Z E S Z Y T Y NAUKOWE
POLITECHNIKI ŚLĄ SKIEJ
MIROSŁAW CHUDEK, WACŁAW JANUSZ, JAN ZYCH
s:; .- . .. * ■. .
V. . " ■ ' :j
STUDIUM DOTYCZĄCE STANU ROZPOZNANIA TWORZENIA SIĘ I PROGNOZOWANIA
DEFORMACJI NIECIĄGŁYCH POD WPŁYWEM PODZIEMNEJ EKSPLOATACII ZŁÓŻ
K f l f i
ZESZYTY NAUKOW E Nr 866
MIROSŁAW CHUDEK, W A C Ł A W JANUSZ, J A N ZYCH
STUDIUM DOTYCZĄCE STANU ROZPOZNANIA TWORZENIA SIĘ I PROGNOZOWANIA DEFORMACJI NIECIĄGŁYCH POD WPŁYWEM PODZIEMNEJ EKSPLOATACJI ZŁOŻ
G L I W I C E 1 9 8 8
P rof. d r hab. inż. J e rz y K w iate k Doc. d r hab. inż. K aro l G re ń
KOLEGIUM REDAK CYJNE REDAKTOR NACZELNY
REDAKTOR DZIAŁU SEK RETA RZ R ED A K CJI
— P rof. d r hab. inż. W iesław Gabzdyl
— P ro f d r hab. inż. M irosław C hudek
—• M gr E lżbieta Stinzing
CZŁONKOW IE KOLEGIUM — Prof. d r hab, inż. A dolf M aciejny
— P rof. d r inż. S tan isław M alzacher P rof. d r hab. inż. B ronisław S kinderow icz
OPRACOW ANIE RED AK CY JN E M gr E lż b ieta Stinzing
W ydano za zgodą R e k to ra P olitechniki Ś ląskiej
F L ISSN 0372-9508
Dział W ydaw nictw P olitechniki Śląskiej ul. K u jaw sk a 3, 44-100 G liw ice
N a k ł . 200+55 A r k . w y d . 11,7 A r k . d r u k . ¡0,125 P a p i e r o f f s e t , k l . ¡1( 70x100. 70g O d d a n o d o d r u k u 6.02 87 P o d p i s , d o d r u k u 28.03.88 D r u k u k o ń c z , w l i p c u 1988
Z a m . 128/87 0 -2 4 C e n a z l 234,—
Skład, fotokopie, d ru k i opraw ę
w ykonano w Z akładzie G raficznym P o litechniki Ś ląskiej w G liw icach
1 . SFORMUŁOWANIE PROBLEMU I REJONIZACJA TERBNÓW PODLEGAJĄCYCH DE
FORMACJOM NIECIĄGŁYM... ... ...
2 . PODZIAŁ I CHARAKTERYSTYKA DEFORMACJI NIECIĄGŁYCH ...
2 . 1 . K l a s y f i k a c j a p r z y c z y n o w a ...
2 . 2 . K l a s y f i k a c j a r o d z a j o w a . . . . 2 . 2 . 1 . D e f o r m a c j e n i e c i ą g ł e t y p u p o w i e r z c h n i o w e g o . . . . 2 . 2 . 2 . D e f o r m a c j e n i e c i ą g ł e t y p u l i n i o w e g o . . . . 2 . 3 . K l a s y f i k a c j a w i e l k o ś c i o w a ...
3 . PRZYCZYNY I WARUNKI TWORZENIA S I ^ DEFORMACJI NIECIĄGŁYCH... ..
3 . 1 • P r z y c z y n y p o w s t a w a n i a d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h
3 . 1 . 1 . E k s p lo a t a c j a z ł ó ż z a le g a j ą c y c h na m a łe j g łę b o k o ś c i , 3 . 1 . 2 . R e a k t y w a c j a s t a r y c h zr obów po p ł y t k i e j e k s p l o a t a c j i
g ó r n i c z e j ... ... ..
