Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wskaźniki deformacji powierzchni terenu w ujęciu przestrzennym z uwzględnieniem siedmiu właściwości geomechanicznych skał górotworu

Paleczek Witold

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 11-12

109--114

PL

Przedstawiono formuły matematyczne umożliwiające modelowanie deformacji powierzchni terenu na terenach górniczych wskutek podziemnej eksploatacji złóż pokładowych. Modelowanie zastosowano przy wykorzystaniu przestrzennych wskaźników deformacji górotworu. Opracowane modele matematyczne na podstawie analogii do teorii Knothego-Budryka oraz do teorii Chudka-Stefańskiego umożliwiają obliczanie takich wskaźników deformacji, jak: obniżenia, nachylenia i krzywizny w ujęciu 3D. Z analogii do postulatu S. G. Awierszyna otrzymano: odkształcenia poziome i przemieszczenia poziome. Uwzględniono możliwość zastosowania w modelu górotworu łącznie do siedmiu parametrów geomechanicznych masywu skalnego w formie ich wartości uśrednionych: wykorzystano przy tym zależności empiryczne z danych pozyskanych z 16 otworów wiertniczo-badawczych i 34 rodzajów skał. W wymienionych tu teoriach można zastosować maksymalnie do dwóch parametrów geomechanicznych. Wyprowadzone formuły matematyczne umożliwiają również weryfikację symulacji numerycznych stosowanych obecnie do prognozowania wpływów eksploatacji górniczej na powierzchnię oraz korzystanie z tych formuł bez konieczności stosowania rachunku całkowego. Proponowane formuły, w szczególnych przypadkach, prowadzą do wzorów występujących we wspomnianych tu teoriach i są stosowane przy prowadzeniu analiz w budownictwie na terenach górniczych.

EN

Mathematical formulas for modeling deformations are presented land surface in mining areas as a result of underground exploitation of seam deposits. Modeling was carried out using spatial indicators of rock mass deformation. Developed mathematical models based on analogies to the Knothe-Budryk theory and to the theory Chudek-Stefański enable the calculation of deformation indicators such as: depression, inclination and curvature in 3D. By analogy to S.G.’s postulate Awiershina received: horizontal deformations and horizontal displacements. Possibility of use in the model was taken into account rock mass, including up to seven geomechanical parameters of the rock mass in the form of their values averaged: empirical relationships from data obtained from 16 wells were used drilling and research and 34 types of rocks. The theories listed here can be applied up to two geomechanical parameters. Derived mathematical formulas they also enable verification of numerical simulations currently used for forecasting influence of mining exploitation on the surface and the use of these formulas without necessity applying integral calculus. The proposed formulas, in special cases, lead to patterns appearing in the theories mentioned here and are used when conducting analyzes in construction in mining areas.

2

Terrain surface depressions as a function of cohesion as well as unconfined compressive strength and indirect tensile strength of rocks in terms of modelling the deformation of rock mass in construction in mining areas

Paleczek Witold

Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym

|

2022

|

Vol. 11

123--128

EN

The results of approximation of the settlement function of two known theories, i.e. the Knothe-Budryk theory and the Chudek-Stefański theory, have been presented. They concern the effects of under-ground mining on the surface and rock mass. The depression function, determined in these theories with the use of integral formulas, has been approximated to the algebraic form, in such a manner so that it was not necessary to take advantage of the integral calculus, at the same time taking into account the mean geomechanical values of the rock mass. Empirical data obtained from 34 types of rocks acquired from 16 drilling and research holes of the same rock mass allowed creating a correlation between the radius of the main influences and cohesion, unconfined compressive and indirect tensile strength of rocks, as well as the mean volumetric weight of rock mass. The obtained mathematical dependencies allow calculating the depression of land surface on the basis of the known geometry of excavations as well as their depth of deposition, and the already mentioned rock mass parameters. The differences between the results obtained from integral formulas and the obtained approximation formulas have been compared. The presented solutions are used in modelling land surface de-formations due to underground exploitation of deposits resulting from the needs of conducting analyses concerning construction in mining areas, without the need to use an integral calculus.

3

Lowering of the land surface as a function of the immediate compressive strength and the softening coefficient of rocks when modelling rock mass deformation in construction in mining areas

Paleczek Witold

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2021

|

Z. 27 (177)

189-193

EN

The paper presents results of the approximation of land settlement in relation to the following: the Knothe Budryk theory and the Chudek-Stefański theory concerning the influence of underground mining on the surface and rock mass. This is determined by the integral formula and was approximated to an algebraic form in such a way that it would not be necessary to use integral calculus, while taking into account the average geomechanical values of the rock mass. Empirical data obtained from 34 types of rocks collected from 16 boreholes of the same rock massif made it possible to create a correlation between the main impacts range and the softening coefficient, the immediate compressive strength and the average volumetric weight of the rock mass. The obtained mathematical equations make it possible to calculate the depressions of the land surface, based on the known geometry of excavations and their depths as well as the parameters of the mentioned rock mass. The results obtained from the integral formulas and the approximating formulas are compared. The presented solutions are used in modelling land surface deformation as a result of underground exploitation of deposits resulting from the need to conduct analyses of construction in mining areas, without the need to use calculus.

