Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Środowiskowo-prawne aspekty planowania przestrzennego na terenach górniczych

Harat Andrzej, Jaguś Andrzej

Polish Journal of Materials and Environmental Engineering

|

2024

|

Vol. 7 (27)

43--55

EN

The environmental and legal aspects of spatial planning in mining areas presented in this work should be considered important, especially in the region of the Upper Silesian Coal Basin, where mining has been carried out since the 17th century until present. Such a long period of mining activity, characterized by a particularly negative impact on the environment, has led to a number of adverse consequences for buildings and other infrastructure facilities. There-fore, it became necessary to develop and implement legal instruments aimed at reducing the negative influence of mining works on the environment. An important tool for achieving the indicated objectives is a forecast on the negative impact of mining works on land surface, which should be submitted by the mining entrepreneur as part of a deposit development plan. The negative impact of mining works on land surface usually results in land depression and defor-mation as well as the loss of its continuity, accompanied by the formation of cracks and faults. After the information submitted by the entrepreneur has been verified by the District Mining Office, it becomes one of the most important elements of the licence decision as it results in designating mining areas and so-called protective pillars. Interestingly, the currently appli-cable Geological and Mining Law of June 9, 2011, unlike the previously applicable regulation of February 4, 1994, does not impose a legal obligation to prepare local development plans for mining areas. It seems, however, that in the event such areas exist, their purpose and land development methods should be determined in the form of a local legal act despite the lack of a statutory requirement. This solution enables introducing restrictions on property develop-ment and, consequently, makes it possible to reduce mining damage.

2

Zasady zabezpieczeń budynków w obszarach ujawniania się ciągłych deformacji terenu

Kryzia Katarzyna

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 9-10

115--121

PL

W pracy syntetycznie omówiono skutki eksploatacji ujawniające się na powierzchni terenu oraz zasady ochrony istniejącej zabudowy terenu górniczego nieprzystosowanej do przenoszenia wpływów eksploatacji górniczej. Przedstawiono typowe zabezpieczenia oraz naprawy budynków narażonych na działanie ciągłych deformacji górotworu. Przeanalizowano aspekty dotyczące zasad bezpieczeństwa w trakcie realizacji robót typowych mających na celu wzmacnianie bądź naprawę budynków narażonych na skutki wpływów eksploatacji.

EN

This paper provides a synthetic overview of the effects of mining operations that become evident on the surface of the terrain and principles for protecting the existing construction in mining areas that are not adapted to withstand the influence of mining activities. Typical protections and repairs for buildings exposed to continuous rock deformations are presented. The aspects concerning safety principles during the implementation of typical works aimed at strengthening or repairing buildings affected by the effects of mining activities have been analyzed.

3

Zmiany ukształtowania niwelety drogi kołowej poddawanej wieloletnim wpływom eksploatacji górniczej

Kukułka Marlena, Ganobis Agnieszka, Grygierek Marcin, Wróblewska Magdalena

Magazyn Autostrady

|

2023

|

Nr 6

19--26

PL

Drogi na terenach górniczych podlegają wpływom powodującym zmianę jej geometrycznych parametrów. Takie parametry jak: pochylenie niwelety, promienie łuków pionowych, widoczność na zatrzymanie się, wpływają na określenie klasy drogi. W pracy przedstawiono doświadczenia z obserwacji i badań drogi kołowej w okresie 18 lat, które pozwalają prześledzić skalę zmian w jej ukształtowaniu. Prezentowane doświadczenia powinny być szczególnie przydatne w planowaniu i zarządzaniu drogami wysokich klas na terenach górniczych.

EN

Roads in mining areas are subjected to influences that change their geometric parameters. Parameters such as the inclination of the vertical alignment, the radii of vertical curves, and visibility when stopping affect the determination of the road class. The paper presents experiences from observations and testing of a road over a period of 18 years, which enable tracing the scale of changes in its shape. The presented experiences should be particularly useful in planning and managing high-class roads in mining areas.

