Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

An assessment of the impact of the degree of the filling of shallow voids on the possibility of sinkhole formation on the surface

Strzałkowski Piotr, Strzałkowska Ewa

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2023

|

T. 39, z. 1

173--191

EN

The issues covered by the work are important and topical as sinkholes that develop in large numbers over shallow mining excavations pose a great threat to public safety. In Upper Silesia (Poland), the formation of sinkholes can be observed even for a period of over 100 years following the termination of mining works. An effective method of risk elimination consists of filling the voids with a binding material with strength properties similar to those of the rocks surrounding the void. The application of fly ash is very suitable for this purpose, the use of which also has an ecological aspect. The literature studies presented in the paper indicate the possibility of making mixtures with the use of fly ash that has the required strength parameters. The compressive strength of the mixtures after solidification is up to 3 MPa, or even up to 7 MPa, and in some cases, up to 15 MPa. Most of the voids at shallow depths are found in coal seams, in which the compressive strength at shallow depths amounts to approx. 5 MPa. Thus, by filling the void with such material, we can ensure conditions similar to those prevailing before the excavation was made. The paper presents a case study involving the formation of a sinkhole above a dog heading and an ex post forecast made with the use of two selected methods. These methods yielded results affirming that the development of a sinkhole in the considered conditions is certain. Then, using the said methods, the impact of the filling level of the void on the possibility of sinkhole development was analyzed. The obtained results indicated the necessity to fill the void to around 90% with the use of one of the methods and its complete filling with the use of the other method.

PL

Zagadnienia, których dotyczy praca, są ważne i aktualne, gdyż zapadliska licznie powstające nad płytkimi wyrobiskami górniczymi stanowią duże zagrożenie dla bezpieczeństwa publicznego. Na Górnym Śląsku (Polska) powstawanie zapadlisk obserwuje się nawet przez okres ponad 100 lat od zaprzestania prowadzenia robót górniczych. Skuteczną formą likwidacji zagrożenia jest wypełnianie pustek materiałem wiążącym o własnościach wytrzymałościowych zbliżonych do własności skał otaczających pustkę. Znakomicie do tego celu nadają się popioły lotne, których wykorzystanie posiada również aspekt proekologiczny. Studia literaturowe przedstawione w pracy wskazują na możliwość tworzenia mieszanin z udziałem popiołów lotnych o wymaganych parametrach wytrzymałościowych. Wytrzymałość na ściskanie mieszanin po zestaleniu wynosi do 3 MPa, a nawet do 7 MPa, a w niektórych przypadkach do 15 MPa. Większość pustek na małych głębokościach występuje w pokładach węgla, którego wytrzymałość na ściskanie wynosi około 5 MPa na małych głębokościach. Zatem wypełniając takim materiałem pustkę, można zapewnić warunki zbliżone do tych, jakie panowały przed wykonaniem wyrobiska. W pracy przedstawiono studium przypadku powstania zapadliska nad wyrobiskiem korytarzowym i wykonano prognozę ex post przy zastosowaniu dwóch wybranych metod. Metody te pozwoliły na uzyskanie wyników mówiących o pewności powstania zapadliska w rozpatrywanych warunkach. W dalszej kolejności analizowano przy ich zastosowaniu wpływ stopnia wypełnienia pustki na możliwość powstania zapadliska. Uzyskane wyniki wskazały na konieczność wypełnienia pustki w około 90% przy zastosowaniu jednej z metod i całkowitego jej wypełnienia przy zastosowaniu drugiej z metod.

2

An integrated treatment technology for ground fissures of shallow coal seam mining in the mountainous area of southwestern China: a typical case study

Zhu H., He F., Zhang S., Yang Z.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2018

|

T. 34, z. 1

119--138

EN

This article is the result of treatments on ground fissures for environmental protection and scientific shallow coal seam mining. In the southwestern mining area of China, the traditional longwall mining method has caused a large area of surface sinkhole, ground fissures, vegetation deterioration and disorderly coal gangue. To solve these problems, an integrated treatment technology that includes ground fissure treatment technology and underground backfilled technology was proposed as a solution. The technical principle and technical process were explained in detail; the ground fissure treatment technology involves a “three-step treatment method”, and the underground backfilled technology adopted a strip mining method with backfilling technology. The compression mechanical behavior of backfilled material, including coal gangue, fly ash and ordinary Portland cement, was studied; the mixed ratio of 1:0.3:0.18 was selected. In addition, the vertical stress, vertical displacement and plastic zone of the coal pillar were determined by FLAC3D numerical simulation, and a rational mining scheme of “11 m mining width, 2 m coal pillar width” was determined to be appropriate because of the lower vertical stress, smaller vertical displacement and better supporting capacity of the coal pillar. The monitoring results of ground sinkhole indicated that the maximal ground sinkhole deformation was 17.3 cm, and the deformation showed few changes after this technology was implemented. The treatment capacity of coal gangue and fly ash reached 821.150 t per year, and the vegetation survival rate of the ground fissure treatment area reached 85%. This integrated treatment technology could effectively control ground fissures and surface sinkhole as well as protect the environment.

