Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rekultywacja zdegradowanego terenu pogórniczego na przykładzie wojewódzkiego Parku Kultury i Wypoczynku w Chorzowie

Strzałkowski P., Ścigała R., Chudek M. D.

Inżynieria Mineralna

|

2017

|

R. 18, nr 2

245--250

PL

W pracy przedstawiono informacje dotyczące rekultywacji terenu pogórniczego, na którym zbudowano kompleks obiektów wchodzących w skład Parku Śląskiego (dawniej Wojewódzki Park Kultury i Wypoczynku) w Chorzowie. Scharakteryzowano historię powstania Parku, warunki geologiczno – górnicze w jego rejonie oraz zagrożenia związane z możliwością powstania zapadlisk na powierzchni. Dzisiejszy obszar Parku stanowiły pierwotnie tereny rolne, na których występowały również zbiorniki wodne. Z uwagi na bogate zasoby płytko zalegającego węgla, pod tym terenem prowadzona była w przeszłości intensywna eksploatacja. W okresie wieku XIX i na początku XX był to obszar górniczy kopalni „Król” (Königsgrube), z której później, w okresie międzywojennym, wydzielono dwie kopalnie: „Prezydent” i „Barbara – Wyzwolenie”. W granicach Parku zlokalizowane były cztery szyby: „Ligonia”, „Paweł”, „Leśny I” i „Leśny II”. Szyby te zostały zlikwidowane, natomiast nieznany jest sposób ich likwidacji. Prace górnicze (w tym także nielegalnie funkcjonujące biedaszyby), spowodowały degradację tego terenu, głównie w wyniku powstawania zapadlisk oraz składowania różnorodnych odpadów na hałdach. W wyniku prac rekultywacyjnych prowadzonych po II wojnie światowej, całkowicie zmieniono zdegradowany krajobraz przemysłowy, przekształcając go w jeden z największych w Europie parków miejskich. Teren obecnego Parku obejmuje powierzchnię ponad 600 ha terenów zielonych łąk, lasów, roślinności typowej dla tej formy krajobrazu, bogatych w różne gatunki zwierząt. W pracy dokonano również oszacowania zagrożenia z tytułu możliwości powstania zapadlisk w rejonie zlikwidowanych szybów. Zdaniem autorów pracy powstanie Parku stanowi unikatowe przedsięwzięcie w skali europejskiej, będące przykładem dobrze zaprojektowanej i wykonanej rekultywacji terenu zdegradowanego wskutek działalności górniczej. Funkcjonowanie Parku jest szczególnie istotne jako oaza zieleni w centrum największej aglomeracji przemysłowej Polski – Górnego Śląska.

EN

The paper presents information on the reclamation of the post-mining area, where a complex of objects was built in Chorzów, belonging to the Silesian Park (formerly the Voivodeship Culture and Recreation Park). The history of the Park's formation, geological and mining conditions in its area and threats related to the possibility of a sinkholes creation on the surface have been characterized in the paper. Today's area of the Park was originally a farmland, where there were also several water reservoirs. Because of the abundant resources of shallow hard coal deposits, extensive exploitation had been carried out in the past. In the nineteenth and early twentieth century it was the mining area of the “King” ("Königsgrube") mine, which later, in the interwar period was separated into two mines: "President" and "Barbara - Liberation". Within the Park boundaries four shafts were located: "Ligonia", "Paweł", "Leśny I" and "Leśny II". These shafts have been liquidated, but the method of liquidation is unknown. Mining works (including illegally functioning bootleg mining) have caused the degradation of this area, mainly due to the formation of sinkholes and the storage of various waste in dumps. As a result of the post-World War II remediation works, the degraded industrial landscape has been completely transformed into one of the largest urban parks in Europe. The present Park covers an area of over 600 hectares of green meadows, forests, vegetation typical for such landscape, rich in various animal species. As a part of the presented paper, the work was also carried out to estimate the risk for the possibility of sinkholes forming in the vicinity of liquidated shafts. According to the authors of the work, the creation of the Silesia Park is a unique undertaking on an European scale, as an example of well-designed and rehabilitated terrain degraded by mining. Functioning of the Park is particularly important as a green oasis in the centre of Poland's largest industrial agglomeration – Upper Silesia.

