Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ lokalizacji punktu obserwacyjnego na wyznaczane wartości współczynnika prędkości osiadania

Perżyło D., Ścigała R.

Budownictwo Górnicze i Tunelowe

|

2018

|

nr 1

20--27

PL

W artykule poruszono zagadnienia związane z identyfikacją wartości parametru charakteryzującego w teorii W.Budryka-S.Knothego kinematykę procesu deformacji – współczynnika prędkości osiadania c. Celem analizy była ocena wpływu położenia punktu obserwacyjnego w stosunku do pola eksploatacyjnego na otrzymywane wartości tego parametru i wiarygodność jego wyznaczenia. W ramach pracy dokonano identyfikacji jego wartości dla kilkudziesięciu punktów obserwacyjnych z kilku linii pomiarowych. Jednocześnie dla każdej linii wyznaczono wartości parametru c dla wszystkich punktów z danej linii obserwacyjnej jednocześnie. Otrzymane w wyniku identyfikacji wartości parametru porównano i na tej podstawie wyciągnięto odpowiednie wnioski.

EN

The article discusses the issues related to the identification of the value of the parameter characterizing in the theory of W. Budryk-S.Knothe the kinematics of the deformation process – the coefficient of the subsidence rate c. The aim of the analysis was to assess the influence of the location of the observation point in relation to the exploitation panel on the obtained values of this parameter and the reliability of its determination. As part of the work, its values were identified for several dozen observation points from several measurement lines. Simultaneously for each line the values of parameter c were determined for all points from the given observation line at the same time. The values of the parameter obtained from the identification were compared and a conclusion was reached on this basis.

2

Analiza zagrożenia powierzchni deformacjami nieciągłymi liniowymi z wykorzystaniem metod tomografii elektrooporowej

Ścigała R., Szafulera K.

Budownictwo Górnicze i Tunelowe

|

2018

|

nr 1

7--12

PL

W artykule przedstawiony został przykład wykorzystania tomografii elektrooporowej do oceny stanu przypowierzchniowych warstw górotworu w rejonie stwierdzonych w przeszłości liniowych deformacji nieciągłych. Badania dotyczyły obszaru górniczego jednej z kopalń GZW, gdzie od około 95 lat prowadzona jest intensywna eksploatacja górnicza.

EN

The paper presents an example of the use of electro fusion tomography to assess the condition of subsurface layers of rock mass in the region of linear discontinuous deformations observed in the past. The research concerned the mining area of one of the mines of the Upper Silesia Coal Basin, where intensive mining has been carried out for about 95 years

3

Wykorzystanie tomografii elektrooporowej do lokalizacji płytkich pustek w górotworze

Ścigała R., Szafulera K., Kruczkowski M., Tomiczek K.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2017

|

Vol. 6, iss. 3

249--256

PL

Warunkiem koniecznym do powstawania na powierzchni zapadlisk jest istnienie pustek w górotworze występujących na niewielkich głębokościach. Pustki te mogą być pochodzenia naturalnego (np. zjawiska krasowe) lub antropogenicznego (wskutek dokonanej eksploatacji górniczej). Bez względu na charakter powstania pustki, stanowi ona poważne zagrożenie dla szeroko rozumianego bezpieczeństwa publicznego, z uwagi na zagrożenie wystąpienia deformacji nieciągłych. Aby zagrożenie tego typu można było zlikwidować, niezbędne jest najpierw rozpoznanie lokalizacji pustki, a następnie jej likwidacja, np. poprzez wypełnienie odpowiednim materiałem. Jednym ze sposobów określenia lokalizacji płytkich pustek w górotworze w sposób nieniszczący są metody geofizyczne. W artykule przedstawiony został przykład wykorzystania jednej z metod geofizycznych – tomografii elektrooporowej, do lokalizacji płytkich antropogenicznych pustek w górotworze. Przeprowadzone badania dotyczyły terenu górniczego jednej z kopalń GZW, gdzie w przeszłości na niedużej głębokości prowadzono roboty górnicze. Teren ten wybrano ze względu na stosunkowo dobrze rozpoznaną sytuację geologiczną i górniczą, ale przede wszystkim przez wzgląd na makroskopowo zauważalne zmiany rzeźby terenu korespondujące z lokalizacją wyrobisk górniczych określonych na podstawie map górniczych oraz stwierdzone w przeszłości przez służby kopalni zapadlisko.

