Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Knothe’s theory parameters - computational models and examples of practical applications

Misa Rafał

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2023

|

T. 39, z. 4

157--180

EN

The theory of Professor Stanislaw Knothe, known as Knothe’s Theory, has been the foundation for practical predictive calculations of the impacts of exploitation for many years. It has enabled the large-scale extraction of coal, salt and metal ores located in the protective pillars of cities and prime surface structures. Knothe’s Theory has been successfully applied in Polish and global mining for over seventy years, making it one of the most well-known and recognized achievements in Polish mining science. Knothe’s Theory provides a temporal-spatial description of subsidence that relies on four essential parameters: the vertical scale parameter a, the horizontal displacement parameter λ, the horizontal range scale parameter cotβ and the time scale parameter c. This article characterizes the parameters of Knothe’s Theory used in various current applications for calculating subsidence, surface and rock uplift, and other applications of the theory, even beyond its classical form. The presented solutions are based on a mathematical model of the interaction of a complex element and cover topics such as subsidence during full exploitation with roof collapse and full exploitation with backfilling, pillar-room mining, the effect of salt caverns on the surface and salt rock, and fluid deposits and surface uplift caused by changes in the water level within closed coal mines. The article also discusses the evolution of the range angle of the main influences and presents Knothe’s solutions related to time, describing the horizontal displacement parameter λ.

PL

Teoria Profesora Stanisława Knothego zwana teorią Knothego jest od wielu lat podstawą do praktycznych obliczeń prognostycznych wpływów eksploatacji, a tym samym umożliwiła podjęcie na szeroką skalę wydobycia dużych zasobów węgla, soli i rud metali znajdujących się m.in. w filarach ochronnych miast i ważnych obiektów na powierzchni. Teoria Knothego jest z powodzeniem stosowana w polskim i światowym górnictwie od ponad siedemdziesięciu lat. Jest ona jednym z najlepiej znanych i uznanych na świecie osiągnięć polskiej nauki górniczej. Do czasoprzestrzennego opisu osiadania wg teorii Knothego konieczna jest znajomość wartości czterech podstawowych parametrów: parametru skali pionowej a, parametru skali zasięgu poziomego cotβ, parametru przemieszczenia poziomego λ oraz parametru skali czasu c. W artykule scharakteryzowano parametry teorii Knothego stosowane przy różnych wykorzystywanych aktualnie zastosowaniach teorii Knothego do obliczania m.in. osiadania oraz podnoszenia powierzchni i górotworu oraz innych zastosowań teorii, również poza jej klasyczną formą. Przedstawione rozwiązania bazują na matematycznym modelu oddziaływania elementu złożowego i dotyczą, m.in. osiadania przy eksploatacji pełnej z zawałem stropu oraz eksploatacji pełnej z podsadzką, eksploatacji filarowo-komorowej, wpływu kawern solnych na powierzchnię i górotwór solny. W pracy poruszono także kwestię złóż fluidalnych oraz podnoszenia powierzchni terenu spowodowanego zmianą poziomu wód kopalnianych w obrębie zamkniętych kopalń węgla kamiennego a także opisano ewolucję kąta zasięgu wpływów głównych oraz przedstawiono rozwiązania Knothego związane z czasem i opisano parametr przemieszczenia poziomego λ.

2

Badania przemieszczeń powierzchni spowodowanych wstrząsami górniczymi z zastosowaniem satelitarnej interferometrii radarowej na przykładzie LGOM