2

Wykorzystanie badań modelowych na ośrodku sypkim pionowo niejednorodnym do analizy kształtowania się przemieszczeń w brzeżnej części niecki osiadania

Walaszczyk J., Leśniak J., Cygan J.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2005

|

Vol. 7, no. 3-4

271--282

PL

Celem pracy było podsumowanie wyników, prowadzonych od kilku lat, badań modelowych na ośrodku sypkim pionowo niejednorodnym, poziomo uwarstwionym nad wpływem eksploatacji górniczej na powierzchnię terenu. Poprzez zastosowanie różnego uwarstwienia ośrodka można zaobserwować różnice w procesach przemieszczeń występujące w górotworze o różnym stopniu naruszenia wcześniejszymi eksploatacjami. Porównanie wyników eksperymentów na ośrodku sypkim pionowo niejednorodnym, uwarstwionym z wynikami eksperymentów na ośrodku sypkim pionowo jednorodnym pozwala na stwierdzenie większej przydatności rezultatów uzyskanych w eksperymentach na ośrodku sypkim niejednorodnym do praktycznego rozwiązywania niektórych zagadnień planowania eksploatacji górniczej.

EN

The paper presents the summary of results of empirical investigations of mechanical behaviour of stratified loose media. The investigations were embedded in four years research program. The results of research were applied for modelling of the influence of mine works on deformations of Earth surface. The application of vertically nonhomogeneous loose medium layered in various manners enabled us to observe the diversity of translations of rock mass zones referring to different modes of mining exploitation. The comparison of results of experiments referring to stratified loose medium and referring to homogeneous loose medium demonstrated that the investigations of stratified media may be applied to design of mining exploitation operations.

3

Wykorzystanie badań modelowych na ośrodku sypkim pionowo niejednorodnym do analizy kształtowania się przemieszczeń w brzeżnej części niecki osiadania

Cygan J., Leśniak J., Walaszczyk J.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2004

|

Vol. 6, no. 1-2

47--58

PL

Wykonano eksperymenty na ośrodku sypkim pionowo jednorodnym i pionowo niejednorodnym, przy czym średnia gęstość w całym obszarze modelu we wszystkich eksperymentach była podobna. Uzyskane wyniki pozwalają na stwierdzenie wpływu poszczególnych warstw w eksperymentach na ośrodku niejednorodnym na przebieg przemieszczeń i odkształceń w funkcji współrzędnej pionowej. Przy powierzchni modelu wartości przemieszczeń są zbliżone dla modeli: z ośrodkiem jednorodnym i z ośrodkiem niejednorodnym, w którym dolną warstwę stanowił ośrodek zagęszczony – ma to związek z podobną średnią gęstością w całym modelu w obydwu tych eksperymentach. Uzyskane wyniki mogą być wykorzystane przy prognozowaniu wpływów eksploatacji.

EN

The authors performed the empirical investigations of the behaviour of homogeneous and vertically nonhomogeneous loose medium. For each experiment the material was of the same mean density with respect to entire model area. The measurements confirmed the influence of each layer of the non-homogeneous model on the values of its displacements and deformations to be the functions of the vertical co-ordinate. It has been recorded that at the upper layer of the model the values of displacements for the homogeneous model are the same as the values of displacements for the non-homogeneous model in which the density of lower layer was greater on comparison to the remaining layers. Such a situation is probably related to the uniform mean density with respect to the entire model area. The results of the paper may be applied for the prediction of the influence of mining exploitation on the behaviour of Earth surface.

4

Kształtowanie się przemieszczeń w brzeżnej części niecki obniżeniowej na podstawie badań modelowych na ośrodku sypkim pionowo niejednorodnym

Cygan J., Leśniak J., Walaszczyk J.

