Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Risk assessment of open pit lake using in situ observations and advanced numerical modelling - application on Most lake

Renaud Vincent, Al Heib Marwan, Burda Jan

Górnictwo Odkrywkowe

|

2022

|

R. 63, nr 4

16--22

EN

Almost all post-exploitation open pit mines in the world are shaped as a final reservoir intended to be filled with water. In Europe, the creation of water lakes is the most common way of reclaiming post open pit mines. The safety and the security of mine lakes is one of the mine regions priorities. Several hazards related to mine activities should be assessed. Qualitative and quantitative approaches were suggested based on the existing data. One of the main hazards identified is the slope stability of lake banks. To develop a reliability methodology for assessing the long-term stability of flooded open pit mines, a large-scale numerical model of the lake was carried out and was applied on lake Most, which is one of the largest mining lakes in Europe (Czech Republic). The large-scale numerical model was built, based on site observations, large-scale LiDAR data and geotechnical data. The results highlighted the reliability of the methodology to combine the geometric model with the geological model to create a large-scale numerical model, and to identify local potentially instable zones..

PL

Niemal wszystkie poeksploatacyjne wyrobiska odkrywkowe na świecie są ukształtowane jako wyrobiska końcowe przeznaczone do napełnienia wodą. W Europie tworzenie zbiorników wodnych jest najpowszechniejszym sposobem rekultywacji kopalń odkrywkowych. Bezpieczeństwo i ochrona jezior pokopalnianych jest jednym z priorytetów regionów górniczych. Należy dokonać oceny kilku zagrożeń związanych z działalnością górniczą. Na podstawie istniejących danych zaproponowano podejście jakościowe i ilościowe. Jednym z głównych zidentyfikowanych zagrożeń jest stabilność zboczy wzdłuż brzegów jezior. W celu opracowania metodologii długoterminowej oceny stabilności zalanych kopalń odkrywkowych wykonano wielkoskalowy model numeryczny jeziora i zastosowano go na jeziorze Most, które jest jednym z największych jezior pogórniczych w Europie (Czechy). W oparciu o obserwacje terenowe, wielkoskalowe dane LiDAR oraz dane geotechniczne zbudowano wielkoskalowy model numeryczny. Wyniki podkreśliły wiarygodność metodologii łączenia modelu geometrycznego z modelem geologicznym w celu stworzenia wielkoskalowego modelu numerycznego oraz identyfikacji lokalnych potencjalnie niestabilnych stref.

2

Forecasting the impact of buildings with multi-storey underground parts on the displacement of subsoil using modern numerical tools

Michalak Hanna, Przybysz Paweł

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2021

|

Vol. 43, nr s1

479--491

EN

The paper will analyse and review the experience to date in determining the impact range of implementation of deeply founded structures on the displacement of the subsoil in the vicinity. With the background of these experiences, primarily empirical, the present possibilities of using numerical modelling to forecast the displacements of the terrain surface in various stages of works, that is, execution of deep excavation support systems, excavation-deepening phases with successive adding of struts, construction of underground levels and erection of the above-ground part of the building, will be presented. Based on the results of own research, conclusions on the use of 3D numerical models in spatial shaping and designing the structure of underground parts of new buildings erected in dense urban development will be presented. The characterised 3D numerical models were verified, taking into account the actual results of geodetic measurements of the completed buildings. Determining the range and forecasting the displacements of the subsoil are necessary for the design and implementation of investments due to the need to ensure the safety of erection and use of a new building and the buildings located within the area of influence.

3

Subsoil movements forecasting using 3D numerical modeling

Michalak Hanna, Przybysz Paweł

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 1

367--385

EN

The design of new investments with underground floors in the downtown urban fabric calls for determining its impact on existing, often historic, neighboring facilities. The article presents the results of own research on 3D spatial arrangement numerical modeling of this type of investment. The scope of the research includes the analysis of neighboring buildings (including historic buildings), construction of the 3D numerical model, and calibration of the subsoil model taking into account the actual results of geodetic measurements. Own research as well as the completed housing development complex in Poland, downtown Warsaw, including data from project design and implementation documentation serve as the basis for research and analysis. As a result of said research and analysis, it was found that 3D computational models allow mapping of actual impacts within the designed new buildings and neighboring buildings, and as consequence - after appropriate calibration - a good reflection of soil displacements in the area of the planned investment. The knowledge of the anticipated values of soil displacements related to erecting new buildings is necessary at the design and implementation stages to ensure safety in all phases of works of existing buildings.