4

Model obliczeniowy stalowej hali na terenach górniczych

Gremza Grzegorz, Zamorowski Jan

Inżynieria i Budownictwo

|

2023

|

R. 79, nr 9-10

511--515

PL

Wzajemne oddziaływania fundamentów i gruntu w warunkach górniczej deformacji terenu są uzależnione od różnicy przemieszczeń deformującego się gruntu i podatnie posadowionych fundamentów układu obciążonego ciężarem własnym, wpływami klimatycznymi i tymi oddziaływaniami gruntu na fundament. Dla takich przypadków obciążenia w artykule przedstawiono sprężysto-plastyczny model obliczeniowy z poziomą półką plastyczną układu fundamenty-podłoże gruntowe, który można łatwo wprowadzić do inżynierskich programów komputerowych i wykonać analizę statyczną układów ramowych podatnie posadowionych na terenach narażonych na ciągłe wpływy górnicze. Korzystając z tych modeli, w rozwiązaniu iteracyjnym oceniono wpływ podatnego posadowienia fundamentów jednonawowej hali stalowej w deformującym się gruncie na rozkład sił wewnętrznych układu.

EN

Interactions between foundations and ground subjected to deformations in mining area depend on the difference between displacements of the ground and flexible settled structure, subjected to dead load, climatic loads and soil action on its foundation. For such load cases, elastic-plastic computational model of the foundation-ground system with a horizontal plastic yield plateau easily implementable into engineering computer programs to perform static analysis of frame systems flexible settled in areas exposed to the continuous mining deformations were described. Based on these models, an iterative solution was used to evaluate the impact of the flexible foundation of a single-storey industrial building in deforming soil on the internal forces distribution.

5

Kształtowanie się deformacji powierzchni na terenach górniczych dla przypadku nieskończonej półpłaszczyzny i nieskończonego pasa - rozważania teoretyczne

Paleczek Witold

Inżynieria i Budownictwo

|

2023

|

R. 79, nr 5-6

304--308

PL

Przedstawiono algorytmy obliczeniowe stosowane do modeli "nieskończonej półpłaszczyzny" i "nieskończonego pasa" przy analizie wskaźników deformacji powierzchni terenu wskutek podziemnej eksploatacji górniczej w budownictwie na terenach górniczych. Zaproponowane formuły, poprzez uogólnienie wzorów teorii Knothego-Budryka, przyczyniają się do rozwiązania problemu asymetryzacji wpływów końcowych. Wzory uproszczono do postaci umożliwiającej wykonywanie równoważnych obliczeń bez konieczności stosowania rachunku całkowego. Wzory teorii Knothego-Budryka stanowią szczególny przypadek wyprowadzonych tu zależności matematycznych.

EN

The computational algorithms used for the infinite half-plane and infinite belt cases are presented. They are intended to simplify the modeling of land surface deformations as a result of underground mining in construction in mining areas.The proposed mathematical formulas largely solve the problem of asymmetrization of final influences by generalizing the formulas derived from the Knothe-Budryk theory. In addition to the generalization of the formulas, their approximation to a form that allows performing equivalent calculations without the need to use integral calculus is also presented. The formulas of the Knothe-Budryk theory are a special case of the mathematical relationships derived here.

6

Kompensacja przemieszczeń w ścianach osłonowych z uwagi na osiadanie i wychylenie budynków posadowionych na terenach górniczych i pogórniczych

Kucharski Michał, Dohojda Marek

Inżynieria i Budownictwo

|

2023

|

R. 79, nr 11-12

583--588

PL

Z uwagi na wpływ eksploatacji górniczej konstrukcje budynków są obarczone dużym ryzykiem nierównomiernego osiadania fundamentów, czego efektem będą znaczące przemieszczenia poziome i pionowe, co w efekcie wpływa na możliwości montażu ścian kurtynowych. Aby przeciwdziałać, należy wziąć pod uwagę możliwości kompensacji w systemach fasadowych, w szczególności z zastosowaniem szklenia wielkoformatowego, gdzie zmiana geometrii budynku jest najistotniejsza, a deformacja szklenia lub jego pękanie od występujących przemieszczeń w płaszczyźnie elewacji jest najbardziej prawdopodobne. W artykule opisano rozwiązania kompensacji przemieszczeń stosowanych w ścianach kurtynowych.

EN

Due to mining damage, building structures are at high risk of uneven foundation settlement, resulting in significant horizontal and vertical displacement, which in turn affects the ability to install curtain walling. To counteract this, it is necessary to consider the possibilities of compensation in façade systems, and in particular with large-format glazing, where the change in building geometry is most significant and deformation of the glazing or its cracking from occurring displacements in the plane of the façade is most likely. This paper describes the displacement compensation solutions used in curtain walling.