3 . 1 . 3 . A k t y w i z a c j a c z ę ś c i o w o z l i k w i d o w a n y c h l u b n i e z l i k w i - d o w a n y c h s z y b ó w f b i e d a s z y b ó w i s z y b i k ó w . . . . 3 . 1 . A. Wpływ o d w o d n i e n i a w a r s t w w o d o n o ś n y c h . . . . 3 . 1 . 5 . Wpływ p o ż a ró w w r e s z t k a c h p o k ła d ó w z a l e g a j ą c y c h na
m a ł e j g ł ę b o k o ś c i ... ...
3 . 1 . 6 . Wpływ e k s p l o a t a c j i k i l k u p o k ła d ó w do J e d n e j w s p ó l n e j
• k r a w ę d z i ... ..
3 . 1 . 7 . Wpływ j e d n o s t r o n n e j e k s p l o a t a c j i g ó r n i c z e j w s ą s i e d z t w i e u s k o k u . . . . 3 . 1 . 8 . E k s p l o a t a c j a w r e j o n i e w y c h o d n i p o k ła d ó w pod lu źnym a z w ł a s z c z a zaw odnio nym n a d k ł a d e m . . . . 3 . 2 . C z y n n i k i w p ł y w a j ą c e n a c h a r a k t e r p r o c e s u k s z t a ł t o w a n i a s i ę
d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h na p o w i e r z c h n i r
3 . 2 . 1 . Wymiary g a b a r y t o w e p u s t k i ...
3 . 2 . 2 . Budowa g e o l o g i c z n a g ó r o t w o r u nad i w o t o c z e n i u p u s t k i ... ..
3 . 2 . 3 . Zmiany s t a n u n a p r ę ż e n i a w g ó r o t w o r z e na s k u t e k z a c h o d z ą c y c h w nim r ó ż n o r o d n y c h p r o c e s ó w
A. METODY WYKRYWANIA PUSTEK W GÓROTWORZE... ...
A . 1 . M etody g e o f i z y c z n e A . 2 . M etody g ó r n i c z e
A . 3 . I n n e m e t o d y w y k r y w a n i a p u s t e k
S t r .
13 18 19 2 0 2 0 23 2A 27 27 33 35 AO 4 0 46 46 43 4 9 50 51 52 5 6 59 6 0 62 63
S t r .
5 . ISTNIEJĄCE MODELE PRZEBIEGU PROCESU TWORZENIA S IĘ DEFORMACJI . . . 65
5 . 1 . Met oda C h u d k a - O l a s z o w s k i e g o ... 65
5 . 2 . Met oda J a n u s z a - J a r o s z a ... 75
5 . 3 . M etoda J . F e n k e ... 83
5 . 4 . Met oda S a c h s a - Z a k o l s k i e g o - S k i n d e r o w i c z a ... 84
5 . 5 . O cena o p i s a n y c h metod i p r z y d a t n o ś c i i c h do p r o g n o z o w a n i a d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h ... 86
V • • . 6 . PRZYJĘTY MODEL PRZEBIEGU DEFORMACJI I JEGO MATEMATYCZNY OPIS . . . 92
6 . 1 . U z u p e ł n i e n i e c h a r a k t e r y s t y k i d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h . . . 92
6 . 2 . C h a r a k t e r y s t y k a g ó r o t w o r u z e w z g l ę d u n a m o ż l i w o ś ć p o w s ta w a n i a z a p a d l i s k ... 92
6 . 3 . C h a r a k t e r y s t y k a p u s t e k w g ó r o t w o r z e ... 93
6 . 4 . Model p r z e b i e g u p r o c e s u d e f o r m a c j i nad p u s t k ą . . . 94
6 . 5 . D e t e r m i n a n t y w y s t ą p i e n i a z a p a d l i s k na p o w i e r z c h n i t e r e n u . . 97
