Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

New research on a case of Linear Discontinuous Ground Deformation (LDGD)

Kowalski Andrzej, Apanowicz Bartosz, Polanin Piotr

Journal of Sustainable Mining

|

2020

|

Vol. 19, iss. 3

201--211

EN

LDGD is defined as surface fissures, steps as well as structures formed by them in the form of several steps, thresholds, ditches, and flexure. The paper presents a case study of formed LDGD - the origin, and possible methods to assess its occurrence on the basis of the research carried out in the Central Mining Institute (Poland). The authors showed that the presence of LDGD leads not only to the horizontal strain but also contributes to the formation of vertical curvatures of terrain that cause fissures in the near-surface layer of the rock mass in the areas with a thick layer of tertiary claystones and a thin layer of Quaternary strata. The accumulated experience also indicates that there is an influence of other mining factors, such as the interval between operations, face advance, and direction of operation, which may contribute to the occurrence of LDGD. Moreover, the authors pointed to the fact that predicting of LDGD is problematic and complex and is subject to uncertainty. The authors showed that both of LDGD methods prediction, when first of them is based on horizontal strains index and second one is points method, have good verifiability in practice.

2

Zagrożenie powierzchni terenu powstaniem liniowych nieciągłych deformacji w warunkach współczesnej eksploatacji górniczej węgla kamiennego w Polsce

Kowalski A., Kaszowska O., Polanin P.

Przegląd Górniczy

|

2018

|

T. 74, nr 3

26--33

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań liniowych nieciągłych deformacji prowadzonych w Głównym Instytucie Górnictwa. Objęto nimi szczeliny i progi, które powstały na powierzchni terenu w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym i zostały zarejestrowane przez przedsiębiorców górniczych. Uzyskano dane charakteryzujące około 400 tego typu deformacji. Analiza zgromadzonych materiałów pozwoliła na wskazanie warunków sprzyjających powstaniu liniowych nieciągłych deformacji powierzchni (LNDP). Pod uwagę wzięto m.in.: położenie względem eksploatacji i uskoków tektonicznych, krotność eksploatacji, kształtowanie się odkształceń poziomych powierzchni oraz rodzaj gruntu. Stwierdzono, że można wyróżnić dwa zasadnicze powody wystąpienia deformacji liniowych: duże wartości sumarycznych odkształceń poziomych oraz występowanie uskoków tektonicznych w zasięgu oddziaływania eksploatacji górniczej. Przy czym statystycznie znacznie częściej obserwuje się szczeliny i progi w strefach kumulacji odkształceń rozciągających. Wynikiem przeprowadzonych badań było opracowanie metod szacowania prawdopodobieństwa wystąpienia liniowych nieciągłych deformacji powierzchni. Umiejętność oceny zagrożenia terenu takimi skutkami prowadzenia eksploatacji górniczej jest coraz bardziej przydatna, ponieważ od lat 90. ubiegłego stulecia obserwuje się ich nasilenie. Należy dodać, że w warunkach współczesnej eksploatacji górniczej węgla kamiennego w Polsce liniowe nieciągłe deformacje powierzchni stanowią duży problem, gdyż nawet sporadyczne przypadki ich wystąpienia w rejonach szczególnych obiektów, mogą skutkować zagrożeniem bezpieczeństwa ich użytkowania oraz bardzo dużymi kosztami naprawy szkody. Przykładem mogą być uszkodzenia nawierzchni autostrady.

EN

This paper presents the study results for linear discontinuous deformation carried out in the Central Mining Institute. The study includes crevices and steps which were identified by mining entrepreneurs in the Upper Silesian Coal Basin. The received data describes 400 types of deformation. The analysis enabled to indicate favorable conditions for occurrence of linear discontinuous ground deformation (polish acronym LNDP). The following factors were taken under consideration: localization from exploitation and tectonic faults, multiplicity of seams extraction, distribution of horizontal strains and type of the ground. Two main factors cause the occurrence of linear deformation: high values of total horizontal strains and tectonic faults nearby the range of mining influences. Statistically more crevices and steps are observed in accumulation zones of tensile strains. The study result was the elaboration of a probability method for occurrence of linear discontinuous ground deformation. The ability of risk assessment for the mentioned results of mining activity is more useful because since the 90’s of the last century this kind of phenomenon is more common. In addition, linear discontinuous ground deformations are huge problem nowadays for hard coal mining in Poland. Even few cases of their occurrence nearby sensitive structures may reduce the safety of their use and generate high costs of covering damages. Damages of the highway surface can be the example.

3

Linear discontinuous deformations of the surface in the Upper Silesian Coal Basin

Kowalski A., Jędrzejec E., Gruchlik P.

Archives of Mining Sciences

|

2010

|

Vol. 55, no 2

331-346

EN

In the paper, results of the research on discontinuities in the form of crevices and steps have been presented for exploitation processes carried out at medium and great depths in the Upper Silesian Coal Basin (the USCB). Local stocktaking encompasses about 400 discontinuities, including type and geometric data as well as geological-mining conditions in which discontinuities occurred. These are the results of the first research on discontinuities in the USCB, the basis of which was numerically significant data set. On the basis of the paper's results, possibility of their occurrence can be assessed, that is point out areas and occurrence possibility which allows to plan proper mining prevention in order to limit them.

