Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ długości bazy pomiarowej na wyznaczane wartości odkształceń poziomych – przegląd literaturowy

Niedojadło Z., Sopata P., Mrocheń D.

Przegląd Górniczy

|

2017

|

T. 73, nr 12

107--111

PL

W artykule przedstawiono przegląd badań dotyczących wpływu długości boku pomiarowego linii obserwacyjnej na wyznaczane wartości odkształceń poziomych na terenach górniczych. Omówiono problemy związane z doborem optymalnej długości boku oraz statystyczny opis zmienności odkształceń poziomych. Przedstawione badania prowadzone od końca lat 60. ubiegłego wieku opierają się na danych pomiarowych, badaniach modelowych oraz rozważaniach teoretycznych. Wartość odkształcenia poziomego wyznaczana dla boku linii obserwacyjnej zależy od samej długości boku, inaczej stopnia uśredniania wskaźnika oraz występowania w jego obrębie lokalnych stref zwiększonych rozluźnień czy zagęszczeń gruntu. Przedstawiono różne metody określenia optymalnej długości baz pomiarowych w Polsce i na świecie.

EN

This paper presents the development of studies on the influence of the survey site length of an observation line on the values of horizontal strains in mining areas. The problems associated with the selection of the optimal length of a survey site and statistical description of the variability of horizontal strains were discussed. The presented studies, conducted since the late 1960s, are based on the measurement data, model studies and theoretical considerations. The value of the horizontal strains determined for an observation line depends on the side length, the degree of averaging the indicator and the presence of local zones of excessively loosened or compacted soil within it. Various methods of determining the optimum length of the sites in Poland and in the world have been presented.

2

Odporność korozyjna prasowanych na gorąco nanokrystalicznych stopów tantalu

Sopata P., Koper J. K., Jakubowicz J.

Ochrona przed Korozją

|

2017

|

nr 11

365--367

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań odporności korozyjnej nanokrystalicznego tantalu oraz jego stopów. Dodatkami stopowymi były niob, molibden oraz wolfram. Materiałem wyjściowym były proszki metali, które poddano mechanicznej syntezie. Po 48 h mechanicznej syntezy materiał sprasowano na gorąco. Przeprowadzono badania odporności korozyjnej w trybie potencjodynamicznym, w płynie Ringera. Na postawie krzywych polaryzacji określono, że najgorszą odpornością korozyjną charakteryzuje się stop tantalu z niobem, a najlepszą stop tantalu z molibdenem. Bardzo dobre właściwości korozyjne zmierzono również dla stopów Ta-W. Wyniki porównano z czystym tantalem nanokrystalicznym, który charakteryzuje się gęstością prądu korozyjnego o 2–3 rzędy wielkości większą (gorszą odpornością korozyjną) od najlepszych nanokrystalicznych stopów Ta-Mo oraz Ta-W.

EN

The paper describes the results of corrosion resistance study of the nanocrystalline tantalum and its alloys. Alloying additives were niobium, molybdenum and tungsten. The starting materials were in the form of the metal powders which were then used in mechanical alloying synthesis. After 48 h of synthesis materials were hot pressed. The corrosion resistance was measured using the potentiodynamic mode in Ringer’s solution. The polarization curves show that the worst resistance has tantalum- niobium alloys and the best resistance has tantalum-molybdenum alloys. Significantly good properties for Ta-W alloy were measured. The results were compared with pure nanocrystalline tantalum which is characterized by 2–3 orders of magnitude higher corrosion current density (worst corrosion resistance) than the best nanocrystalline Ta-Mo and Ta-W alloys.

3

Wpływ lokalnej, przypowierzchniowej budowy geologicznej na deformacje powierzchni terenu w warunkach podziemnej eksploatacji górniczej

Niedojadło Z., Piwowarski W., Mościcki W., Sopata P., Stoch T., Bania G., Ćwiklik M.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

T. 72, nr 1

18--26

PL

W publikacji przedstawiono przypadek znaczącej deformacji terenu wywołanej podziemną eksploatacją górniczą, który nie znajduje wytłumaczenia w standardowym modelu zachowania się górotworu. Przyczynę powstania tak silnie destrukcyjnych deformacji należy upatrywać w występującej lokalnie specyficznej budowie geologicznej. Deformacje stwierdzone zostały pomiarami geodezyjnymi prowadzonymi na fragmencie sieci obserwacyjnej zlokalizowanej nad polem górniczym. Powiązanie powstałych na powierzchni terenu deformacji z budową geologiczną możliwe było dopiero po przeprowadzeniu szczegółowych badań geofizycznych. Wyniki zarówno pomiarów geodezyjnych, jak i geofizycznych zostały zaprezentowane i opisane w artykule.

EN

This publication presents the case of land deformations with a strong, destructive impact which cannot be explained based on standard, model behaviour of the rock mass, and the land surface under the conditions of the impact of the underground mining exploitation. The reason for this type of deformation in the case described should be sought in a special geological structure which occurs locally. The deformations were found with the use of geodetic surveys, conducted in the section of the observation network located over the mining field. It was possible to connect the deformations on the land surface with the geological structure only after the detailed geophysical research had been conducted. The results of both the geodetic and geophysical measurements are presented and described in this publication.

4

Mining hazards analysis with simultaneous mining copper ores and salt deposits in LGOM (Legnica-Głogów Copper Belt) mines with regard to dynamic influences

Kłeczek Z., Niedojadło Z., Popiołek E., Skobliński W., Sopata P., Stoch T., Wójcik A., Zeljaś D.

Archives of Mining Sciences

|

2016

|

Vol. 61, no. 3

553--570

EN

In the case of locating two bedded deposits of different mineral resources in a small vertical distance, additional or increased mining hazards can occur (deformations of the rock mass, crumps and mining shocks, hazards to the land surface). This paper has thoroughly examined the impact of exploitation of the lower-located deposit of copper ore on the higher-located deposit of salt as well as the reverse situation as regards the dynamic phenomena, being the greatest lithospheric hazard in LGOM. At the same time theoretical models of processes were applied, verified by previous observations in situ in mines of Legnica-Głogów Copper Belt.