PL

Projektowanie nowych inwestycji z kondygnacjami podziemnymi w śródmiejskiej tkance miejskiej wymaga określenia jej oddziaływania na istniejące, często zabytkowe, obiekty sąsiednie. W artykule przedstawiono wyniki badań własnych dotyczących modelowania numerycznego w układzie przestrzennym 3D tego rodzaju inwestycji. Zakres badań obejmuje, analizę sąsiedniej zabudowy (w tym zabudowy zabytkowej), budowę modelu numerycznego 3D, kalibrację modelu podłoża gruntowego przy uwzględnieniu rzeczywistych wyników pomiarów geodezyjnych. Podstawę badań i analiz stanowi przykład zrealizowanego zespołu zabudowy mieszkaniowej w śródmieściu Warszawy uwzględniający dane z dokumentacji projektowej i realizacyjnej inwestycji oraz doświadczenia własne. Do modelowania podłoża gruntowego układów „podłoże gruntowe - nowy kompleks budynków A, B i C - zabudowa sąsiednia” przyjęto parametry geotechniczne z dokumentacji technicznej obiektu, fazy prac wynikające z rzeczywistych etapów realizacji inwestycji. Wartości obciążeń od budynków, sposób i miejsca ich przyłożenia określono na podstawie analizy dokumentacji projektowej oraz doświadczeń własnych. Przestrzenny model numeryczny zbudowano w programie ZSoil 2016. Model odwzorowuje obszar o wymiarach 240 × 150 m. Podłoże gruntowe pod budynkami zamodelowano do głębokości 30 m poniżej poziomu terenu z wykorzystaniem modelu podłoża Mohra-Coulomba. W ramach kalibracji modelu podłoża gruntowego prowadzono wielokrotne symulacje komputerowe i analizowano uzyskiwane wyniki w zakresie przemieszczeń, a także integralności modelu. Kalibracja polegała na zwiększaniu wartości modułu odkształcenia pierwotnego gruntu znajdującego się na głębokościach poniżej poziomu rozpoznania w dokumentacji geotechnicznej.

4

Modelowanie numeryczne 3D jako narzędzie wspomagające projektowanie rozbudowy części podziemnych w budynkach zabytkowych

Michalak H., Kościńska-Grabowska K., Przybysz P.

Inżynieria i Budownictwo

|

2018

|

R. 74, nr 12

637--641

PL

Scharakteryzowano proces kształtowania modelu numerycznego 3D budynku zabytkowego, rozbudowywanego o kolejne kondygnacje podziemne, usytuowanego w zwartej zabudowie miejskiej, a także jego kalibracji z uwzględnieniem wyników pomiarów geodezyjnych. Przedstawiono wnioski ogólne dotyczące kalibracji tego rodzaju modeli numerycznych.

EN

The article describes the process of design a 3D numerical model of the historic building, extended with subsequent underground storeys, situated in a compact urban development, and its calibration taking into account the results of geodetic measurements. General conclusions of the calibration of these types of numerical models are presented.

5

Influence of the anhydrite interbeds on a stability of the storage caverns in the Mechelinki salt deposit (Northern Poland)

Cała M., Cyran K., Kowalski M., Wilkosz P.

Archives of Mining Sciences

|

2018

|

Vol. 63, no. 4

1007--1025

EN

This paper presents a complex study of anhydrite interbeds influence on the cavern stability in the Mechelinki salt deposit. The impact of interbeds on the cavern shape and the stress concentrations were also considered. The stability analysis was based on the 3D numerical modelling. Numerical simulations were performed with use of the Finite Difference Method (FDM) and the FLAC3D v. 6.00 software. The numerical model in a cuboidal shape and the following dimensions: length 1400, width 1400, height 1400 m, comprised the part of the Mechelinki salt deposit. Three (K-6, K-8, K-9) caverns were projected inside this model. The mesh of the numerical model contained about 15 million tetrahedral elements. The occurrence of anhydrite interbeds within the rock salt beds had contributed to the reduction in a diameter and irregular shape of the analysed caverns. The results of the 3D numerical modelling had indicated that the contact area between the rock salt beds and the anhydrite interbeds is likely to the occurrence of displacements. Irregularities in a shape of the analysed caverns are prone to the stress concentration. However, the stability of the analysed caverns are not expected to be affected in the assumed operation conditions and time period (9.5 years).

