Numerical applications of geometric-integral theory of underground mining effect of Professor Stanisław Knothe

• Autorzy: Białek J.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a general space-time variant of the geometric-integral theory of influences of Professor Stanisław Knothe. The theory describes the deformations of rock mass and surface area caused by underground mining. Then, calculation algorithms which allow to apply the theory in computer programs were presented. The first of the algorithms worked out in the 1970s by B. Drzęźla [10] assumes that the calculations are carried out in the polar coordinate system. It is characterized by extraordinary numerical effectiveness and it allows to approximate the mining process with any polygon. But the prediction results describe only the final deformation states, which is a kind of limitation. The second described algorithm, worked out by J. Białek [2, 3], uses the relations in a rectangular coordinate system. It allows to include in calculations the space-time evolution of the multi-panel and multi-bed underground mining exploitation. The programs also allow for the description of influence delay with respect to the completed mining exploitation, in line with the differential equation proposed by S. Knothe. The results of the prediction can involve the increment of deformations in any preset time interval, or extreme deformations in that time interval. Finally, the main reasons are presented, explaining why the application of S. Knothe theory has been popular in Poland and worldwide for 65 years.

Słowa kluczowe

EN

subsidence; strata mechanics; geometric-integral theory; numerical calculation; mining ground deformations

PL

osiadanie; mechanika górotworu; metoda geometryczno-całkowa; obliczenia numeryczne; deformacje powierzchni terenu

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 20, nr 1
• Strony: 69--80
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Białek J.

• Silesian University of Technology, ul. Akademicka 2A, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Awierszyn S.G.: Sdwiżenije gornych porod pri podziemnych razrabotkach. Ugletiechizdat, Moskwa 1947.
• [2] Białek J.: Algorytm obliczania chwilowych i czasowo ekstremalnych wskaźników deformacji przestrzennej dynamicznej niecki osiadania wraz z oprogramowaniem. Praca doktorska niepublikowana. Politechnika Śląska, Gliwice 1980.
• [3] Białek J.: Programy na EMC do prognozowania wskaźników dynamicznych deformacji niecek osiadania. Ochrona Terenów Górniczych, nr 71, str. 11-18, Katowice 1985.
• [4] Białek J.: Opis nieustalonej fazy obniżeń terenu górniczego z uwzględnieniem asymetrii wpływów końcowych. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, s. Górnictwo z. 194, Gliwice 1991.
• [5] Białek J.: Wpływ postępu frontu ścianowego na szkody w obiektach. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie. Miesięcznik WUG, nr 7/96.
• [6] Białek J.: Problematyka oceny długotrwałych wpływów eksploatacji górniczej. Materiały konferencji naukowej: III Dni Miernictwa Górniczego i Ochrony Terenów Górniczych, Ustroń Zawodzie, 24-26 wrzesień 1995, str. 191-209.
• [7] Białek J.: Komputerowy system prognozowania deformacji terenu górniczego – jego rozwój i zastosowanie. Konferencja Naukowo-Techniczna V Dni Miernictwa Górniczego i Ochrony Terenów Górniczych, Szczyrk, 29.09-1.10.1999, str. 164-168.
• [8] Białek J.: Algorytmy i programy komputerowe do prognozowania deformacji terenu górniczego. Monografia. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2003.
• [9] Budryk W.: Wyznaczanie wielkości poziomych odkształceń terenu. Archiwum Górnictwa i Hutnictwa, t. I, z. 1, 1953.
• [10] Drzęźla B.: Rozwiązanie pewnego przestrzennego zadania liniowej teorii sprężystości w zastosowaniu do prognozowania deformacji górotworu pod wpływem eksploatacji górniczej wraz z oprogramowaniem. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, s. Górnictwo, z. 91, Gliwice 1978.
• [11] Drzęźla B.: Opis programów do prognozowania deformacji górotworu pod wpływem eksploatacji górniczej – aktualny stan oprogramowania. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, s. Górnictwo, z. 165, Gliwice 1989.
• [12] Kowalska-Kwiatek J.: Propozycja opisu osiadania terenu górniczego w czasie. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, s. Górnictwo, z. 274, str. 87-96, Gliwice 2006.
• [13] Knothe S.: Równanie profi lu ostatecznie wykształconej niecki osiadania. Archiwum Górnictwa i Hutnictwa, t. I, z. 1, 1953.
• [14] Knothe S.: Wpływ czasu na kształtowanie się niecki osiadania. Archiwum Górnictwa i Hutnictwa, t. I, z. 1, 1953.
• [15] Litwiniszyn J.: Przemieszczenia górotworu w świetle teorii prawdopodobieństwa. Archiwum Górnictwa i Hutnictwa, t. 2, z. 4, 1954.
• [16] Poniewiera M.: Pakiet programów wspomagających tworzenie i obsługę kopalnianych map numerycznych GEOLISP. Problemy eksploatacji górniczej pod terenami zabudowanymi. Materiały GIG 2005. VIII Dni Miernictwa Górniczego i Ochrony Terenów Górniczych, Ustroń, 15-17 czerwca 2001.
• [17] Praca zbiorowa: Ochrona powierzchni przed szkodami górniczymi. Wydawnictwo „Śląsk”, Katowice 1980.

Uwagi

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