PL

W przypadku usytuowania dwóch pokładowych złóż różnych surowców mineralnych w niewielkiej odległości pionowej mogą występować dodatkowe lub zwiększone zagrożenia górnicze (deformacje górotworu, tąpania i wstrząsy górnicze, zagrożenie powierzchni terenu). W pracy rozważono wszechstronnie oddziaływanie eksploatacji niżej zalegającego złoża rudy miedzi na wyżej zalegające złoże soli kamiennej oraz sytuację odwrotną w zakresie zjawisk dynamicznych, będących największym zagrożeniem litosferycznym w LGOM. Wykorzystano przy tym modele teoretyczne procesów, zweryfikowane przez dotychczasowe obserwacje in situ w kopalniach Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego.

5

Some aspects of using goafs for locating post-flotation waste in LGOM mines

Mazurkiewicz M., Popiołek E., Niedojadło Z., Sopata P., Stoch T.

Archives of Mining Sciences

|

2015

|

Vol. 60, no. 4

941--954

EN

As a result of mining of deposits of mineral raw materials, spaces are formed in the rock mass, which get partially filled with roof rocks or by the backfill, most often sand. However, some voids remain in the rock mass, and can be used as a place to locate waste. The thesis analyses systems and operating conditions of mining deposits, in terms of the possible existence of spaces for filling in the LGOM mines. It was determined that the most probable option is to use goafs after mining the ore with a thickness of over 3 m in the last 5 years, with the systems of roof deflection and their partial lifting. Quantitative evaluation of the voids is based on the comparison of the subsidence over the extraction field and the volume of the extracted deposit. It has been proved that the existing voids provide the possibility of locating approximately 8 million m3 of waste in goafs. It is highly possible to locate further 11 million m3 of waste after obtaining positive results of the practical location of them and gaining relevant experience. The goafs after mining with hydraulic filling, goafs in the deposit of the thickness of up to 2 m and mined more than 20 years ago were recognized as useless for locating waste.

PL

W wyniku eksploatacji złóż surowców mineralnych powstają w górotworze przestrzenie, które ulegają częściowemu wypełnieniu przez skały stropowe, względnie przez podsadzkę, najczęściej piaskową. Pozostają jednak w górotworze pustki, które stanowią zainteresowanie jako miejsce lokowania odpadów. W pracy przeanalizowano systemy i warunki eksploatacji złóż w aspekcie możliwości istnienia pustek do wypełniania w warunkach LGOM. Ustalono, że najbardziej prawdopodobne jest wykorzystanie zrobów po wybraniu rudy o miąższości ponad 3 m w ostatnich 5-ciu latach, przy systemach z ugięciem stropu oraz częściowym ich podsadzaniu. Ilościową ocenę pustek oparto o porównanie obniżeń powierzchni terenu nad polami eksploatacyjnymi i objętości wyeksploatowanego złoża. Wykazano, że istniejące pustki stwarzają bardzo prawdopodobne możliwości ulokowania w zrobach około 8 mln m3 odpadów. Są duże szanse na ulokowanie dalszych 11 mln m3 odpadów po uzyskaniu pozytywnych rezultatów praktycznego ich lokowania i zdobycia odpowiednich doświadczeń. Za nieprzydatne do lokowania odpadów uznano zroby po eksploatacji z podsadzką hydrauliczną, zroby w złożu o miąższości do 2 m i wybierane ponad 20 lat temu.

6

An analysis of the interaction during simultaneous use of copper ore and salt deposits in the LGOM mines with regard to displacement and deformation of rock mass

Popiołek E., Kłeczek Z., Niedojadło Z., Hejmanowski R., Skobliński W., Sopata P., Stoch T., Wójcik A.

Archives of Mining Sciences

|

2015

|

Vol. 60, no. 2

535--548

EN

Excavation of the two bedded deposits of mineral resources in a small vertical distance may causa additional increased mining risks (rock mass deformation, rock bursts and mining tremors, threat to land surface). This paper considers the impact of excavation of the copper ore deposit on the bed of rock salt located above it and the opposite, in terms of displacements and deformations. We used the theoretical models of processes verified by previous in situ observations in the mines of the Legnica-Głogów Copper Mining District. We analysed the potential for reducing the risks, among others, through coordination of mining works.

