• Nie Znaleziono Wyników

Sposób kompleksowej oceny stanu technicznego wyrobisk komorowych w kopalniach soli

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Sposób kompleksowej oceny stanu technicznego wyrobisk komorowych w kopalniach soli"

Copied!
12
0
0

Pełen tekst

(1)

Sposób kompleksowej oceny stanu technicznego

wyrobisk komorowych w kopalniach soli

Jan Butra1), Marek Cała2), Rafał Dębkowski1), Marcin Szpak1)

1)

KGHM CUPRUM sp. z o.o. – Centrum Badawczo-Rozwojowe, ul. Sikorskiego 2-8, 53-659 Wrocław, j.butra@cuprum.wroc.pl, r.debkowski@cuprum.wroc.pl, m.szpak@cuprum.wroc.pl, 2)

Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, cala@agh.edu.pl

Streszczenie

W artykule zaprezentowano sposób oceny stateczności wyrobisk komorowych w warunkach górnictwa soli kamiennej. Zadania geomechaniczne zostały sformułowane numerycznie dla warunków charakterystycznych dla Kopalni Soli „Wieliczka”, z wykorzystaniem wyników prze-prowadzonych badań laboratoryjnych oraz obserwacji i pomiarów dołowych. Na podstawie uzyskanych wyników opracowano model geologiczno-inżynierski dla wybranych komór, co pozwoliło następnie sformułować przestrzenny model numeryczny górotworu, oparty na me-todzie różnic skończonych, którego struktura umożliwia modelowanie stanu wytężenia i pro-cesów deformacyjnych. Wyniki przeprowadzonych symulacji wskazują, że opracowana meto-da może być wykorzystywana do oceny stateczności wyrobisk komorowych w górnictwie soli. Słowa kluczowe: stateczność wyrobisk komorowych, kopalnia Wieliczka, ocena stanu

górotworu

Comprehensive method of technical condition assessment

of chamber excavations in salt mines

Abstract

The results of two-year research program conducted in Wieliczka Salt Mine were presented in the paper. Based on numerical simulations in FLAC3D software, laboratory rock testing results and underground rock strata measurements of technical conditions in salt chambers were described. Finally, results of comparison of technical evaluations obtained from differ-ent sources allowed to develop a comprehensive method of technical assessmdiffer-ent of salt chambers in underground salt mines.

Key words: rock strata stability and measurements, Wieliczka Salt Mine

Wprowadzenie

Podstawowym zagadnieniem bezpieczeństwa użytkowania wyrobisk górniczych, w tym wyrobisk komorowych w zabytkowych kopalniach soli kamiennej, jest utrzy-manie ich stateczności. W zabytkowej Kopalni Soli „Wieliczka” w ciągu kilkusetletniej eksploatacji złóż wytworzone zostały złożone przestrzennie struktury wyrobisk ko-morowych o zróżnicowanym stanie technicznym. Brakuje jednak kompleksowej metody oceny stanu wyrobisk komorowych, przeznaczonych do zabezpieczenia oraz już zabezpieczonych.

(2)

KGHM CUPRUM sp. z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe przystąpiło w 2011 r. do realizacji projektu badawczego pt.: „Opracowanie kompleksowej metody oceny stanu technicznego wyrobisk komorowych w zabytkowych kopalniach soli”, w ra-mach umowy nr 3376/B/TO2/2001/40 zawartej z Narodowym Centrum Nauki, przy współpracy z przedsiębiorstwem Kopalnia Soli „Wieliczka” S.A.. W związku z po-wyższym przygotowano dwuletni program badawczy, realizowany w dwóch komo-rach solnych położonych w złożu bryłowym i pokładowym. Jego celem było opraco-wanie systemu monitorowania stateczności zabytkowych wyrobisk górniczych, wy-konanych w złożach soli kamiennej. W pierwszej części programu badawczego, wykorzystując różne metody pomiarowe, kontrolowano stan górotworu w otoczeniu wybranych wyrobisk [1]. W drugiej części przeprowadzono wielowariantowe analizy numeryczne, bazując na wynikach badań laboratoryjnych oraz opracowanych mode-lach. Korelacja wyników uzyskanych z obu strumieni badawczych pozwoliła na opracowanie kompleksowego rozwiązania i przedstawienie całościowej metody oceny stateczności wyrobisk komorowych w kopalniach soli.

