Precursors to rock mass failure in underground mines

• Autorzy: Szwedzicki T.

Warianty tytułu

PL

Prekursory zniszczenia masywu skalnego w kopalniach podziemnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Analysis of documented case studies indicates that each rock mass failure is preceded by a precursory manifestation of rock mass behaviour. Structural damage and progressive failure is manifested by the presence of geotechnical warning signs (indicators and precursors) and can be exacerbated by triggers. Indicators suggest that the rock mass may be prone to damage, whereas geotechnical precursors prove that the rock mass has been damaged and may precede possible failure. The failure process starts with a failure initiation phase, progresses through a propagation phase and ends up in rock mass collapse, rockburst, outburst or inundation. Geotechnical analysis shows that the failures do not happen at random and are not unpredictable in terms of the type of failure and its location. Indicators and precursors have to be interpreted in conjunction with mine design, mining activities and potential triggers. Geotechnical monitoring of the precursory behaviour of the rock mass provides timely warning and allows for implementation of remedial measures.

PL

Analiza udokumentowanych przypadków utraty stateczności górotworu wskazuje, że każdy z nich poprzedzony został pojawieniem się pewnych prekursorów w zachowaniu się masywu skalnego. Niszczenie strukturalne skał i postępująca degradacja masywu objawia się ostrzegawczymi znakami (wskaźnikami geotechnicznymi lub prekursorami), które pokazują, że utrata stateczności może nastąpić bardzo szybko. Wskaźniki pokazują, że masyw skalny może mieć cechy skłaniające do zniszczenia, podczas gdy prekursory wskazują, że górotwór już został zniszczony i mogą bezpośrednio poprzedzać utratę stateczności. Proces zniszczenia rozpoczyna się od fazy wstępnej, przechodząc przez fazę propagacji spękań i kończy się zawałem, wstrząsem lub nagłym przedostaniem się wody do wyrobiska. Analiza geotechniczna pokazuje, że zniszczenie nie następuje w sposób przypadkowy i nie jest nieprzewidywalne, jeżeli chodzi o rodzaj zachodzącego zniszczenia i jego lokalizację. Wskaźniki i prekursory muszą być jednak rozpatrywane w połączeniu ze schematem wyrobisk górniczych, analizą aktualnych robót górniczych i potencjalnymi czynnikami wymuszającymi utratę stateczności. Monitoring geotechniczny zachowania się górotworu poprzez obserwacje prekursorów ostrzega wcześniej o możliwym zniszczeniu i pozwala na zastosowanie środków zapobiegawczych.

Słowa kluczowe

EN

rock mass stability; precursors of rock mass behaviour; geotechnical monitoring

PL

stateczność wyrobisk; prekursory stateczności; monitoring geotechniczny

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 53, no 3
• Strony: 449--465
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Szwedzicki T.

• Auswest PTY LTD, Perth, Western Australia

Bibliografia

• Call R. D., 1992. Slope Stability. In SME Mining Engineering Handbook. Vol. 1. Society for Mining, Metallurgy and Exploration, Inc. Littleton, Colorado.
• Improving Ground Stability and Mine Rescue, 1986. The Report of the Provincial Inquiry into Ground Control and Emergency Preparedness in Ontario Mines, Ontario Government.
• Moedryk C. M., 1965. Historical, Technical Review of Coal brook Disaster, 1960. The Government Mining Engineer, Johannesburg.
• Mufulira Mine Disaster, 1971. Final Report of the Commission of Inquiry, Lusaka.
• Piatek M., 1980. Wyrzut gazów i skal w kopalni Nowa Ruda. Bezpieczeństwo pracy w górnictwie, No 2, pp. 4-9 (in Polish).
• Staunton J. H., 1998. Report of a Formal Investigations under Section 98 of the Coal Mines Regulation Act, 1982.
• Szwedzicki T., 1999. Sinkhole Formation over Mining Areas and Risk Management Implications. Transactions of The Institution of Mining and Metallurgy, Vol. 108, pp. A27-A36, London.
• Szwedzicki T., 1999. Pre- and Post-failure Behaviour of Surface Crown Pillars - Case Studies. International Journal Rock Mechanics a Mining. Science, No 36, pp. 351-359.
• Szwedzicki T., 2001. Geotechnical Precursors to Large-scale Ground Collapse in Mines. International Journal Rock Mechanics a Mining. Science, No. 38, pgs 957-965.
• Szwedzicki T., 2003. Rock mass behaviour prior to failure. International Journal Rock Mechanics a Mining. Science, No 40, pp. 573-584.
• Szwedzicki T., 2004. Warning sings to Geotechnical Failure of Mining Structures. Int. J. of Surface Mining, Reclamation and Environment, Vol. 18, No. 2.
• Varden R., 2001. East Wall Subsidence at Sons of Gwalia, In advance Rock Mechanics practice fro underground Mines. Australian Centre for Geomechanics, Perth, Western Australia.