PL

W przypadku występowania w górotworze dwóch różnych, pokładowych złóż surowców mineralnych, szczególnie przy niewielkiej ich odległości pionowej, powstaje konieczność analizy wzajemnego oddziaływania eksploatacji górniczej tych złóż. W pracy dokonano analizy przemieszczeń i deformacji w górotworze i na powierzchni terenu przy równoczesnym prowadzeniu tych eksploatacji. Wskazano działania minimalizujące wzajemne oddziaływania w odniesieniu do prowadzenia działalności górniczej w kopalniach Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego. Główne zagrożenia występujące w LGOM to: przemieszczenia i deformacje górotworu związane z tworzeniem pustek poeksploatacyjnych, wywołujące w efekcie ruchy górotworu powodujące zagrożenia dla wyrobisk górniczych oraz powierzchni terenu i obiektów, jako wynik tworzenia się poeksploatacyjnych niecek obniżeniowych, wstrząsy górnicze i tąpania wynikające z koncentracji naprężeń w skałach otaczających wyrobiska górnicze i nagłego wyładowania uprzednio nagromadzonej energii sprężystej (wpływy dynamiczne). W pracy rozważano pierwsze zagrożenie, drugie będzie przedmiotem oddzielnej publikacji autorów. Po schematycznym przedstawieniu warunków geologiczno-górniczych (rozdz.2) rozważono oddziaływanie eksploatacji złoża rud miedzi na wyrobiska wykonane w złożu soli kamiennej. Rozważania te oparto o prognozy przemieszczeń i deformacji prowadzone na bazie dobrze zweryfikowanej w warunkach LGOM teorii B. Budryka - S. Knothego. Wykorzystano też własne wieloletnie doświadczenia z kształtowania się pól przemieszczeń i odkształceń na powierzchni terenu, w górotworze i szybach górniczych. Na rysunku 4.1 przedstawiono przewidywany rozkład odkształceń poziomych i pionowych na wybranym poziomie nad złożem rud miedzi. Na poziomie złoża soli mogą wystąpić przemieszczenia i deformacje o wartościach: obniżenia Wmax do 1,9 m odkształcenia poziome εmax do 9,5 mm/m odkształcenia pionowe εz max do 5,5 mm/m nachylenia Tmax do 10,0 mm/m przemieszczenia poziome Umax do 0,65 m. Są to znaczne wartości wskaźników deformacji, nie powinny one jednak w istotny sposób wpłynąć na stateczność wyrobisk solnych. Może natomiast nastąpić wzrost konwergencji wyrobisk czy też wzmożone odspajanie warstw solnych. W kolejnym etapie rozważano wpływ wyrobisk w złożu soli kamiennej na wyrobiska eksploatacyjne w złożu rudy. Po szczegółowych analizach stwierdzono, że istnieje pewne zagrożenie zmian warunków stropowych w złożu rudy miedzi, jeżeli odległość pionowa pomiędzy stropem wyrobisk w tym złożu a spągiem najniższego poziomu wyrobisk solnych będzie mniejsza od 70 m. Istotniejsze zagrożenie wystąpi jeżeli odległość pionowa wyrobisk będzie mniejsza od 50 m (rys. 3). Aktualne projekty eksploatacji złoża rudy miedzi i złoża soli w polu Bądzów wskazują, że do 2016 roku, a praktycznie nawet do 2021 roku, eksploatacja złoża soli nie powinna stanowić istotniejszego zagrożenia dla wyrobisk rudnych. W prognozach dla powierzchni terenu wykorzystano system prognozowania MODEZ autorstwa R. Hejmanowskiego. Z prognozy wynika, że wpływy eksploatacji złoża rud miedzi wywołają na powierzchni terenu, w rejonie nad przygotowywanym do wybierania złożem soli „Bądzów”, obniżenia o wartości do 1,9 m a kategoria terenu górniczego nie powinna być wyższa od II-giej. Jeżeli uwzględnić równoczesną eksploatacje złoża soli w maksymalnie możliwym zakresie, to obniżenia terenu mogą wzrosnąć do ponad 4 m. Nastąpi to jednak nie prędzej niż po 100 latach a proces obniżeń i deformacji będzie łagodny i tylko w znikomym stopniu zagrażający obiektom na powierzchni terenu. Z rozważań wynikają następujące zalecenia dla ograniczenia szkodliwego wzajemnego oddziaływania eksploatacji rud miedzi i złoża soli kamiennej: nie prowadzić jednoczesnej eksploatacji w zasięgu występowania wzajemnych wpływów, określić wielkości optymalnego wydobycia rudy miedzi w rejonie oddziaływania i wpływów tej eksploatacji na stan wytężenia zalegającego powyżej złoża soli kamiennej, uwzględniać prognozy aktywności sejsmicznej wzbudzonej eksploatacją rud miedzi a w szczególności jej wpływu na wyrobiska solne. Na zakończenie Autorzy zalecają kontynuowanie monitoringu wzajemnych oddziaływań eksploatacji złoża rudy miedzi i złoża soli kamiennej, co pozwoli na dalszą weryfikację rozważań teoretycznych. Szczególnie zaleca się rozszerzenie zakresu obserwacji o pomiary przemieszczeń bezwzględnych w wyrobiskach solnych a także ich konwergencji w czasie.

7

Możliwości wykorzystania pogórniczych niecek obniżeniowych do oszacowania objętości pustek w zrobach poeksploatacyjnych

Popiołek E., Niedojadło Z., Sopata P., Stoch T.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 8

102--108

PL

W publikacji opisano nowe metody monitoringu pogórniczych niecek obniżeniowych, pozwalające dokładnie wyznaczyć ich objętości, a także przyrosty w czasie (GPS-RTK, InSAR, Skaning Laserowy). Pozwala to na oszacowanie objętości pustek powstających po wybraniu złoża, możliwych do wykorzystania do lokowania odpadów. Zaproponowaną metodykę oparto na porównywaniu objętości niecki obniżeniowej z objętością wybranego złoża, przy uwzględnieniu strat złoża i w nawiązaniu do systemu eksploatacji. Proponowaną metodykę zilustrowano na przykładzie eksploatacji rud miedzi w LGOM. Podano kryteria wyboru zrobów możliwych do wykorzystania.

EN

This paper describes the latest monitoring methods of post-mining subsidence troughs which allow to accurately determine their capacities and increase in time (GPS-RTK, InSAR, laser scanning). It allows to estimate the capacities of cavities formed after exploitation of deposits, which could be potentially used as waste storage. The proposed methodology is based on the comparison of the capacity of a subsidence trough with the capacity of an exploited deposit taking into consideration the deposit losses and the exploitation system. The proposed methodology is illustrated on the example of copper ore exploitation in Glogowski Legnica Copper District (LGOM). This paper presents the criteria for selection of caves which could be possibly used for this purpose.

8

Funkcje aproksymujące przeciętny przebieg wskaźników deformacji dla wyznaczania parametrów rozproszenia losowego pogórniczych przemieszczeń i deformacji powierzchni terenu

Stoch T., Niedojadło Z., Sopata P., Moskała S.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 8

113--123

PL

W artykule przedstawiono zagadnienie rozproszenia losowego procesu przemieszczeń i deformacji powierzchni terenu w aspekcie wyznaczania przeciętnych przebiegów wskaźników deformacji oraz wpływu metody aproksymacji na uzyskiwane wartości parametrów rozproszenia procesu. Porównano metody estymacji oparte na krzywych splajnowych, wielomianach ortogonalnych, funkcjach teorii Knothego oraz ich zmodyfikowanych wersjach o zwiększonej „elastyczności”. Przydatność do aproksymacji zobrazowano na kilku praktycznych przykładach obserwacji procesu deformacji metodami geodezyjnymi w liniach obserwacyjnych dla różnych warunków prowadzenia eksploatacji górniczej. Uzyskane wyniki pozwoliły na sformułowanie wniosków na temat przydatności poszczególnych funkcji, a także określenie optymalnego modelu nieliniowego dla aproksymacji przeciętnych przebiegów wskaźników deformacji.

