Tąpnięcia a kierunki osłabienia górotworu

• Autorzy: Patyńska R.

Warianty tytułu

EN

Rockbursts with regard to the directions of weakening the rock mass

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Na zagrożenie tąpaniami, poza warunkami geologicznymi, istotny wpływ mają roboty górnicze zarówno w pokładzie, jak i pokładach wyżej i niżej zalegających. Zakłócenia w sejsmiczności indukowanej powodowane są między innymi przez resztki, krawędzie, czy nadmierne rozcięcie pokładu wyrobiskami korytarzowymi. Skutki zaszłości eksploatacyjnych w większości pól wybierkowych spełniają istotną rolę odprężającą bądź koncentrują naprężenia, często na znacznych powierzchniach pól ścianowych. Dodatkowy problem - w tym duże prawdopodobieństwo generowania licznych wstrząsów, także wysokoenergetycznych - stanowi występowanie uskoków w polu ścianowym, o zrzutach możliwych do przejścia frontem ściany. W związku z powyższym, w celu prawidłowego dobrania rodzaju i zakresu metod profilaktyki tąpaniowej, ważne jest ustalenie odległości frontu eksploatacyjnego od płaszczyzny uskokowej, przy której zmienia się aktywność sejsmiczna górotworu, a tym samym i stan zagrożenia tąpaniami Jednoznaczne informacje z tego zakresu uzyskano z analizy warunków zaistniałych tąpnięć w strefach uskokowych i poza nimi. Tąpnięcia jakie wystąpiły w rejonach skutków związanych z tektoniką lokalną wykazały, że aktywność sejsmiczna indukowana w odległości š 50 m od uskoku jest porównywalna, co wskazuje na zasięg oddziaływania uskoku. W celu zobrazowania oddziaływań górotworu na wyrobiska górnicze ważna jest dobra znajomość warunków zalegania nadkładu w rejonach eksploatacji, w tym przestrzenna orientacja stanu zagrożenia tąpaniami oraz właściwego projektowania i usytuowania frontów eksploatacyjnych. Zazwyczaj zmniejszanie zagrożenia tąpaniami uzyskuje się przez stosowanie profilaktyki, polegającej na dezintegracji ośrodka skalnego w otoczeniu wyrobiska. Dlatego właściwe zorientowanie frontów eksploatacyjnych względem kierunków rzeczywistego osłabienia górotworu może także w całym cyklu prowadzonych prac powodować zmniejszenie stanu zagrożenia. Istotne do określenia wpływu kierunku eksploatacji pokładów węgla na stan zagrożenia tąpaniami były dane statystyczne o tąpaniach zaistniałych w kopalniach węgla kamiennego w latach 1989-2001. Konfrontacja udziału łupności czy uskoków z geologiczno-górniczymi uwarunkowaniami eksploatacji wskazuje na możliwość ograniczania zagrożenia tąpaniami, poprzez właściwe ustalenie kierunku biegu ścian względem zalegania pokładu, szczególnie zaś przy uwzględnianiu płaszczyzn strukturalnych osłabień naturalnych i eksploatacyjnych. Wnioski zawarte w pracy odnoszą się do sposobu określania stref zaangażowania tektoniki lokalnej, warunków dopuszczalnych i zalecanych kierunków zorientowania frontów eksploatacyjnych względem kierunków zalegania płaszczyzn osłabienia spoistości górotworu Uwzględnienie powyższych ustaleń przy opracowywaniu projektów eksploatacji pozwoli na poprawę bezpieczeństwa pracy i umożliwi selektywny dobór aktywnej profilaktyki tąpaniowej.

EN

The rockburst hazard is significantly influenced, apart from geological conditions, by underground working, both in the seam and in those located below and above. The disturbance in the induced seismicity result from, among the other things, the remainders, edges or excesive splitting of the seam with headings. The consequences of former mining events play, in the majority of panels, an important stress - relieving role or concentrate the stress, often over large surfaces of longwall panels. An additional problem, including the probability of generation of numerous tremors, also high-energy ones, is the presence of faults in the longwall panel with the thrusts likely to be passed by the longwall front. In this connection, with the aim to select properly the sort and scope of the rockburst prevention methods, it is important to determine the distance of the mining front from the fault plane, at which the seismic activity of the rock mass changes, and thereby the rockburst hazard condition. The unambiguous information in this field was obtained from analyses of the conditions of rockbursts that occurred in the fault zones and outside them. The rockbursts which occurred in the regions of the effects connected with local tectonics have revealed that the induced seismic activity at a distance of+50 m from the fault is comparable, which points at the range of influence of the fault. With the aim to illustrate the effects of the rock mass on mine workings, of importance is the knowledge of conditions of the overburden deposition in the regions of mining, in that spatial orientation of the rockburst hazard condition, and of proper designing and location of mining fronts. As a rule, the reduction of the rockburst hazard is obtained through the use of prevention relying on disintegration of the rock environment in the surroundings of the working. Therefore, an adequate orientation of mining fronts in relation to real weakening of of the rock mass can also result in reduction of the level of hazard, in the entire cycle of the work performed. Important for determining the effects of the direction of extraction of coal seams were the statistical data on the rockbursts that occurred in the hard coal mines over the years 1989-2001. The share of cleavage or faults confronted with the geological - mining condition of mining operations conducted points at the possibility of limiting the rockburst hazard through proper determining the directions of the longwall advance in relation to the seam deposition, and, in particular when taking into account the planes of structural weakening, both natural and resulting from mining. The conclusions included in the study relate to the method of defining the zones of engagement of local tectonics, admissible conditions and recommended directions of orientation of mining fronts in relation to directions of deposition of the planes of weakened cohesion of the rock mass. The consideration of these findings in designing the plans of mining will enable to improve the safety at work and will make the selective selection of rockburst prevention possible.

Słowa kluczowe

PL

górotwór; sejsmiczność; tąpnięcia; Górnośląskie Zagłębie Węglowe; GZW

EN

seismicity; rockburst; rock mass; Upper Silesian Coal Basin; USCB

• Wydawca: Główny Instytut Górnictwa
• Czasopismo: Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa
• Rocznik: 2003
• Tom: nr 1
• Strony: 37--59
• Opis fizyczny: Bibliogr. 70 poz.

Twórcy

autor

Patyńska R.

• Główny Instytut Górnictwa, Zakład Tąpań i Mechaniki Górotworu, Pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice, tel. [phone],