7

Research on a mining area risk management system based on internal control theory

Mu Hailong, Meng Shangjiu, Wang Miao, Zhang Shengjun

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2023

|

T. 39, z. 4

49--66

EN

Based on China’s resource endowment and coal mine disaster statistics, it has been found that there are many deficiencies in the management of disasters and risks in mining areas in China. Therefore, to scientifically and effectively manage mining areas, based on the theory of internal control, this paper systematically analyzes the risks of mining areas in the context of various factors and relevant suggestions. From the occurrence of mine risk to the occurrence of damage, the importance of risk management is highlighted. In accordance with the five selection principles of evaluation indicators (goal principle, comprehensiveness principle, scientificity principle, timeliness principle and focus principle) as well as the five elements of internal control (control environment, risk assessment, control activities, information and communication and supervision), a mining area risk management framework of human-machine-environment-management – disturbance is constructed, and twenty-seven secondary risk indicators are divided. The criteria for determining the risk level and the risk response process have been established, and a more systematic and accurate mine risk management system under the theory of internal control has been formed. Finally, based on four key technologies, a dual prevention and control mechanism is formed around the system risk and job risk management system. This provides new methods and ideas for the prevention and control of coal mine safety risks and the containment of disasters and accidents.

PL

Na podstawie chińskich zasobów i statystyk dotyczących katastrof w kopalniach węgla stwierdzono, że istnieje wiele niedociągnięć w zarządzaniu katastrofami i ryzykiem na obszarach górniczych w Chinach. Dlatego, aby naukowo i efektywnie zarządzać obszarami górniczymi, w oparciu o teorię kontroli wewnętrznej, w artykule systematycznie analizuje się ryzyko obszarów górniczych pod kątem różnych czynników i odpowiednich sugestii. Od wystąpienia ryzyka górniczego do wystąpienia szkód podkreśla się znaczenie zarządzania ryzykiem. Zgodnie z pięcioma zasadami wyboru wskaźników oceny: zasadą celu, zasadą kompleksowości, zasadą naukowości, zasadą terminowości i zasadą ukierunkowania, a także pięcioma elementami kontroli wewnętrznej: środowiskiem kontroli, oceną ryzyka, działaniami kontrolnymi, informacją i komunikacją oraz nadzorem, skonstruowano ramy zarządzania ryzykiem w obszarze górniczym w zakresie zakłóceń w zarządzaniu ludźmi, maszynami i środowiskiem oraz podzielono 27 drugorzędnych wskaźników ryzyka. Ustalono kryteria określania poziomu ryzyka i proces reagowania na ryzyko, a także stworzono bardziej systematyczny i dokładny system zarządzania ryzykiem kopalnianym w ramach teorii kontroli wewnętrznej. Wreszcie, w oparciu o cztery kluczowe technologie, stworzono podwójny mechanizm zapobiegania i kontroli ryzyka systemowego i systemu zarządzania ryzykiem zawodowym. Zapewnia to nowe metody i pomysły w zakresie zapobiegania i kontroli zagrożeń bezpieczeństwa w kopalniach węgla oraz ograniczania katastrof i wypadków.

8

Groundwater vulnerability to pollution in degraded coal mining areas: modifying the DRASTIC method using the factor of exploitation impact on land surface

Krogulec Ewa, Bukowski Przemysław, Niedbalska Katarzyna, Trzeciak Joanna, Zabłocki Sebastian

Geology, Geophysics and Environment

|

2023

|

Vol. 49, no. 4

313--334

EN

Mining activities such as underground exploitation of hard coal deposits and open cast mining are strong factors on groundwater depending on mine life cycle phases. The impact of coal mining activities on groundwater have been reported from many countries. In this case, a vulnerability assessment was conducted base on standard DRASTIC method and its modification DRASTIC MINE (DRASTICM) method. In order to take into account, the impact of mining activities, a new parameter was added which defined the impact of coal seams on the rock mass above, including the degree of its drainage and the range of its impact. In the standard DRASTIC method, the results indicate that groundwater vulnerability with high (38.6%) and very high occurrence classes (16.9% of the area), mostly covers the central part of the cast mine. In contrast, the reclaimed area of the excavation is a low-class area. The DRASTICM method increased the vulnerability index from 3 to 24 on 95% of the area, so a new vulnerability class of extremely high was delineated, which occurred in 1.6% of the area. This indicates areas that should be treated as a priority in order to avoid pollution, and in the final stage to plan activities in the field of the reclamation of mining areas. The results showed that groundwater vulnerability assessment in coal mining areas can be significantly improved.