PL

Przedstawiono wyniki aproksymacji funkcji osiadania dwóch znanych teorii, tj.: teorii Knothego-Budryka oraz teorii Chudka-Stefańskiego dotyczących wpływów podziemnej eksploatacji górniczej na powierzchnię i górotwór. Funkcję tę, określoną wzorem całkowym, 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-tu otworów wiertniczo-badawczych tego samego masywu skalnego umożliwiły utworzyć zależność korelacyjną między promieniem zasięgu wpływów głównych i współczynnikiem mięknięcia, doraźną wytrzymałością na ściskanie oraz średnim ciężarem objętościowym skał górotworu. Uzyskane zależności matematyczne umożliwiają obliczanie obniżeń powierzchni terenu na podstawie znanej geometrii wyrobisk i ich głębokości zalegania oraz wymienionych tu parametrów górotworu. Porównano różnice wyników otrzymywanych ze wzorów całkowych i wzorów aproksymujących. Prezentowane rozwiązania znajdują zastosowanie w modelowaniu deformacji powierzchni terenu wskutek podziemnej eksploatacji złóż wynikających z potrzeb przeprowadzania analiz w budownictwie na terenach górniczych bez konieczności stosowania rachunku całkowego.

4

O funkcjach zależności promienia zasięgu wpływów głównych w zastosowaniu do modelowania przemieszczeń pionowych powierzchni terenu wskutek podziemnej eksploatacji złóż pokładowych z uwzględnieniem własności geomechanicznych masywu skalnego na potrzeby analiz w problematyce budownictwa na terenach górniczych

Paleczek Witold

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2020

|

Z. 26 (176)

133-139

PL

Przedstawiono proponowane wzory matematyczne do obliczania promienia zasięgu wpływów głównych w funkcji szeregu parametrów geomechanicznych górotworu. Wyprowadzone tu wzory mają zastosowanie do obliczeń w teorii Knothego-Budryka oraz teorii Chudka-Stefańskiego. Wykorzystano zależności otrzymane z analizy statystycznej zbioru znanych wartości parametrów geomechanicznych masywu skalnego pozyskanych z 16 otworów wiertniczo-badawczych tego samego rejonu, uwzględniające 34 rodzaje skał. Otrzymane zależności korelacyjne umożliwiły utworzenie wzorów matematycznych do modelowania osiadań górotworu w funkcji: wytrzymałości skał na ściskanie, ich kohezji, wytrzymałości na rozciąganie, wytrzymałości na ściskanie w stanie nasączenia wodą, współczynnika mięknięcia skał, średniego modułu Younga materiału skalnego, średniego ciężaru objętościowego, głębokości zalegania pokładu, grubości wyeksploatowanej warstwy, współczynnika eksploatacyjnego. Dotychczasowe wzory spotykane w literaturze uwzględniają mniejszą liczbę zmiennych. Opracowane wzory umożliwiają także obliczenie kąta zasięgu wpływów głównych, którego wartość jest stosowana dość powszechnie do wyznaczania filarów ochronnych. Proponowane wzory znajdują zastosowanie w modelowaniu deformacji powierzchni terenu wskutek podziemnej eksploatacji złóż pokładowych na potrzeby prowadzenia analiz w budownictwie na terenach górniczych bez konieczności stosowania rachunku całkowego przy zachowaniu równorzędnych wyników obliczeń.

EN

The proposed mathematical formulas for calculating the radius of the range of main influences as a function of a number of rock mass geomechanical parameters are presented. These formulas are applicable in Knothe-Budryk theory and Chudek-Stefański theory. The proposed formulas use dependencies obtained as a result of statistical analysis of a set of known values of geomechanical parameters of the rock mass obtained from 16 boreholes in the same region, taking into account 34 types of rocks. The obtained correlation dependencies enabled the creation of mathematical formulas for modeling rock mass settlements as a function of: rock compressive strength, their cohesion, tensile strength, compressive strength when saturated with water, softening factor, Youngs modulus, volumetric weigh, depth of deposit, thickness of the exploited layer, service factor. The current formulas found in the literature include a smaller number of variables. The formulas also make it possible to calculate the angle of range of main influences, its value is used to determine the protective pillars. The proposed solutions are used in modeling terrain surface deformations as a result of underground exploitation for the needs of conducting analyzes in construction in mining areas – without the need to use integral calculus.

5

O aproksymacji funkcji osiadań powierzchni terenu wskutek podziemnej eksploatacji złóż z uwzględnieniem danych geomechanicznych masywu skalnego na potrzeby modelowania w budownictwie na terenach górniczych

Paleczek Witold

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2020

|

Z. 26 (176)

126-132

PL

Przedstawiono wzory aproksymujące obniżenia powierzchni terenu, które wynikają z powiązania dwóch znanych teorii dotyczących prognozowania deformacji terenu i górotworu wskutek eksploatacji górniczej: teorii Chudka-Stefańskiego oraz teorii Knothego-Budryka. Proponowane wzory matematyczne opracowano w przestrzeniach 2D oraz 3D. Porównano różnice wyników otrzymywanych ze wzorów całkowych tych teorii i zaproponowanych tu wzorów aproksymujących. Prezentowane rozwiązania znajdują zastosowanie w modelowaniu deformacji powierzchni terenu wskutek podziemnej eksploatacji złóż na potrzeby analiz w budownictwie na terenach górniczych bez konieczności stosowania rachunku całkowego.

EN

Formulas approximating land surface depression resulting from the combination of two geometrical integral theories: Chudek-Stefański theory and Knothe-Budryk theory are presented. The proposed mathematical formulas have been developed in 2D and 3D spaces. The differences of results obtained from integral formulas and approximating formulas were compared. The presented solutions are used in modeling terrain surface deformation as a result of underground mining operations for the needs of analyzes in construction in mining areas without the need to use integral calculus.