1. Badania laboratoryjne

Własności górotworu solnego i występujący w nim naturalny proces deformacyjny mają decydujący wpływ na stateczność wyrobisk komorowych. Podstawowym pa-rametrem, charakterystycznym dla zjawisk niestateczności wyrobisk górniczych w górotworze solnym, jest efekt czasu [3, 4, 10]. Ma on swoje odbicie przede wszystkim w badaniach analitycznych, opartych na m.in. zapisach teorii sprężysto-ści, rozwiązaniach stanu naprężeń/odkształceń w górotworze, wykazującym właści-wości sprężysto-lepkie. Założono, że narzędziem, pozwalającym na ocenę bezpie-czeństwa i użyteczność komór solnych w sensie jakościowym i ilościowym, będzie model numeryczny [5, 9].

W projekcie wykorzystano dotychczasowe wyniki badań geomechanicznych wła-ściwości skał występujących w otoczeniu komór oraz wyniki nowych badań zapro-jektowanych pod kątem potrzeb analizy numerycznej. Dotyczą one w szczególności:

 reologicznych właściwości soli kamiennej w badaniach długotrwałych,  wpływu wymiarów próbki (wpływ skali) na charakterystykę mechaniczną soli

kamiennej,

 wpływu prędkości deformacji na charakterystykę mechaniczną soli.

Dla przebadanych próbek przebieg krzywych pełzania pod różnymi obciążeniami jednoznacznie wskazuje na nieliniowy związek odkształceń reologicznych z działa-jącymi naprężeniami (rys. 1). Naprężenia, występujące w górotworze na głęboko-ściach, z których pobrano próby do badań laboratoryjnych, klasyfikują procesy de-formacyjne soli w przedziale, w jakim z pewnym przybliżeniem można zastosować liniowy model reologiczny Burgersa. Model ten spełnia postulaty, wynikające z prze-prowadzonych prób pełzania, tj. nieograniczonego pełzania pod każdym obciąże-niem oraz częściowo odwracalnych odkształceń.

(3)

0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 Czas, [min] 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 0.045 O d k sz ta łc e n ia , [m m /m m ] osiowe radialne 1 radialne 2 objętościowe

H is tor ia obc iąż enia pr óbk i 6/2

0 100000 200000 300000 4 00000 5000 00 Cz as , [min] 0 2 4 6 8 10 12 14 N a p rę ż e n ia , [ M P a ] 0.4R c 0.2R c 0.6R c

Rys.1. Wyniki krótkotrwałych prób pełzania przy zmiennym naprężeniu (0,2Rc – 0,4Rc – 0,6Rc)

Obliczone parametry odkształceniowe w różny sposób zależą od przyłożonego obciążenia. Analizując ich zmienność, można zauważyć, że udział dla badanej soli kamiennej pełzania typu Kelvina w całkowitych odkształceniach reologicznych szyb-ko zanika i prędszyb-kość pełzania modelu Burgersa określa zależność (1).





E

t

t

K K K M

exp

d

d

0 0 (1) gdzie:

EM, ηM – parametry ciała Maxwella,

EK, ηK – parametry ciała Kelvina,

t0 – czas zaistnienia impulsu odciążenia, σ0 – naprężenie dla 0 < t < t0.

Można zatem przyjąć, że dla długich okresów czasu wystarczająco dobre dopa-sowanie do danych doświadczalnych daje asymptota krzywej pełzania modelu Bur-gersa:

t

E

E

t

M K M

(

)

0

0

0 (2)

(4)

Po przekształceniu związek ten przyjmuje postać:

t

E

E

t

M M K

(

)

0

0

0 (3)

Wykorzystując wyniki badań nad jej wytrzymałością, wykazano też, że spośród dostępnych dla praktyki hipotez wytrzymałościowych teoria Hoeka-Browna charakte-ryzuje się najwyższym stopniem dopasowania i najlepiej opisuje warunki, które w przestrzeni naprężeń wskazują na osiągnięcie przez materiał solny wytężenia granicznego.

Badania laboratoryjne soli kamiennej ze złoża Wieliczka zostały wykonane w Pracowni Badań Fizykomechanicznych Własności Skał, Betonu, Gruntów i Pod-sadzki – KGHM CUPRUM Sp. z o.o. – CBR oraz w Katedrze Geomechaniki, Bu-downictwa i Geotechniki, Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie [2].