9

Algorytmy wykrywania struktury sieci Bayesa z danych w ocenie ryzyka powstawania uszkodzeń budynków na terenach górniczych

Rusek Janusz, Chomacki Leszek, Słowik Leszek, Firek Karol

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 11

66--69

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań, które podjęto w celu utworzenia modelu do oceny ryzyka powstania uszkodzeń budynków poddanych wpływom statycznych i dynamicznych oddziaływań górniczych. Uzasadniono przyjętą metodykę na kanwie metod uczenia maszynowego (ML - Machine Learning). Omówiono specyfikę zagadnienia i na tej podstawie przedstawiono główne założenia stosowanego podejścia, a przede wszystkim metodykę pozwalającą na samoistne wyłanianie struktury sieci Bayesa z danych (BSL - Bayesian Structure Learning). Zaprezentowano rezultaty otrzymane w ramach badań w odniesieniu do wielokondygnacyjnych budynków prefabrykowanych oraz murowanych zlokalizowanych na terenie LGOM oraz GZW. W artykule wskazano również możliwość uniwersalnego stosowania przyjętej metodyki w przypadku predykcji ryzyka powstania uszkodzeń i diagnozowania przyczyn zaistniałych szkód.

EN

The article presents the results of research that was undertaken to create a model to assess the damage risk of buildings subjected to static and dynamic mining impacts. The justification of the adopted methodology on the basis of machine learning (ML) methods is given. The specificity of the problem was discussed and, on this basis, the main assumptions of the applied approach were presented, especially the methodology allowing for autonomous extraction of the Bayesian network structure from data (BSL - Bayesian Structure Learning). The results obtained in the research were presented in relation to multi-storey prefabricated and masonry buildings located in LGDC and USB mining terrain. The paper also indicates the possibility of universal application of the adopted methodology in the case of damage risk prediction and diagnosis of the causes of damage.

10

Uszkodzenia nawierzchni drogowych na terenach górniczych

Kadela Marta, Parkasiewicz Beata

Magazyn Autostrady

|

2022

|

Nr 6

24--27

PL

Skutki eksploatacji górniczej są widoczne w postaci deformacji górotworu, powodującego zniekształcenia powierzchni terenu. Występują deformacje ciągłe, nieciągłe i wstrząsy górnicze, a ich uszkodzenie są widoczne na powierzchni nawierzchni drogowej w postaci spękań poprzecznych, osiadań itp. Zalecenia dotyczące ochrony konstrukcji budynków kubaturowych przed negatywnymi skutkami eksploatacji górniczej są szczegółowo omówione m.in. w rekomendacji wydanej przez Instytut Techniki Budowlanej (ITB) w Warszawie. W przypadku obiektów drogowych sytuacja jest inna. Przede wszystkim nie ma ogólnych zasad, które dawałyby jasne wytyczne dla procedury projektowania nawierzchni drogowej na terenach górniczych, podobnie jak w przypadku budynków kubaturowych.

EN

The aim of the article is to present issues related to road surfaces in mining areas as well as the legal aspect of their design and to show damage to road surfaces characteristic for mining impacts.

11

Uszkodzenia barier ochronnych i krawężników drogowych na terenach górniczych - przyczyny i profilaktyka

Bętkowski Piotr

Magazyn Autostrady

|

2022

|

Nr 6

28--34

PL

W artykule pokazano typowe uszkodzenia barier ochronnych i krawężników drogowych na terenach górniczych. Szczególną uwagę zwrócono na warunki gruntowe i ich korelację z uszkodzeniami infrastruktury drogowej oraz omówiono przykładowe działania profilaktyczne.

EN

The article presents typical damage to traffic barriers and road kerbs in mining areas. Particular attention is paid to ground conditions and their correlation with damage to road infrastructure, and examples of preventive measures are discussed.

12

O obciążeniach rurociągów podziemnych

Mokrosz Rudolf

Inżynieria i Budownictwo

|

2022

|

R. 78, nr 5-6

255--258

PL

Dokonano przeglądu i oceny obciążeń przyjmowanych obecnie jako dane wejściowe do obliczeń statycznych rurociągów podziemnych współdziałających z gruntem. Obciążenia te nie zostały jeszcze w pełni rozpoznane i zbadane. Sformułowano potrzebę ich uporządkowania oraz przeprowadzenia niezbędnych badań uzupełniających.

