O funkcjach zależności promienia zasięgu wpływów głównych w zastosowaniu do modelowania przemieszczeń pionowych powierzchni terenu wskutek podziemnej eksploatacji złóż pokładowych z uwzględnieniem własności geomechanicznych masywu skalnego na potrzeby analiz w problematyce budownictwa na terenach górniczych

• Autorzy: Paleczek Witold

Identyfikatory

DOI

10.17512/znb.2020.1.20

Warianty tytułu

EN

On the radius dependence functions of the main influences range used to model vertical displacements of the terrain surface due to underground mining of seam deposits taking into account the geomechanical properties of the rock mass for the needs of construction in mining areas

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono proponowane wzory matematyczne do obliczania promienia zasięgu wpływów głównych w funkcji szeregu parametrów geomechanicznych górotworu. Wyprowadzone tu wzory mają zastosowanie do obliczeń w teorii Knothego-Budryka oraz teorii Chudka-Stefańskiego. Wykorzystano zależności otrzymane z analizy statystycznej zbioru znanych wartości parametrów geomechanicznych masywu skalnego pozyskanych z 16 otworów wiertniczo-badawczych tego samego rejonu, uwzględniające 34 rodzaje skał. Otrzymane zależności korelacyjne umożliwiły utworzenie wzorów matematycznych do modelowania osiadań górotworu w funkcji: wytrzymałości skał na ściskanie, ich kohezji, wytrzymałości na rozciąganie, wytrzymałości na ściskanie w stanie nasączenia wodą, współczynnika mięknięcia skał, średniego modułu Younga materiału skalnego, średniego ciężaru objętościowego, głębokości zalegania pokładu, grubości wyeksploatowanej warstwy, współczynnika eksploatacyjnego. Dotychczasowe wzory spotykane w literaturze uwzględniają mniejszą liczbę zmiennych. Opracowane wzory umożliwiają także obliczenie kąta zasięgu wpływów głównych, którego wartość jest stosowana dość powszechnie do wyznaczania filarów ochronnych. Proponowane wzory znajdują zastosowanie w modelowaniu deformacji powierzchni terenu wskutek podziemnej eksploatacji złóż pokładowych na potrzeby prowadzenia analiz w budownictwie na terenach górniczych bez konieczności stosowania rachunku całkowego przy zachowaniu równorzędnych wyników obliczeń.

EN

The proposed mathematical formulas for calculating the radius of the range of main influences as a function of a number of rock mass geomechanical parameters are presented. These formulas are applicable in Knothe-Budryk theory and Chudek-Stefański theory. The proposed formulas use dependencies obtained as a result of statistical analysis of a set of known values of geomechanical parameters of the rock mass obtained from 16 boreholes in the same region, taking into account 34 types of rocks. The obtained correlation dependencies enabled the creation of mathematical formulas for modeling rock mass settlements as a function of: rock compressive strength, their cohesion, tensile strength, compressive strength when saturated with water, softening factor, Youngs modulus, volumetric weigh, depth of deposit, thickness of the exploited layer, service factor. The current formulas found in the literature include a smaller number of variables. The formulas also make it possible to calculate the angle of range of main influences, its value is used to determine the protective pillars. The proposed solutions are used in modeling terrain surface deformations as a result of underground exploitation for the needs of conducting analyzes in construction in mining areas – without the need to use integral calculus.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie numeryczne; wzory całkowe i aproksymujące; teoria Knothego-Budryka; teoria Chudka-Stefańskiego; budownictwo na terenach górniczych

EN

numerical modelling; integral and approximation formulas; Knothe-Budryk theory; Chudek-Stefański theory; construction in mining areas

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo
• Rocznik: 2020
• Tom: Z. 26 (176)
• Strony: 133--139
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Paleczek Witold

• Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa, ul. Akademicka 3, 42-218 Częstochowa

• https://orcid.org/0000-0003-4742-2078

Bibliografia

• [1] Knothe S., Prognozowanie wpływów eksploatacji górniczej, Wydawnictwo Śląsk, Cieszyn 1984.
• [2] Chudek M., Stefański L., Teoretyczne ujęcie wpływu podziemnej eksploatacji złóż na deformację powierzchni terenu przy uwzględnieniu warstwowej budowy górotworu, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej 1987, seria Górnictwo 145, 13-62.
• [3] Paleczek W., Modelowanie deformacji powierzchni terenu wskutek podziemnej eksploatacji górniczej w aspekcie budownictwa na terenach górniczych. Seria: Monografie nr 252, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2013.
• [4] Kwiatek J. (red.), Ochrona obiektów budowlanych na terenach górniczych, Wydawnictwo Głównego Instytutu Górnictwa, Katowice 1998.
• [5] Paleczek W., O zastosowaniu wzorów aproksymujących funkcję osiadań powierzchni terenu wskutek podziemnej eksploatacji złóż na potrzeby analiz w budownictwie na terenach górniczych, Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej 2019, seria Budownictwo 25, 180-185.
• [6] Borecki M. (red.), Ochrona powierzchni przed szkodami górniczymi, Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1980.
• [7] Paleczek W., O problemach w modelowaniu deformacji powierzchni terenu w aspekcie budownictwa na terenach górniczych, Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej 2018, seria Budownictwo 24, 267-272.
• [8] Paleczek W., Metoda określania wielkości i zasięgu deformacji powierzchni terenu powodowanych podziemną eksploatacją złóż z uwzględnieniem własności geomechanicznych skał górotworu, Polska Akademia Nauk, Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej, Instytut Podstawowych Problemów Techniki, Studia z Zakresu Inżynierii nr 58, Warszawa 2007.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).