Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of the influence of karst cave parameters on surface settlement in TBM tunnelling

Dong Bichang, Yang Tao, Ju Binbin, Qu Zhongying, Yi Chao

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2024

|

Vol. 72, nr 4

art. no. e150110

EN

In order to study the influence of multiple karst cave factors on surface settlement during tunnel boring machine (referred to TBM hereinafter) tunnelling, a three-dimensional numerical model is built by taking a subway project as an example and combining it with MIDAS GTS NX finite element software. Secondly, the influence of the radius, height, angle, vertical net distance and horizontal distance of the karst cave on maximum surface settlement is studied and sorted under the two working conditions of treatment and lack of treatment using the gray correlation analysis method. Additionally, a multi-factor numerical model of the untreated karst cave is established. Finally, based on the preceding research, a multi-factor prediction model for maximum surface settlement is proposed and tested. The results reveal that when the karst cave is not treated, the radius and height of the karst cave have a significant effect on maximum surface settlement. Following cave treatment however, the influence of the cave parameters on maximum settlement of the surface is greatly reduced. The calculating model created in this study offers excellent prediction accuracy and good adaptability.

2

Osiadanie powierzchni terenu w budownictwie na terenach górniczych

Paleczek Witold

Przegląd Budowlany

|

2022

|

R. 93, nr 11-12

86--89

PL

Przedstawiono wyniki aproksymacji funkcji osiadania dwóch znanych teorii, tj. teorii Knothego-Budryka oraz teorii Chudka-Stefańskiego. Dotyczą one wpływów podziemnej eksploatacji górniczej na powierzchnię i górotwór. Funkcję obniżeń, określoną w tych teoriach wzorami całkowymi, aproksymowano do postaci algebraicznej, w taki sposób, aby nie było konieczności stosowania rachunku całkowego, uwzględniając jednocześnie średnie wartości geomechaniczne masywu skalnego. Dane empiryczne pozyskane z 34 rodzajów skał pozyskanych z 16 otworów wiertniczo-badawczych. Uzyskane zależności matematyczne umożliwiają obliczanie obniżeń powierzchni terenu na podstawie znanej geometrii wyrobisk i ich głębokości zalegania oraz wymienionych tu parametrów górotworu. Zaproponowano wzory empiryczne do oszacowania obrzeża eksploatacyjnego w funkcji zadanych parametrów geomechanicznych. Porównano różnice wyników otrzymywanych ze wzorów całkowych i otrzymanych wzorów aproksymujących.

EN

The results of the approximation of the settlement function of two known theories, i.e. the Knothe-Budryk theory and the Chudek-Stefański theory, are presented. They concern the impact of underground mining on the surface and rock mass. The subsidence function, defined in these Theories by integral formulas, was approximated to an algebraic form in such a way that there was no need to use integral calculus, while taking into account the average geomechanical values of the rock mass. Empirical data obtained from 34 types of rocks obtained from 16 boreholes. The obtained mathematical dependencies enable the calculation of land surface depressions based on the known geometry of excavations and their depth, as well as the rock mass parameters listed here. Empirical formulas for the estimation of the exploitation margin as a function of the given geomechanical parameters were proposed.

3

Caulking of goafs formed by cave-in mining and its impact on surface subsidence in hard coal mines

Kowalski Andrzej, Białek Jan, Rutkowski Tadeusz

Archives of Mining Sciences

|

2021

|

Vol. 66, no. 1

85--100

EN

The impact of caulking of goafs after mining exploitation of a hard coal seam with caving is expressed as the change in value of a a exploitation coefficient which, as defined, is the quotient of the maximum reduction in the surface height of a complete or incomplete trough to the thickness of the exploited seam. The basis for determining the value of the exploitation coefficient was geological and mining data combined with the results of the measurement of subsidence on the surface – measuring line 1222-1301 – of the Ruda mine. There, mining was carried out between 2005 and 2019, with a transverse longwall system and the caulking of goafs. The research team used two methods to determine the impact of the caulking applied in the goafs on the value of the exploitation coefficient. In the first method the goafs are filled evenly along the whole longwall, and in the second method unevenly and on a quarterly basis. The determination of the values of the exploitation coefficients for selected measuring points was preceded by the determination of the parameters of the Knothe-Budryk theory, which was further developed by J. Białek. The obtained dependencies are linear and the values of the correlation coefficients fall between –0.684 and –0.702, which should be considered satisfactory in terms of experimental data. It is possible to reduce the value of the exploitation coefficient by caulking the goafs by about 18%, when filling the goafs to 0.26% of the height of the active longwall.