PL

Artykuł jest opisem zapobiegania pęknięciom gruntu w celu ochrony środowiska, jak również naukowego podejścia do wydobywania płytko zalegających pokładów węgla. W południowo-zachodniej części górniczej Chin tradycyjna, ścianowa metoda wydobywania węgla, powodowała duży obszar powierzchniowego zapadliska, pęknięcia gruntu, pogorszenie stanu wegetacji roślin. W celu rozwiązania tych problemów zaproponowano zintegrowaną technologię zapobiegania, która obejmuje technologię zapobiegania pęknięciom gruntu i podziemną technologię podsadzki. Zasada i proces techniczny zostały szczegółowo opisane; technologia zapobiegania pęknięciom gruntu obejmuje „trójstopniową metodę zabiegu”, a technologia podsadzki zaadoptowała metodę wydobywania węgla pasami. Badano ściśliwość podsadzki, w tym odpadów węglowych, popiołu lotnego i zwykłego cementu portlandzkiego; wybrano mieszaninę o stosunku 1: 0,3: 0,18. Ponadto pionowe naprężenie, pionowe przemieszczenie i strefa plastyczności filaru węglowego zostały określone za pomocą symulacji numerycznej FLAC 3D. Racjonalny schemat wydobycia „szerokość wydobycia 11 m, szerokość filaru węglowego 2 m” był odpowiedni ze względu na niższą wartość naprężenia pionowego, mniejsze pionowe przemieszczenie i lepszą nośność filaru węglowego. Wyniki monitoringu pęknięć gruntu wskazują, że maksymalna deformacja gruntu wynosiła 17,3 cm i wykazała kilka zmian po wdrożeniu tej technologii. Ilość zagospodarowanych odpadów węglowych i popiołu lotnego wynosiła 821 150 Mg na rok, a wskaźnik przeżycia roślinności w obszarze zapobiegania pęknięciom gruntu osiągnął poziom 85%. Ta zintegrowana technologia zapobiegania może skutecznie kontrolować pęknięcia gruntu i deformację powierzchni, a także chronić środowisko.

3

Neural networks as a tool for georadar data processing

Szymczyk P., Tomecka-Suchoń S., Szymczyk M.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2015

|

Vol. 25, no. 4

955--960

EN

In this article a new neural network based method for automatic classification of ground penetrating radar (GPR) traces is proposed. The presented approach is based on a new representation of GPR signals by polynomials approximation. The coefficients of the polynomial (the feature vector) are neural network inputs for automatic classification of a special kind of geologic structure—a sinkhole. The analysis and results show that the classifier can effectively distinguish sinkholes from other geologic structures.

4

Gazociągi w obszarach górniczych

Muckova J., Cernota P.

Inżynieria Mineralna

|

2013

|

R. 14, nr 1

67--76

PL

W artykule opisano wpływ górnictwa podziemnego na struktury liniowe na powierzchni, mianowicie gazociągi. W tym celu utworzono stację obserwacyjną na odcinkach rurociągów odgazowania i azotu będących własnością firmy Green Gas DPB. Stacja obserwacyjna przecina granicę zagłębia w obszarze wydobycia Lazy. Do pomiarów użyto technologii GNSS-RTK, a zarejestrowane w Datum of Uniform Trigonometric Cadastral Network wartości były, w celu dokładniejszego oszacowania ruchów powierzchniowych mających wpływ na rurociągi odgazowania i azotu, przekształcone w wybrany lokalny system współrzędnych, a zmiany w długości poszczególnych odcinków rurociągów były ograniczone przez punkty stacji obserwacyjnej, jak również opadanie punktów bazowych.

EN

In the present article, we address the impact of underground deposit mining on linear structures on the surface, namely gas pipelines. With this purpose in mind, an observation station was created on sections of the common route of the degasation and nitrogen pipeline in the possession of Green Gas DPB, a.s. company. The observation station intersects the border of the subsidence basin in the extraction area of Lazy. For measurements we used the GNSS-RTK technology and the values registered in the Datum of Uniform Trigonometric Cadastral Network were, for purposes of a more appropriate evaluation of surface movements impacts on the degasation and nitrogen pipelines, converted to a selected local coordinate system and changes in lengths of individual pipeline sections delimited by the points of the observation station were evaluated, as well as the subsidence of base points.

5

Geosyntetyczny system zabezpieczający w podstawie węzła kolejowego Groebers, zlokalizowanego na terenie zagrożonym zapadliskami górniczymi

Sobolewski J., Ast W.

Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 97

337-348

PL

Aktualnie budowany węzeł kolejowy Groebres o szerokości ca. 120 m i długości ca. 800 m składać się będzie z 8-9 torowisk, w tym linii ICE z zakładaną prędkością przejazdów pociągów do 300 km/h. Węzeł został zlokalizowany na terenie pogórniczym, zagrożonym zapadliskami o średnicy do 4,0 m. W podstawie węzła został wykonany nowatorski system zabezpieczający, składający się z następujących elementów: system pomiaro-wo-sygnalizacyjny, żwirowy materac zbrojony ortogonalnie ułożonymi geosiatkami (doraźna wytrzymałość na rozciąganie UTS=1200 kN/m), blok stabilizowany cementem (CSBL), w którym w przypadku powstania zapadliska ma się utworzyć stabilne sklepienie. System ten został przetestowany w skali 1:1 na poligonie w roku 1998. Roboty budowlane rozpoczęto na węźle w 2001; koniec budowy przewidywany jest z końcem 2002 roku. Referat przedstawia w skrócie przebieg poszczególnych faz projektu, począwszy od poligonu, a kończąc na opisie przeprowadzonych robót budowlanych.

EN

The railway junction now under construction at Groebers includes 8-9 tracks (two for ICE with speed up to 300 km/h) and is about 800 m long and 120 m wide. This new railway junction is situated in a post-mining area and is endangered by a development of sinkholes with diameters up to 4.0 m. A newly created overbridging system consisting of: warning layer, two orthogonal geogrid layers (ultimate tensile strength: 1200 kN/m) and a cement stabilised bearing layer (to achieve a stable arch) was tested in 1998. The construction works were started in May 2001 and would be finished at the end of 2002. A short description of some more important phases of the project is given in the paper, starting with the field test and finishing with performed construction works.