6 . 6 . M a t e m a t y c z n y o p i s m o d e l u . . . 102
6 . 7 . S z c z e g ó l n e p r z y p a d k i p r z e b i e g u p r o c e s u d e f o r m a c j i . . . 106
6 . 7 . 1 . I s t n i e n i e p u s t e k na k i l k u p o z i o m a c h w g ó r o t w o r z e . . . 106
6 . 7 . 2 . I s t n i e n i e z e s p o ł u p u s t e k p o p r z e d z i e l a n y c h f i l a r a m i . 108 6 . 7 . 3 . Z a g r o ż e n i a z e s t r o n y s t a r y c h z l i k w i d o w a n y c h szybów i s z y b i k ó w ... 110
7 . PROGNOZA DEFORMACJI NIECIĄGŁYCH WEDŁUG PRZYJĘTEGO MODELU PRZEBIE GU DEFORMACJI NAD PU STK Ą... ... .. 111
7 . 1 . W y z n a c z e n i e ( o k r e ś l e n i e ) p a r a m e t r ó w p o t r z e b n y c h do p r o g n o z y 112 7 . 1 . 1 . O k r e ś l e n i e l o k a l i z a c j i i wymiarów p u s t k i . . . 112
7 . 1 . 2 . W y z n a c z e n i e ( o k r e ś l e n i e ) p a r a m e tr ó w f i z y k o m e c h a n i c z - n y c h g ó r o t w o r u ... 113
7 . 2 . P r o g n o z a w ł a ś c i w a ... 115
7 . 2 . 1 . O k r e ś l e n i e p o t e n c j a l n y c h m o ż l i w o ś c i w y s t ą p i e n i a d e f o r m a c j i ... 115
7 . 2 . 2 . P r o g n o z a p r a w d o p o d o b i e ń s t w a w y s t ą p i e n i a d e f o r m a c j i . 116 7 . 2 . 3 . P r o g n o z a w i e l k o ś c i d e f o r m a c j i ... 117
7 . 3 . Wykonywanie p r o g n o z y d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h w p r z y p a d k a c h ' s z c z e g ó l n y c h ... 120
7 . 3 . 1 . P r o g n o z a d e f o r m a c j i w p r z y p a d k u 2 p u s t e k z a l e g a j ą c y c h w p i o n i e na r ó ż n y c h p o z i o m a c h w g ó r o t w o r z e ( r y s . 6 . 2 ) ... ->20 7 . 3 . 2 . P r o g n o z a d e f o r m a c j i d l a p r z y p a d k u " z e s p o ł u p u s t e k " . 121 7 . 3 . 3 . P r o g n o z a o d d z i a ł y w a n i a p u s t e k w z l i k w i d o w a n y c h s z y b a c h ... 123
7 . 4 . P r z y k ł a d p r z e p r o w a d z e n i a p r o g n o z y ( r y s . 7 . 2 ) ... 124
7 . 5 . Uwagi na t e m a t p r o g n o z o w a n i a d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h d l a ob s z a r ó w z a p a d l i s k o w y c h ... 129
S t r . 8 . PROPONOWANY PODZIAŁ TERENÓW PODLEGAJĄCYCH DEFORMACJOM NIECIĄG
ŁYM ... ... 138
8 . 1 . K r y t e r i a p o d z i a ł u . . . 138
8 . 2 . P r z y b l i ż o n e k r y t e r i a p o d z i a ł u t e r e n ó w z a p a d l i s k o w y c h na k a t e g o r i e w p r z y p a d k u s ł a b e g o r o z p o z n a n i a z a g r o ż e ń . . . 141
9 . INSTRUKCJA KLASYFIKACJI TERENÓW GÓRNICZYCH ZAGROŻONYCH WYSTĘPO WANIEM DEFORMACJI NIECIĄGŁYCH... ... 144
9 . 1 . W stę p ... ... 144