4

Analysis and application of filling mining technology in China’s mining area: a case study of Yuxing Coal Mine

Huang Dongmei, Xing Daqian, Chang Xikun, Zhu Yingying

Archives of Mining Sciences

|

2021

|

Vol. 66, no. 4

611--624

EN

According to the requirements of green mine construction and the coordinated development of environmental protection regulations, the existing filling technologies in China are compared and analysed. Several types of technologies are discussed, including the dry filling technology for gangue, grouting and filling for separated strata zones in overburden, grouting and filling technology for caving gangue fissures, paste and paste-like filling, high-water and ultra-high-water filling, and continuous mining and continuous filling. Then, the characteristics of these individual technologies are analysed. Through the analysis and comparison of these technologies, considering the requirements of green mine construction and coordinated development of environmental protection regulations, it was found that continuous mining and continuous filling technology is a feasible mean for constructing green mines and protecting the environment. In this study, the application of continuous mining and continuous filling technology in the Yuxing coal mine is introduced. Results show that surface subsidence was less than 80 mm, and the recovery rate of the working face reached 95%. This indicates that continuous mining and continuous filling technology can solve the problems of surface subsidence, environmental damage, and coal resource waste. Finally, the development prospects of continuous mining and continuous filling technology are proposed, providing theoretical and technical support for similar mining.

5

A new prediction model of surface subsidence with cauchy distribution in the coal mine of thick topsoil condition

Jiang Yue, Misa Rafał, Tajduś Krzysztof, Sroka Anton, Jiang Yan

Archives of Mining Sciences

|

2020

|

Vol. 65, no. 1

147--158

EN

Coal is the main energy source in China, but its underground mining causes surface subsidence, chich seriously damages the ecological and living environments. How to calculate subsidence accurately is a core issue in evaluating mining damage. At present, the most commonly used method of calculation is the Probability Integral Method (PIM), based on a normal distribution. However, this method has limitations in thick topsoil (thickness > 100 m), in that the extent of the calculated boundary of the subsidence basin is smaller than its real extent, and this has an undoubted impact on the accurate assessment of the extent of mining damage. Therefore, this paper introduces a calculation model for surface subsidence based on a Cauchy distribution for thick topsoil conditions. This not only improves the accuracy of calculation at the subsidence basin boundary, but also provides a universal method for the calculation of surface subsidence.

6

Environmental impact assessment of the designed Petrikov potash mining and processing complex, Belarus: approaches and results

Barbikov D. V., Grechko A. M., Savchenko V. V., Zlebova A. E., Kurlovich D. M., Sauchyk S. F.

Przegląd Solny

|

2016

|

T. 12

19--27

EN

Petrikov deposit of potash salt is situated in Gomel oblast of Belarus in the south-east of Pripyat Trough, and consists of Northern and Southern prospects. Underground mining of potash salt will start at the Northern prospect with the area of 166 km2. It is expected that mining will last for about 50-80 years. Environmental Impact Assessment (EIA) was carried out at the stage of designing of Petrikov mining and processing plant. Standard EIA procedure included a set of investigations, including assessment of surface subsidence, assessment of changes in groundwater level, assessment of changes in productivity of forest phytocenoses and crops, and assessment of groundwater pollution due to production of potash fertilizers. Maximum values of possible surface subsidence (up to 2.3 m) will occur within the area, where the surface will be effected by mining of potash layers 1, 2, and 3 of the productive horizon IV-p, using long-pillar mining system. Surface subsidence will influence surface topography, surface and groundwater, landscape structure and land resources. The result of surface subsidence will lead to inundation and swamping of land, as well as to increase in the areas affected by annual floods in the valleys of Pripyat and Bobrik rivers. Surface subsidence will affect the whole area of the prospect within the limits of planned mining fields, except the areas above safety pillars. In the result of raise in groundwater level the area with groundwater depth of more than 2 m will decrease from 69.1% to 17.8%, and the areas with groundwater depth from 3 to 5 m will disappear. The area with groundwater depth less than 1 m will increase from 0.1 % to 34.0 %. Within 19.5% of the area the groundwater level will raise above the surface level (the area of inundation). Surface subsidence and change in groundwater level will cause certain decrease in yields of timber and crops, besides this 25.64 km2 of forest, 0.68 km2 of arable land and 3.24 km2 of meadows will be inundated. In order to prevent inundation within certain areas the protective engineering facilities have been designed, and arrangement of groundwater monitoring wells has been proposed. The protective facilities at solid and liquid sludge dumps are designed to prevent the environment from pollution. Nevertheless, the patterns of possible migration of pollutants in groundwater were assessed in case of accidental discharge of waste.