Materiał przeznaczony do badań laboratoryjnych w postaci odcinków rdzeni wiertniczych pobrano z ociosu południowego, zachodniego i wschodniego oraz stro-pu komory Franciszek, a także z ociosu północnego, zachodniego i strostro-pu komory Ferdynand. Zakres wykonanych badań dotyczył określenia:

gęstości objętościowych ρo,  wytrzymałości na ściskanie Rc,  wytrzymałości na rozciąganie Rr,  wytrzymałości na ścinanie Rt,  wytrzymałości na zginanie Rg,  modułów sprężystości Es,

współczynników rozszerzalności poprzecznej Poissona ν,  kąta tarcia wewnętrznego i spójności.

W tabeli 1 zaprezentowano uśrednione wyniki badań podstawowych parametrów wytrzymałościowych odkształceniowych soli kamiennej w otoczeniu badanych komór.

Tabela 1. Uśrednione wyniki badań podstawowych parametrów wytrzymałościowych odkształceniowych soli kamiennej w otoczeniu badanych komór

Komora Rc [MPa] Rr [MPa] Współczynnik odkształcalności podłużnej E [MPa] Współczynnik odkształcalności poprzecznej u [ - ] Wartości średnie – komora Franciszek 13,99 2,1 702 0,31 Wartości średnie – komora Ferdynand 17,08 2,3 1066 0,16

W badaniach stwierdzono, że zarejestrowane charakterystyki odkształceń osio-wych, odkształceń poprzecznych i odkształceń objętościowych wykazują nielinio-wość w całym zakresie naprężeń. Próg makrodylatancji pojawia się przy napręże-niach osiowych, wynoszących blisko 50% wyznaczonej granicy wytrzymałościowych Rc. Dalszemu wzrostowi naprężeń towarzyszy intensywny przyrost odkształceń ob-jętościowych, świadczący o rozwoju spękań wewnętrznych. Badane próbki wykazują istnienie anizotropii właściwości odkształceniowych. Wskazuje na to przebieg więk-szości charakterystyk odkształceń poprzecznych i różne wartości liczby Poissona, określanej w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach.

(5)

2. Przygotowanie i kalibracja modeli numerycznych

Podstawą do opracowania przestrzennej geometrii wytypowanych komór były wyniki przeprowadzonego w nich skaningu laserowego. Na podstawie uzyskanych danych wygenerowano poprzeczne przekroje komór w rozstawie co 0,5 m. Przekroje te zostały poddane obróbce, polegającej na korekcie geometrii związanej z usunięciem punktów odwzorowujących oraz zalegających w komorach materiałów i przedmio-tów, niemających wpływu na stateczność komór. Pozwoliło to na możliwie najdo-kładniejsze odwzorowanie ich rzeczywistej geometrii obu brył komór.

Budowa modelu numerycznego komór Ferdynand i Franciszek obejmowała na-stępujące etapy:

 odczytanie oraz ocenę danych ze skaningu laserowego,

 wygenerowanie przekrojów zawierających punkty ze skaningu laserowego (przyjęto rozstaw 0,5 m),

 import oraz obróbkę opisywanych przekrojów w programie AutoCad,

 utworzenie modelu bryłowego komór na podstawie opracowanych przekro-jów w programie AutoCad,

 utworzenie bryłowego modelu warstw geologicznych na podstawie map po-szczególnych poziomów,

 import i obróbkę utworzonego modelu przestrzennego do programu MIDAS GTS,

 utworzenie siatki elementów skończonych w programie MIDAS GTS. Model zbudowano z około 1,3 mln elementów tetraedrycznych. Najmniejsze ele-menty o wymiarach około 0,8 m zastosowano w sąsiedztwie komór Franci-szek i Ferdynand, a największe, wynoszące około 8 m, na brzegach modeli (przykład modelu zbudowanego dla komory Franciszek przedstawiono na rys. 2).

