Zastosowanie metody elementów skończonych do opisu końcowych przemieszczeń poziomych i pionowych terenu górniczego

• Autorzy: Mielimąka R. , Wesołowski M.

Warianty tytułu

EN

Application of finite elements method for the description of final horizontal and vertical displacement of mining terrain

• Konferencja: Górnictwo Zrównoważonego Rozwoju 2003. Nowoczesne struktury w górnictwie i efektywne pozyskiwanie surowców mineralnych. Bezpieczeństwo a rozwój górnictwa / konferencja naukowa (11.2003; Gliwice)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem metody elementów skończonych do opisu ruchów poziomych terenu górniczego. Dla potrzeb tych badań zbudowano dwa warstwowe modele numeryczne w formie płaskiej tarczy, w których skały tworzące górotwór opisano modelem liniowo-sprężystym, ortotropowym. W pierwszym modelu do połączeń międzywarstwowych zastosowano siatkę węzłów zależnych, natomiast w drugim - elementy kontaktowe. W modelach tych symulowano eksploatację górniczą w formie półpłaszczyzny w pokładzie węgla o miąższości 2 m. Wyniki symulacji porównano z wartościami deformacji uzyskanymi wzorami teorii Budryka-Knothego. Wykazano, że zastosowanie elementów kontaktowych do modelowania połączeń międzywarstwowych pozwala uzyskać stosunkowo dobry opis zarówno ruchów pionowych, jak i poziomych.

EN

The paper presents the results of investigation studies involving the application of finite elements method for the description of horizontal movement of mining terrain. For the needs of the carried out investigation studies, two stratified numerical models in the form of flat shield were constructed, in which the rocks making up the rockmass were described with the use of linear-elastic orthotropic model. In the first model, for the interlayer joints, the network of dependable nodes was applied, and in the second one - contact elements. In these models we simulated the mining process in the form of half plane in the coal bed of the thickness 2 m. The simulation results were compared with the deformation quantities obtained with the use of the equations of Budryk-Knothe theory. The carried out analyses demonstrate that by the application of contact elements for the modeling of interlayer joints we could obtain a relative good description of both vertical and horizontal movement.

Słowa kluczowe

PL

tereny górnicze; metoda elementów skończonych; teoria Budryka-Knothego; model górotworu; odkształcenie poziome

EN

mining area; finite elements method; Budryk-Knothe theory; rock mass model; horizontal strains

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska
• Rocznik: 2003
• Tom: z. 258
• Strony: 169--179
• Opis fizyczny: bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Mielimąka R.

• Politechnika Śląskia

autor

Wesołowski M.

• Politechnika Śląskia

Bibliografia

• 1. COSMOS/M version 1.75. Podręcznik użytkownika.
• 2. Białek J., Mielimąka R., Wesołowski M.: Ein linear, transversal-anisotropisches Gebirgsmodell zur Modellirung abbaubedingter Gebirgsbewegungen. . Schriftenreihe des Institutes für Markscheidewesen und Geodäsie der TU Bergakademie Freiburg, heft ] 2002.
• 3. Filcek H., Walaszczyk J., Tajduś A.: Metody komputerowe w geomechanice górniczej Śląskie Wydawnictwo Techniczne, Katowice 1994.
• 4. Kidybiński A.: Podstawy geotechniki kopalnianej. Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1982.
• 5. Kwaśniewski M., Wang J.: Analiza numeryczna deformacji górotworu wywołanych eksploatacją górniczą. Materiały Szkoły Eksploatacji Podziemnej’96, Kraków 1996.
• 6. Popiołek E., Ostrowski J.: Próba ustalenia głównych przyczyn rozbieżności prognozowanych i obserwowanych poeksploatacyjnych wskaźników deformacji. Ochrona Terenów Górniczych, Katowice 1980. Nr 58
• 7. Praca zbiorowa: Ochrona powierzchni przed szkodami górniczymi. Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1980.
• 8. Praca zbiorowa: Subsidence Engineers’ Handbook. National Coal Board-Mining Department 1975.
• 9. Szpetkowski S.: Przemieszczenia poziome i odkształcenia powierzchni według wzorów W. Budryka i wyników badań autora. Arch. Góm., Kraków 1979, Tom 24, 4
• 10. Wesołowski M.: Numeryczny model wyrobiska korytarzowego w górotworze uwarstwionym. Zesz. Nauk. Pol. Śl. Gliwice 2002. Z. 254.
• 11. Wesołowski M.: Wybrane aspekty modelowania numerycznego ruchów górotworu pod wpływem eksploatacji podziemnej i jej oddziaływania na obiekty. Praca doktorska (niepublikowana), Gliwice 2001.
• 12. Zych J.: Metoda prognozowania wpływów eksploatacji górniczej na powierzchnię terenu uwzględniająca asymetryczny przebieg procesu. Zesz. Nauk. Pol. Śl., Gliwice 1987. 164.