Numerical modelling of the impact of underground mining on pipelines. Part I – impact of continuous deformations

• Autorzy: Kliszczewicz B.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Underground infrastructure systems located on the areas of mining impact are exposed to additional impacts related to continuous land deformation resulting from underground exploitation. Such impacts increase the failure rates of the systems. The work discusses the impact of respective deformation indicators on various types of systems, taking into account diverse material solutions for pipelines. The assumptions, scope and results of a 3D numerical analysis of a pipe-soil system model are also presented (Z_Soil acad. ver. 11.03). The analysis is considering a case where a piping is situated parallel to and perpendicular to the front of mining exploitation.

PL

Sieci infrastruktury podziemnej zlokalizowane w rejonach wpływów górniczych narażone są na dodatkowe oddziaływania, związane z ciągłą deformacją terenu, będącą skutkiem podziemnej eksploatacji. Oddziaływania te wpływają na wzrost awaryjności sieci. W pracy omówiono wpływ poszczególnych wskaźników deformacji na różne rodzaje sieci, z uwzględnieniem zróżnicowanych rozwiązań materiałowych rurociągów. Przedstawiono także założenia, zakres i wyniki numerycznej analizy modelu układu rura-grunt (Z_Soil acad. ver. 11.03). W analizie tej rozpatrzono przypadek usytuowania rurociągu równolegle oraz prostopadle do frontu eksploatacji górniczej.

Słowa kluczowe

EN

continuous mining deformations; pipelines; FEM

PL

deformacja górnicza ciągła; rurociągi; MES (metoda elementów skończonych)

• Wydawca: Silesian University of Technology
• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 7, no. 2
• Strony: 51--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz.

Twórcy

autor

Kliszczewicz B.

• Faculty of Civil Engineering, Silesian University of Technology, Akademicka 5, 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] ATV-DVWK-A127P; Wytyczne do obliczeń statystyczno- wytrzymałościowych przewodów do odprowadzania wód odciekowych ze składowisk odpadów (Static and strength calculations of sewage channels and lines). Seidel-Przywecki Publishing House, Warsaw 2000 (in Polish).
• [2] Benz T.; Small-strain stiffness of soil and its numerical consequences. PhD thesis, University of Stuttgart, Stuttgart 2006.
• [3] Budryk W.; Wyznaczanie wielości poziomych odkształceń terenu (Evaluation of ground horizontal strains). Archiwum Górnictwa i Hutnictwa, 1953; Vol.1, No.1 (in Polish).
• [4] Budziński Z., Matkowski A.; Krajowa infrastruktura rurociągowa wobec nieprzewidzianych zagrożeń (National pipeline infrastructure in the face of unpredictable hazards). Rurociągi, 2004; No.2-3, p.12-18 (in Polish).
• [5] Fukas-Płonka Ł.; Analiza awaryjności sieci kanalizacyjnej (Analysis of sewage system failure rate). Ochrona Środowiska, 1988; No.3-4, p.105-107 (in Polish).
• [6] Gerscovich D.M.S., Sieira A.C.C.F., Fereira A.M.; Numerical Simulation of the Mechanical Behavior of Buried Pipes in Trench. Proceedings of the 12th International Conference of International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics (IACMAG), India, Goa 2008.
• [7] Hotloś H., Mielcarzewicz E.; Warunki i ocena niezawodności działania sieci wodociągowych i kanalizacyjnych na terenach górniczych (Reliability conditions and assessment of proper functioning of water-pipe networks and sewer systems in areas affected by mining operations). Scientific Works of the Institute of Environmental Protection of the Technical University of Wrocław, Wrocław 2011 (in Polish).
• [8] Instruction 416/2006: Projektowanie budynków na terenach górniczych (Designing of buildings on mining areas). ITB Publishing House, Warsaw 2006 (in Polish).
• [9] Jachim K., Kalisz P.; Awarie sieci gazowej na terenach górniczych (Gas system failures on mining areas). Scientific works of the Central Mining Institute (GIG), Proceedings of the Safety and protection of building structures on mining areas, No.4/1, Katowice 2010 (in Polish).
• [10] Janson L. E.; Plastic Pipes for Water Supply and Sewage Disposal. Published by Borealis, Stockholm 1996.
• [11] Kliszczewicz B.; Przegląd metod obliczeniowych podatnych rurociągów zlokalizowanych na terenach górniczych (Review of calculation methods of flexible pipelines located on mining areas). Proceedings of the 3rd Scientific and Training Conference “Safety and protection of building structures on mining areas”. Central Mining Institute (GIG), Ustroń Zawodzie 2010.
• [12] Kliszczewicz B.; Numeryczna analiza wpływu eksploatacji górniczej na podatne rurociągi podziemne (Numerical analysis of mining exploitation influence on underground plastic pipes). Inżynieria i Budownictwo, 2010; No.5/6, p.323-326 (in Polish)
• [13] Knothe S.; Równanie profilu ostatecznie wykształconej niecki osiadania (Equation of minning subsidence final shape). Archiwum Górnictwa i Hutnictwa, 1953; Vol.1, No.1, p.111-127 (in Polish).
• [14] Kuliczkowski A.; Ruru kanalizacyjne. Tom II. Projektowanie konstrukcji (Sewer pipes. Volume II. Structural design). Publishing House of the Kielce University of Technology, Monographs, Studies, Proceedings, No.42, Kielce 2004 (in Polish).
• [15] Kwiatek J.; Obiekty budowlane na etrenach górniczych (Building structures on mining areas). GIG Publishing House, Katowice 2007 (in Polish).
• [16] Madryas C.; Współczesne materiały konstrukcyjne w podziemnej infrastrukturze sieciowej miast (Modern construction materials in underground network infrastructure of cities). Materiały Budowlane, 2007; No.2, p.15-21 (in Polish).
• [17] Madryas C., Kolonko A., Wysocki L.; Konstrukcje przewodów kanalizacyjnych (Constructions of Sewage Pipes). Publishing House of Wroclaw University, Wrocław 2002 (in Polish).
• [18] Mokrosz R., Paszkiewicz T.; Podstawy statyki sieci ciepłowniczych z rur preizolowanych (Introduction to statics of heat distribution systems made of pre-insulated pipes). Publishing House of the Silesian University of Technology, Gliwice 2013 (in Polish).
• [19] Mokrosz R.; Sieci uzbrojenia podziemnego na terenach górniczych (Underground infrastructure systems on mining areas). Proceedings of the Protection of surface and building structures against mining damages, Central Mining Institute (GIG), Katowice 2002 (in Polish).
• [20] Rubio N., Roehl D., Romanel C.; A Three Dimensional Contact Model for Soil-Pipe Interaction. Journal of Mechanics of Materials and Structures, 2007; Vol.2, No.8, p.1501-1513.
• [21] Schanz T., Vermeer P.A., Bonier P.G.; Formulation and verification of the Hardening Soil Model. Beyond 2000 in Computational Geotechnics, Rotterdam 1999.
• [22] Truty A., Obrzud R.; The Hardening Soil Model a Practical Guidebook. Zace Services Ltd, Software engineering. Lausanne 2011.