Grawimetryczne odwzorowanie geomechanicznego modelu stref rozluźnień w otoczeniu starego wyrobiska

• Autorzy: Porzucek S. , Cała M. , Madej J.

Warianty tytułu

EN

Gravimetric representation of the geomechanical model of loosened zones around an old working

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Na obszarach pogómiczych istnieje niebezpieczeństwo związane z możliwością wystąpienia deformacji ciągłych i, o wiele groźniejszych, nieciągłych powierzchni terenu. Powstają one wskutek zapadania się podziemnych, zinwentaryzowanych i niezinwentaryzowanych, wyrobisk. Lokalizacja nieznanych wyrobisk jest możliwa przy użyciu metody mikrograwimetrycznej, która bardzo dobrze się sprawdza w warunkach zabudowy i infrastruktury miejskiej. Metodą tą można również określić położenie głębiej zalegającej pustki, mierząc nie tylko wpływ samej pustki, ale i rozluźnień występujących nad nią. W niniejszej pracy przedstawiono prace modelowe łączące modele geomechaniczne z modelami grawimetrycznymi. Dzięki pracom z zakresu geomechaniki możliwe jest określenie zasięgu i rozmiarów rozluźnień nad wyrobiskami. Modele grawimetryczne tych rozluźnień pozwolą na odpowiedź, jaki jest kształt anomalii zaburzonych ich występowaniem oraz w jakich warunkach są one możliwe do zarejestrowania. Z praktycznego punktu widzenia wykrycie stref o obniżonej gęstości umożliwi prawidłową lokalizację otworów podsadzających.

EN

Continuous as well as more dangerous discontinuous land surface deformations are one of hazards in post-mining areas. They result from collapsing underground workings, both recorded in mining maps and unrecorded. The position of unknown workings can be determined using the microgravity method, particularly applicable in built-up urban regions with dense infrastructure. The method is also useful in localization of deeper-laying hollows, measuring directly not only their gravity effects but also the effects of loosened zones within the rockmass above such hollows. The authors carried out modelling that combines geomechanical models and gravity models. The theory of geomechanics can determine the range and the dimensions of loosened zones overlaying underground workings. Due to gravity models it is possible to describe the shape of anomalies disturbed by the loosened zones and predict the conditions, in which they can be identified. Identifying zones with lowered density within the rockmass provides important practical guidelines as they help select proper position of boreholes used to inject backfill into old workings.

Słowa kluczowe

PL

geomechanika; geofizyka; mikrograwimetria; górnictwo; stare zroby górnicze

EN

geomechanics; geophysics; microgravity; mining; old abandoned workings

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Górnictwo i Geoinżynieria
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 32, z. 1
• Strony: 303--310
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Porzucek S.

• Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Cała M.

• Wydział Górnictwa i Geoinżynierii, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Madej J.

• Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• [1] Brown E.T. and Hoek E.: Trends in relationships between measured rock in situ stresses and depth. Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr. 15, 1978, s. 211-215
• [2] Cała M., Flisiak J.: Slope stability analysis with FLAC and limit equilibrium methods. FLAC and Numerical Modeling in Geomechanics (edited by Bilaux, Rachcz, Detournay & Hart). A.A. Balkema Publishers,2001, 111-114
• [3] Cala M., Jarczyk M., Postawa J.: Numeryczna analiza możliwości utraty stateczności wyrobisk zlokalizowanych na niewielkiej głębokości. Kwartalnik AGH Górnictwo i Geoinżynieria, r. 28, z. 4/1, 2004, 69-78
• [4] Cala M: Numeryczne metody analizy stateczności zboczy. Wydawnictwa AGH, Rozprawy, Monografie, nr 171,2007
• [5] Fajklewicz Z: Geneza anomalii siły ciężkości i jej pionowego gradientu nad pustkami występującymi w skałach kruchych. Ochrona Terenów Górniczych, nr 73/3-74/4, r. XIX, 1985, 3-13
• [6] Fajklewicz Z., Radomiński J.: Nowe możliwości grawimetrycznego odwzorowania stanu naruszenia górotworu ekspansją pustek poeksploatacyjnych. Archives of Mining sciences, vol. 41, Issue 3, 1996, 325—339
• [7] Fajklewicz Z., Jakiel K., Madej J., Porzucek S.: Badania geofizyczne w przywracaniu wartości użytkowych części obszaru górniczego byłej kopalni „Pstrowski". Konferencja. Warsztaty'99 — Zagrożenia naturalne w górnictwie, Sesja nt. „Oddziaływanie górniczych zagrożeń na środowisko", Jaworze k/Bielska Białej, 26-28 maj 1999, 33-40
• [8] FLAC v. 5.0. Users Manual. Itasca Consulting Group. Minneapolis, 2005
• [9] Griffiths D. V., Lane P.A.: Slope stability analysis by finite elements. Geotechnique, vol. 49(3), 1999, 387-403
• [10] Jaeger C, Cook G.W.: Fundamentals of Rock Mechanics. Chapman and Hall 1967
• [11] Ladanyi B.: Expansion of Cavities in Brittle Media. Intern. Journal of Rock Mechanics and Mining Science 1990
• [12] Lorig L., Varona P.: Practical slope stability analysis using finite-difference codes. Slope stability in surface mining (edited by Hustrulid, McCarter & Van Zyl), Society for Mining, Metallurgy and Exploration Inc. Littleton, 2000, 115-124
• [13] Łój M., Madej J., Porzucek S.: Mikrograwimetria i geofizyka otworowa w badaniach zagrożeń powierzchni terenów pogórniczych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Prace Naukowe Instytutu Geotechniki i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej, nr 75, seria: konferencje, nr 41, 2005, 349-356
• [14] Madej J., Jakiel K., Porzucek S.: Grawimetryczna weryfikacja modelu rozluźnień nad wyrobiskiem w warunkach górotworu olkuskiego. Prace Naukowe Instytutu Geotechniki i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej, nr 73, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej 2001, 343-350
• [15] Reinecker, J., Heidbach, O., Tingay, M., Sperner, B., & Muller, B.: The release 2005 of the World Stress Map (available online at www.world-stress-map.org), 2005
• [16] Sterpi D., Sakurai S.: Numerical Analysis of Laboratory Tests on a Model Tunnel. International Symposium. Deformation and progressive failure in geomechanics, IS-NAGOYA'97, Pergamon, 1997, 757-762