EN

A review and evaluation of the loads currently accepted as input data for static calculations of underground pipelines interacting with the ground was performed. These loads have not yet been fully identified and investigated. The need to loads ordering and to conduct the necessary supplementary research was formulated.

13

Effectiveness of preventive structural protection against mining impacts and Maintenance Management on technical state of masonry buildings

Jędrzejczyk Adrian, Firek Karol, Kocot Wojciech, Rataj Dagmara

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 2

261--273

EN

This research paper presents the results of the analyses of the course of technical wear over time carried out for residential masonry buildings located in the mining area of the Lublin Coal Basin (LCB). As a result of the conducted analyses, models of the course of technical wear over time were obtained for the entire building development and for groups of buildings, taking into account the conducted renovation works and preventive structural protection. By comparing the parameters of the developed models, statistically significant differences in the course of technical wear resulting from the quality of maintenance and the use of preventive measures were identified. In addition, the durability of individual groups of structures was estimated and compared. Based on a comparison of the course of technical wear of 22-year-old building structures, unrenovated and with similar structural and material solutions, it was found that the rate of increase in technical wear after 50 years of use is on average 3.5% lower than in the case of unprotected buildings. In addition, the use of preventive structural protection extends the durability of the analysed building structures by an average of over 13 years. The obtained results may e.g. help owners or managers optimise the Maintenance Management of building structures.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analiz przebiegu zużycia technicznego w czasie przeprowadzone dla budynków mieszkalnych o konstrukcji murowanej, zlokalizowanych na terenie górniczym Lubelskiego Zagłębia Węglowego LZW (Lublin Coal Basin LCB). W efekcie przeprowadzonych analiz uzyskano modele przebiegu zużycia technicznego w czasie dla całej badanej zabudowy oraz dla grup budynków wydzielonych z uwzględnieniem zastosowanych remontów i profilaktycznych zabezpieczeń konstrukcyjnych. Porównując parametry uzyskanych modeli stwierdzono istotne w sensie statystycznym różnice w przebiegu zużycia wynikające z jakości utrzymania oraz stosowania zabezpieczeń profilaktycznych. Ponadto oszacowano i porównano trwałość poszczególnych grup obiektów. W szczególności porównano przebieg zużycia technicznego budynków w wieku do 22 lat, o podobnych rozwiązaniach konstrukcyjno-materiałowych oraz nieremontowanych. Stwierdzono, że tempo przyrostu zużycia technicznego w czasie jest po 50 latach użytkowania średnio o 3,5% niższe niż w przypadku budynków niezabezpieczonych. Ponadto wykazano, że stosowanie zabezpieczeń profilaktycznych wydłuża trwałość badanej zabudowy średnio o ponad 13 lat. Uzyskane wyniki mogą m.in. pomóc właścicielom lub zarządcom w optymalizacji gospodarki remontowej budynków (Maintenance Management).

14

Nowe możliwości prostowania obiektów budowlanych narażonych na wpływy górnicze

Szojda Leszek, Nowak Katarzyna

Inżynieria i Budownictwo

|

2021

|

R. 77, nr 9-10

450--452

PL

Przedstawiono problematykę projektowania obiektów budowlanych przystosowanych do rektyfikacji na terenach eksploatacji górniczej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW). Na podstawie przeglądu tradycyjnych metod posadowienia budynków na terenach szkód górniczych i ich porównania z zaproponowanym nowym sposobem sformułowano wnioski dotyczące możliwości jego wykorzystania w praktyce inżynierskiej.

XX

The paper presents the problems of designing of structures prepared to straightening process in the mining exploitation areas of the Upper Silesian Coal Basin (USCB). Based on the review of traditional methods of founding buildings in mining damage areas and comparing them with the proposed new method, conclusions were formulated regarding the possibility of its use in engineering practice.