7

Metody określania zmian deformacji górotworu i powierzchni terenu w rejonie drążonego tunelu

Tajduś K., Misa R., Sroka A.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2016

|

T. 18, nr 4

63--72

PL

Przedmiotem tej publikacji jest przybliżenie czytelnikowi istoty różnych metod empirycznych, analitycznych, oraz numerycznych wykorzystywanych do obliczania deformacji powierzchni terenu w rejonie drążonego tunelu. Autorzy przedstawili metody znane i wykorzystywane na całym świecie, ich modyfikacje oraz warunki ich wykorzystania.

EN

The object of this publication is to introduce the essence of a variety of empirical methods, analytical and numerical used to calculate surface deformations in the region of hollow tunnel. The authors presented bunch of methods known and used worldwide, their modifications and conditions of use.

8

Analysis of measured and predicted land surface subsidences caused by retreat mining

Majcherczyk T., Kryzia K.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2013

|

Vol. 35, nr 1

143--156

EN

This article presents the impact of the retreat mining (i.e., involving an intended collapse of the excavation roof, subsequent to extraction) on the subsidence of the ground surface. The analysis was carried out for two areas of coal underground mining located in the Upper Silesian Coal Basin (Górnośląskie Zagłębie Węglowe). The assessment of the influence of exploitation on the ground surface was based on the results of geodetic measurements performed over a long period of time, whereas the land deformation prediction was made with the use of the EDNOPN program. The calculated and the predicted values were further compared, and the parameters of theory were determined. The results discussed in this paper have been shown by way of diagrams. The observed differences in the processes of vertical displacement were used in the analysis which took into account the degree to which the rock mass had been disturbed during the previous excavations, as well as the type of incumbent rock in the area under study.

9

Wpływ drążenia tuneli tarczą zmechanizowaną TBM na osiadania powierzchni terenu i budynki

Siemińska-Lewandowska A., Kuszyk R.

Geoinżynieria : drogi, mosty, tunele

|

2013

|

nr 2

38-47

EN

So far in Poland no traffic infrastructure tunnels were delivered with the tunnel boring machine technology (TBM), therefore relevant impact data on the soil and existing infrastructure are missing. Machines used for underground construction in the previous years were operated manually and they featured a different face supporting system, as well as bore and tunnel shoring system. In case of each of these technologies (slurry shield and EPB shield) the face stability securing method acts as a decisive factor for the impact of tunnelling works on the ground tension and subsiding of land (balancing of external pressure of ground and groundwater). In case of the EBP shield, the stability of the face is secured by the pressure of bored earth, while in case of the slurry shield - by the pressure of the drilling mud.

10

Wykorzystanie pomiarów geodezyjnych do identyfikacji cyfrowych modeli górotworu

Walaszczyk J., Wiewiórka D.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2010

|

nr 4

23-27

PL

W niniejszym artykule omówiono problem wykorzystania obserwacji geodezyjnych w modelowaniu matematycznym pionowych przemieszczeń powierzchni terenu wywołanych eksploatacją górniczą w warunkach Legnicko-Glogowskiego Okręgu Miedziowego. Przedstawiono dyskusję doboru parametrów geomechanicznych do modelowania matematycznego oraz zaprezentowano przykład symulacji osiadania powierzchni z wykorzystaniem metod numerycznych. Pracę uzupełniono o analizę prędkości i przyspieszeń punktów na powierzchni terenu otrzymanych z modelowania dynamicznego pękania grubej warstwy skalnej.