EN

This paper presents the issue of random dispersion of the process of dislocations and deformations of land surface in the aspect of the determination of deformation indicators´ average courses and effects of the approximation method on the obtained dispersion process parameter values. It compares methods of estimation based on splines, orthogonal polynomials, the Knothe theory functions and their modified versions of increased “flexibility”. The suitability for approximation was illustrated on the basis of several practical examples of selected deformation process observations by use of geodetic methods in observation lines for various mining conditions. The obtained results allowed to draw up conclusions regarding the usability of given functions and to determine an optimum non-linear model for the approximation of the average courses of deformation indicators.

9

Dokładność Numerycznego Modelu Terenu tworzonego w oparciu o satelitarny pomiar GPS

Niedojadło Z., Sopata P., Stoch T., Kołtyś W., Niemczyk M.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 8

137--141

PL

Informacje o przebiegu rzeźby terenu, szczególnie na obszarach podlegających przekształceniom wskutek szeroko pojętej działalności górniczej, umożliwiają przestrzenne monitorowanie procesów i zjawisk związanych z deformacjami powierzchni. W artykule opisano generowanie oraz wynikające z tego procesu dokładności Numerycznego Modelu Terenu, stanowiącego jedną z metod graficznego opracowania pomiaru. Jako dane źródłowe do tworzenia NMT wykorzystano wyniki pomiaru GPS-RTK otrzymane z kilku niezależnych serii obserwacyjnych. Zrealizowano je w odpowiednio dobranym do tego celu testowym obszarze badań, charakteryzującym się zróżnicowaną morfologią i zagospodarowaniem.

EN

Data on land relief, particularly in areas which undergo transformations due to the broadly-defined mining activities, enables the spatial monitoring of processes and phenomena connected with surface deformations. This paper presents the development and accuracy of the Digital Terrain Model (DTM), one of the methods of graphical measurements preparation. The results of GPS-RTK measurements obtained from several independent series of observations were used as the source data for DTM preparation. They were implemented in a carefully selected research area with diverse morphology and land development.

10

Badania rozkładów odkształceń poziomych w rozetach pomiarowych

Stoch T., Ostrowski J, Niedojadło Z., Sopata P., Skobel M.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 8

165--170

PL

Artykuł obejmuje zagadnienia związane z badaniem rozkładów odkształceń poziomych w rozetach pomiarowych. Przedstawiono wyniki obserwacji względnych wydłużeń odcinków pomiarowych dla dwóch rozet znajdujących się w strefach odkształceń ściskających oraz rozciągających w zasięgu wpływu eksploatacji górniczej. Obydwie rozety zostały wyodrębnione z punktów regularnej sieci obserwacyjnej założonej nad projektowanym polem górniczym w rejonie Jaworzna. Ze względu na konfigurację sieci pomiarowej omawiane rozety są rozetami gwiaździstymi o ośmiu kierunkach wyznaczania wartości odkształcenia liniowego. Wartości odkształceń zostały wyznaczone z bezpośrednich pomiarów odległościowych. Testowano przy tym różne długości baz celem stwierdzenia ich wpływu na uzyskiwane rozkłady odkształceń. Analizowane rozkłady odkształceń poziomych w rozpatrywanych rozetach zostały odniesione do reguł występujących w modelu teoretycznym. Głównym celem pracy było przedstawienie rzeczywistych rozkładów kierunkowych odkształceń poziomych dla stref maksymalnych ich wartości. Wskazano przy tym trudności w precyzyjnym opisie aktualnego stanu deformacji powierzchni terenu oraz obiektów powierzchniowych oraz wyciągnięto wnioski dotyczące badania deformacji na terenach górniczych.

EN

This paper presents the issues connected with the analysis of distributions of horizontal deformations in measurement rosettes. It presents the results of observations of relative extensions of measurement sections for two rosettes located in the areas of compressing and extending deformations within the reach of the mining exploitation impact. Both rosettes were separated from the points of the regular observation grid covering the projected mining field in the neighbourhood of Jaworzno. Due to the measurement grid configuration the investigated rosettes are star rosettes of 8 directions of linear deformation values determination. The deformation values were determined by use of direct distance measurements. Various base distances were tested in order to determine their effect on the obtained deformation distributions. The analysed horizontal distribution in the investigated rosettes was related to the theoretical model principles. The major purpose of the paper was to present the real distributions of horizontal deformations for the areas with their maximum values. This caused in problems with the precise description of the current state of surface deformations and surface objects, which in turn allowed the researchers to draw conclusions from the study of the mining area deformations.

11

Zastosowanie technologii InSAR do wyznaczania krzywizn wywołanych podziemną eksploatacją górniczą

Niedojadło Z., Gruszczyński W., Sopata P., Stoch T.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 8

112--118

PL

Artykuł prezentuje wyniki badań nad możliwością zastosowania metody InSAR do wyznaczania krzywizn powierzchni terenu, powstałych wskutek podziemnej eksploatacji górniczej. Wyznaczone na podstawie pomiaru satelitarnego krzywizny poddano weryfikacji, wykorzystując wyniki klasycznych pomiarów geodezyjnych, zrealizowanych na punktach linii obserwacyjnej. Porównano je także do wyników sporządzonej reprognozy przedmiotowego wskaźnika.

EN

This article presents the results of a research on the applicability of InSAR method to determine the land surface curvatures, resulting from underground mining exploitation. The curvatures were determined on the basis of the satellite measurements and verified by the use of classical results of surveys, carried out at the observation points of the line. They have also been compared to the results of the earlier prepared prognosis of the subject indicator.