15

Analiza wpływu skarp na wychylenie budynków na terenie górniczym z zastosowaniem bezzałogowych statków powietrznych

Wróblewska Magdalena

Inżynieria i Budownictwo

|

2021

|

R. 77, nr 9-10

463--466

PL

Przedstawiono wyniki obserwacji budynków wychylonych na wybranym terenie górniczym charakteryzującym się intensywnie prowadzoną eksploatacją górniczą. W analizie uwzględniono wpływ skarp w pobliżu posadowienia obiektów mogących przyczynić się do powstania dodatkowych deformacji terenu i tym samym wpłynąć na rozbieżności między obserwowanym wychyleniem budynku a obliczoną zmianą nachylenia terenu. W celu określenia geometrycznych miar opisujących skarpy posłużono się nowoczesną metodą pomiarową w postaci nalotu bezzałogowym statkiem powietrznym. Poprawne przewidywanie zmian wychylenia budynków jest kluczowe z uwagi na podejmowanie decyzji o postępowaniu z wychylonymi budynkami.

XX

The article presents the results of the observations carried out in relation to buildings deflection in a selected mining area characterized by intensive mining operations. The analysis takes into account the influence of slopes near the foundation of objects that may contribute to the formation of additional terrain deformations and thus affect the discrepancy between the observed deflection of the building and the calculated change in the slope of the terrain. In order to determine the geometric measures describing the slopes, a modern measurement method was used in the form of an unmanned aerial vehicle raid. Correctly predicting changes in the deflection of buildings is crucial in making decisions about the handling of deflected buildings.

16

Analizy bezpieczeństwa konstrukcji budowlanych ulegających degradacji na podłożach górniczych. Część 1. Klasyczne postępowanie inżynierskie

Fedorowicz Jan

Builder

|

2021

|

R.25, nr 8

10--15

PL

Oprócz analiz szczegółowych w praktyce inżynierskiej zachodzi często potrzeba ustalenia w krótkim czasie odporności zabudowy całych zespołów wiejskich lub miejskich (dzielnic i osiedli) na wpływy eksploatacji - bieżącej, planowanej lub deformacji pogórniczych. W tym celu najczęściej wykorzystuje się metodę najszybszą - tak zwaną metodę punktową. Ograniczenia tej metody wykluczają jednak budowle nietypowe np. halowe, w złym stanie technicznym itp. Dla przypadków takich, wymagających szczegółowej i indywidualnej analizy, opracowano przedstawioną analityczną metodę parametryczną [1]. W artykule opisano przypadek analizy rzeczywistego, nietypowego obiektu inżynierskiego, którego bezpieczne użytkowanie zagrożone zostało przez nadmierną deformację podłoża gruntowego, pokazując drogę postępowania inżynierskiego przy ocenie bezpieczeństwa tego obiektu.

EN

In addition to detailed analyzes in engineering practice, there is often a need to determine, in a short time, the resistance of the development of entire rural or urban complexes (districts and housing estates) to the impact of exploitation - current, planned or post-mining deformations. For this purpose, the fastest method is most often used - the so-called point method. However, the limitations of this method exclude atypical structures, e.g. hall buildings, buildings in poor technical condition, etc. For such cases, requiring a detailed and individual analysis, the analytical parametric method presented below was developed [1]. The article describes a case of an analysis of a real, atypical engineering structure, the safe use of which was endangered by excessive deformation of the subsoil; showing the way of engineering proceedings when assessing the safety of this facility.

17

Rekultywacja leśna terenu wyrobisk po eksploatacji piasków na przykładzie skarpy 20/III w polu II Kopalni Piasku „Szczakowa"

Morcinek Andrzej

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2021

|

nr 10

17--25

PL

W artykule opisano sposób rekultywacji w kierunku leśnym gruntów przekształconych w wyniku działalności odkrywkowego zakładu górniczego Kopalnia Piasku „Szczakowa", prowadzonej na tzw. „skarpie 20" pola II.

EN

Exemplified by scarp 20/III in field II in the „Szczakowa" Sand Mine and supported by a description of sand exploitation systems (longwall and open-pit), the article presents the effects of land reclamation. Works car ried out as part of primary reclamation included, among others, formation of scarps, construction of maintenance rods, reservoirs, a network of drainage ditches and culverts. Detailed reclamation works included, among others, mineral fertilization and seeding of papilionaceous-leguminous plants, and final reclamation included: plantings of: black locust, pine (common and black), gray alder, box elder, birch and larch, as well as such bushes as: Siberian peashrub, Russian olive, common ninebark, bird cherry and black cherry, or rowan. Didactic paths were also routes to present the restoration of biological life on the reclaimed areas. Scarp reclamation assumed the establishment of forest habitats similar to a dry forest or a drier version of a fresh forest. Its current effects prove the efficiency of the methods applied, which aim at creating forest habitats surpassing, in some aspects (e.g. resistance to pollution), natural habitats, and contributing to increasing the ecological value of the landscape by introducing mixed forests and biocenoses with a larger number of plant and animal species.