EN

The necessary condition for sinkhole creation on the surface there is a void occurrence inside the rock mass, located at shallow depths. Such voids may be of natural (eg. karst phenomena) or anthropogenic origin (as an effect of underground mining works). Whatever the nature of the void is, it creates a serious threat to the broadly understood public safety, due to the risk of discontinuous deformations. For this type of threat to be eliminated, it is necessary to precisely recognize the location of the void firstly, then its liquidation should be done, eg. by filling in with appropriate material. One of the non-destructive ways for determination of the shallow cavities location inside the rock mass are geophysical methods. In the paper, an example of using the electrical resistivity tomography for identification of shallow anthropogenic voids has been presented. The study concerns the mining area of one of the Upper Silesian Basin mines, where in the past the mining works were carried out at shallow depth. This area was chosen because of the relatively well-recognized geological and mining situation, but above all for the sake of macroscopically visible changes in the terrain morphology, corresponding to the location of the mine workings identified on the basis of mining maps and the sinkhole created in the past in this area.

4

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.

5

Wykorzystanie map odkształceń poziomych głównych w prognozach deformacji terenu górniczego

Ścigała R.

Budownictwo Górnicze i Tunelowe

|

2017

|

nr 3

17--23

PL

W artykule przedstawiono możliwości wykonywania zaawansowanych analiz rozkładu odkształceń poziomych w prognozach poeksploatacyjnych deformacji terenu górniczego. Najczęściej stosowanym do analiz dokumentem jest mapa izolinii rozkładu odkształceń poziomych maksymalnych, która pozwala na ocenę wielkości tego wskaźnika deformacji, natomiast nie dostarcza informacji o kierunkach występowania największych jego wartości. W pracy pokazano możliwości tworzenia i wykorzystania map pozwalających na zobrazowanie nie tylko wartości maksymalnego odkształcenia, ale również kierunków i znaków odkształceń głównych ε1 i ε2. Mapa taka w połączeniu z wizualizacją lokalizacji chronionych obiektów podziemnych lub powierzchniowych pozwala na bardziej szczegółowe rozeznanie stanu deformacji w podłożu obiektu i może być przydatnych narzędziem dla specjalisty z zakresu budownictwa lądowego i podziemnego.

EN

The article presents the possibilities of performing advanced analyses of horizontal deformation distribution in post-mining deformations forecasts. The map of isolines distribution of horizontal maximum deformations, which allows to assess the size of this deformation index, but does not provide information about the directions of occurrence of its highest values is the most commonly used document for the analyses. The paper presents the possibilities of creating and using maps which allow to illustrate not only the values of maximum deformation, but also directions and signs of the main deformations ε1 i ε2. Such a map, in combination with visualization of the locations of protected underground or surface objects, allows for a more detailed exploration of the deformations in the substrate of the object and can be a useful tool for a specialist in the field of civil engineering and underground construction.

6

Wpływ zmienności parametru B w górotworze na przebieg odkształceń

Strzałkowski P., Ścigała R., Szafulera K., Kruczkowski M.

Budownictwo Górnicze i Tunelowe

|

2017

|

nr 2

12--19

PL

W artykule przedstawiono wyniki rozważań nad zmiennością w górotworze współczynnika proporcjonalności przemieszczeń poziomych do nachyleń. Parametr ten, występujący w teorii W. Budryka-S. Knothego, decyduje o wartościach prognozowanych przemieszczeń, a co ważniejsze odkształceń poziomych. W ramach artykułu przedstawiono wnioski praktyczne wynikające z porównania odkształceń poziomych i pionowych w górotworze, co jest konsekwencją przyjętych założeń o zmienności parametru B w górotworze. Wykorzystując te wnioski, w pracy oceniono, jak zmienność parametru B(z) wpływa na rozkład odkształceń poziomych. Wskazano również na wyniki obliczeń, w których odkształcenia poziome w stosunku do odkształceń pionowych mają przebieg podobny do obserwowanego w praktyce.