12

Zagrożenia górnicze OUOW „Żelazny most” w aspekcie jego rozbudowy oraz rozwoju eksploatacji złoża rudy miedzi

Popiołek E., Niedojadło Z., Sopata P., Stoch T., Pluciński P.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 8

186--194

PL

Obiekt Unieszkodliwiania Odpadów Wydobywczych "Żelazny Most", jeden z największych na świecie, usytuowany jest w rejonie oddziaływań górniczych wynikających z intensywnej eksploatacji złoża rudy miedzi w LGOM. W pracy przedstawiono dotychczasowe bezpośrednie wpływy górnicze (deformacje ciągłe terenu) na obiekt oraz wpływy pośrednie (wstrząsy górnicze i wielkoprzestrzenną nieckę obniżeniową). Opisano wyniki prognozy dalszych wpływów w nawiązaniu do projektu sczerpania złoża rudy w nowej koncesji na działalność górniczą w LGOM do 2063 roku.

EN

Mining Waste Disposal Object ‘Zelazny Most’, one of the largest in the world, is located in the area of mining impacts, resulting from the intensive exploitation of copper ore deposits in LGOM. This paper presents current direct mining impacts (continuous deformation of the surface) on the object as well as indirect impacts (shakes and large-mining subsidence trough). Besides, this work describes the results of further impact’s prediction in relation to the ore exhaustion project in the new concession for mining activity in LGOM up to 2063.

13

Wpływ odwodnienia górotworu węglowego na osiadanie powierzchni terenu

Hejmanowski R., Sopata P., Stoch T., Wójcik A., Witkowski W. T.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 8

38--43

PL

Odwodnienie górotworu podczas prowadzenia robót górniczych jest przyczyną przemieszczeń terenu, zaliczanych do tzw. pośrednich skutków eksploatacji. Te przemieszczenia kształtują się w formie niecki obniżeniowej. Zasięg takiej niecki obniżeniowej jest zazwyczaj znacznie większy niż zasięg wpływów bezpośrednich eksploatacji górniczej. Istnieje możliwość wydzielenia przemieszczeń odwodnieniowych od globalnych przemieszczeń pionowych obserwowanych na terenach górniczych. Pozwala to na ocenę rzeczywistych, bezpośrednich wpływów, estymację parametrów modelu Knothego, a w konsekwencji poprawę dokładności prognozowania deformacji. W artykule omówiono technologię prowadzenia analiz prowadzących do tego rezultatu. Analizę przeprowadzono na przykładzie LW „Bogdanka” S.A.

EN

Drainage of rock mass during mining operations leads to the displacements of surface area. The resulting effects are considered as indirect impact of exploitation on the surface. These movements are formed in a subsidence trough. Range of the subsidence trough is usually much larger than the range of direct impacts of mining. There is a possibility to separate the drainage displacements from global vertical displacements which are observed in mining areas. It allows to determine real direct impacts, estimate the Knothe's model parameters, and, consequently, to improve the accuracy of the surface deformation prediction. This paper presents successive stages of the research that led to this result. The analysis was carried out on data from Bogdanka SA coal mine.

14

Doświadczenia z badań wpływów eksploatacji górniczej na liniowe obiekty komunikacyjne

Ostrowski J., Sopata P., Wójcik A.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 8

132--138

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z użytkowaniem liniowych obiektów drogowych w warunkach szczególnych, jakimi są oddziaływania podziemnej eksploatacji górniczej. Zapewnienie bezpieczeństwa użytkowania i prawidłowego funkcjonowania takich obiektów jest zadaniem priorytetowym, którego realizacja wymaga w tych warunkach podejmowania dodatkowych działań, zmierzających do rozpoznania i wiarygodnego przewidywania możliwych wpływów górniczych. Ważną podstawę dla realizacji tak postawionych celów stanowią wyniki szeroko rozumianego monitoringu zjawisk towarzyszących eksploatacji górniczej, mogących stanowić zagrożenie dla konstrukcji obiektów drogowych, a tym samym dla ich użytkowników. Rezultaty badań dotyczą sposobu projektowania sieci obserwacyjnych, metod nawiązania pomiarów deformacji terenu i obiektów inżynierskich, dokładności wyznaczania wskaźników deformacji oraz możliwości stosowania zdalnych technik rejestracji (skaningu laserowego i interferometrii radarowej) w odniesieniu do obiektów komunikacyjnych na terenach górniczych. Przedstawione wnioski z badań mogą być pomocne przy formułowaniu szczegółowych wytycznych prowadzenia monitoringu liniowych obiektów drogowych, precyzujących obecnie obowiązujące wymagania, wytyczne, rozporządzenia i instrukcje.

EN

This article presents issues related to the use of linear road facilities under specific conditions, such as the effects of underground mining. Securing safety and proper operation of such facilities is an objective of primary importance whose implementation requires further actions aimed at the identification and reliable prediction of potential mining impacts. For the objectives to perform, it is fundamental taking into account the results of the widely understood monitoring of mining-related activities which may pose a threat to the road object constructions, thus, to their users. The research results concern the manner of design of the observational network, geodetic control methods of mining area deformations and engineering objects measurements, accuracy of deformation indexes determination and the possibility of application of the remote registration methods (laser scanning, radar interferometry) in relation to the communication objects in mining areas. The presented conclusions may be helpful during more detailed preparations of guidelines for the monitoring of linear road objects.

15

Wykorzystanie metody GPS-RTK do pomiarów przemieszczeń powierzchni terenów górniczych

Sopata P.

