Estimation of mining impact on surface in relation to rock mass type

• Autorzy: Kryzia K. , Majcherczyk T. , Niedbalski Z.

Identyfikatory

DOI

10.24425/118653

Warianty tytułu

PL

Ocena wpływu eksploatacji górniczej na powierzchnię terenu w zależności od rodzaju górotworu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An analysis of the impact of mining with caving on the surface shows that a type of rock mass strata seems to be one of the critical factors affecting the process. Correlating the values of mining-induced surface deformation with the rock mass structure and the state of its disturbance is of crucial importance. Therefore, if other mining conditions are left unaffected, then those factors exert the key influence on a course and distribution of subsidence and rock mass deformation. A proper description of rock mass type and properties also seems rational for a proper determination of prediction parameters, especially in the case of a multi-seam coal mining, and/or the exploitation carried out at considerable depths. A general outcome of the study discussed in this paper is the development of the methodology and model practices for determining the rock mass type and, as a result, for selecting the optimal values of parameters for predicting the values of surface subsidence in relation to particular geological and mining conditions. The study proves that the type of rock mass may be described by such factors as the influence of overburden strata, the influence of Carboniferous layers, the disturbance of rock mass and the depth of exploitation.

PL

Rozpatrując zagadnienie wpływu zawałowej eksploatacji górniczej na powierzchnię terenu, można stwierdzić, że jednym z ważnych czynników wpływających na powyższy proces jest rodzaj warstw skalnych budujących górotwór. Uzależnienie wartości deformacji powierzchni terenu spowodowanych eksploatacją górniczą od budowy górotworu i stanu jego zruszenia ma zasadnicze znaczenie, bowiem przy innych niezmienionych warunkach górniczych, właśnie te czynniki mają największy wpływ na przebieg i rozkład obniżeń oraz deformacje górotworu. Określenie rodzaju górotworu wydaje się również zasadne do określenia parametrów prognozy, szczególnie gdy eksploatacja jest wielopokładowa, a ponadto prowadzona na dużych głębokościach. W artykule przedstawiono schemat postępowania konieczny dla określenia rodzaju górotworu, a w konsekwencji doboru wartości parametrów prognozy umożliwiających predykcję wartości obniżeń powierzchni terenu w zależności od warunków geologiczno-górniczych. Z wykonanej analizy wynika, że rodzaj górotworu może być charakteryzowany przez takie czynniki jak wpływ warstw nadkładu, wpływ warstw karbonu, zruszenie górotworu oraz głębokość eksploatacji.

Słowa kluczowe

EN

coal mining with caving; surface deformation; subsidence; rock mass type

PL

eksploatacja zawałowa; deformacje powierzchni; obniżenie powierzchni terenu; rodzaj górotworu

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 34, z. 2
• Strony: 151--170
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kryzia K.

• AGH University of Science and Technology, Kraków, Poland

autor

Majcherczyk T.

• AGH University of Science and Technology, Kraków, Poland

autor

Niedbalski Z.

• AGH University of Science and Technology, Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Białek, J. and Mielimąka, R. 2001. Attempt to verify the parameters of the prediction theory involving the influence of mining on mining area (Próba weryfikacji parametrów teorii prognozowania wpływów eksploatacji na teren górniczy). Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Górnictwo No. 250, Gliwice, pp. 68–79 (in Polish).
• [2] Ghabraie et al. 2017 – Ghabraie, B., Ren, G., Barbato, J. and Smith, J.V. 2017. A predictive methodology for multi-seam mining induced subsidence. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences 93, pp. 280–294.
• [3] Hu et al. 2015 – Hu, Q., Deng, X., Feng, R., Li, Ch., Wang, X. and Jiang, T. 2015. Model for calculating the parameter of the Knothe time function based on angle of full subsidence. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences No. 78 pp. 19–26.
• [4] Knothe, S. 1984. Prognozowanie wpływów eksploatacji górniczej. Katowice: Wyd. Śląsk (in Polish).
• [5] Majcherczyk, T. and Kryzia, K. 2013. Analysis of measured and predicted land surface subsidences caused by retreat mining. Studia Geotechnica et Mechanica, pp. 143–156.
• [6] Kowalczyk, Z. 1972. Określenie wpływów eksploatacji górniczej metodą przekrojów pionowych. Katowice: Wyd. Śląsk (in Polish).
• [7] Kowalski, A. 1985. Factor variability on the range of main influences in the rock (Zmienność parametru zasięgu wpływów głównych w górotworze). Ochrona Terenów Górniczych Nr 72/2, Katowice (in Polish).
• [8] Kryzia, K. 2017. The impact of roof strata type on surface subsidence caused by coal mining with caving (Wpływ rodzaju warstw stropowych na obniżenia powierzchni terenu spowodowane eksploatacją pokładów węgla z zawałem stropu). Rozprawa doktorska, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków (in Polish).
• [9] Labass, A. 1961. Dawlienie gornych parod w ugolnych szachtach. Waprosy tieorii gornowo dawnienija. Moskwa: Gosgortechizdat (in Russian).
• [10] Mielimąka, R. 2009. The influence of longwall exploitation order and direction on the mining terrain deformation (Wpływ kolejności i kierunku eksploatacji prowadzonej frontami ścianowymi na deformacje terenu górniczego). Gliwice: Wyd. Politechniki Śląskiej (in Polish).
• [11] Popiołek, E. 1976. Statistical dispersion of horizontal deformations of an area in the ligh of geodetic observations of the efects of mining exploaitation (Rozproszenie statystyczne odkształceń poziomych terenu w świetle geodezyjnych obserwacji skutków eksploatacji górniczej). Zeszyty Naukowe AGH, Geodezja 44, Kraków (in Polish).
• [12] Ryncarz, T. 1992. Ruchy górotworu wywołane wyrobiskami podziemnymi. Kraków: AGH. Skrypty Uczelniane nr 1295 (in Polish).
• [13] Sałustowicz, A. 1957. Mechanika górotworu. Katowice: WGH (in Polish).
• [14] Sasaoka et al. 2015 – Sasaoka, T., Takamoto, H., Shimada, H., Oya, J., Hamanaka, A. and Matsui, K. 2015. Surface subsidence due to underground mining operation under weak geological condition in Indonesia. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 7, pp. 337–344.
• [15] Suchowerska et al. 2016 – Suchowerska Iwanec, A.M., Carter, J.P. and Hambleton, J.P. 2016. Geomechanics of subsidence above single and multi-seam coal mining. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 8, pp. 304–313.
• [16] Szpetkowski, S. 1969. Kształtowanie się deformacji powierzchni pod wpływem wybierania poziomych złóż pokładowych w świetle badań profilu ostatecznie wykształconej niecki osiadania. Polska Akademia Nauk, Oddział w Krakowie, Prace Komisji Górniczo-Geodezyjnej, Górnictwo 7, pp. 257–268 (in Polish).

Uwagi

PL

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