EN

The paper presents the results of considerations on the changeability of coefficient of proportion of horizontal displacements against the slope in the rock mass. This parameter, occurring in the theory by W. Budryk-S. Knothe, determines the values of the predicted displacements, and more importantly, the horizontal deformations. The article presents practical conclusions resulting from the comparison of horizontal and vertical deformations in the rockmass, which is a consequence of adopted assumptions about the changeability of parameter B in the rock mass. Using these conclusions, the study evaluates how the variability of parameter B (z) affects the distribution of horizontal deformations. The results of calculations in which the horizontal deformations in relation to vertical deformations are similar to those observed in practice have also been pointed out.

7

Lokalizacja płytkich pustek pogórniczych z wykorzystaniem metod tomografii elektrooporowej

Ścigała R., Szafulera K.

Budownictwo Górnicze i Tunelowe

|

2017

|

nr 4

6--10

PL

W artykule przedstawiony został przykład wykorzystania tomografii elektrooporowej do lokalizacji płytkich pustek w górotworze. Badania dotyczyły terenu górniczego jednej z kopalń GZW, gdzie w przeszłości na niedużej głębokości prowadzono eksploatację. Teren ten wybrano ze względu na stosunkowo dobrze rozpoznaną sytuację geologiczną i górniczą oraz stwierdzone w przeszłości zapadliska.

EN

The article presents an example of the use of electrical resistivity tomography to locate shallow voids in the rock mass. The research concerned the mining area of one of the mines of the Upper Silesian Coalbasin, where mining was conducted in the past at a shallow depth. The area was selected due to a relatively well identified geological and mining situation and the sinks identified in the past.

8

Wpływ uskoku na zmiany profilu niecki obniżeniowej w świetle wyników pomiarów geodezyjnych

Ścigała R., Strzałkowski P., Szafulera K

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2017

|

nr 2

3--10

PL

W artykule przedstawiono przykład oddziaływania strefy uskokowej na proces deformacji powierzchni wywołany podziemną eksploatacją górniczą. W analizowanym przykładzie obecność uskoku w zasięgu oddziaływania czynnego frontu eksploatacyjnego spowodowała asymetrię profilu niecki obniżeniowej oraz zwiększenie zasięgu wpływów, co udokumentowano odpowiednimi wynikami pomiarów. Wskazano także na występujące w takich przypadkach problemy przy identyfikacji parametrów teorii prognozowania wpływów.

EN

The example of fault zone impact on the changes in the process of surface deformation caused by underground mining extraction has been presented in the paper. Activation of fault is a phenomenon with a large share of random factor. In case of mining induced fault activation, at the surface level may occur additional phenomena in the vicinity of fault outcrop: - discontinuous deformations, -disturbances of subsidence trough profile in continuous form (e.g. flexures), - reduction or extension of influence rang up to the fault outcrop location. In the framework of this paper, profiles of subsidence troughs recorded in the mining area of one of the Upper Silesian Basin mines were analyzed. Obtained from surveys profiles are characterized by asymmetry and increased influence range in the direction toward fault outcrop zone (Fig. 1−3). In order to analyze the profile properties, identification of the parameters of Budryk-Knothe theory was carried out. In identification process a software DEFK− Param [9] was used. Due to asymmetry of the trough, the optimal values of the parameters have been determined separately for best approximation within inner and outer part of profile. There were obtained significantly different values for tgβ parameter, respectively tgβ ≈ 2,1 and tgβ ≈ 1,2 (Tab. 1). According to authors, the explanation of such situation is the impact of fault zone located to the south of the observation line, which caused the increase of the influence range and the asymmetry of the trough profile.

9

Wpływ nachylenia eksploatowanego pokładu na prognozowany rozkład obniżeń na powierzchni

Ścigała R., Żyła B.

Wiadomości Górnicze

|

2016

|

R. 67, nr 7-8

423--430

PL

W artykule przedstawiono wpływ dyskretyzacji nachylonego pola eksploatacyjnego na kształt profilu prognozowanej asymptotycznej niecki obniżeniowej. Problem dotyczy sytuacji, kiedy zmienna głębokość elementarnych pól aproksymujących geometrię pola eksploatacyjnego powoduje zaburzenia profilu prognozowanej niecki obniżeniowej. Za pomocą opracowanego w programie Wolfram Mathematica modelu obliczeniowego porównano profile niecek uzyskanych przy założeniu ciągłości pola eksploatacyjnego o stałym nachyleniu oraz niecek uzyskanych przy różnych sposobach podziału tego pola za pomocą dyskretnych elementów złożowych.