PL

W artykule przedstawiono kompleksowe studium wpływu wkładek anhydrytowych na stateczność kawern magazynowych w złożu soli kamiennej Mechelinki. Rozważany był także wpływ wkładek anhydrytowych na kształt kawern magazynowych i koncentrację naprężeń. Analizę stateczności przeprowadzono z wykorzystaniem metod modelowania numerycznego. W symulacjach numerycznych została zastosowana metoda różnic skończonych i program FLAC3D v. 6.00. W celu wykonania symulacji numerycznych zbudowano model numeryczny analizowanego obszaru. Model numeryczny w kształcie sześcianu i wymiarach 1400 × 1400 × 1400 m obejmował część złoża Mechelinki oraz trzy kawerny magazynowe (K-6, K-8, K-9). Siatka modelu składała się z 15 milionów teraedrycznych elementów. Występowanie wkładek anhydrytowych w obrębie pokładu soli kamiennej przyczyniło się do redukcji średnicy i nieregularności kształtu analizowanych kawern magazynowych. Wyniki modelowania numerycznego 3D wykazały, że strefy kontaktu pomiędzy warstwami soli kamiennej i wkładkami anhydrytowymi są podatne na występowanie przemieszczeń. Ponadto, obszary koncentracji naprężeń są związane z nieregularnością kształtu komór magazynowych. Symulacje numeryczne wykazały, że stateczność analizowanych komór w przyjętych warunkach eksploatacji i analizowanym 9.5-letnim okresie nie zostanie naruszona.

6

Stability analysis of underground mining openings with complex geometry

Cała M., Stopkowicz A., Kowalski M., Blajer M., Cyran K., d'Obryn K.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2016

|

Vol. 38, nr 1

25--32

EN

Stability of mining openings requires consideration of a number of factors, such as: geological structure, the geometry of the underground mining workings, mechanical properties of the rock mass, changes in stress caused by the influence of neighbouring workings. Long-term prediction and estimation of workings state can be analysed with the use of numerical methods. Application of 3D numerical modelling in stability estimation of workings with complex geometry was described with the example of Crystal Caves in Wieliczka Salt Mine. Preservation of the Crystal Caves reserve is particularly important in view of their unique character and the protection of adjacent galleries which are a part of tourist attraction included in UNESCO list. A detailed 3D model of Crystal Caves and neighbouring workings was built. Application of FLAC3D modelling techniques enabled indication of the areas which are in danger of stability loss. Moreover, the area in which protective actions should be taken as well as recommendations concerning the convergence monitoring were proposed.

7

Analysis of three-dimensional binary alloy solidification with shrinkage cavity formation

Skrzypczak T., Węgrzyn-Skrzypczak E.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 4

199--204

EN

The paper focuses on modeling of binary alloy solidification process with using Finite Element Method (FEM). The process is characterized by liquidus and solidus temperatures which are constant because solutal segregation is neglected. Analysed region is threedimensional and consists of casting and riser. Mathematical and numerical models of solidification process are presented in the paper. The main focus is put on the algorithm of shrinkage cavity creation process. On the base of mathematical and numerical model computer program has been made. It is capable to simulate shrinkage cavity formation. Two examples show the results of different calculations performed by the program. The first example shows shrinkage cavity created during fast cooling of the top part of the riser while the second one was performed by significantly slower cooling. The shape and localization of shrinkage cavity obtained from simulation is compared to defect which was created during experiment.

8

The numerical spatial model (3D) of geological structure of Poland- from 6000 m to 500 m b.s.l.

Piotrowska K., Ostaficzuk S., Małolepszy Z., Rossa M.

Przegląd Geologiczny

|

2005

|

Vol. 53, nr 10/2

961-966

EN

The article describes the methodology and the results of the pilot stage of a project, aimed at representing the deep geological structure of Poland from 6000 m to 500 m b.s.l. as a 3D numeric spatial model in scale 1 : 500,000, in the "1992" georeference system.