9 . 2 . K a t e g o r i e t e r e n ó w g ó r n i c z y c h z a g r o ż o n y c h w y s tę p o w a n ie m d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h t y p u p o w i e r z c h n i o w e g o . . . 144
9 . 3 . K a t e g o r i e ' t e r e n ó w g ó r n i c z y c h z a g r o ż o n y c h w y s tę p o w a n ie m d e - ■ f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h t y p u l i n i o w e g o ... 149
9 . 4 . S p i s o z n a c z e ń . . . 150
1 0 . ZASADY ZAGOSPODAROWANIA TERENÓW GÓRNICZYCH PODLEGAJĄCYCH DEPOR- , MACJOM NIECIĄGŁYM... 152
1 0 . 1 . T e r e n y z a p a d l i s k o w e ... 152
1 0 . 2 . T e r e n y p o d l e g a j ą c e d e f o r m a c j o m n i e c i ą g ł y m li n i o w y m . . . 152
LITERATURA ... 153
C i p . 1 . »ÖPiSMMPOBKl. ITPOE13KÍÍ H PACHÆEHHEHHE TEPEKTOEHił nOABEPHEHHKX IIPE-
PHBHUId AE$0R1AI(HHM ... . . . ... 13
2 . KJLACCHWJHWH H XAPAKTEPHCTHKA nPEPHBHUK £E»OPUAmÜ ... 18
2 . 1 . npMUHHHas. JütaccHiiHKagzÄ, . . . 19
2 . 2 . Kaacca$HieaqHB no B H a a * ... 20
2 . 2 . 1 . npepHBBaa ae$opM agna n o a e p x H o c iH o ro i n n a . . . 20
£ . 2 . 2 . J l n a e g n a a npepHSHae ^e$cpHanK« . . . 23
£ . 3 . P a su ep H aa xaacGHçSmxaisuî . . . 24
' 3 . nPHHHHH H yCJIOBHH 0BPA30BAHHH npEPHBHHX £E *OPK Am Û ... 27
3 . 1 . npH«WHH B03HKKH0BeHM npepuBHHX aepopMaipifi . . . 27
3 . 1 . 1 . S x c n a y a i a u x a naacx oB aaaeraioąm c Ha aeSoatm otl rayöHHe . 33 3 . 1 . 2 . PeaMKBaiiBÄ c i a p a x c p e a o s n c c a e H e ra y ö o x o ß ro p a o S a x c - nayaia qH B ... 35
3 . 1 . 3 . AKTHBBaaima HaCTHUHO BHKBHAHpOBaHHliX H HeUHKBHXHpOBaH- HHX CTBOAOB, rOpeCIBOBOS H CTBOBHKOB . . . 40
3 . 1 . 4 . BBHBBXS OTBOBBeHBB BOBOKOCBUX CBOëB . . . 40
3 . 1 . 5 . SBMHHe n o a a p a b o o x a x x a x n B a c x o s , aaBeraioinHX a a a e - CobbboS r s y O m e . . . 46
3 . 1 . 6 . BBBBHH6 BKCSByaTanHH HeoKOBbKHX ruiacio B K o^HO?. o6a?e8 r p a a a ... 46
3 . 1 . 7 . Bbkbbbć OAHOoepoHHefl r o p a o í axcnByaxanasi böbh3h y c x y n a 48 3 . 1 . 8 . S K o n a y a r a n a s b paßOHe B ax o aa n a a c x o s n o a cboöobhhm a a a c t a o o t a noa BaBoaHëBBua noKpoBaax . . . 49
3 . 2 . ©axxopu BBHHBąae Ha x a p a x x e p n p o u e o o a $opxHpoBaaxa npepuBaux Be$opnaiin8 a a noBepxHOCTu ... 50
3 . 2 . 1 . r a S a p a x a u e p a a a e p n n y o x o x u . . . 5 1 3 . 2 . 2 . P eoB orauecK oe o x p o e a a e ropooöpaaoBaHXH a a a h b n o ö a a - aooxH n y o x o x H ... 52
3 . 2 . 3 . M3M6HCHHB OOOXOHHMÄ HanpSaceHHfl B rop006pa30BaHHH 8 BH~ %y BuewBHX a e c x o a a ë u p a s a n u a u x n p o n e c o o s . . . 56
4 . METOÄH OBHApyüEHHH nyCTOT B TOPOOEPASOBAHHH... 59
4 . 1 . reoiwaHueoKHe Mexoau ... 60
4 . 2 . ropHOBOÖUBaxJUHe M e x o a u ... 62
4 . 3 . A pyrae Meioflu oeaapyxeHHH ny oxox ... 63
Czp...