Przegląd Górniczy

|

2012

|

T. 68, nr 7

104--109

PL

Pomiary deformacji powierzchni terenu w obszarach objętych wpływami podziemnej działalności górniczej prowadzone są w Polsce od dziesiątków lat. W większości przypadków są to rozległe powierzchnie, liczone często w dziesiątkach km². Z tego względu obserwacje geodezyjne zmian zachodzących na tych terenach są pracochłonne i czasochłonne. Aby zminimalizować nakład pracy i czas trwania pomiarów wprowadza się nowoczesne technologie. Jedną z nich stanowi metoda satelitarnych pomiarów GPS, która realizowana w trybie RTK może dostarczać informacji o przemieszczeniach przestrzennych punktów w relatywnie krótkim czasie. Dokładność otrzymywanych wyników wymaga dyskusji w aspekcie wielkości obserwowanych w terenie zmian. W referacie przedstawiono możliwości wykorzystania satelitarnej techniki pomiarowej GPS do pomiarów przemieszczeń powierzchni terenów górniczych. Szczególną uwagę zwrócono na aspekt dokładnościowy metody, wykorzystującej nowoczesną sieć stacji permanentnych ASG-EUPOS. W tym względzie skorzystano z licznych obserwacji geodezyjnych (również autorskich), wykonanych na terenach górniczych na przestrzeni ostatnich lat..

EN

The measurements of the surface deformation in the areas within the impact of underground mining exploitation have been carried out in Poland for dozens of years. Those measurements mostly cover vast areas of dozens of square kilometres. As a result, geodesic observations of the aforementioned changes are both time- and labour-consuming. In order to minimize the amount of work and time, new technologies have been introduced. One of them is the GPS satellite measurement method, which when operated in the RTK mode can provide information on spatial point displacement in a relatively short time. The precision of the obtained results requires further discussion in the aspect of the size of the changes observed. This article presents the possible use of the GPS measurement technique to measure the displacements of the surface of mining areas. Special attention was paid to the precision aspect of the method that uses a modern network of permanent ASG-EUPOS stations. In this aspect numerous geodesic observations made in the mining areas (including the ones made by the author of this article) were used.

16

Ocena możliwości wykorzystania InSAR do monitoringu deformacji wywołanych eksploatacją ściany 335 pokładu 209 kopalni ZG „Sobieski”

Krawczyk A., Sopata P., Stoch T.

Przegląd Górniczy

|

2012

|

T. 68, nr 8

204--208

PL

W artykule przestawiono wyniki pomiarów intetrferometrycznych na terenie wpływów eksploatacji górniczej ZG „Sobieski”. W ramach realizacji grantu badawczego zakupiono 4 radarogramy, wykonano przetworzenie radarogramów na interferogramy. Na bazie zidentyfikowanej niecki obniżeniowej uwidocznionej na interferogramie w postaci prążków interferometrycznych przeanalizowano przyrosty obniżeń terenu. W trakcie eksploatacji ściany 335 pokładu 209 prowadzone były obserwacje geodezyjne, które pozwoliły na częściową weryfikację wyników obniżeń zaobserwowanych za pomocą InSAR. Otrzymane rezultaty pozwoliły na wstępną ocenę możliwości zastosowania InSAR do obserwacji wybranych rejonów eksploatacji oraz określenie uwarunkowań jej zastosowania w warunkach krajowego przemysłu górniczego.

EN

The article presents the results of InSAR measurements in the area of impact of mining exploitation realized by the “Sobieski” mine. In the framework of a research grant 4 radarograms were purchased, processing of radarograms into interferograms was carried out. On the basis of identified subsidence trough shown on the interferogram in the form of interferometric lines the increments of ground subsidences were analysed. During the operation of longwall 335 of the seam 209 geodetic observations were conducted, which allowed the partial verification of subsidence results observed by help of InSAR. The obtained results allowed the initial assessment of the applicability of InSAR to observe selected regions of exploitation and to determine the conditionings of its application in conditions of the national mining industry.

17

Aktualizacja rzeźby terenu górniczego oparta na pomiarach GPS-RTK

Hejmanowski R., Sopata P., Stoch T., Wójcik A.

Przegląd Górniczy

|

2012

|

T. 68, nr 8

154--159

PL

Obserwowany obecnie rozwój metod i technik pozyskiwania informacji o terenie górniczym stwarza coraz to większe możliwości opisu i prezentacji zachodzących na nim zmian. Jednym z podstawowych problemów występujących w rejonach podziemnej eksploatacji górniczej jest zmiana morfologii powierzchni terenu w wyniku zjawiska jej osiadania. W związku z tym, w przypadku numerycznych modeli terenu opracowanych dla terenów górniczych, zachodzi konieczność dokonywania ich okresowej aktualizacji. W referacie przedstawiono koncepcję wykorzystania pomiarów geodezyjnych, zrealizowanych na zamarkowanych punktach terenowych metodą GPS-RTK oparty na sieci stacji referencyjnych ASG-EUPOS, do celów zaktualizowania NMT, sporządzonego dla terenu górniczego LW „Bogdanka” S.A.

EN

The currently observed development of methods and technologies of gathering information about the mining area creates new possibilities for the description and presentation of changes coming into being in the area. One of the basic problems occurring in underground exploitation regions is the change of morphology of terrain surface as a result of the subsidence phenomenon. Therefore there occurs the necessity to perform periodical updating of numerical terrain models developed for mining areas. The paper presents the concept to apply geodetic surveys realized by means of the GPS-RTK method basing on a network of reference stations ASG-EUPOS aiming at Digital Elevation Model updating, performed for the mining area of the “Bogdanka” SA mine.

18

Porównanie wyników obserwacji wysokościowych z pomiarem szerokości szczelin pikotażowych w szybie L-IV O/ZG "Lubin"

Niedojadło Z., Sopata P., Patykowski G.

Przegląd Górniczy

|

2010

|

T. 66, nr 10

48-56

PL

W artykule przedstawiono wyniki pomiarów szerokości szczelin pikotażowych w szybie L-IV O/ZG "Lubin" na wybranym odcinku szybu z obudową tubingową oraz ich porównanie z wynikami pomiarów wysokościowych. Przedstawiono wyniki ilościowej analizy porównawczej, w tym procentowy udział zmian szerokości szczelin w stosunku do względnej zmiany długości przedmiotowego odcinka obudowy szybu. Wykazano, że w okresie prowadzonej w ostatnich latach eksploatacji górniczej większość przyrostu odkształceń ściskających skumulowała się na upodatnionych szczelinach pikotażowych, nie powodując wzrostu naprężeń w obudowie tubingowej. Stwarza to większą możliwość podjęcia eksploatacji złoża w obrębie filarów ochronnych, również przed pełną likwidacją szybów.