EN

The article presents the impact of discretisation of inclined exploitation panel on the shape of profile of predicted asymptotic subsiding trough. The problem concerns the situation when a variable depth of elementary fields approximating the geometry of the exploitation panel causes disturbances of the profile of a projected subsiding trough. Using a computational model developed in the Wolfram Mathematica software profiles of troughs obtained under the assumption of continuity of the exploitation panel with a constant slope and troughs obtained at different ways of dividing of the panel using discrete components of deposit have been compared.

10

Ocena stateczności górotworu w otoczeniu płytkiej pustki w aspekcie możliwości wystąpienia zapadliska

Strzałkowski P., Ścigała R., Szafulera K.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

T. 72, nr 1

43--49

PL

W artykule przedstawione zostały wyniki analiz stateczności górotworu w otoczeniu pustki zlokalizowanej na małej głębokości w aspekcie występowania powierzchniowych deformacji nieciągłych. Podjęte analizy dotyczyły terenu górniczego jednej z górnośląskich kopalń, gdzie w przeszłości na niedużej głębokości prowadzono roboty górnicze. Deformacje wywołane robotami górniczymi określone zostały przy użyciu programów opartych na metodzie różnic skończonych (MRS) oraz teorii W.Budryka - S.Knothego. W wyniku obliczeń przeprowadzonych za pomocą tych programów określone zostały wartości składowych tensora odkształcenia, na podstawie których obliczono następnie wartości odkształceń głównych i wartości oktaedrycznych odkształceń postaciowych. Na podstawie uzyskanych wyników dokonana została ocena możliwości wystąpienia stanu granicznego w górotworze w otoczeniu pustki w oparciu o hipotezę odkształceniową.

EN

This paper presents the results of analyses aiming at the determination of the stability of rock mass surrounding shallow void, with connection to sinkhole formation hazard. The analyses have been performed for the mining area of the one of the Upper Silesian coal mine, where mining works were led at shallow depths. Deformations caused by mining works have been determined by the use of the finite difference method (FDM) as well as the W.Budryk-S.Knothe theory. At first, the components of strain tensor were calculated, then the principal and octahedral strains determined. On the basis of the obtained results, the evaluation of the possibility of limit state occurrence was performed in the vicinity of the void, taking into account strain-based failure criteria.

11

Problemy organizacyjne i techniczne przy drążeniu najgłębszego szybu w Polsce

Chudek M., Strzałkowski P., Ścigała R.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2016

|

nr 9

3--7

EN

This paper contemplates the determination of the duration of the final depression stage of mining land. The final depression stage duration is the time difference between (1) the end of mining at a given geographical point (or removal of the mining face from that point to a distance exceeding the mining impact range) and (2) the actual cessation of the depression forming process at that point. The paper characterizes a surface depression forming process, caused by underground mining, as evidenced by field geodetic survey at one of the mining facilities operated by Jastrzębska Spółka Węglowa and identifies the individual stages of that process. To determine the contemplated duration with varying mining and geological conditions it was assumed that the significant factors contributing to the duration of mining effects on land shifting include: mining depth, mining front advance rate, depleted bed portion shutdown method, and the rock mass characteristics within the contemplated mining operation. The paper focuses on a single case of a specific mining land in the vicinity of a specific mine, where the majority of the listed contributing factors exhibited great similarity. In order to obtain the simplest empirical relationship, it was assumed that the mining depth is the most critical factor at the showcased mine which determines the duration of mining land shifts. The analyses of available field survey measurements results enabled selecting 7 cases of mining land shift cessation within a field mined between ca. 600 m and ca. 725 m of depth below the terrain level. Based on the established durations of these shifts, a regressive linear relation was determined and expressed with the formula (3). The formula outputs an approximate final stage duration of rock mass shifts. The formula can be applied to mining conditions in the areas where there are no survey measurement results available for an explicit determination of the actual cessation of mining land shifts.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analiz pomiarów geodezyjnych mających na celu ustalenie czasu trwania końcowej fazy poeksploatacyjnych ruchów górotworu i powierzchni. Określenie tego czasu ma bardzo istotne znaczenie w przypadku prowadzenia procesów inwestycyjnych na terenie górniczym oraz w przypadku rozstrzygania sporów w zakresie ustalania odpowiedzialności za szkody powstałe w obiektach budowlanych. W ramach analiz wyselekcjonowano siedem przypadków zakończenia ruchów stwierdzonych pomiarami. Następnie na podstawie tych wyników zaproponowano prostą zależność empiryczną pozwalającą na ustalenie tego czasu dla całego rozpatrywanego terenu.

