Symulacja obniżeń górotworu spowodowanych eksploatacją kolejnych ścian z wykorzystaniem teorii automatów komórkowych

• Autorzy: Mielimąka R. , Sikora P.

Warianty tytułu

EN

Simulation of rock mass subsidence due to subsequent mining extraction using the theory of cellular automata

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono przykład rzeczywistej eksploatacji pokładowej węgla kamiennego kolejnych dwóch ścian. Eksploatacja spowodowała powstanie na powierzchni terenu górniczego niepełnej niecki obniżeniowej. Deformacje powierzchni objęte były systematycznymi pomiarami niwelacyjnymi wzdłuż linii pomiarowej „1”. Dla przedstawionego przykładu podziemnej eksploatacji wykonano obliczenia numeryczne z wykorzystaniem teorii automatów komórkowych a następnie porównano je w wynikami obserwacji geodezyjnych. Celem niniejszego artykułu jest weryfikacja założeń teoretycznych przyjętych dla przestrzennego modelu górotworu jako deterministycznego skończonego automatu komórkowego.

EN

The paper presents an example of real subsequent hard coal mining, which caused the formation of a subsidence trough on the surface of the mining area. Surface deformations were covered by systematic leveling measurements along the measurement line “1”. For the illustrated example of underground mining, numerical calculations were made using the theory of cellular automata. Calculated data were compared with the results of geodetic observations. The aim of the article was to verify the theoretical assumptions of the model and to demonstrate the practical possibilities of applying the method to assess the subsidence of the mining area.

Słowa kluczowe

PL

obniżenia; górotwór; automat komórkowy

EN

subsidence; rock mass; cellular automaton

• Wydawca: STE GROUP
• Czasopismo: Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 7, iss. 1
• Strony: 457--469
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz.

Twórcy

autor

Mielimąka R.

• Politechnika Śląska Wydział Górnictwa i Geologii Katedra Eksploatacji Złóż ul. Akademicka 2, 44-100 Gliwice, Polska

autor

Sikora P.

• Politechnika Śląska Wydział Górnictwa i Geologii Katedra Eksploatacji Złóż ul. Akademicka 2, 44-100 Gliwice, Polska

Bibliografia

• 1. Białek J., Algorytmy i programy komputerowe do prognozowania deformacji terenu górniczego. Monografia. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. Gliwice 2003.
• 2. Białek J., Sikora P., 2012. Symulacja wpływu nachylenia pokładu i szczeliny uskokowej na rozkład obniżeń za pomocą metody automatów komórkowych, Przegląd Górniczy, 8/2012, ISSN 0033-216X, str. 160-165.
• 3. Chopard B., Luthu P.O., Queloz P-A.: Cellular automata model of car traffic in a two-dimensional street network. Journal of Physics A 29:2325-2336. 1996.
• 4. Gruszczyński W.: Zastosowanie sieci neuronowych do modelowania deformacji górniczych. Przegląd Górniczy t. 66 nr 7-8, s. 7-11, 2010.
• 5. Knothe S., 1953. Równanie profilu ostatecznie wykształconej niecki osiadania. Archiwum Górnictwa i Hutnictwa, t. I, z. 1.
• 6. Kowalski A., Nieustalone górnicze deformacje powierzchni w aspekcie dokładności prognoz. Studia – Rozprawy – Monografie Nr 871. Wydawnictwo Głównego Instytutu Górnictwa. Katowice 2007.
• 7. Kratzsch H.: Mining Subsidence Engineering. Springer Verlag, New York 1983.
• 8. Kwiatek J., Probabilistyczna ocena niezawodności obiektów budowlanych na terenach górniczych. WARSZTATY 2006 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie. Mat. Symp. str. 205–214. IGSMiE PAN, 2006.
• 9. Janusz, W., Mielimąka, R., Niezabitowski, M., Orwat, J., Sikora, P.: „Surface monitoring of water basins based on use of autonomous flying robots”, Proceedings of 20th International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics, Międzyzdroje (Poland) 24-27.08.2015, pp. 376-381, ISBN 978-1-4799-8701-6
• 10. Litwiniszyn J., 1954. Przemieszczenia górotworu w świetle teorii prawdopodobieństwa. Archiwum Górnictwa i Hutnictwa t. 2, z. 1.
• 11. Mielimaka R.: Wpływ kolejności i kierunku eksploatacji prowadzonej frontami ścianowymi na deformacje terenu. Monografia, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2009.
• 12. Mielimąka R., Sikora P.: Symulacja obniżeń górotworu spowodowana wielokrotną eksploatacją górniczą z wykorzystaniem teorii automatów komórkowych. Przegląd Górniczy, 12/2017, ISSN 0033-216X, str. 84-92.
• 13. Neumann J., Morgenstern O.: Theory of Games and Economic Behavior, Princeton University Press, 1944.
• 14. Niemiec R., Niemiec T.: Błądzenie losowe i jego zastosowanie do modelowania deformacji górotworu powodowanych eksploatacją górniczą. Prace Naukowe Głównego Instytutu Górnictwa „Górnictwo i Środowisko” Katowice. 2008.
• 15. Orwat, J., Mielimąka, R.: „Approximation of average course of measured curvatures of mining area with reference to their forecast values by Bialek’s formulas”, Proceedings of 14th International Conference of Numerical Analysis and Applied Mathematics, Rhodes (Greece) 19-25.09.2016, pp. 130003-1 - 130003-4, ISBN 978-0-7354-1538-6; AIP Conference Proceedings, Volume: 1863
• 16. Schiff, Joel L., 2011. Cellular Automata: A Discrete View of the World. Wiley & Sons, Inc. ISBN 9781118030639.
• 17. Sikora P., 2010. Wykorzystanie deterministycznego automatu skończonego do wyznaczania profilu linii obniżeń terenu spowodowanych podziemną eksploatacją. Przegląd Górniczy 2010 nr 10, s. 141-143.
• 18. Sikora P., 2011. Opis obniżeń górotworu pod wpływem podziemnej eksploatacji z wykorzystaniem teorii automatów komórkowych. Praca doktorska, Politechnika Śląska, Gliwice.
• 19. Sikora P., 2013. Wpływ nieliniowego sumowania wpływów na kształt profilu niecki obniżeniowej opisywanej przez deterministyczny model górotworu zbudowany w oparciu o teorię automatów komórkowych, str. 195-199, Przegląd Górniczy 2013 nr 8, ISSN 0033-216X.
• 20. Sikora P., 2014. Wykorzystanie przestrzennego automatu deterministycznego do symulowania obniżeń terenu spowodowanych podziemną eksploatacją, str. 131-136, Przegląd Górniczy 2014 nr 8, ISSN 0033-216X.
• 21. Wesołowski M.: Wybrane aspekty modelowania numerycznego ruchów górotworu pod wpływem eksploatacji podziemnej i oddziaływania eksploatacji na obiekty. Praca doktorska niepublikowana. Gliwice 2001.
• 22. Wolfram S., 2002. A new kind of science. Wolfram Media. ISBN 1-57955-008-8.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).