18

Numerical analysis of the influence of mining ground deformation on the structure of a masonry residential building

Szojda Leszek, Kapusta Łukasz

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 3

243--257

EN

The article presents numerical analysis of a typical residential building in the Upper Silesian Coal Basin, which was erected in the early twentieth century and was not protected against mining ground deformations. The greatest impact of ground deformation on buildings are ground horizontal strain ε and ground curvature K. Numerical calculations included the building and the ground to take into account the effect of soilstructure interaction. The structure of the analysed building was made of masonry with wooden ceiling and roof elements. The ground was implemented as a layer 3.0m below the foundations and 3.0 m outside the building's projection. Construction loads are divided into two stages - permanent and functional loads as well as ground mining deformation. The maximum convex curvature K+ and the horizontal strain of the substrate ε+ were achieved in the 8th load step. The results of the analyses were presented in the form of stress and deformation maps. The most important results are the magnitude of the main tensile stresses σmax, which could to create cracks in the structure may occur after exceeding the tensile strength ft of the material. The presented method can be used to the analysis of endangered building objects by mining ground deformations.

PL

Starzejąca się struktura zabudowy miast w rejonach eksploatacji górniczej wpływa znacznie na zwiększenie kosztów naprawy uszkodzeń obiektów powierzchni. Prognozowanie zachowania się budynków pod wpływem deformacji podłoża w przypadku, gdy nie są one do tego przystosowane staje się bardzo istotne z punktu widzenia bezpieczeństwa tych konstrukcji. Stało się to przyczyną przedstawienia przykładu analizy numerycznej typowego budynku mieszkalnego obszaru Górnego Śląska, który powstał w początkach XX wieku i nie był przystosowany do przeniesienia górniczych deformacji terenu. W celu dokładnego odwzorowania zachowania się obiektu pod wpływem deformującego się podłoża przeprowadzono analizę układu budowla - podłoże, w tym przypadku górnicze. Autorzy, posiadając wiedzę kiedy oraz w jakim obszarze będą ujawniały się osiadania na skutek wyeksploatowanej ściany, zastabilizowali układ punktów pomiarowych w najbliższym sąsiedztwie budynku oraz na ścianach podłużnych budynku. Wyniki pomiarów poziomych i pionowych przemieszczeń posłużył do ich wprowadzenia w modelu obliczeniowym. Zgodnie z teoriami prognozowania górniczych deformacji terenu typu ciągłego największy wpływ na budynki mają poziome deformacje podłoża i krzywizna terenu K. Charakterystyki przebiegów tych zmiennych przyjęto wg teorii Knothego. Wpływy te należy rozważać jako dodatkowe obciążenia budynku, ale nie należy ich przykładać bezpośrednio do konstrukcji, lecz jako odkształcenia podłoża. Z tego powodu obliczenia numeryczne objęły budynek oraz bryłę podłoża aby uwzględnić efekt współpracy budowla-podłoże. Konstrukcja budynku była murowana z drewnianymi elementami stropów i dachu, które ze względu na znikomy wpływ sztywność pominięto w obliczeniach numerycznych. Bryła podłoża została tak dobrana, że obejmowała warstwę o grubości 3,0 m poniżej fundamentów oraz 3,0 m na zewnątrz rzutu budynku. Pionowe i poziome powierzchnie bryły gruntu zostały podparte przegubowo w kierunku prostopadłym do ich powierzchni. Analizę numeryczną wykonano przy użyciu pakietu programów Atena i dla każdego z materiałów układu wprowadzono odpowiedni model materiałowy - dla gruntu model Druckera-Pragera, a dla elementów murowych model sprężysto-plastyczny opisany w pakiecie jako ‘cemetitous’, który wykorzystuje powierzchnię graniczną przedstawioną przez Willama-Warnke. Obciążenia konstrukcji podzielono na kilka etapów. W pierwszym etapie przyłożono obciążenia stałe i użytkowe budynku (3 kroki obliczeniowe), a w drugim deformacje podłoża. Odwzorowano przejście wypukłej części krawędzi niecki górniczej, które podzielono na 10 kroków obciążeniowych. Powstania maksymalnej krzywizny wypukłej K+ i odkształcenia podłoża ε+ osiągnięto w 8 kroku obciążeniowym, a powrót do stanu początkowego w 13. Wyniki analiz przedstawiono w postaci barwnych map naprężeń. Najistotniejsze wyniki to wielkość głównych naprężeń rozciągających, w zależności od których mogą powstawać zarysowania konstrukcji po przekroczeniu wytrzymałości na rozciąganie. Na mapach wyraźne ich koncentracje pojawiają się w górnej części ścian konstrukcji oraz w narożach otworów okiennych i drzwiowych. Jest to zgodne z obserwacjami na obiektach, które zostały poddane takim deformacjom. Przedstawiony sposób może zostać wykorzystany w szczegółowym podejściu do analizy zagrożonych obiektów budowlanych.

