Empiryczna i numeryczna metoda prognozy zasięgu strefy spękań górotworu wokół chodnika przyścianowego przed frontem ściany

• Autorzy: Walentek A.

Warianty tytułu

EN

Empirical and numerical method of forecasting the range of the fractured rock mass zone around the gateroad in front of the longwall

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzone w ostatnich latach w Głównym Instytucie Górnictwa badania dołowe zasięgu strefy spękań górotworu wokół chodników przyścianowych z wykorzystaniem nowoczesnych przyrządów pomiarowych, takich jak endoskop otworowy, czy sonda SBS (Slim Borehole Scanner) pozwoliły na opracowanie dwóch odrębnych metod obliczania zasięgu strefy spękań wokół chodników przed frontem ściany. Pierwsza metoda bazuje na prostych zależnościach empirycznych, druga natomiast na modelowaniu numerycznym z wykorzystaniem oprogramowania Phase2, opartego na metodzie elementów skończonych. Opracowane metody mogą znaleźć zastosowanie w procesie projektowania obudowy podporowej wraz z jej wzmocnieniami, szczególnie w postaci kotwi, a także podczas oceny zagrożenia metanowego w polu eksploatacji ścianowej w przypadkach występowania w bliskiej odległości innych pokładów węgla.

EN

In recent years, the Central Mining Institute (GIG) has performed underground measurements of fractured rock mass zone around gateroads. The measurements were conducted by means of modern measuring devices, such as the endoscope borehole or SBS probe (Slim Borehole Scanner) and allowed to develop two separate methods for calculating the fracture zone around the gateroad in front of the longwall face. The first method is based on simple empirical relationships, the second method - on numerical modeling using Phase2 software, based on the finite element method. These methods can be applied in the process of designing the roadway roof support with its reinforcements, especially in the form of bolts, as well as during the assessment of methane hazard in longwall panels in the case of close proximity of other coal seams.

Słowa kluczowe

PL

górnictwo; badania dołowe; strefa spękań; zależności empiryczne; modelowanie numeryczne; prognoza

EN

mining; underground measurements; fractured rock mass zone; empirical relationships; numerical modelling; forecasting

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 74, nr 2
• Strony: 50--59
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Walentek A.

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice

Bibliografia

• [1] BILIŃSKI A. 2005 - Metoda doboru obudowy ścianowych wyrobisk wybierkowych i chodnikowych do warunków pola eksploatacyjnego. Prace naukowe – Monografie CMG KOMAG, Gliwice.
• [2] BILIŃSKI A., DREINERT B., KOSTYK T. 1996 - Geomechaniczny monitoring zmechanizowanych ścian zlokalizowanych na dużych głębokościach. Prace Naukowe GIG Nr 812.
• [3] BUDRYK W. i in. 1948 - Obudowa górnicza. Biuro Wydawnictw Centralnego Zarządu Weglowego, Katowice.
• [4] ESTERHUIZEN G.S., BARCZAK T.M. 2006 - Development of Ground Response Curves for Longwall Tailgate Support Design. Proceedings of the .1st U.S. Rock Mechanics Symposium, Golden, CO, Paper 06-935.
• [5] HOEK E. 2006 - Practical Rock Engineering. Rocscience Inc, www.rocscience.com.
• [6] JUNKER M. I IN. 2009 - Strata control in in-seam roadways. Essen, VGE Verlag GmbH.
• [7] KIDYBIŃSKI A. 1998 - Obciążenie obudowy chodnika w strefie wpływu eksploatacji. „Przegląd Górniczy” nr 5.
• [8] KŁECZEK Z. 1994 - Geomechanika górnicza. Śląskie Wydaw. Techniczne, Katowice.
• [9] MAJCHERCZYK T., MAŁKOWSKI P. 2003 - Wpływ frontu ściany na wielkość strefy spękań wokół wyrobiska przyścianowego. „Wiadomości Górnicze” nr 1, s. 20–29
• [10] MAJCHERCZYK T., MAŁKOWSKI P., NIEDBALSKI Z. 2008 - Badania nowych rozwiązań technologicznych w celu rozrzedzenia obudowy podporowej w wyrobiskach korytarzowych, wyd. AGH. Kraków.
• [11] MAŁKOWSKI P. 2003 - Badania endoskopowe dla określania jakości skał. „Górnictwo i Geoinżynieria”. AGH. R. 27 z. 3-4, s. 419-425.
• [12] MAŁKOWSKI P. 2009 - Porównanie zmodyfikowanego endoskopowego wskaźnika jakości górotworu z parametrami rdzenia wiertniczego. „Przegląd Górniczy” nr 7-8, s. 38-45.
• [13] MASNY W., WALENTEK A. 2011 - Numerical Analysis of Dynamic Impact of Rock Mass Tremors on Mine Roadways Support. 30th International Conference on Ground Control in Mining. USA, Morgantown, July 2011, s. 192-200.
• [14] MUTKE G., MASNY W., PRUSEK S. 2016 - Peak particle velocity as an indicator of the dynamic load exerted on the support of underground workings. Acta Geodynamica et Geomaterialia, Vol. 13, No. 4 (184), s. 367-378.
• [15] PIERSZALIK R. 2010 - Badania introskopowe przy użyciu sondy ABS – możliwości badawcze oraz uwagi dotyczące użytkowania. „Przegląd Górniczy”. nr11, s. 74-77.
• [16] TORANO J.T., DIEZ R.R. RIVAS CID J.M., BARCIELLA M.M.C. 2002 - FEM modeling of roadways driven in a fractured rock mass under a longwall influence. Elsevier. Computers and Geotechnics, Volume 29, Number 6, September 2002 , s. 411-431.
• [17] WALENTEK A. I IN. 2008 - Modernizacja systemów eksploatacji złóż węgla kamiennego. Etap na rok 2008: Model górotworu wokół wyrobiska przyścianowego w oparciu o analizę wsteczną wyników pomiarów zasięgu i kształtu strefy spękań skał. Praca statutowa GIG, 11010568- 152, Katowice.
• [18] WALENTEK A. 2009 - Model numeryczny strefy zniszczenia górotworu wokół chodnika przyścianowego. Kwartalnik GIG nr 1, s. 67-80.
• [19] WALENTEK A., LUBOSIK Z., PRUSEK S., MASNY W. 2009 - Numerical Modelling of the Range of Rock Fracture Zone around Gateroads on the Basis of Underground Measurement Results. 28th International Conference on Ground Control in Mining. USA, Morgantown. s. 121-128.
• [20] WALENTEK A. 2010 - Oddziaływanie frontu eksploatacji na zasięg strefy spękań wokół chodników przyścianowych. Prace Naukowe GIG, Kwartalnik nNr 2/1, s. 315-329.

Uwagi

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