Rys. 2. Siatka elementów skończonych dla komory Franciszek (maksymalny rozmiar elementu: 0,8 m) – Midas GTS

(6)

Dla uzyskania wiarygodnego modelu przestrzennego, niezbędnego dla miaro-dajnej oceny stateczności wyrobisk o złożonej strukturze, w modelu przestrzennym uwzględniono także wyrobiska otaczające. Wprowadzono także do modelu odwzo-rowanie budowy geologicznej przedmiotowego rejonu [6, 7, 8]. Takie podejście było niezbędne w sytuacji, gdy analizowane zagadnienie dotyczy wyrobisk o złożonej geometrii oraz rejonu o skomplikowanej budowie geologicznej. W tym celu przeana-lizowano dostępne materiały archiwalne, mapy górnicze, przekroje geologiczne, a także przeprowadzono wizje lokalne w przedmiotowych wyrobiskach.

W modelu przestrzennym uwzględniono wpływ wyrobisk otaczających komory Franciszek i Ferdynand z poziomów IIn, IIw oraz I. Wyrobiska, znajdujące się poni-żej poziomu IIn, pominięto ze względu na ich znikomy wpływ na stateczność anali-zowanych komór.

Przebieg warstw geologicznych ustalono na podstawie przekrojów geologicz-nych, obejmujących poziomy od IV do I. Model swoim zasięgiem obejmuje utwory geologiczne od 77 m n.p.m. do 255 m n.p.m., wśród których wyróżniono:

 utwory czwartorzędowe,  otulinę gipsowo-iłową,  złoże bryłowe,

 sole spizowe.

Zewnętrzny obrys modelu tworzy prostopadłościan o bokach 225 m  400 m  178 m.

W kolejnym etapie przygotowany model przestrzenny poddany został oblicze-niom numerycznym, które przeprowadzono, wykorzystując program FLAC 3D v.5.0, bazujący na metodzie różnic skończonych (ang. Finite Difference Method). Program FLAC 3D umożliwia obliczenie pola naprężeń i deformacji w analizowanym obsza-rze, z uwzględnieniem skomplikowanych warunków brzegowych. Program ten z powodzeniem stosowany jest do analiz geomechanicznych, szczególnie tam, gdzie rozwiązywane zagadnienie ma charakter przestrzenny. Obliczenia numerycz-ne przeprowadzono w trzech genumerycz-neralnych wariantach uwzględniających odmiennumerycz-ne właściwości wytrzymałościowo-odkształceniowe.

Analiza wyników serii symulacji numerycznych wskazała, że przy uwzględnieniu parametrów wytrzymałościowo-odkształceniowych, określonych na podstawie badań laboratoryjnych, w przedmiotowych komorach nie można stwierdzić żadnych zagro-żeń związanych z utratą stateczności. Należy zdawać sobie sprawę, że parametry określone w badaniach laboratoryjnych dla prób skał nie odpowiadają rzeczywistym właściwościom ośrodka w ujęciu makroskopowym. W rzeczywistości parametry te są bowiem znacznie bardziej niekorzystne, ponieważ mają na nie wpływ różnego rodzaju niejednorodności i zaburzenia ośrodka skalnego. Dlatego w celu określenia miejsc potencjalnie niebezpiecznych, w jednym z wariantów obliczeniowych, stop-niowo redukowano właściwości wytrzymałościowe, aż do momentu pojawienia się stref wytężenia.

W celu kalibracji modelu numerycznego przeanalizowano wyniki obserwacji i ba-dań dołowych, obejmujące pomiary rozwarstwienia, konwergencji oraz skaningu laserowego 3D. Prowadząc kalibrację opracowanego modelu numerycznego, dążo-no do uzyskania zbliżonych wyników do zaobserwowanych przejawów ciśnienia górotworu. W wariancie obliczeniowym, uwzględniającym zredukowane parametry wytrzymałościowe w ociosach analizowanych komór, stwierdzono występowanie lokalnych stref wytężenia (rys. 3. – komora Ferdynand).

(7)

Wyniki te wskazują na lokalnie występujące przejawy procesów zniszczenia (spękania, szczeliny, odspojenia) w komorze Ferdynand jednakże generalnie, pro-cesy zaciskania komór charakteryzują się aktualnie niewielką dynamiką. Zatem można przypuszczać, że komory te znajdują się w dobrym stanie z punktu widzenia stateczności, a przeprowadzoną kalibrację na podstawie wyników badań laborato-ryjnych i obserwacji dołowych ocenić można pozytywnie.