EN

The problem of use of geodetic observations in a mathematical modeling of vertical ground surface movements induced by opencast mining under conditions of the Legnica and Głogów Copper District is discussed in the article. There is presented a discussion on the subject of selection of geomechanics parameters for mathematical modeling as well as is set forth an example to simulate land surface settlement by applying the digital methods. The article is completed by analysis of speeds and accelerations of the points on the ground surface obtained from a dynamie modeling of cracking of thick dirt bed.

11

Porównanie prognozy deformacji powierzchni z wynikami pomiarów

Zych J., Kruczkowski M.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2008

|

z. 286

181-190

PL

Podstawowymi czynnikami decydującym o jakości prognozy wpływu eksploatacji górniczej na powierzchnię terenu są właściwie przyjęte założenia co do wartości parametrów teorii prognozowania. W wielu przypadkach stosuje się uproszczenia, które mają wpływ na zaniżanie lub zawyżanie wskaźników deformacji. W artykule zostanie przedstawiony wpływ rozrzutu wartości parametrów teorii prognozowania wpływów na końcowe wartości wskaźników deformacji, a następnie obliczone prognozowane wskaźniki zostaną porównane z wynikami pomiarów geodezyjnych.

EN

Elemental factors determined mining effect prediction quality on land surface are correct proposition of raining effect prediction method parameters. Simplifications are used in many prediction studies. These have influence on enlargement and reduction deformation coefficients. Dispersion effect of prediction method parameters on asymptotic subsidence, slope, stain and horizontal displacement values are presented in the paper. Predicted subsidence, slope, stain and horizontal displacement are compared with geodetic survey results.

12

Future demands on mining subsidence engineering in theory and practice

Preusse A., Kateloe H. J., Sroka A.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2008

|

T. 24, z. 3/1

15-26

EN

On the basis of the Law on Financing Hard Coal Mining dated 28 December 2007, the subsidized German hard coal mining industry will be shut down to the end of the year 2018 in a socially acceptable manner; in 2012 this decision will be reassessed. Even after the abandonment of all mining activities subsequent burdens are inevitable. In this paper, the possible long-term effects resulting from a mining industry history, which is spanning more than 200 years, and their possible consequences are pointed out, in particular in connection with the abandonment of mine water drainage measures which is economically meaningful in the long term. According to the decision situation as it presents itself today, this point in time will be far beyond 2018. However, with the planned shutdown of the subsidized German hard coal mining industry the tasks of mining subsidence engineering will change.

PL

Na mocy Ustawy o Finansowaniu Eksploatacji Węgla Kamiennego w Niemczech z 28 grudnia, 2007 roku, dotowany przemysł wydobywczy węgla kamiennego zostanie wstrzymany w sposób akceptowalny społecznie do końca 2018 roku. W roku 2012 decyzja ta ma być ponownie rozpatrzona. Jednakże, nawet po wstrzymaniu wszystkich procesów związanych z wydobyciem, nieuniknione są problemy będące jego wynikiem. Niniejszy artykuł wyszczególnia długoterminowe efekty będące następstwem historii eksploatacji węgla, która liczy ponad 200 lat, a także ich możliwe dalsze konsekwencje; w szczególności te, które związane są z zaniechaniem kroków mających na celu drenowanie wody, co w dłuższej perspektywie ma znaczenie z ekonomicznego punktu widzenia. Zgodnie z podjętą decyzją, przez to jak sytuacja wygląda na chwilę obecną, wznowienie eksploatacji może nastąpić znacznie później niż w roku 2018. Jednakże, w wyniku wstrzymania dotowanego przemysłu wydobywczego węgla kamiennego, zadania stojące przed technikami zapobiegania osiadaniu terenu na skutek wyrobisk górniczych ulegną zmianie.

13

Obserwacja osiadań powierzchni nad wyrobiskami w wysadzie solnym na przykładzie kopalni Kłodawa

Maj A.

WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie

|

2003

|

nr 9

25-28

PL

W artykule przedstawiono warunki , jakie powinna spełniać sieć do obserwacji osiadań i wykonywane pomiary niwelacyjne, aby umożliwić interpretację procesów geomechanicznych zachodzących w górotworze i ich skutków na powierzchni. Wprowadzono pojęcie zdolności obserwacyjnej sieci. Na przykładzie kopalni soli w Kłodawie, określono proste związki zachodzące pomiędzy maksymalnymi przyrostami przemieszczeń pionowych a objętością wyrobisk lub jej przyrostem, jako wskaźniki oddziaływania sprężystego i lepkiego w przypadku, gdy nie można określić objętości niecki osiadań.

