Roads and Bridges - Drogi i Mosty
20, 3, 2021, 267-288

Specificity of design criteria of structures on the surface of mining and post-mining areas threatened by flooding: case study of a large-scale road project

Dariusz Ignacy Mail
Central Mining Institute, 1 Gwarków Sq., 40-166 Katowice
Piotr Gruchlik Mail
Central Mining Institute, 1 Gwarków Sq., 40-166 Katowice
Published: 2021-09-30

Abstract

The subject of this article is a detailed location analysis of the Silesian section of the A1 Highway crossing the artificially drained “Bytom – Centrum I” mine subsidence area and the impact of this location on changes in the aquatic environment caused by mining. Ore and hard coal mining has resulted in significant hydrogeological and hydrological transformation of the mine subsidence area. Over 200 years of drainage of the deposits and the land surface has led to the formation of a deep depression cone resulting in the dewatering of many mining and post-mining areas throughout the entire Upper Silesia region. These artificial water conditions of the mine subsidence area environment are often treated as natural. However, mining entities and/or their legal successors are obliged by law to restore the original natural water conditions in the process of mine closure. This may lead to flooding of post-mining areas threatened by flooding. This article assesses the impact of the location of the highway right-of-way on the scale and extent of current and projected (after the complete cessation of drainage operations) flooding of the land surface. In the final part of the article the authors analyse and assess legal provisions that constitute a legal basis for the design of civil engineering structures in mine subsidence areas.

Keywords


design of civil engineering structures, impact of mining, mine subsidence area, post-mining area, threat of flooding.

Full Text:

PDF PDF PDF

References


Ignacy D.: Metoda oceny zagrożenia zawodnieniem terenów górniczych i pogórniczych. Przegląd Górniczy, 73, 1, 2017, 26-38

Alvarez R., Ordóñez M.A., De Miguel E., Loredo C.: Prediction of the flooding of a mining reservoir in NW Spain. Journal of Environmental Management, 184, 2016, 219-228, DOI: 10.1016/j.jenvman.2016.09.072

Fan T., Yan J., Wang S., Ruan S.: The environment and the utilization the status of the subsidence area in the Xu Zhou, Yan Zhou and Huainan and Huaibei region of China. AGH Journal of Mining and Geoengineering, 36, 3, 2012, 127-133

Glȁßer C., Thürkow D., Dette Ch., Scheuer S.: The development of an integrated technical – methodical approach to visualize hydrological processes in an exemplary post-mining area in Central Germany. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 65, 3, 2010, 275-281, DOI: 10.1016/j.isprsjprs.2009.11.002

Marschalko M., Yilmaz I., Kubečka K., Bouchal T., Bednarik M., Peňáz T.: Utilization of an underground mining evaluation map incorporating the effect of landslides and surface flooding for land-use purpose, Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 73, 4, 2014, 1117-1126, DOI: 10.1007/s10064-014-0634-4

The Act of 27 April 2001: Environmental protection law. The Journal of Laws (Dz.U.), 2001, No. 62 Item 627 as amended.

Bukowski P., Augustyniak I.: Analiza zjawisk związanych z całkowitym zaprzestaniem odwodnienia wyrobisk górniczych na przykładzie byłej kopalni “Maria”. Miesięcznik WUG: Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie, 125, 1, 2005, 13-21

Staszewski B., Bukowski P.: Konsekwencje hydrogeologiczne likwidacji kopalń dla powierzchni. Problemy związane z likwidacją kopalń węgla kamiennego z punktu widzenia gmin górniczych, Główny Instytut Górnictwa, Katowice, 2001, 19-26

Sztelak J., Kapuściński T., Szczepański W., Cempiel E.: Ujęcie wód kopalnianych dla celów przemysłowych i pitnych w aspekcie ochrony powierzchni terenu w północno-wschodniej części Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego. Materiały z konferencji nt.: Postęp naukowy i techniczny w geologii górniczej węgla kamiennego; Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej Nr 900, Seria Górnictwo, Zeszyt 149, Gliwice, 1986, 371-381

Rogoż M., Posyłek E.: Problemy hydrogeologiczne w polskich kopalniach węgla kamiennego. Główny Instytut Górnictwa, Katowice, 2000

Borecki M. (red.): Ochrona powierzchni przed szkodami górniczymi. Wydawnictwo “Śląsk”, Katowice, 1980

Wilk Z. (ed.): Hydrogeologia polskich złóż kopalin i problemy wodne górnictwa, Tom 1, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo Dydaktyczne AGH, Kraków, 2003

Bukowski P.: Zawodnienie powierzchni terenu spowodowane działalnością górniczą prowadzoną w GZW w okresie od rozwoju górnictwa lat 70. i 80. XX wieku do okresu restrukturyzacji kopalń. Przegląd Górniczy, 62, 5, 2006, 15-24