5 . CymSCiayiuEpE MCAE3H HPOTEXAHHH EP02ECCA CBBA203AHÎSH 555CEKA22Ź . . 65
5 . 1 . l i e r ob iy*Ka-OjWBoacKoro . . . e s 5 . 2 . lîexoB Hayma-Hposa ... 75
5 . 3 . l i e z ox Um S e s x a ... S3 5 . 4 . MezoB CaxcarSaKOBteKoro-CKHHBepoBHua ... 64
5 . 5 . OneHKa o n a c a a a u x KeswAoa a kx n p a r o a a o c x a a p o r a o a a p c B a - hh& npepHBHMX B e í o p a a g a í . . . 66
6. irPHHHTAH MQffEJIb UPOT35ÍAHHH HPOHECCA AESOPaÁQti H S£ ÍÍATESiATH- HECKQE OHHCAHHE... . ... 92
6 . 1 . AonoJtaeHae xapaKZepacTHKH npepHBBHZ Be$opáapa3 . . . 92
6 . 2 . XapaKTepaczHKa ro poo6pa30B aaH á o xoxkh s p e a a a bo3koxboczk. BOSHHKHOBeHHH npoBaaoB ... 22
6 . 3 . XapaKxepHCZHKa n y cxox a r o p o o 6 p ą 3 OBaaaa . . . 94
6 . 4 . MoBeaa n p o x e K a a a a n p o q s ó c a Be^opH aaaa hs b nycx ox oä . . . 94
6 . 5 . A ezepaaH axa BHCxynaaHH n p o a a a o » a a B O B e p x a o c x a ... 27
6.6. MazexazauecK oe o a a c a a a e uoR eax . . . 102
6 . 7 . OcoSeaaae ozyq.au n p o z e a a a a a . n p o a e c c a se<SopMan»H 1 0 6 ' 6 . 7 . 1 . CyqecxBOEaBae ny cx ox Ha HecKoauctuc ypoBaax a r o p o o ö - p a 3 0 B a a a a ... 106
6 . 7 . 2 * CyneozBoaaHMe r p y n n a n y c z o z , p a 3 B e a ë a a u x neaaxaMX * . . 106
6 . 7 . 3 . y r p o a a 00 cxopoHH cxapwx JtHKBHBapoBaHHax czb&bob a czbojihkob ... l i ó 7 . nP0rH 03 nPEPHBHiDC AEíOPMAUtí no nPHHHTOÜ EQASJM nPCTEKAEH AESCP- MAUS* HAA n y C T O I o a ' J i l l 7 . 1 . OnpesejieHKe aapa a e x p o B z p e ö y e a a x a m n p o r s o s a . . . 112
7 . 1 . 1 . OnpeBeaeaae BOKajiBsaaHH a p a a a e p o s n y c x o x a . . . 112
7 . 1 . 2 . O npase aeHae $H3HK0uexaaHae0Kxx napaaexpoB ro p o o f ip a a o - B a a a a ... 113
7 . 2 . CymeczBeHHüß n p o r a o a ... 115
7 . 2 . 1 . OnpeBeaeHHe soxeHquajEBHHX BosM oxaoczea Buczynaaxx a e - (p o p M ap n ä ... 115
7 . 2 . 2 . H porao3 BepoaxHOCZH B a o z y n a a a a B8$opaata us . . . 116
7 . 2 . 3 . H p oraoa B eznm nsu BeÿopaamtH ... 117
7 . 3 . nposefleHHe n p o r a o s a npepHBHKX BeÇôpMacaâ a o c o S e a n a x e a y x a a x 120 7 . 3 . 1 . U p o r a o s ae $ o p u a im n b c a y u a e R a yx n y c z o x a a s e r a n c m c no BeuTHKaxH a a pa sA x y a u x y p o s a a x r o p o o O p a s o a a a a a ( p a c . 6.2) 120 7 . 3 . 2 . üporHoa AepopMaipm Rax c a y n a a "rp y n n a n y c z o z * . . . 121
7 . 3 . 3 . nporao3 bahähhä nyczoz a aaxBHBaposaHRHX cz a o a a x . . . . *123
7 . 4 . U paaep nposeBeKHÄ n p o r a o3a ( p a c , 7 . 2 ) . . . 124
7 . 5 . 3aMt><iaHHa no nporHoaapoBasaio npepaBHiot s e® opaana2 Rax n p a - aatKLHHx zeppHTopafi ... 129
C zp.