12

Wpływ eksploatacji górniczej na obiekt budowlany

Strzałkowski P., Szafulera K., Ścigała R.

Wiadomości Górnicze

|

2015

|

R. 66, nr 10

525--532

PL

W artykule przedstawiono przykład analizy oddziaływania dokonanej eksploatacji górniczej na obiekt budowlany, w którym wystąpiły uszkodzenia w postaci spękań elementów budowli oraz znacznego wychylenia z pionu. Przeprowadzone analizy dotyczyły określenia stanu deformacji terenu górniczego w miejscu posadowienia budynku oraz czasu oddziaływania eksploatacji. Przedstawiono również analizę przyczyn wystąpienia deformacji nieciągłej liniowej w rejonie budynku oraz występujących uszkodzeń.

EN

The article presents an example of an analysis of the impact done by mining operations on a construction object, in which damages occurred in the form of cracks of a construction's elements and a significant deflection from the vertical. The conducted analyzes were meant to determine the condition of deformation of a mining area on the site where the construction object was seated and the time of its exposure to mining operations. Also an analysis was presented of the causes of discontinuous linear deformation in the area of a building and occurring damages.

13

Określanie zmienności głębokości wyrobisk górniczych do oceny zagrożenia zapadliskowego na powierzchni

Ścigała R.

Budownictwo Górnicze i Tunelowe

|

2015

|

nr 2

35--40

PL

W artykule przedstawiono propozycję szczegółowej analizy zalegania płytkich wyrobisk górniczych, mogących stanowić zagrożenie dla powierzchni z tytułu możliwości powstawania zapadlisk. Propozycja opiera się na analizie numerycznych modeli: rzeźby terenu oraz zalegania poszczególnych pokładów w miejscu lokalizacji płytkich wyrobisk. Modele takie pozwalają na ustalenie faktycznej ich głębokości, liczonej od powierzchni, z uwzględnieniem zmiennej rzędnej wysokościowej terenu. W efekcie otrzymuje się przestrzenny model lokalizacji wyrobisk, co pozwala na określenie gradacji zagrożenia.

EN

This article describes a detailed analysis of the bedding of shallow mine workings, which might jeopardize the surface due to the possibility of the formation of sinkholes. The proposal is based on the analysis of numerical models of: the relief and the bedding of individual deposits in the locations of shallow workings. Such models allow the determination of their actual depth, calculated from the surface, taking into account the variable of the altitude ordinate of the terrain. As the result one obtains a spatial model of the workings' location, which allows to determine a gradation of risk.

14

A mining extraction system with advancing longwall as a method of protecting technical objects and an element of rational deposit management

Ścigała R.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2013

|

T. 29, z. 3

191--208

PL

Podziemna eksploatacja górnicza wywołuje wiele niekorzystnych zmian w środowisku naturalnym, a także może prowadzić do uszkodzeń obiektów budowlanych oraz infrastruktury technicznej. Aby chronić te obiekty, w pewnych sytuacjach wyznaczane są dla nich filary ochronne, w których – jak powszechnie wiadomo – eksploatacja może być prowadzona tylko na specjalnych warunkach, zapewniających odpowiednią ochronę tych obiektów. Kopalnie z reguły rezygnują z eksploatacji filarów ochronnych, co powoduje określone straty złoża i zaburza racjonalne nim gospodarowanie. Jedną z metod w zakresie profilaktyki górniczej dla obiektów powierzchniowych, która wydaje się być współcześnie możliwa do zastosowania, jest eksploatacja systemem ścianowym ze ścianą wyprzedzającą. Pozwala ona na ograniczenie deformacji dla tzw. obiektów liniowych, których typowymi przykładami są: szlaki kolejowe, szlaki drogowe, rurociągi. Należy jednocześnie mieć na uwadze, że współcześnie praktyczne zastosowanie eksploatacji ze ścianą wyprzedzającą niewątpliwie będzie trudne w realizacji, z uwagi na wiele niesprzyjających czynników naturalnych i technicznych. Należy tu przede wszystkim wskazać na trudności w prowadzeniu eksploatacji trzech ścian równocześnie z uwagi na zagrożenia naturalne, głównie metanowe oraz tąpaniami. W artykule przedstawiono rozważania w zakresie wykorzystania tej metody eksploatacji do minimalizacji oddziaływania podziemnej eksploatacji górniczej na powierzchnię. [...]