Na podstawie przeprowadzonych analiz stwierdzono, że komora Ferdynand jest stateczna nawet przy znacznie obniżonych parametrach wytrzymałościowych (w wyniku stopniowej ich redukcji) w stosunku do tych z badań laboratoryjnych. Nie ma potrzeby dodatkowego jej wzmacniania obudową. Lokalne strefy wytężenia górotworu, występujące jedynie w ociosach, nie stanowią zagrożenia dla utraty stateczności komory. Jakkolwiek postępujący proces zniszczenia ociosów komory powinien być monitorowy.

W komorze Franciszek również występują jedynie lokalne strefy wytężenia, zlo-kalizowane w ociosach, charakteryzujące się niewielkim zasięgiem. Na rys. 4 za-prezentowano wyniki obliczeń numerycznych dla wybranego przekroju w dwóch wariantach:

 przed kalibracją (przy uwzględnieniu wyników badań laboratoryjnych para-metrów odkształceniowo-wytrzymałościowych skał, przeprowadzonych przez KGHM CUPRUM),

 po skalibrowaniu modelu (parametry odkształceniowo-wytrzymałościowe uzyskano poprzez stopniową redukcję parametrów określonych w badaniach).

Rys. 3. Mapa naprężeń pionowych oraz stopnia wytężenia dla komory Ferdynand – przekrój pionowy na kierunku NE-SW, nr N02 (oznaczono lokalną strefę wytężenia)

(8)

Rys. 4. Mapa naprężeń pionowych oraz stopnia wytężenia dla komory Franciszek (przekrój pionowy NE-SW, nr N09), wariant A) – przed kalibracją,

wariant B) po uwzględnieniu kalibracji

Wyniki symulacji numerycznych w komorze Franciszek wskazują, że jedynie wy-tężenie filara pomiędzy komorą a wyrobiskiem korytarzowym uznać należy za po-tencjalnie zagrożone utratą stateczności (co związane jest głównie z jego niewielką szerokością). Zalecono zainstalowanie w rejonie filara punktów do pomiaru prze-mieszczeń oraz ewentualne jego zabezpieczenie. Ogólny stan komory Franciszek oceniono również z punktu widzenia stateczności jako zadowalający.

3. Charakterystyka przygotowanej metody

Przeprowadzone rozważania teoretyczne i doświadczenia, uzyskane podczas reali-zacji projektu, były podstawą przedstawienia kompleksowej metody oceny stanu technicznego wyrobisk komorowych w zabytkowych kopalniach soli.

Rozpoznanie stanu technicznego wyrobisk komorowych i ocena ich stateczności prowadzone są w oparciu o wyniki pomiarów i obserwacji, opracowanych na bazie wieloletnich doświadczeń poszczególnych kopalni w tym zakresie, tj.: obserwacji wizualno-akustycznych stanu górotworu i obudowy, pomiarów konwergencji piono-wej i poziomej wyrobisk, a w uzasadnionych przypadkach niwelacji stropu, badań oraz obserwacji rozwarstwiania skał stropowych i ociosowych za pomocą rozwar-stwieniomierzy mechanicznych oraz badań endoskopowych, pomiarów i obserwacji propagacji szczelin oraz w wybranych przypadkach skaningu laserowego.

Po przeanalizowaniu ww. metod stwierdzono, że pomiary i obserwacje, prowa-dzone w celu przewidywania stanu technicznego i zjawisk niestateczności, w istotny sposób wpływają na bezpieczeństwo użytkowania wyrobisk. Działania w tym zakre-sie są połączeniem nauki i sztuki inżynierskiej w radzeniu sobie z górotworem w różnych warunkach geologicznych i górniczych. Jako przyczyny pogarszającego się stanu technicznego wyrobisk komorowych i pojawiania się niestateczności wskazywane są:

Wariant A) - przed kalibracją

(9)

 budowa geologiczna górotworu w otoczeniu wyrobiska,

 tektonika, w tym niewidoczne zaburzenia tektoniczne w postaci nachylonych płaszczyzn ślizgów tektonicznych i szczelin,

 ciśnienie górotworu,

 przyjęta geometria wyrobisk komorowych,  niewłaściwie dobrana obudowa.