Archives of Mining Sciences

|

2004

|

Vol. 49, nr spec

65-82

PL

W pracy przedstawiono krótki zarys prowadzonych wcześniej w Instytucie Mechaniki Górotworu PAN badań modelowych na ośrodku sypkim pionowo jednorodnym oraz wyniki prowadzonych w ostatnich latach badań modelowych na ośrodku sypkim pionowo niejednorodnym. Określono wpływ właściwości warstw o różnym stopniu zagęszczenia na rozkład przemieszczeń w brzeżnej części niecki obniżeniowej. Wyniki eksperymentów wykazały, że przy prognozowaniu skutków eksploatacji należy uwzględniać właściwości poszczególnych partii górotworu leżących nad przewidywaną eksploatacją, przy czym ich wpływ zależy od miąższości warstwy i jej położenia. Wpływ ten jest tym większy im bliżej poziomu eksploatacji położona jest warstwa.

EN

The paper provides a brief review of model tests conducted in the Strata Mechanics Research Institute on vertically homogeneous loose media. The results of recent model tests on vertically heterogeneous loose media are discussed. Model tests on lose media were undertaken when new theories appeared that described rock deformations due to mining activities (Knothe 1953; Litwiniszyn 1953, 1956). The aim of those model tests was to verify the postulated hypotheses and to analyse the displacements due to boundary conditions reproducing various mining techniques. Tests revealed that the mining impacts in the loose media, such as sand, follow the normal distribution and so do the mining impacts in the rock mass (Litwiniszyn et al. 1956). This conclusion proves the usefulness of model tests on rock mass phenomena caused by mining operations. These findings in qualitative terms can be extended to rock mass, as well. The equipment used in model testing is described in detail in (Knothe 1980; Lesniak et al. 1989; Knothe et al. 2000). Application of a homogeneous, loose medium more or less compacted allowed for finding the differences in displacement processes occurring within such media. In qualitative terms these differences correspond to those encountered in the mining practice (during mining operations in undisturbed compact rock and rock mass disturbed by previous mining activities where loosening zones are observed: cavingins, cracking, stratification). These conclusions prompted the research work on loose, vertically heterogeneous media (horizontal bedding planes), made from more and less compact layers. Accordingly, the differences in displacement processes in rock mass disturbed by more and less extensive earlier mining operations can be observed. The findings might be utilised to prognosticate the surface impacts of mining operations. Six series of experiments on homogeneous and vertically heterogeneous media were performed, the number of layers considered in the experiments would vary. Subsidences and horizontal displacements in the boundary section of the subsidence trough were analysed against the horizontal contours and against the vertical line for the vertically homogeneous loose medium (N) and compacted medium (Z) and for the vertically heterogeneous medium made of two layers differing in the degree of compaction (N-Z, Z-N). The medium made from three layers was considered, too (N-Z-N, Z-N-Z). The results lead us to the following conclusions: -the greatest subsidence and horizontal displacements are reported in the homogeneous, loose medium (N), the lowest values were obtained for the homogeneous compact medium (Z). In vertically heterogeneous media (N-Z, Z-N, N-Z-N, Z-N-Z) both subsidence and horizontal displacement assume the middle values (Fig. 3, Fig. 10); -In the vertically heterogeneous medium horizontal displacements are affected by the degree of compaction of the lower layer, in the direct vicinity of the spot where the boundary conditions are imposed (near the bottom of the model box); the layers lying higher up affect the horizontal displacements in a minor degree only (Fig. 4, Fig. 11); -The values of displacement near the surface in the vertically heterogeneous medium are not rela ted to the model height, in a minor degree are they affected by the actual proportion between the compacted and loose medium in the experiment (Fig. 3, Fig. 10). It is readily apparent that while prognosticating the impacts of mining operations the properties of various rock strata overlying the mined region must be taken into account. The strength of those impacts is associated with the stratum thickness and locality, the impacts are more pronounced when the layer lies near the mining level. Qualitative results might be utilised in the mining practice to prognosticte the impacts of projected mining operations, taking into account the mining history in the area.

5

The influence of pauses in longwall working on surface strains as measured by soil'strain measurement devices

Gustkiewicz J., Kanciruk A., Stanisławski L.