EN

Underground mining leads to many adverse changes in the natural environment and also affects building structures and elements of urban technical infrastructure. Protective pillars are usually designed to protect these objects. As is well known, extraction within these pillars may only be conducted taking special actions to insure proper protection of existing infrastructure against mining damages. Mines usually refrain from the extraction of protective pillars, which results in the specific loss of reserves and interferes with the rational management of a deposit. At present, longwall extraction using the so-called “advancing longwall” appears to be one of few feasible methods. This method can be used for the protection of linear objects like railways, motorways, pipelines, etc. This paper presents considerations concerning the use of an extraction system with an advancing longwall for terrain deformation minimization. For these purposes, a theoretical model was designed using the Wolfram Mathematica 9 calculation system. The W. Budryk-S. Knothe theory was employed to build the model for asymptotic and transient state of deformation. The solution contains a full space-time model, enabled for analyses of front shapes, its dimensions and the extraction velocity’s influence on tilt and horizontal strain values along the longitudinal axis of a linear object of technical infrastructure located at the surface. The rock mass properties were considered too, using selected values of time factor c which can be viewed as a parameter describing the rate of subsidence trough transition from the extracted seam toward the surface. The results presented in this paper may be helpful in designing the proper parameters of a central longwall when planning the extraction of protective pillars.

15

Charakterystyka wybranych obszarów zagrożonych występowaniem deformacji nieciągłych na Górnym Śląsku

Chudek M., Strzałkowski P., Ścigała R.

Budownictwo Górnicze i Tunelowe

|

2013

|

nr 1

27--30

PL

W artykule scharakteryzowano płytkie wyrobiska górnicze występujące na terenie znacznego obszaru Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, które stanowią potencjalne zagrożenie występowaniem zapadlisk. Stosunkowo duża liczba tych wyrobisk zlokalizowana jest na terenie Chorzowa, którego rejon poddano szerszej analizie. Zagrożenia tym rodzajem deformacji nie należy jednak przeceniać, z uwagi na aktywowanie płytkich wyrobisk przez prowadzoną następnie w głębszych pokładach eksploatację górniczą.

EN

This paper describes shallow mine workings occurring in a substantial area of the Upper Silesian Coal Basin, which pose a potential threat to the occurrence of sinkholes. The relatively large number of these workings is located in Chorzów, the region that was more thoroughly analyzed. Threats of this kind of deformation should not, anyhow, be overestimated, due to the activation of shallow workings by mining operations that were carried out later at deeper levels during routine mining activity.

16

The identification of parameters of theories used for prognoses of post mining deformations by means of present software

Ścigała R.

Archives of Mining Sciences

|

2013

|

Vol. 58, no. 4

1347--1357

EN

The characteristic of specialized computer programs has been presented, serving for identification of W. Budryk-S. Knothe theory parameters, used for description of asymptotic state of post-mining deformations, as well as for transient state. The software is the result of several years of authors’ work. It is a part of complete software system designed for forecasting of underground mining influences on the rock mass and land surface and graphical processing of calculations results. Apart from software description, a short example of its practical utilization has been attached.