Frolik A., Staszewski B.: Likwidacja kopalń a zagrożenie wodne powierzchni. Materiały z konferencji naukowo-technicznej pt.: “VIII dni miernictwa górniczego i ochrony terenów górniczych”, Główny Instytut Górnictwa, Ustroń, 2005, 100-106

Sikorska-Maykowska M. (ed.): Waloryzacja środowiska przyrodniczego i identyfikacja jego zagrożeń na terenie Województwa Śląskiego. Państwowy Instytut Geologiczny i Urząd Marszałkowski Województwa Śląskiego, Warszawa, 2001

Budryk W., Knothe S.: Zasady klasyfikacji terenów Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego ze względu na możliwość ich zabudowy; Biuletyn nr 4, PAN – Komitet ds. GOP, Warszawa, 1956

Bromek T., Kowalski A., Kwiatek J.: Klasyfikacja terenów pogórniczych, in: Człowiek i środowisko wobec procesu restrukturyzacji górnictwa węgla kamiennego. Agencja Wydawniczo-Konsultingowa “GEO”, Kraków, 2001, 383-397

Fiszer J., Sarna S.: Zagrożenia i ochrona budynków na obszarach zalewowych. Gospodarka Wodna, 8, 2001, 339-343

Kwiatek J. (ed.): Ochrona obiektów budowlanych na terenach górniczych. Wydawnictwo Głównego Instytutu Górnictwa, Katowice, 1998

Kwiatek J.: Ocena bezpieczeństwa obiektów budowlanych poddanych oddziaływaniom górniczym. Materiały z II Konferencji Naukowo-Szkoleniowej pt.: Bezpieczeństwo i ochrona obiektów budowlanych na terenach górniczych, Prace Naukowe GIG: Górnictwo i Środowisko, Wydanie specjalne, 6, 2008, 231-250

Jankowska M., Lisiewicz S.: Kartograficzne i geodezyjne metody badania zmian środowiska. Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Poznaniu, Poznań, 1998

Ignacy D.: Zarządzanie zawodnieniami powierzchni na terenach górniczych w procesie kwalifikacji zasobów przemysłowych (Artykuł polemiczny). Miesięcznik WUG: Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie, 280, 12, 2017, 22-29

Ignacy D.: Zarządzanie zawodnieniami terenów górniczych w procesie planowania przestrzennego gmin górniczych. Gospodarka Wodna, 11, 2018, 341-345

Ignacy D.: Zarządzanie zawodnieniami terenów górniczych w procesie napraw szkód górniczych. Gospodarka Wodna, 4, 2019, 7-12

Ignacy D.: Relative elevations of the surface of artificially drained mine subsidence areas as significant aspects in formulating environmental policy. Journal of Hydrology, 575, 2019, 1087-1098, DOI: 10.1016/j.jhydrol.2019.05.091

Ignacy D.: Comprehensive method of assessing the flood threat of artificially drained mine subsidence areas for identification and sustainable repair of mining damage to the aquatic environment. Water Resources and Industry, 26, 2021, 100153, DOI: 10.1016/j.wri.2021.100153

The Act of 9 June 2011: Geological and mining law. The Journal of Laws (Dz.U.), 2020, Item 1064, 1339

The Ordinance of the Minister of Transport, Construction and Maritime Economy of 25 April 2012 on the determination of the geotechnical conditions for the founding of structures. The Journal of Laws (Dz.U.), 2012, Item 463

The Ordinance of the Minister of Environment on hydrogeological-geological and engineering documentation the Journal of Laws (Dz.U.), 2016, Item 2033

Ignacy D., Bukowski P.: Zawodnienia terenów górniczych – Przewodnik po najważniejszych przepisach z komentarzami mierniczego górniczego i geologa górniczego (stan prawa – styczeń 2017 r.). Przegląd Geologiczny, 65, 6, 2017, 358-364


1. Rys.1

  Rys.1
View (976KB)

2. authors

  authors
Download (3MB)

3. pictures_1

  pictures_1
Download (1MB)

Specificity of design criteria of structures on the surface of mining and post-mining areas threatened by flooding: case study of a large-scale road project

  
Ignacy, Dariusz; Gruchlik, Piotr. Specificity of design criteria of structures on the surface of mining and post-mining areas threatened by flooding: case study of a large-scale road project. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, [S.l.], v. 20, n. 3, p. 267-288, sep. 2021. ISSN 2449-769X. Available at: <>. Date accessed: 25 Oct. 2021. doi:http://dx.doi.org/10.7409/rabdim.021.016.