Opracowano na tej podstawie propozycję sposobów na potrzeby kompleksowej metody oceny stateczności komór solnych. Obejmuje ona: skanowanie przestrzenne komór, pomiary rozwarstwień i propagacji szczelin skał stropowych i ociosowych, pomiary endoskopowe w otworach badawczych, pomiary stateczności stropu z wy-korzystaniem tzw. testera stropu, pomiary konwergencji wyrobisk w trzech prosto-padłych osiach komory, obserwacje wizualne stanu górotworu i obudowy, badania analityczne z wykorzystaniem metody różnic skończonych.

Obliczenia numeryczne przeprowadzono w trzech wariantach, uwzględniających odmienne właściwości wytrzymałościowo-odkształceniowe. Wariant tych obliczeń, oparty na stopniowej redukcji parametrów określonych w badaniach laboratoryj-nych, uznano za optymalny. Uzyskane rezultaty analizy numerycznej weryfikowano z wykorzystaniem wyników badań dołowych oraz obserwacji, poczynionych w trak-cie wizji lokalnej.

Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że:

 wyniki badań laboratoryjnych, uzyskane zarówno w stanie naprężenia jed-no-, jak i trójosiowego nie odzwierciedlają rzeczywistych właściwości masy-wu skalnego;

 uzyskanie wiarygodnych wyników z obliczeń numerycznych wymaga prze-prowadzenia kalibracji modelu.

Na podstawie posiadanych doświadczeń i sformułowanych wymagań opracowa-no algorytm metody kompleksowej, który przedstawioopracowa-no na rys. 5.

W wyniku przeprowadzonych prac badawczych i analitycznych przetworzono również wyniki, w celu uzyskania związków pomiędzy parametrami deformacji a parametrami osłabienia masywu solnego. Dwuletnie badania w komorach Ferdy-nand i Franciszek nie pozwoliły na uzyskanie tych związków, z uwagi na wolne tem-po deformacji w górotworze solnym oraz generalnie dobry stan tych komór. Związki te nie są jednak niezbędne do stosowania w opracowanej metodzie kompleksowej. Dla oceny stateczności komory i stopnia wytężenia górotworu w jej otoczeniu wy-starczające są okresowe wyniki monitoringu bezpośredniego. Pozwalają one na ciągłą kalibrację modelu numerycznego i weryfikację wcześniejszych symulacji, oceniających realność zaistnienia wzmożonego wytężenia lub stanu niestatecznego.

(10)

Rys. 5. Algorytm kompleksowej metody oceny stanu technicznego wyrobisk komorowych w zabytkowych kopalniach soli [2]

(11)

Podsumowanie

Zaproponowana metoda określania poziomu deformacji i wytężenia górotworu, oparta na hipotezie wytrzymałościowej adresowanej do materiału lepko-sprężystego, uwzględnia parametr czasu. Ponieważ parametry zabytkowych komór są ograniczone warunkami brzegowymi wynikającymi z warunku granicznego no-śności (np. w postaci zapasu bezpieczeństwa) oraz warunku granicznego użytecz-ności (np. nadmierna konwergencja wyrobisk), opracowany model pozwolił na wy-kazanie, czy opóźnione w czasie efekty geomechaniczne są korzystne czy też nie-korzystne z punktu widzenia bezpieczeństwa.

Podsumowując zrealizowane badania, należy podkreślić, że uzyskanie wiary-godnej oceny stateczności wymaga:

 rozpoznania budowy geologicznej masywu skalnego w komorze i jej oto-czeniu;

 przeprowadzenia badań laboratoryjnych właściwości masywu skalnego i odpowiedniego dostosowania właściwości odkształceniowo-wytrzyma-łościowych, określonych na podstawie badań laboratoryjnych, do rzeczywi-stych właściwości masywu skalnego;

 doboru optymalnego modelu mechanicznego górotworu solnego;

 budowy modelu geoinżynieryjnego z poprawnym odwzorowaniem geometrii analizowanej komory wraz ze strukturą wyrobisk otaczających, istotnych z punktu widzenia stateczności;

 uwzględnienia zmiennych warunków geologiczno-górniczych. W tym przy-padku, w warunkach Kopalni Soli „Wieliczka”, jedynie modele przestrzenne mogą odwzorować skomplikowaną geometrię komór;

 wykorzystania numerycznych modeli przestrzennych, umożliwiających ana-lizę stanu naprężenia i wytężenia w narożach, występach skalnych, czyli wszędzie tam, gdzie występuje nieregularna geometria wyrobisk;

 przeprowadzenia kalibracji modelu numerycznego wraz z oceną i weryfika-cją uzyskanych wyników;

 monitoringu przemieszczeń, który powinien być prowadzony przez odpo-wiednio długi okres, umożliwiając określenie tendencji i prędkości narasta-nia deformacji górotworu.