EN

Measurement results of wedge-coulking fissure width in the shaft L-IV O/ZG "Lubin" on the selected shaft section with tubing are presented as well as their comparison with results of at height measurements. Results of the comparative quantitative analysis are presented including percentage of fissures width changes in relation to the relative change of the shaft lubing section under consideration. It has been proved, that in the period of the last years mining, majority of compressing strains was concentrated on wedge-cauling fissures , casing no stress increase in the tubing. lt creates more possibility of deposit exploitation within the shaft safety pillar before its full liquidation.

19

Wykorzystanie metody INSAR w monitoringu i prognozowaniu deformacji powierzchni terenu

Popiołek E., Krawczyk A., Sopata P.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2007

|

z. 278

395-404

PL

W ostatnich latach w dziedzinie ochrony terenów górniczych coraz częściej wykorzystywana jest Satelitarna Interferometria Radarowa (InSAR). Technika ta pozwala na radarowe skanowanie dużych obszarów powierzchni Ziemi w krótkim czasie. Odpowiednia obróbka wykonywanych okresowo zdjęć radarowych umożliwia pozyskiwanie informacji przestrzennych o zmianach wysokościowych terenu. Interferometryczne obrazy powierzchni Ziemi uwidaczniają rejony pionowych jej ruchów w subcentymetrowym przedziale dokładności. Badania nad zastosowaniem metody InSAR w Polsce rozpoczął w 1996 roku dr Z. Perski (Uniwersytet Śląski). Dotyczyły one rejonu Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Od 2000 roku badania tego typu zostały podjęte przez zespół Katedry Ochrony Terenów Górniczych i Geoinformatyki AGH w Krakowie. Prowadzono je w warunkach Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego. Badania wykazały, że metoda InSAR ma szerokie możliwości wykorzystania w wielu aspektach monitorowania i prognozowania pogórniczych deformacji powierzchni terenu. Dotychczas wykonano już pierwsze ekspertyzy opierając się na InSAR w największych zagłębiach górniczych kraju. Bazują one na potwierdzonej badaniami wiarygodności wyników radarowych skanowań satelitarnych. Prezentowana w niniejszej pracy ta nowoczesna technika teledetekcji z powodzeniem staje się kolejną metodą monitoringu deformacji terenów górniczych, celem ich ochrony i profilaktyki.

EN

In recent years in the protection of mining areas the method of the Interferometrie Synthetic Aperture Radar (InSAR) has been applied more and more often. This method allows scanning of large areas of Earth in a short time. A proper processing of periodically taken radar images allows obtaining spatial information on the altitude changes in the area. Interferometrie images of the Earth surface show the regions of vertical movements in a sub-centimetre interval of accuracy. Dr Z. Perski (Silesian University) was the first in Poland to start the studies over the application of the InSAR method. The studies started in 1996 and referred to the region of the Upper Silesian Coal Mining Area.

20

The studies on the results of periodical stopping of the exploitation front in the seams of mineral coal with the use of surveying methods

Popiołek E., Ostrowski J., Sopata P., Wójcik A.

Archives of Mining Sciences

|

2003

|

Vol. 48, nr 2

155-195

EN

Based on surveying in mines "Wesoła" and "Ziemowit" the influence of the breaks in exploitation fronts on vertical translocations and horizontal deformations of the area surface was made. A very quick manifestation of the results of stopping and restarting the exploitation front within 24 hours for subsidence and 48 hours for horizontal deformations and the high intensity of this impact were found. These results manifest with very big changes in the increases of traslocations and horizontal deformations per day. They diminish with the stopping of the front till 10-30% of maximum values and then, after its restarting grow to maximum values within 1-2 days. Significantly greater irregularity of the course of the process of the rock mass deformation was observed. The results of the observations showed that discontinuous mining exploitation could unfavourably effect the buildings and the development of the area increasing the risk of damage. Presented in the paper results of the survey can be used as source material for the verification of existing views on this issue.