EN

In the article presented are the conditions to be met by network established for observation of subsidence processes, and the leveling tasks to be performed so as to make it possible to interpret the geo-mechanical processes undergoing in the strata and their effects observed on the surface. Introduced has been the term of observation capability of network. By way of example of the Salt Mine of Kłodawa determined have been simple relationships between the maximal increments of vertical displacement and the volume of mine workings, or the increment, in the form of indices of resilient reaction, and/or adhesive influence in case the determining of the volume of subsidence trough is not possible.

14

Regulacja stosunków wodnych naruszonych działalnością wydobywczą w kopalni otworowej "Jeziórko" jako podstawowy problem rekultywacji

Gołda T.

Inżynieria Środowiska / Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie

|

2001

|

T. 6, z. 2

287-297

PL

Poeksploatacyjne osiadanie powierzchni w obrębie pól górniczych przy pierwotnie płytkim zaleganiu wód gruntowych powoduje wielkoprzestrzenne zmiany stosunków wodnych gleb, aż do powstania zalewisk wodogruntowych. Podstawowym zadaniem rekultywacji jest uregulowanie tych zmian w warunkach niedostatecznej charakterystyki nowej powierzchni i nieustabilizowanego poziomu wód gruntowych. Dlatego też istniała konieczność wykonania badań określających wrażliwość nowej morfologii terenu na zasięg wystąpienia zalewisk przy zmiennych (symulowanych) stanach hydrologicznych. Uzyskane wyniki wskazują na powstanie nowej sytuacji hydrologicznej na tym terenie, a uregulowanie największych przekształceń wymaga zbudowania szeregu zbiorników wodnych porządkujących spływ powierzchniowy. Wykonane już prace rekultywacyjne wskazują na możliwość pełnego zagospodarowania terenów pogórniczych, a nawet powstania terenu o dużych wartościach przyrodniczych.

EN

The post-exploitation surface subsidence within the surroundings of the mining fields, together with high ground water level, causes changes of soil hydrological conditions, such as formation of flooded areas. The main task of reclamation is to control these transformations in conditions of not sufficient characteristics of the new area and not stabilized ground water level. That is why it is necessary to carr out investigations and determine the susceptibility of the terrains new morphology to the extension of occurrence of inundated areas in variable (simulated) hydrological conditions. The obtained results show a new hydrological situation on that area, whereas the elimination of largest transformations leads to the necessity of building a number of water basins, which would improve the surface run-off. The already carried out reclamation works show the possibility of a complete development of the mining terrains and even formation of a terrain of high natural values.

15

Analiza wybranych algorytmów identyfikacji parametrów teorii S. Knothego na podstawie osiadań chwilowych

Strzałkowski P.

Przegląd Górniczy

|

2000

|

T. 56, nr 6

6-11

PL

W pracy przedstawiono analizę możliwych do zastosowania sposobów postępowania w przypadku identyfikacji parametrów teorii S. Knothego na podstawie stwierdzonych pomiarami osiadań nieustalonych. Analiza została dokonana przy wykorzystaniu oryginalnego oprogramowania komputerowego i oparta na wynikach pomiarów geodezyjnych. Niektóre z rozpatrywanych propozycji identyfikacji parametrów odbiegają od powszechnie stosowanego podejścia do tego zagadnienia i nie były jeszcze stosowane. Mimo to wydaje się celowym rozważenie, czy na podstawie osiadań nieustalonych wyznaczać powinno się wyłącznie współczynnik prędkości osiadania, czy też można wyznaczać pełny zestaw parametrów teorii.

EN

An analysis of the applicable way of dealing in case of S. Knothe's theory parameters identification on the basis of determined by measuremens unsteady subsidences is presented. This analysis has been carried out using an original computer software based on surveying results. Some of considered parameters identification proposals deviate from commonly used approach to this problem and have not been used so far. In spite of that it seams purposeful to consider wether on the basis of unsteady subsidence should exclusively setting speed factor be determined or a full set of theory parameters could be determined.