salt, with 2300 people employed. The outbreak of World War II put a definite end to this episode of Polish potash mining

Ocena możliwości wznowienia eksploatacji części zasobów pozostawionych w polu eksploatacyjnym nr 2 Kopalni Soli "Kłodawa" na przykładzie komory KS-21/600

In the article the actions are presented, which were undertaken to restart the exploitation in chamber KS-21 on working level 600 in the "Kłodawa" Salt Mine. The chamber had not been extracted during the exploitation of working level 600 because of the fact that the heading was the way of haulage of excavated material from the so called "part A" of the chamber. The re-exploitation in that place requires getting a deviation from the operative rigour in connection with driving the heading in the salt diapir. In order to attain that, many activities were done to confirm the hypothesis that reexploitation does not threaten the stability of field number 2.W artykule przedstawiono podjęte działania poprzedzające wznowienie eksploatacji w komorze KS-21 na poz. 600 w Kopalni Soli "Kłodawa". Komora ta nie została wybrana w trakcie eksploatacji poz. 600 z uwagi na fakt, że chodnik komorowy stanowił drogę odstawy urobku z tzw. "części A" komory. Wznowienie eksploatacji w tym miejscu wymaga uzyskania odstępstwa od obowiązujących rygorów w związku z prowadzoną eksploatacją w wysadzie solnym. W związku z tym przeprowadzono szereg czynności, których celem było potwierdzenie hipotezy, że podjęcie eksploatacji nie stanowi zagrożenia dla stateczności pola nr 2

The conceptual model for three-stage isolation in the underground waste storage facility within the salt dome

W Polsce planowane jest utworzenie podziemnego składowiska odpadów w kopalni soli. Celem artykułu jest przedstawienie modelu trwałej izolacji substancji szkodliwych od wód podziemnych i biosfery w składowisku w wysadzie solnym. Podstawą do utworzenia modelu są doświadczenia uzyskane w podziemnym składowaniu w krajach Europy Zachodniej, znajomość geologiczno-górniczych warunków i techniki eksploatacji soli w wysadach solnych Polski. Dla wysadu solnego stworzono koncepcję trzystopniowej izolacji uwzględniając sztuczne i naturalne bariery w składowisku.The construction of the underground waste storage facility in the salt mine in Poland is planned. The aim of this article is to demonstrate a model of permanent isolation of pollutants from groundwater and the biosphere in the storage located within the salt dome. The basis for the model are: the experiences gained in underground storage in Western Europe, the knowledge of geological and mining conditions and saltmining techniques in salt domes, Central Poland. For the salt dome a three-stage isolation concept has been revealed taking into account natural and artificial barriers

Construction of storage caverns in salt deposits-geological and mining aspects

In the last two decades two underground storage facilities were constructed by leaching caverns in salt domes in Poland. Although the storage facilities appeared successful, many wrong ideas about geological and technical problems connected with the underground storage in salt caverns are still popular. Therefore, the paper presents a brief review of the most important aspects of this subject along with history of underground storage in salt caverns, types of storage facilities and geological and technical conditions to be met in selection of the site. Moreover, the problems of water supply and brine recycling or disposal are also discussed and issues connected with spacing, shape and size of caverns and tightness and operation pressure ranged are presented