Ocena stateczności górotworu w otoczeniu płytkiej pustki w aspekcie możliwości wystąpienia zapadliska

• Autorzy: Strzałkowski P. , Ścigała R. , Szafulera K.

Warianty tytułu

EN

The assessment of rock mass stability in the vicinity of shallow void in terms of sinkhole formation possibility

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawione zostały wyniki analiz stateczności górotworu w otoczeniu pustki zlokalizowanej na małej głębokości w aspekcie występowania powierzchniowych deformacji nieciągłych. Podjęte analizy dotyczyły terenu górniczego jednej z górnośląskich kopalń, gdzie w przeszłości na niedużej głębokości prowadzono roboty górnicze. Deformacje wywołane robotami górniczymi określone zostały przy użyciu programów opartych na metodzie różnic skończonych (MRS) oraz teorii W.Budryka - S.Knothego. W wyniku obliczeń przeprowadzonych za pomocą tych programów określone zostały wartości składowych tensora odkształcenia, na podstawie których obliczono następnie wartości odkształceń głównych i wartości oktaedrycznych odkształceń postaciowych. Na podstawie uzyskanych wyników dokonana została ocena możliwości wystąpienia stanu granicznego w górotworze w otoczeniu pustki w oparciu o hipotezę odkształceniową.

EN

This paper presents the results of analyses aiming at the determination of the stability of rock mass surrounding shallow void, with connection to sinkhole formation hazard. The analyses have been performed for the mining area of the one of the Upper Silesian coal mine, where mining works were led at shallow depths. Deformations caused by mining works have been determined by the use of the finite difference method (FDM) as well as the W.Budryk-S.Knothe theory. At first, the components of strain tensor were calculated, then the principal and octahedral strains determined. On the basis of the obtained results, the evaluation of the possibility of limit state occurrence was performed in the vicinity of the void, taking into account strain-based failure criteria.

Słowa kluczowe

PL

górnictwo węgla kamiennego; wpływ eksploatacji na górotwór; zapadliska

EN

mining industry; mining works influences on the rock mass; sinkholes

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 72, nr 1
• Strony: 43--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Strzałkowski P.

• Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Ścigała R.

• Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Szafulera K.

• Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

• 1. Borecki M.: Mechanika budowli podziemnych. Skrypt uczelniany Politechniki Śląskiej nr 904. Gliwice 1980.
• 2. Chudek M., Janusz W., Zych J.: Studium dotyczące stanu rozpoznania tworzenia się i prognozowania deformacji nieciągłych pod wpływem podziemnej eksploatacji złóż. „Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej", s. „Górnictwo" 1988, z. 141
• 3. Chudek M.: Mechanika górotworu. Skrypt Politechniki Śląskiej nr 956/61. Gliwice 1981.
• 4. Cristescu N., Paraschiv I.: The optimal shape of rectangular - like caverns and galleries. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 1995, 32(4).
• 5. Itasca Consulting Group Inc., 3DEC, User's Guide, Minneapolis 2005b.
• 6. Itasca Consulting Group Inc., FLAC 3D, User's Guide, Minneapolis 2005a.
• 7. Jendryś M, Szafulera K.: Numeryczna analiza stanu odkształcenia górotworu w sąsiedztwie płytkich wyrobisk porudnych - w publikacji
• 8. Kłeczek Z.: Geomechanika górnicza. Śląskie Wydawnictwo Techniczne, Katowice 1994.
• 9. Knothe S.: Równanie profilu ostatecznie wykształconej niecki osiadania. Archiwum Górnictwa i Hutnictwa 1953, t. l, z. l.
• 10. Knothe S.: Prognozowanie wpływów eksploatacji górniczej. Wydawnictwo Śląsk. Katowice 1984.
• 11. Kwaśniewski M., Takahashi M.: Strain-based failure criteria for rocks: State of the art and recent advances. Rock Mechanics in Civil and Environmental Engineering (Proceedings of the European Rock Mechanics Symposium EUROROCK 2010, Lausanne, June 15-18, 2010). Leiden, CRC Press/Balkema 2010.
• 12. Kwaśniewski M.: Odkształceniowy warunek stanu granicznego skał. Przegląd Górniczy, 2010, Nr 12.
• 13. Sawin G. N.: Stress Concentration around Holes. McGraw - Hill, New York 1961.
• 14. Strzałkowski P., Ścigała R.: Software for predictions of underground mining influences on the land surface and rock mass. Międzynarodowa Konferencja "Geotechnics 2000". Wysokie Tatry-Podbanske, Słowacja 2000.
• 15. Strzałkowski P.: Ochrona środowiska na terenach górniczych. Wybrane problemy. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. Gliwice 2007.
• 16. Strzałkowski P.: Problem stateczności płytkich pustek w górotworze, a możliwość powstania zapadliska na powierzchni. „Przegląd Górniczy" 2014, Nr 12.
• 17. Strzałkowski P.: Zarys ochrony terenów górniczych. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. Gliwice 2010.
• 18. Szafulera K.: Wpływ eksploatacji górniczej na stateczność płytkich wyrobisk porudnych i występowanie deformacji nieciągłych. Praca doktorska (niepublikowana). Gliwice 2011.
• 19. Ścigała R.: Komputerowe wspomaganie prognozowania deformacji górotworu i powierzchni wywołanych podziemną eksploatacją górniczą, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. Gliwice 2008.
• 20. Walczak J.: Wytrzymałość materiałów oraz podstawy teorii sprężystości i plastyczności. Tom I. Państwowe Wydawnictwo Naukowe. Łódź - Warszawa — Kraków 1963.
• 21. Walczak J.: Wytrzymałość materiałów oraz podstawy teorii sprężystości i plastyczności. Tom II. Państwowe Wydawnictwo Naukowe. Łódź - Warszawa - Kraków 1959.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.