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę systemu programów służących do identyfikacji wartości parametrów teorii W. Budryka-S. Knothego, zarówno dla ustalonego stanu deformacji jak i dla stanów nieustalonych. Oprogramowanie to jest efektem wieloletnich prac autora i stanowi fragment całego systemu komputerowego służącego do prognozowania pogórniczych deformacji górotworu i powierzchni, a także do graficznej interpretacji ich wyników. Schemat całego systemu przedstawiono na rys. 1, a jego część omówioną w ramach niniejszej pracy oznaczono na tym rysunku prostokątną obwiednią ograniczoną linią kreskową. Omawiane programy to : • program o nazwie DEFK_PARAM, który służy do wyznaczania kompletu parametrów teorii W. Budryka-S. Knothego na podstawie profili niecek asymptotycznych: {a,tgβ,d}. • program BK_CTX, który służy do wyznaczania wartości współczynnika prędkości osiadania {c}. Centralnym elementem całego systemu, przedstawionego na rys. 1, jest relacyjna baza danych, zawierająca dane dotyczące dokonanej i projektowanej eksploatacji górniczej. Dane w bazie można w komfortowy sposób przeglądać, poddawać edycji oraz filtrować w celu wybrania odpowiedniego zakresu parcel eksploatacyjnych do określonych zadań obliczeniowych. W obydwu programach do wyznaczania parametrów można wykorzystać dowolny zakres eksploatacji dokonanej o dowolnej geometrii wyrobisk eksploatacyjnych. Procedury obliczeniowe wszystkich programów w systemie oparte są na idei dyskretyzacji pola eksploatacyjnego w kierunku postępu frontu eksploatacyjnego - rys. 2. Pola elementarne mają kształt prostokąta. Identyfikacja wartości parametrów została zrealizowana w oparciu o zadanie optymalizacyjne wykorzystujące funkcję celu wynikłą z metody najmniejszych kwadratów, zgodnie z zależnością (1). Do poszukiwania minimum funkcji celu wykorzystano bezgradientową metodę Hooke’a-Jeevesa. Opracowane oprogramowanie pozwala na wyznaczanie kompletu parametrów, lub też dla dowolnego ich podzbioru, przy założeniu, że pozostałe parametry mają określoną, stałą wartość w procesie identyfikacji (rys. 4). W trakcie optymalizacji można nałożyć ograniczenia na przedział wyznaczanych wartości parametrów - rys. 5. W programie BK_CTX, służącym do identyfikacji wartości parametru c, odpowiedzialnego za opis nieustalonej fazy deformacji, zaimplementowano trzy metody wyznaczania jego wartości: 1. Na podstawie pojedynczych profili nieustalonych niecek obniżeniowych, uzyskanych w kolejnych cyklach pomiarowych (czyli w przestrzeni współrzędnych geometrycznych {x,y}, dla ustalonego czasu pomiaru t). W ten sposób dla każdego cyklu pomiarowego otrzymuje się odrębną wartość parametru c. 2. Na podstawie osiadania w czasie pojedynczych punktów obserwacyjnych (czyli w kierunku współrzędnej czasowej {t}, dla ustalonych współrzędnych geometrycznych punktu: (x,y)). W ten sposób dla każdego punktu obserwacyjnego otrzymuje się odrębną wartość parametru c. 3. Według zaproponowanej przez autora metodyki, opartej na jednoczesnym wyznaczaniu wartości parametru c z wszystkich punktów i cykli obserwacyjnych (czyli w przestrzeni współrzędnych {x,y,t}). Przy wykorzystaniu tej metodyki, otrzymuje się jedną wartość parametru c. To rozwiązanie, z punktu widzenia wykonywanej w dalszym etapie prognozy, daje najbardziej reprezentatywną, „uśrednioną” wartość tego parametru, z uwagi na wykorzystanie całej przestrzeni danych pomiarowych. W rozdziale 4 przedstawiono przykład wykorzystania programów do identyfikacji parametrów odpowiedzialnych zarówno za opis stanu asymptotycznego deformacji : {a, tgβ, d}, jak też i współczynnika prędkości osiadania {c}. W ramach tego przykładu posłużono się wynikami pomiarów geodezyjnych z linii obserwacyjnej B-L, z terenu byłej kopalni „Dębieńsko”. Lokalizację linii obserwacyjnej w stosunku do wybranego pola przedstawiono na rys. 6, natomiast na rys. 7 pokazano porównanie profili niecek asymptotycznych: uzyskanej z pomiarów oraz określonej na drodze teoretycznej, przy wykorzystaniu wartości parametrów otrzymanych w procesie identyfikacji. W drugim etapie wyznaczono współczynnik prędkości osiadania, wykorzystując do tego celu własną metodykę, o której wspomniano powyżej w punkcie 3. Fragment wyników z procesu identyfikacji przestawiono w tabeli 1.

