The influence of rock mass disturbance on surface subsidence in urban areas

• Autorzy: Majcherczyk, T. , Kryzia, K. , Niedbalski, Z.

Warianty tytułu

PL

Wpływ zruszenia górotworu na obniżenia powierzchni terenu zurbanizowanego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents an analysis of the parameters of surface deformation prediction theory carried out for a hard coal mine in the Upper Silesian Coal Basin. Two areas of the coal mine were used as the subject of this analysis – in these areas, underground mining with roof caving was carried out in similar geological conditions for various numbers of seams, and consequently, for various rock mass disturbance rates. In order to estimate the parameters of the surface deformation prediction theory, i.e. the exploitation coefficient and the angle of the main range of influences, geodesic measurements of subsidence along the observation lines were used. The study shows that rock mass disturbance affects the values of the Knothe theory parameters and the values of the surface deformation indicators. In the case of a larger number of selected seams, the determined value of the exploitation coefficient was larger than the determined value in the case of a less disturbed rock mass. Assuming inappropriate parameters for surface subsidence prediction may cause unexpected damage to surface objects.

PL

W artykule przedstawiono analizę parametrów teorii prognozowania deformacji powierzchni terenu, którą wykonano dla jednej z kopalń węgla kamiennego w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Analizie poddano dwa rejony kopalni, dla których w zbliżonych warunkach geologicznych prowadzono eksploatację z zawałem stropu dla różnej liczby pokładów, a więc różnego zruszenia górotworu. W celu oceny wartości parametrów teorii prognozowania, czyli współczynnika eksploatacji oraz kąta zasięgu wpływów głównych, posłużono się pomiarami geodezyjnymi obniżeń na liniach obserwacyjnych. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że zruszenie górotworu wpływa na wartości parametrów teorii Knothego, a więc i wartości wskaźników deformacji powierzchni terenu. Przy większej liczbie wybranych pokładów uzyskano większą wartość współczynnika eksploatacji niż przy mniejszym zruszeniu górotworu. Przyjęcie niewłaściwych parametrów do prognozy może powodować, że zakładane uszkodzenia w obiektach znajdujących się na powierzchni terenu będą inne niż oczekiwane.

Słowa kluczowe

PL

górnictwo; intensywność eksploatacji; deformacje powierzchni; prognozowanie obniżeń

EN

mining; intensity of exploitation; surface deformation; subsidence prediction

• Czasopismo: Technical Transactions
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 115, iss. 5
• Strony: 83--93
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., wykr., tab., rys.

Twórcy

autor

Majcherczyk, T.

• AGH University of Science and Technology,

autor

Kryzia, K.

• AGH University of Science and Technology

autor

Niedbalski, Z.

• AGH University of Science and Technology

Bibliografia

• [1] Białek J., Algorytmy i programy komputerowe do prognozowania deformacji terenu górniczego, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2003.
• [2] Białek J., Mierzejowska A., Wpływ liczby punktów pomiarowych oraz głębokości eksploatacji na błąd wyznaczenia wartości wybranych parametrów teorii wpływów, Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie, nr 2, 2011, 3–8.
• [3] Ghabraie B., Ren G., Smith J.V., Characterising the multi-seam subsidence due to varying mining configuration, insights from physical modelling, International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences 93, 2017, 269–279.
• [4] Guo G., Zhu X., Zha J., Wang Q., Subsidence prediction method based on equivalent mining height theory for solid backfilling mining, Trans. Nonferrous Met. Soc. China 24, 2014, 3302–3308.
• [5] Knothe S., Prognozowanie wpływów eksploatacji górniczej, Wydawnictwo ”Śląsk”, Katowice 1984, 160.
• [6] Kowalski A., Specyfika deformacji powierzchni dla dzisiejszego polskiego górnictwa węgla kamiennego, Górnictwo i Geoinżynieria, Rok 31, Zeszyt 3/1, 2007, 269–277.
• [7] Kruczkowski M., Wyznaczenie wartości parametrów teorii prognozowania wpływów w przypadku eksploatacji górniczej prowadzonej w dwóch pokładach, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej Seria: Górnictwo i Geologia, z.11, t. 6, 2011, 149–157.
• [8] Kryzia K., Wpływ rodzaju warstw stropowych na obniżenia powierzchni terenu spowodowane eksploatacją pokładów węgla z zawałem stropu, rozprawa doktorska, AGH University of Science and Technology Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Kraków 2017.
• [9] Majcherczyk T., Kryzia K., Majchrzak J., Analiza deformacji powierzchni terenu w dzielnicy Moszczenica miasta Jastrzębie-Zdrój w aspekcie wpływów eksploatacji górniczej Kopalni Węgla Kamiennego „JAS-MOS”, Ochrona obiektów na terenach górniczych, pr. zb. pod red. A. Kowalskiego, IV konferencja z cyklu „Bezpieczeństwo i ochrona obiektów budowlanych na terenach górniczych”, Rytro, 17–19 października 2012, 190–201.
• [10] Majcherczyk T., Niedbalski Z., Kryzia K., Changes to the range of exploitation impact when mining the next coal deposit on the basis of geodetic measurements, AGH Journal of Mining and Geoengineering, 2012, 219–230.
• [11] Majcherczyk T., Kryzia K., Analysis of measured and predicted land surface subsidences caused by retreat mining. Studia Geotechnica et Mechanica, 2013, 143–156.
• [12] Mielimąka R., Wpływ kolejności i kierunku eksploatacji prowadzonej frontami ścianowymi na deformacje terenu górniczego, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2009.
• [13] Sasaoka T., Takamoto H., Shimada H., Oya J., Hamanaka A., Matsui K., Surface subsidence due to underground mining operation under weak geological condition in Indonesia, Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 7, 2015, 337–344.
• [14] Suchowerska Iwanec A.M., Carter J.P., Hambleton J.P., Geomechanics of subsidence above single and multi-seam coal mining, Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 8, 2016, 304–313.
• [15] Zych J., Zmienność parametrów teorii S. Knothego i T. Kochmańskiego w świetle badań geodezyjnych, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej Seria: Górnictwo, z. 134, 1985, 169–182.

Uwagi

EN

Section "Civil Engineering"

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

Identyfikatory

DOI

10.4467/2353737XCT.18.075.8557