PL

Badania wpływu przestojów frontów ścianowych na przebieg przemieszczeń pionowych i deformacji powierzchni terenu zrealizowano w oparciu o pomiary geodezyjne przeprowadzone w dwóch rejonach eksploatacji pokładowego złoża węgla kamiennego. Pierwszy rejon wybrano nad eksploatacją ściany 104 (pokład 308) w obszarze górniczym kopalni "Wesoła", drugi natomiast - nad eksploatacją ściany 719 (pokład 207) w obszarze górniczym kopalni "Ziemowit". W obu przypadkach była to eksploatacja pierwszego pokładu prowadzona ścianowym systemem zawałowym z dużym postępem frontu osiągającym wartość do 12 m/dobę. Badania prowadzono wykorzystując specjalnie zastabilizowane linie obserwacyjne: W1 (Kopalnia "Wesoła") i Zl (Kopalnia "Ziemowit") - rys. 2 i 3. Współrzędne płaskie punktów obserwowanych wyznaczano przy zastosowaniu techniki satelitarnej GPS. Zakres pomiarów geodezyjnych obejmował wyznaczanie wysokości punktów oraz długości baz pomiarowych. Pomiary te wykonywano równocześnie tzw. metodą trzech statywów z wymuszonym centrowaniem z wykorzystaniem tachimetru elektronicznego. Obserwacje objęły cały okres wpływów górniczych, przy czym w okresie występowania najintensywniejszych wpływów pomiary realizowane były w cyklu dobowym (łącznie w obu rejonach przeprowadzono 77 serii pomiarowych). Zrealizowany zakres pomiarów linii, obserwacyjnych umożliwił wyznaczanie wartości podstawowych wskaźników deformacji oraz ich zmian szczególnie w okresach zatrzymań frontów eksploatacji i ponownych ich uruchomień. Już wstępna analiza wykazała, że skutki każdego z przestojów frontu eksploatacyjnego pod względem jakościowym okazały się zbliżone. Wskazuje to na podobną reakcję górotworu na nieciągłe prowadzenie frontów eksploatacji w obu rejonach bawczych. W celu ilościowego opisu wpływu przestojów frontu eksploatacji na przebieg obniżeń terenu sporządzono wykresy obniżeń w czasie wybranych punktów linii obserwacyjnych (rys. 4 i 11). Wyraźnie widoczne są charakterystyczne "wypłaszczenia" wykresów po zatrzymaniu frontu eksploatacji złoża i ponowne przyspieszenie obniżeń po ponownym jego uruchomieniu. Efekt nierównomierności przebiegu obniżeń punktów w czasie najbardziej widoczny jest w analizie przyrostów obniżeń w jednodobowych interwałach czasu, na co pozwoliły przeprowadzone pomiary geodezyjne. Celem przeprowadzenia dokładniejszej analizy wyżej opisanego efektu sporządzono wykresy przyrostów obniżeń w czasie rys. 6, 7 i 16) dla trzech reprezentatywnych punktów linii W l i Z l. Na tych wykresach obserwuje się podobny efekt spowolnienia procesu narastania obniżeń po upływie doby od zatrzymania frontu eksploatacji oraz jego przyspieszenia po upływie doby od ponownego rozpoczęcia urabiania. Wyniki wykoanych w tym okresie obserwacji bezspornie wykazały, że górotwór reaguje bardzo szybko na wszelkie zaburzenia ciągłości eksploatacji, co nie potwierdziło wcześniejszych poglądów tygodniowego bądź nawet dłuższego czasu takiej reakcji. W aspekcie ilościowym zauważyć można, że zmiany przyrostów obniżeń punktów zależą zarówno od czasu trwania przerwy eksploatacyjnej, jak też od odległości krawędzi eksploatacji od obserwowanego punktu w trakcie przestoju. Dobowy przyrost obniżeń w rejonie I zmniejszał się maksymalne z wartości około 20 mm/dobę przy postępującym froncie do 3 -5 mm/dobę po jego zatrzymaniu. Większe różnice obserwowano w rejonie II, w którym dobowy przyrost obniżeń po zatrzymaniu frontu eksploatacji, zmniejszał się maksymalne z wartości około 35 mm/dobę do 5-7 nm/dobę. Analiza obserwowanych odkształceń poziomych czasie (rys. 8 i 13) w obu rejonach badań prowadzi do spostrzeżenia, iż w efekcie zatrzymania i ponownego umchomienia frontu eksploatacji, występują zaburzenia tych przebiegów polegające na zminach dobowych przyrostów odkształceń baz pomiarowych. Dla dokładniejszej analizy tego zjawiska sporządzono dla wszystkich odcinków linii pomiarowych Wl i ZI wykresy przyrostów odkształceń poziomych w czasie (przykładowo dla boku 1-2 rys. 9 i dla boku 21 -213 rys. 14). Na wykresach obserwuje się efekt wahania przyrostów odkształceń poziomych w interwałach czasowych nie przekraczającch 2-3 doby (czasami nawet jednej doby) od zatrzymania lub ponownego uruchomienia frontu eksploatacji. Zmiany polegają na tym, że każda baza pomiarowa, w czasie obejmującym przerwę eksploatacyjną oraz okres ponownego uruchamiania frontu eksploatacyjnego, podlega niewielkiemu ściskaniu lub rozciąganiu, niezależnie o tego, czy w tych okresach znajduje się w fazie odkształceń rozciągających czy ścikających. Na podstawie analizy wartości zmian odkształceń poziomych można stwierdzić, że fluktuacje spowodowane przerwami eksploatacyjnymi nie zaburzają zasadniczo generalnego trendu zmian tego wskaźnika deformacji. Szczegółową analizę. utrudniał fakt występowania niewielkich wartości dobowych przyrostów dkształceń poziomych, mieszczących się w większości przypadków w granicach dokładności ich rejestracji. Podsumowując przeprowadzone badania należy stwierdzić, że pozwoliły one po raz pierwszy na uzyskanie jednoznacznego obrazu wpływu przestojów ścianowych frontów eksploatacji na przebieg procesu deformacji powierzchni terenu. Generalnie należy stwierdzić, że nieregularne prowadzenie eksploatacji górniczej (w szczególności jej zatrzymania i ponowne umchomienia) w dużo większym niż dotychczas przypuszczano stopniu zaburzają przebieg procesu deformacji górotworu i powierzchni terenu. Po zatrzymaniu frontu eksploatacji zaobserwowano znaczny spadek dobowych przyrostów obniżeń (do 20% wartości maksymalnych), Efekt zatrzymania frontu ujawniał się już po jednej dobie od momentu zatrzymania eksploatacji i trwał 2-3 doby. Po ponownym uruchomieniu frontu eksploatacji również po okresie jednej doby następował szybki przyrost obniżeń dobowych i po 2-3 dniach osiągał wartości obserwowane przy ciągłym przebiegu frontu. Reakcja na przestoje frontów eksploatacji w obserwowanych odkształceniach poziomych jest podobna do obserwowanych obniżeń, następuje ona jednak później, rozpoczyna się drugiego dnia od zatrzymania frontu i trwa około 3 doby. Natomiast reakcja na ponowne uruchomienie frontu trwała około 4 doby (do osiągnięcia maksymalnych przyrostów odkształceń poziomych dla pełnego biegu frontu). Istotnym spostrzeżeniem jest wykazanie, że wpływ przestojów frontu eksploatacji występuje tym wyraźniej, im większa jest prędkość frontu eksploatacji. Załączone w pracy tabele i wykresy stanowią ilościową dokumentację badanego procesu deformacji powierzchni terenu.