PL

W referacie przedstawiono wyniki badań liniowych nieciągłych deformacji powierzchni (LNDP), występujących w formie szczelin i stopni, pod wpływem eksploatacji prowadzonych także na średnich i dużych głębokościach w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Wyniki badań dotyczą około 400 zinwentaryzowanych nieciągłości, zawierają rodzaj i dane geometryczne oraz warunki geologiczno-górnicze w jakich wystąpiły. Na podstawie rezultatów pracy będzie można oceniać możliwość ich powstawania, to jest wskazać rejony i prawdopodobieństwo wystąpienia co daje możliwość projektowania odpowiedniej profilaktyki górniczej dla ich ograniczania. Dane o LNDP zebrano z 31. kopalń węgla kamiennego, czynnych w 2007 r. Dziewięć kopalń wykazało w przeprowadzonych ankietach, że na ich obszarach górniczych nie występują nieciągłości typu liniowego mające związek z eksploatacją górniczą. W całym zbiorze, 385 nieciągłości (93%) ma związek z koncentracją krawędzi eksploatacyjnych, a 29 (7%) dodatkowo z występowaniem dużych uskoków tektonicznych (o zrzucie większym od 40 m). Na rys. 1 przedstawiono natężenie występowania nieciągłości, wydzielając nieciągłości, które miały związek z oddziaływaniem eksploatacji górniczej i tektoniki (duże uskoki), rys. 2. Zarejestrowane najstarsze nieciągłości pochodzą z 1968 r., a ostatnie - z początku 2007 r. Z rys. 3 wynika, że na początku lat dziewięćdziesiątych ubiegłego stulecia w ciągu roku powstało kilka nieciągłości, a w obecnym stuleciu rocznie powstaje około 30-tu. Nie można wykluczyć, że przyrost nieciągłości w czasie ma związek ze wzrostem prędkości eksploatacji, która po 1990 roku wzrosła średnio dwu, a nawet trzykrotnie, względem lat wcześniejszych. Z uwagi na rodzaj, nieciągłości pierwotnych (zarejestrowanych w danym rejonie pierwszy raz) było 74% i wtórnych (aktywizowanych) 26%. Najwięcej nieciągłości około 53%, zostało zinwentaryzowanych na drogach, na terenach rolnych 25%, a na terenach zabudowanych 12%. Do oceny prawdopodobieństwa powstawania nieciągłości sprawdzano zastosowanie różnych rozkładów. Po przeprowadzeniu prób okazało się, że najlepsze będą rozkłady Poissona (dla dyskretnych zmiennych niezależnych) oraz dla pozostałych zależności, rozkład wykładniczy i ucięty rozkład normalny (ograniczony do nieujemnych wartości zmiennej losowej). Wyniki obliczeń dla założonych rozkładów prawdopodobieństwa wystąpienia nieciągłości w formie stopni terenowych w zależności od: liczby stopni przedstawiono na rys. 8, wysokości stopnia przedstawiono na rys. 9, długości stopnia przedstawiono na rys. 10. Z przeprowadzonego dopasowania rozkładów teoretycznych do wyników obserwacji stopni terenowych wynika, że jest ono bardzo dobre. Dla szczelin uzyskano małe wartości współczynników determinacji, co świadczy o złym dopasowaniu. Przypuszczalnie spowodowane to było małą liczbą nieciągłości i rozrzutem ich wartości. Z danych górniczych najlepsze dopasowania uzyskano dla liczby krotności eksploatacji (rys. 11), czasu […] (rys. 12), poziomego odkształcenia Esum dla nieciągłości pierwotnych (rys. 13), poziomego odkształcenia Ein dla nieciągłości pierwotnych (rys. 14), oraz poziomego odkształcenia Esum dla nieciągłości wtórnych (rys. 15). Największe wartości współczynników determinacji R2 dopasowania rozkładów teoretycznych do wyników są dla występowania nieciągłości w zależności od krotności eksploatowanych wcześniej pokładów (rys. 11) i odstępu czasu […] pomiędzy eksploatacją ostatniego pokładu który inicjuje wystąpienie nieciągłości, a eksploatacją wcześniejszego pokładu (rys. 12). Wynika z nich, że krotność wynosi głównie od 1 do 7, największy wzrost prawdopodobieństwa występuje do eksploatacji z kolei czwartego pokładu. Około 50% nieciągłości wystąpiło, kiedy odstęp wynosił 1 rok. Z rys. 13-15 wynika, że na wystąpienie nieciągłości zasadniczy wpływ mają sumaryczne odkształcenia poziome od dokonanych eksploatacji, przy czym współczynniki determinacji dla nieciągłości pierwotnych są znacznie mniejsze niż w przypadku eksploatacji pokładu inicjującego nieciągłość wtórną.