Archives of Mining Sciences

|

2003

|

Vol. 48, nr 2

197-218

EN

Observations have been conducted of horizontal soil strains resulting from longwan working as monitored by lines of strain transducers. The observation lines were installed in the area where the underground extraction took place parallel to their laid direction. Measurements were taken every three hours. In one case the observation period exceeded one year; in the other took place over a period of over 8 months. With a face advance of about 8 m per working day, an evident influence of weekend breaks in working on regular accelcrations and retardations of strains in time could be observed. However, the phenomenon was not observed when the face advance was only 4 m per day. Hence, there must be a critical face advance rate above which the influence of rhythmic stoppages in working is manifested on the surface.

PL

Obserwacje ruchów powierzchni terenu wywołanych podziemną eksploatacją górniczą o szybkościach przekraczających pewne, dawniej niespotykane wartości wykazały pojawienie się zjawisk wcześniej niezauważalnych. Należy do nich wpływ przerw w eksploatacji na zachowanie powierzchni. Wpływ ten jest słabo udokumentowany, a o jego skutkach trwają dyskusje. Dotychczasowe doświadczenia sugerują, że wpływ zatrzymań frontu eksploatacji na powierzchni pojawia się już po upływie czasu rzędu dni. Projektowanie obserwacji takiego wpływu skłania do zastosowania metod pomiarowych ruchów gruntu na powierzchni pozwalających na dowolnie częste odczyty w czasie. Podjęto obserwacje rozwoju odkształceń i ich zmian w czasie pod wpływem eksploatacji i jej rytmicznych sobotnio-niedzielnych zatrzymań i uruchomień. Do pomiaru poziomych odkształceń gruntu zastosowano gruntowe przetworniki odkształcenia i temperatury typu TTCS-4000.3 (rys. i) wraz z odpowiednią aparaturą rejestracyjną typu KA-8D (rys. 2). Aparatura pomiarowa jest w stanie dokonywać rejestracji odczytów z dowolną częstotliwością. Idea obserwacji polegała na instalacji w gruncie, wzdłuż jednej linii biegnącej nad środkiem pasa obszaru eksploatowanego systemem ścianowym, ciągu przetworników (rys. 4) i pomiarze za ich pomocą odkształceń podczas zbliżania się frontu eksploatacji do początku linii obserwacyjnej, podczas przesuwania się pod nią i po oddaleniu się frontu od końca linii (rys. 3, 5). Przetworniki były zainstalowane w wykopach na głębokości 1,5 m pod powierzchnią, a więc poniżej zasięgu przemarzania gruntu i wahań dobowych temperatury. Wpływ zmian temperatury T podlegającej rocznym wahaniom na wskazania odkształceń E na tensometrach korygowany był na podstawie odczytów początkowych i bieżących według cytowanych w artykule wzorów. Przetworniki miały długość 4 m. Odczyty odkształceń dokonywane były automatycznie co 3 godziny i zapisywane w pamięci urządzenia rejestrującego. Tensometryczne linie obserwacyjne zainstalowane były na terenie dwóch kopalń węgla kamiennego Górnego Śląska: "Wesoła" i "Ziemowit". i w kopalni "Wesoła" eksploatowany był pokład 308, zaś w kopalni "Ziemowit" pokład 207 systemem ścianowym. W obu przypadkach długość ściany wynosiła 200 m. Postęp ściany w kopalni "Ziemowit" wynosił około 4 m/dobę; a w kopalni "Wesoła" około 8 m/dobę. Rozwój odkształceń w czasie dla kopalni "Wesoła" przedstawiają rysunki 6, 7, 8, a dla kopalni "Ziemowit" 9, 10, 11. Ponadto rysunki 7, 8 i 10,11 zawierają dobowe przyrosty odkształceń dla wybranych tensometrów. Rysunki 12, 13, 14 i 15 przedstawiają przykładowo rozwój odkształceń zmierzonych pewnymi tensometrami i postęp frontu eksploatacji w obu przypadkach kopalń, z widocznymi datami jego sobotnio-niedzielnych zatrzymań. Widać, że w przypadku kopalni "Wesoła" istnieją wyraźne związki między zatrzymaniami frontu a zmianami odkształceń. W przypadku kopalni "Ziemowit" taki związek nie jest widoczny. Należy zaznaczyć, że w kopalni "Wesoła" szybkość przesuwu frontu wynosiła około 8 m/dobę natomiast w kopalni "Ziemowit" była około dwa razy mniejsza. Można zatem wysnuć wniosek, że istnieje pewna graniczna szybkość przesuwu frontu eksploatacji, powyżej której zatrzymania frontu przejawiają się wyraźnie na powierzchni. Wyniki sugerują, że te przejawy w postaci przyspieszeń i spowolnień odkształceń dokonują się równocześnie, niezależnie od miejsca pomiaru odkształceń w stosunku do pozycji frontu eksploatacji w większym obszarze.