Wyżej wymienione składowe zawarte są w zaprezentowanym algorytmie kom-pleksowej metody oceny stanu technicznego wyrobisk komorowych w zabytkowych kopalniach soli.

Bibliografia

[1] Butra J. i in., 2014, Badania zachowania się górotworu w wytypowanych komorach solnych KS „Wieliczka” w złożu bryłowym i pokładowym, Czasopismo KGHM CUPRUM nr 1, Wrocław.

[2] Butra J. i in., 2014, Opracowanie kompleksowej metody oceny stanu technicznego wy-robisk komorowych w zabytkowych kopalniach soli – raport końcowy, praca niepubliko-wana, KGHM CUPRUM, Wrocław.

(12)

[3] Hoek E., 2000, Practical Rock Engineering. American Society of Rock Engineering, Vancouver.

[4] Kłeczek Z., 1994, Geomechanika górnicza, Śląskie Wydawnictwo Techniczne, Katowice. [5] Kortas G. (red.), 2004, Ruch górotworu i powierzchni w otoczeniu zabytkowych kopalń

soli, Polska Akademia Nauk, Instytut Mechaniki Górotworu, Kraków.

[6] Parchanowicz J. i in., 1999, Analiza geomechaniczna dla zabytkowej części Kopalni Soli „Wieliczka” w aspekcie weryfikacji wyrobisk zabytkowych i określenia docelowej struktu-ry kopalni, praca niepublikowana, CBPM CUPRUM, Wrocław.

[7] Przybyło J., Stecka J., 2012, Budowa geologiczna i warunki hydrogeologiczne górotworu w najbliższym otoczeniu komory Ferdynand – poziom IIn, Wieliczka.

[8] Przybyło J., Stecka J., 2012, Budowa geologiczna i warunki hydrogeologiczne górotworu w najbliższym otoczeniu komory Franciszek – poziom IIn. Wieliczka.

[9] Tajduś A., 1990, Utrzymanie wyrobisk korytarzowych w świetle wpływu czasu na naprę-żenia, odkształcenia i strefy zniszczenia w górotworze, Zesz. Nauk. AGH, z. 154. [10] Walaszczyk J., Barnat A., Hachaj S., 1996, Wpływ pełzania górotworu na stan

odkształ-cenia i naprężenia w sąsiedztwie wyrobiska górniczego, Mat. XIX Zimowej Szkoły Me-chaniki Górotworu, Ustroń, s. 329-332.

Cytaty

Powiązane dokumenty

2 Rozkład naprężeń ściskających przy ociosach wyrobiska korytarzowego po zaistnieniu zależności cr &gt; R i przy współpracy deformujących się skał z.. cmax

Wielkość promienia strefy odkształceń pozagranicznych można również ustalić w oparciu o własności wytrzymałościowe skał i głębokość położenia wyrobiska. Poniżej

strukcji jest głowica kotwi, usytuowana na dnie otworu wiertniczego.Takie usytuowanie głowicy kotwi nie pozwala na założenie siłomierza.. Kotwie długie dis

ABS, Airbag 6 sztuk: poduszki powietrzne czołowe i boczne dla kierowcy i pasażera, kurtyny powietrzne, Airbag kolan kierowcy, Automatyczne światła drogowe, BA - system

Wyniki obserwacji dołowych wykonanych w kopalniach przedstawionych w pracach [29], [31], [33], [38]» [40] oraz rozważania teoretyczne wykazują, że jednym z

Podział przekroju poprzecznego na elementy oraz rozmieszczę - nie przegubów przedstawiono na rys. W Polsce wyrobiska o obrysie kołowym na ogół nie znalazły

OCENA PARAMETRÓW GEOMECHANICZNYCH GÓROTWORU PRZY PROJEKTOWANIU OBUDÓW KAPITALNYCH WYROBISK KORYTARZOWYCH I

podnoszenie szyb, przód i tył, Elektromechaniczny hamulec postojowy z funkcją Auto-Hold, Elementy dekoracyjne wnętrza - New Brushed Dark Metal, Felgi aluminiowe 16