Jakub Kapiszewski: Co właściwie miało miejsce w kopalni Wujek?

Prof. Grzegorz Mutke*: Doszło tam do tąpnięcia na skutek silnego jak na warunki Górnego Śląska wstrząsu o sile 4,1 w skali Richtera, chociaż w przypadku oceny tego typu zdarzeń posługujemy się pojęciem energii sejsmicznej, która w tym wypadku wyniosła 4*109 J, czyli 4 GJ. Takie zdarzenia mają miejsce zaledwie raz na kilka lat. Pragnę jednak podkreślić, że chociaż mechanizm powstania takich wstrząsów jest bardzo podobny do mechanizmu trzęsień ziemi, to jednak jego siła i skala oddziaływania jest zdecydowanie mniejsza. 

CZYTAJ WIĘCEJ: Po wstrząsie dwóch górników z Kopalni Wujek uwięzionych pod ziemią >>>

Co jest źródłem takich wstrząsów?

Prof. Adam Lurka*: Zwykle ognisko takiego wstrząsu znajduje się w miejscu jakiegoś uskoku tektonicznego, czyli najprościej mówiąc: naturalnie występującego pęknięcia dużych rozmiarów w skale na jakiejś głębokości. W takich miejscach co jakiś czas w naturalny sposób dochodzi do - jak się profesjonalnie mówi - relaksacji naprężeń, czyli spadku naprężeń w skale na skutek przesunięcia się dwóch powierzchni uskoku względem siebie. W wyniku tego uwalniania jest następnie energia kinetyczna w postaci drgań.

Co się dzieje potem?

Prof. Lurka: Górnictwo nie pozostaje obojętne dla otoczenia, w tym sensie, że wydobycie zmienia charakterystykę tych naturalnych naprężeń, którym poddawane są otaczające chodnik skały. Drgania wywołane przez wstrząs naruszają równowagę naprężeń w górotworze. Także tąpnięcie w Kopalni Wujek jest efektem nałożenia się na siebie dwóch zjawisk - po pierwsze wystąpienia wstrząsu, a po drugie, zmiany naprężeń w obrębie działalności górniczej. Innymi słowy, tąpnięcie to zjawisko sejsmiczne, które spowodowało uszkodzenie wyrobiska górniczego. Co konkretnie się stało, w sensie z jakiego typu uszkodzeniem mamy do czynienia tam na dole, przekonamy się jednak dopiero po wizji lokalnej, chociaż już teraz dysponujemy pewną wiedzą dzięki pracującym pod ziemią ratownikom.

Co możemy robić, żeby chronić się przed tego typu zjawiskami?

Prof. Mutke: Wielu wypadkom jesteśmy w stanie zapobiec już na etapie projektowania eksploatacji. W tej dziedzinie poczyniono olbrzymie postępy, które pozwalają uwzględnić cały szereg czynników geologiczno-górniczych poprawiających bezpieczeństwo. Kiedy zaczynałem pracę w GIG ok. 30 lat temu, na Śląsku dochodziło do 10-20 tąpnięć rocznie. Teraz dochodzi do jednego-dwóch, pomimo tego, że w skali całego regionu mamy do czynienia z 1,5 tys. wstrząsów rocznie o energiach większych niż 105 J.

A monitoring?

Prof. Mutke: Tutaj oczywiście także dokonaliśmy wielkich postępów, chociaż nie jesteśmy w stanie przewidzieć miejsca i czasu wystąpienia wstrząsu. Natomiast jesteśmy w stanie z dużą dokładnością wskazywać rejony, które stanowią zagrożenie. W tych rejonach stosuje się tzw. profilaktyką przeciwtąpaniową, np. strzelania materiałem wybuchowym, czyli kontrolowane eksplozje mające na celu zmniejszenie naprężeń w otaczających skałach.  

Czy takie wydarzenia nie zagrażają ludziom na powierzchni?

Prof. Mutke: O to możemy być spokojni. Pomimo tylu lat eksploatacji górniczej ani razu nie miała miejsca tutaj katastrofa budowlana, czyli zawalenie się budynku. Wstrząsy oczywiście są odczuwalne przez ludzi i ludzie się ich boją, to naturalne. Na przykład jedna z pracownic Instytutu mieszka w okolicy ostatniego wstrząsu, w bloku na piątym piętrze i wspomniała, że owej nocy lekkie rzeczy pospadały w jej mieszkaniu z półek. Zniszczenia budowlane zależą też od stanu technicznego budynków, więc oczywiście może dojść do spękania tynku, spadnięcia dachówek czy podobnych rzeczy.

Na Śląsku nie dojdzie więc do katastrofy?

Prof. Lurka: Najsilniejsze wstrząsy powodowane przez górnictwo stanowią nieporównywalnie mniejsze zagrożenie niż trzęsienia ziemi. Do zjawisk powodujących katastrofy budowlane dochodzi dla trzęsień ziemi o sile powyżej 6 w skali Richtera.

*Dr hab. inż. Grzegorz Mutke, prof. GIG - kierownik Zakładu Geologii i Geofizyki Głównego Instytutu Górniczego w Katowicach

*Dr hab. inż. Adam Lurka, prof. GIG - kierownik Laboratorium Geofizyki Górniczej, Głównego Instytutu Górniczego w Katowicach