Owczarz Katarzyna, Blachowski Jan

Przegląd Górniczy

|

2019

|

T. 75, nr 1

53--61

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń metodą satelitarnej interferometrii różnicowej (DInSAR) wykonanych dla trzech wstrząsów indukowanych, które wystąpiły na terenach górniczych LGOM. Wybrane do analiz zdarzenia miały magnitudy: 4.8, 4.5 oraz 3.9 i wystąpiły odpowiednio: 26.12.2017 r., 20.07.2018 r. oraz 12.08.2018 r. Do określania potencjalnych zmian na powierzchni w wyniku tych wstrząsów wykorzystano zobrazowania SAR zarejestrowane przez satelity Sentinel-1A i Sentinel-1B bezpośrednio przed i po wystąpieniu wstrząsów. Wyznaczono koherencję, opracowano interferogramy, a następnie wyznaczono przemieszczenia powierzchni w linii widoczności satelity (LOS). Dla wstrząsu o magnitudzie 4.8 obniżenia pionowe (LOS) wyniosły ponad 8 cm, a dla wstrząsu o magnitudzie 4.5 około 7 cm. Dla wstrząsu o najmniejszej magnitudzie nie zidentyfikowano wyraźnego obrazu deformacji na powierzchni. Wyniki posłużyły do analizy wielkości i zasięgu zmian na powierzchni powstałych w wyniku tych zdarzeń, a także do dyskusji na temat przydatności satelitarnej interferometrii radarowej do pozyskiwania wiarygodnych danych o deformacjach powierzchni powodowanych sejsmiką indukowaną działalnością górniczą.

EN

This paper presents the results of calculations using the differential satellite radar interferometry (DInSAR) method made for three induced shocks that occurred in the LGOM mining areas. The events selected for the analysis had the magnitudes of 4.8, 4.5 and 3.9 and occurred on the 26.12.2017, 20.07.2018 and 12.08.2018 respectively. To identify potential changes on the surface as a result of these shocks, SAR imagery recorded by Sentinel -1A and Sentinel-1B satellites immediately before and after these events was used. In the calculation process: coherence was determined, interferograms were developed, and then surface displacements in the line of the sight (LOS) were determined. For the magnitude 4.8 the vertical movements (LOS) reached - 8 cm, and for a magnitude 4.5 event approx. - 7 cm. For the seismic event with the smallest magnitude deformation, the image could not be identified on the surface. The results were used to analyze the size and extent of changes on the surface resulting from these events, as well as to discuss the usefulness of the satellite radar interferometry method to obtain reliable data on deformations caused by mining induced seismicity.

3

Surface Deformation due to Loading of a Layered Elastic Half-space : Constructing the Solution for a General Polygonal Load

Bevis M., Pan E., Zhou H., Han F., Zhu R.

Acta Geophysica

|

2015

|

Vol. 63, no. 4

957--977

EN

We describe an algorithm for rapidly computing the surface displacements induced by a general polygonal load on a layered, isotropic, elastic half-space. The arbitrary surface pressure field is discretized using a large number, n, of equally-sized circular loading elements. The problem is to compute the displacement at a large number, m, of points (or stations) distributed over the surface. The essence of our technique is to reorganize all but a computationally insignificant part of this calculation into an equivalent problem: compute the displacements due to a single circular loading element at a total of m n stations (where m n is the product m × n). We solve this “parallel” problem at high computational speed by utilizing the sparse evaluation and massive interpolation (SEMI) method. Because the product m n that arises in our parallel problem is normally very large, we take maximum possible advantage of the acceleration achieved by the SEMI algorithm.

4

Transient thermo-elastic disturbances in a visco-elastic semi-space due to a moving internal heat source

Lotfy K.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2011

|

Vol. 16, no 3

747-762

EN

This paper investigates the transient disturbances created by an internal line heat source that suddenly starts moving uniformly inside a visco-elastic half-space. The generalised theory of thermo-elasticity with relaxation time proposed by Lord-Shulman (1967) is applied. The material of the semi-infinite medium is isotropic visco-elastic solid of Kelvin-Voight type. Applying the Fourier and Laplace transform technique, expressions for displacement components in the transformed domain are found out. These expressions prove the existence of three waves - a modified thermal wave, a visco-elastic wave of defused nature and a transverse visco-elastic wave. Surface displacement components are evaluated on the boundary for small time only. Numerical results are given and illustrated graphically to highlight the variations of surface displacement components with distance for different values of time, source depth and velocity of the source.