17

Kompleksowa identyfikacja współczynnika prędkości osiadania dla warunków jednej z kopalń GZW

Ścigała R.

Górnictwo i Geologia

|

2012

|

T. 7, z. 1

199-210

PL

W artykule przedstawiono praktyczny przykład identyfikacji wartości współczynnika prędkości osiadania na podstawie wyników pomiarów geodezyjnych obniżeń według zaproponowanej przez autora metodyki [7], polegającej na jednoczesnym wyznaczaniu wartości tego parametru zarówno w przestrzeni współrzędnych geometrycznych, jak i współrzędnej czasowej. Prezentowany przykład oparto na wynikach pomiarów geodezyjnych z terenu jednej z kopalń GZW.

EN

The practical example of determination of subsidence rate coefficient on the basis of geodetic measurements results has been presented in this paper. The presented example bases on the Author's proposal of parameter "c" identification methodology by simultaneous best fit searching in the space and time coordinates. In identification procedure, the geodetic measurements results were used from one of Upper Silesia Basin coal mines.

18

Przykład prognozy deformacji szybu w przypadku naruszenia jego filara ochronnego

Ścigała R., Strzałkowski P.

Budownictwo Górnicze i Tunelowe

|

2011

|

nr 1

16-21

PL

W artykule przedstawiono przykład prognozy stanu deformacji szybu, wywołanego eksploatacją górniczą. Prognoza taka – zdaniem autorów – powinna uwzględniać oprócz obniżeń i odkształceń pionowych inne podstawowe wskaźniki deformacji szybu związane z poziomym oddziaływaniem eksploatacji, a także rozkład deformacji górotworu w jego sąsiedztwie.

EN

The article presents an example of deformation condition projections of the shaft induced by mining operations. Such a forecast - according to the authors - should take into account, in addition to subsidence and vertical deflections, other basic indicators of the shaft's deformation associated with a horizontal impact of mining operations and also distribution of the of rock mass deformations in its vicinity.

19

Przykład identyfikacji współczynnika prędkości osiadania z uwzględnieniem czasoprzestrzennego rozwoju niecki obniżeniowej

Ścigała R.

Przegląd Górniczy

|

2010

|

T. 66, nr 12

143-147

PL

W artykule przedstawiono praktyczny przykład identyfikacji wartości współczynnika prędkości osiadania na podstawie wyników pomiarów geodezyjnych obniżeń według zaproponowanej przez autora metodyki [10], polegającej na jednoczesnym wyznaczaniu wartości parametru zarówno w przestrzeni współrzędnych geometrycznych, jak też i współrzędnej czasowej. Prezentowany przykład oparto na wynikach pomiarów geodezyjnych z terenu jednej z kopalń GZW. Wykorzystano przy tym wyniki pomiarów z dwóch linii obserwacyjnych, usytuowanych równolegle i prostopadle do postępu frontu eksploatacyjnego.

EN

The practical example of subsidence speed coefficient identification on the basis of subsidence geodesic survey according to methodology proposed by the Author [10], consisting in contemporary determination of parameter value as well in space of geometrical coordinates as also time coordinate, is presented. The presented example is based o geodesic survey mad in one of the mines of Upper Silesian Coal Basin. Results of survey from two observatory lines are used, situated parallel and vertically to the rate of face advance.

20

Ocena możliwości wykorzystania systemu Grass-Gis do graficznej interpretacji wyników prognoz deformacji

Ścigała R.

Górnictwo i Geologia

|

2010

|

T. 5, z. 2

203-211

PL

W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania systemu GRASS-GIS do prezentacji wyników prognoz deformacji powierzchni w postaci różnorodnych opracowań tematycznych. System GRASS jest rozbudowanym narzędziem typu GIS, o tyle interesującym, że jest systemem darmowym, stworzonym na podstawie licencji Open-Source. Stąd ciekawe wydaje się być poszukiwanie możliwości jego zastosowania do zadań związanych z analizą wyników prognoz deformacji. Taką próbę podjął autor niniejszego artykułu.

EN

The possibilities of Grass-GIS system use in forecasting of underground mining influences have been presented in the paper. Grass is a complex GIS system worked out as Open-Source software, that makes interesting to use it in mentioned above field. The short description, as well as an example of prognosis results processing has been shown.