6

Badania modelowe na ośrodku sypkim pionowo niejednorodnym.

Leśniak J., Pielok W., Rogowska J.

Prace Naukowe Instytutu Geotechniki i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2001

|

Vol. 73, nr 40

329-336

PL

Celem badań modelowych było wyjaśnienie kształtowania się przemieszczeń górotworu pod wpływem eksploatacji górniczej z wykorzystaniem ośrodka sypkiego pionowo niejednorodnego i porównanie otrzymanych wyników z wynikami uzyskanymi na ośrodku sypkim pionowo jednorodnym ale o różnym stopniu zagęszczenia. Na warstwie ośrodka nie zagęszczonego ułożona była warstwa zagęszczonego przy czym stosunek grubości warstw był różny w poszczególnych eksperymentach i różne było wzajemne ich położenie. Poprzez zastosowanie różnego uwarstwienia ośrodka można zaobserwować różnice w procesach przemieszczeń występujące w górotworze o różnym stopniu naruszenia górotworu wcześniejszymi eksploatacjami, co może być wykorzystane przy prognozowaniu wpływów eksploatacji na powierzchnię.

EN

There were two aims of the performed model tests. One of them was to evaluate rock mass displacement distribution if the rock mass was assumed to be a loose, not condensed, vertically heterogeneous medium. The other one was to compare the tests results to results obtained in a case, when the medium was loose and vertically homogeneous, but of various grade of its compactness. Over the strata made of loose and not condensed medium the next strata made of condensed medium was situated. A relationship between thickness of the not condensed strata and the condensed one was different for particular tests as well as their mutual position. Different stratification of the medium allowed noticing differences in displacements in rock mass as a function of rock mass mining exploitation disturbances. Obtained results could be applied in predicting of influence of mining exploitation on a ground surface.

7

Możliwości podnoszenia jakości prognoz chwilowych deformacji powierzchni terenu na bazie teorii S. Knothego

Strzałkowski P.

Przegląd Górniczy

|

1998

|

T. 54, nr 7-8

24-28

PL

W pracy przeanalizowano zgodność teorii S. Knothego z wynikami pomiarów osiadań nieustalonych prowadzonych na 6 liniach obser-wacyjnych. Głębokość eksploatacji wynosiła od 64 m do 500 m. Postęp frontu eksploatacyjnego zmieniał się od 1,4 m/d do okoto 5 m/d. Wartości współczynnika prędkości osiadania wyznaczono odrębnie dla kolejnych cykli pomiarowych, przyjmując pozostate parametry teorii do obliczeń wyznaczone z niecki asymptotycznej. Na podstawie wyników obliczeń sformułowano wnioski dotyczące możliwości podnoszenia jakości prognoz osiadań chwilowych i podano dalsze możliwe kierunki badań.

EN

The paper analysed the conformity of S. Knothe theory with the results of the survey for transient state subsidence performed on 6 survey lines. The exploitation depth was from 64 m to 500 m. The daily face advance was changing from 1,4 m to ca. 5 m. The coeficient value of thc subsidence velocity has been determined individually for subsequent surveying cycles, adopting other parameters of the theory determined from the asymptotic subsiding trough. Based on the results of calculations, conclusions are fotmulated in respect to the possibility of quality improvement of the instantaneous prognosis for surface subsidence and further possible directions of research are indicated.