Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

An assessment of the impact of the degree of the filling of shallow voids on the possibility of sinkhole formation on the surface

Strzałkowski Piotr, Strzałkowska Ewa

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2023

|

T. 39, z. 1

173--191

EN

The issues covered by the work are important and topical as sinkholes that develop in large numbers over shallow mining excavations pose a great threat to public safety. In Upper Silesia (Poland), the formation of sinkholes can be observed even for a period of over 100 years following the termination of mining works. An effective method of risk elimination consists of filling the voids with a binding material with strength properties similar to those of the rocks surrounding the void. The application of fly ash is very suitable for this purpose, the use of which also has an ecological aspect. The literature studies presented in the paper indicate the possibility of making mixtures with the use of fly ash that has the required strength parameters. The compressive strength of the mixtures after solidification is up to 3 MPa, or even up to 7 MPa, and in some cases, up to 15 MPa. Most of the voids at shallow depths are found in coal seams, in which the compressive strength at shallow depths amounts to approx. 5 MPa. Thus, by filling the void with such material, we can ensure conditions similar to those prevailing before the excavation was made. The paper presents a case study involving the formation of a sinkhole above a dog heading and an ex post forecast made with the use of two selected methods. These methods yielded results affirming that the development of a sinkhole in the considered conditions is certain. Then, using the said methods, the impact of the filling level of the void on the possibility of sinkhole development was analyzed. The obtained results indicated the necessity to fill the void to around 90% with the use of one of the methods and its complete filling with the use of the other method.

PL

Zagadnienia, których dotyczy praca, są ważne i aktualne, gdyż zapadliska licznie powstające nad płytkimi wyrobiskami górniczymi stanowią duże zagrożenie dla bezpieczeństwa publicznego. Na Górnym Śląsku (Polska) powstawanie zapadlisk obserwuje się nawet przez okres ponad 100 lat od zaprzestania prowadzenia robót górniczych. Skuteczną formą likwidacji zagrożenia jest wypełnianie pustek materiałem wiążącym o własnościach wytrzymałościowych zbliżonych do własności skał otaczających pustkę. Znakomicie do tego celu nadają się popioły lotne, których wykorzystanie posiada również aspekt proekologiczny. Studia literaturowe przedstawione w pracy wskazują na możliwość tworzenia mieszanin z udziałem popiołów lotnych o wymaganych parametrach wytrzymałościowych. Wytrzymałość na ściskanie mieszanin po zestaleniu wynosi do 3 MPa, a nawet do 7 MPa, a w niektórych przypadkach do 15 MPa. Większość pustek na małych głębokościach występuje w pokładach węgla, którego wytrzymałość na ściskanie wynosi około 5 MPa na małych głębokościach. Zatem wypełniając takim materiałem pustkę, można zapewnić warunki zbliżone do tych, jakie panowały przed wykonaniem wyrobiska. W pracy przedstawiono studium przypadku powstania zapadliska nad wyrobiskiem korytarzowym i wykonano prognozę ex post przy zastosowaniu dwóch wybranych metod. Metody te pozwoliły na uzyskanie wyników mówiących o pewności powstania zapadliska w rozpatrywanych warunkach. W dalszej kolejności analizowano przy ich zastosowaniu wpływ stopnia wypełnienia pustki na możliwość powstania zapadliska. Uzyskane wyniki wskazały na konieczność wypełnienia pustki w około 90% przy zastosowaniu jednej z metod i całkowitego jej wypełnienia przy zastosowaniu drugiej z metod.

2

Assessment of damage causes of monumental objects located in mining areas – case study

Cempiel Edward, Strzałkowski Piotr, Ścigała Roman, Bryt-Nitarska Izabela

Archives of Mining Sciences

|

2023

|

Vol. 68, no. 2

187--205

EN

The paper presents an example illustrating the problems of assessing the causes of damage that occurred to building structures located in mining and post-mining area. It is frequently necessary to determine whether probable damages came from other, non-mining causes or were caused by underground mining. This issue is particularly significant when it comes to monumental, historical objects because the cost of repairs is typically very high. The purpose of this work is to demonstrate, using the magnificent church as an example, that damage to building objects situated in mining areas does not necessarily result from mining activities. As a result, every such situation should be thoroughly evaluated to determine whether such a relationship exists. For the assessment of such a conclusion, multidirectional studies in the framework of this work were carried out: hydrogeological, mining and technical factors that cause the damage to the church building in question were analysed.