19

Steel relieving constructions in mining areas as temporary or permanent railway bridges

Bętkowski Piotr

Transport Problems

|

2020

|

T. 15, z. 2

107--118

EN

This article describes three examples of bridge-type relieving constructions located on railway lines in the areas of active mining exploitation. It discusses how to take into account mining influences and how to support a temporary relieving construction on the railway embankment. This article discusses the incorrect solutions and their consequences. The first example involves the protection of train traffic continuity during the replacement of bridge span under an intensively used railway line. The second example shows the incorrect use of the relieving construction, leading to the relaxation of soil ground base and failure of a small brick arch railway bridge. The third example describes the use of the relieving construction as a permanent span of the railway bridge locates in the area where mining subsidence is over 14 m. The railway line locates on the third bridge; it is a single-track line, which is the only way to transport coal and equipment needed for operation in a large underground coal mine; interruptions of railway traffic longer than 4 working days (5 consecutive days) are unacceptable. This article has basic information about the effects of mining impacts, bridge-type steel relief constructions and a theoretical introduction enabling analysis of interactions of temporary supports and embankment in mining areas. All examples, especially the third one, contribute to development of knowledge in the field of civil engineering and transport.

20

Wpływ eksploatacji górniczej na uszkodzenia nawierzchni drogowych i rurociągów – wybrane przykłady

Kalisz Piotr, Zięba Magdalena, Grygierek Marcin

Przegląd Górniczy

|

2020

|

T. 76, nr 2

29--35

PL

Podziemna eksploatacja górnicza powoduje na powierzchni terenu deformacje, które mogą negatywnie oddziaływać na drogi i rurociągi znajdujące się w obszarze ich wpływów. Zarówno drogi jak i rurociągi należą do tzw. obiektów liniowych, charakteryzujących się dużą wrażliwością na górnicze deformacje podłoża. Deformacje te wywołują dodatkowe obciążenia i przemieszczenia obiektów liniowych, które mogą powodować ich uszkodzenia. W artykule przedstawiono charakterystyczne uszkodzenia dróg i rurociągów zlokalizowanych na terenach górniczych. Przedstawiono skutki oddziaływania górniczych deformacji podłoża występujące w pasie drogowym, w szczególności na nawierzchni drogowej. Deformacje te prowadzą do pogorszenia równości podłużnej i poprzecznej dróg, powodując dyskomfort jazdy, a nawet mogą stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa ruchu drogowego. W artykule przedstawiono także skutki oddziaływania eksploatacji górniczej na rurociągi. Charakter uszkodzenia rurociągu zależy od rodzaju sieci, konstrukcji rurociągu i zastosowanego materiału do jego budowy, a także stanu technicznego, czy sposobu zabezpieczenia przed skutkami oddziaływania wpływów górniczych deformacji podłoża.

EN

Underground mining causes deformations on the surface of the land that may adversely affect roads and pipelines in the area of their influence. Both roads and pipelines belong to the so-called linear objects that are characterized by high sensitivity to mining ground deformations. These deformations cause additional loads and displacements of the linear objects that can contribute to their damage. The article presents the characteristic damage to roads and pipelines located in mining areas. The effects of underground mining extraction occurring in the roadway, particularly on the road pavement, caused by deformations of the subsoil, were presented. These deformations lead to the deterioration of longitudinal and transverse evenness of roads, causing driving discomfort, and may even pose a threat to road traffic safety. The article also presents the effects of mining extraction on pipelines. The nature of the pipeline damage depends on the type of network, pipeline structure and type of material used for its construction, as well as the technical condition or the method of protection against the effects of mining impact.