3

Impact of strength properties of timber linings in former workings on the sinkhole formation hazard. The case study is on the Upper Silesian Coal Basin, Poland

Strzałkowski Piotr, Dyduch Grzegorz

Archives of Mining Sciences

|

2022

|

Vol. 67, no. 3

531--543

EN

In the Upper Silesian Coal Basin (Poland), numerous former workings have been left unprotected after the liquidation of mines in the 19th and the beginning of the 20th century. The workings have been located at low depths. The paper presents the results of strength tests of wood samples acquired from linings in former workings, and the obtained results have been compared to the results achieved in tests of samples of wood intended to be used in a reconstruction of a historic gallery. The tests consisted in determining the bending strength of wood in compliance with the applicable Polish standard. The results showed that the wood from historic mines was characterised by high variability of bending strength – usually much lower than that of the wood intended for construction. Too low bending strength of timber may result in caving in shallow excavation and lead to sinkhole creation on the surface.

4

Obciążenie obudowy odrzwiowej w warunkach ciśnienia statycznego - uwagi do obliczeń

Strzałkowski Piotr, Markowicz Józef

Przegląd Górniczy

|

2019

|

T. 75, nr 12

46--52

PL

Pomimo ciągłego wzrostu głębokości prowadzenia robót górniczych, problematyka dotycząca obciążenia obudów wyrobisk korytarzowych ciśnieniem statycznym jest wciąż aktualna. W ramach pracy przedstawiono sposób obliczania obciążenia obudowy wynikający z ciężaru skał zawartych w strefie odprężonej o kształcie wycinka paraboli, zgodnie z rozwiązaniem A. Sałustowicza. Przeprowadzono również porównanie otrzymanych wyników obliczeń z wynikami uzyskanymi w przypadku obciążenia ciągłego, równomiernie rozłożonego. Analiza otrzymanych rezultatów pozwoliła na wyciągnięcie wniosków odnośnie do założeń, jakie należy poczynić przeprowadzając obliczenia dla obciążenia ciągłego, równomiernie rozłożonego, aby uzyskać prawidłowe wyniki obliczeń.

EN

Despite the continuously increasing depth of mining works, the problem of loads exerted on heading supports with static pressure is still valid. This paper presents the method of calculating the load exerted on the support sets resulting from the weight of rocks contained in the stress-relieved zone in the shape of a parabola section, in accordance with the solution devised by A. Sałustowicz. The obtained calculation results were also compared with the results obtained in the case of an evenly distributed continuous load. The analysis of the obtained results allowed to draw conclusions regarding the assumptions that should be made in calculating the evenly distributed continuous load in order to obtain the correct calculation results.

5

Uproszczona analiza przebiegu deformacji ciągłych w miejscu posadowienia obiektu

Strzałkowski Piotr

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2019

|

nr 2

3--8

PL

W artykule przedstawiono przykład analizy wpływu eksploatacji górniczej na obiekt budowlany. Podobnie jak w wielu przypadkach, w rejonie obiektu nie prowadzono pomiarów geodezyjnych. W związku z tym analizy przeprowadzono za pomocą teorii Budryka-Knothego. Komputerowa symulacja czasoprzestrzennego rozwoju eksploatacji pozwoliła na określenie prawdopodobnych, maksymalnych wartości wskaźników deformacji. Czas zakończenia procesu deformacji terenu górniczego określono, wykorzystując opracowane specjalnie w tym celu wzory empiryczne. W pracy zwrócono również uwagę na problem sumowania odkształceń poziomych w długich przedziałach czasu.

EN

The article presents analysis of the impact of mining exploitation on a selected building. No geodetic surveys were performed in the area in concern and thus the analyses were conducted using the Budryk-Knothe theory. A computer simulation of exploitation in space and time allowed to determine the possible maximal values of land deformation indicators. The values of the maximal horizontal deformations were calculated by means of traditional summing and using the method proposed by J. Białek and J. Kwiatek, thus obtaining reduced values. These values correspond to the damages of the building to a larger extent than the values obtained traditionally. As a result of the mining exploitation, the building was deflected by a value of approx. 50 mm/m. In many cases, the determination of the time when the effects of exploitation cease to affect the surface is highly significant, as it allows to determine whether the damages occur due to the mining exploitation. In cases of regions where geodetic measurements are not conducted one may or even should use empirical formulas. In the paper, the time has been calculated using three such formulas. The results obtained for the last conducted exploitation indicate that the time of the final phase of the deformation process, between the end of the mining works and the end of the subsidence, has not exceeded 1 year.