S . nPEJUIATAEMAH KJLA.CCHÖHKAIJHH TEPPHTOPH0 IIOÂBEPÏÏËHHNX UPEPHBHHM ÄE-
SOPtiAIJHHM ... 138
6 . 1 . K p a i e p a z iuiaccH $M KaqaH... 138
8 . 2 . IIpH6aH3HTeibHHe Kpa r e p n ą KaaccH$HKaqaz npoBasBHttx T e p p a i o - pz8 a a K aiero p H H , B cjryuae H e io u H o ro pacnosH aH za yrp o3H . . . 141 9 . HHCTP/KUHH KJIACCHOHKAUHH TOPHHX TEPPHTOPH0 HiXQOTHXGH IIQÄ y r P O -
3 0 0 'BHCTyiüIEHHH UPEPHBHHX AEíOPMAUHÍÍ ... 144
9 . 1 . ' BsTynaeHue ... s 144
9 . 2 . KaieropHH r o p m j x T eppm opH S naxojyimiixcH n o s y r p o 3 o 8 BHOTy- naHHa npepHBHsx Ae<i>opMaiisi8 noBepxHociHoro T an a ... 144 9 . 3 . K a ie ro p a K ropHtix TeppiiTopniî saxoAHiiiHxca n o s y r p o 3 o 8 BHCiy-
naHxa npepuBHUx AetfropMaqHâ JiHHeSHoro T u n a ... 142
9 . 4 . Chxcok o Ó o s a a u e H H í ... 150
1 0 . rrpHKT^ m j BJIArOyCTPOÍÍCTBA FOPHHX TEPPHÏOPH0 ÜOABEPSËHHHX HEEPHB- HHM AE40H1AI5HM ... 152
1 0 . 1 . IïpoBajXBHHe TeppHTopHH... 152
1 0 . 2 . TeppHiopHH noABepxëHHae npepuBHuu JtHHeftHbM pepopMarpiaB . . . 152
JlHTEPATyPA ... 153
1 . FORMULATION OF THE PROBLEM AND REGIONAL DIVISION OF THE AREA SUB
JECT TO DISCONTINUOUS DEFORMATIONS ... 1-3
2 . DIVISION AND CHARACTERISTICS OF DISCONTINUOUS DEFORMATION ... 13
2 . 1 . C l a s s i f i c a t i o n a c c . t o c a u s e s ... 19
2 . 2 . C l a s s i f i c a t i o n a c c . t o t y p e s ... 20
2 . 2 . 1 . D i s c o n t i n u o u s d e f o r m a t i o n s o f s u r f a c e t y p e . . . 20
2 . 2 . 2 . D i s c o n t i n u o u s d e f o r m a t i o n s o f l i n e a r t y p e . . . 23
2 . 3 . Q u a n t i t y c l a s s i f i c a t i o n . . . 24
3 . CAUSES AND CONDITIONS OF FORMATION OF DISCONTINUOUS DEFORMATIONS 27 3 . 1 . C a u s e s o f f o r m a t i o n o f d i s c o n t i n u o u s d e f o r m a t i o n s . . . 27
3 . 1 . 1 . M i n i n g o f b e d s d e p o s i t e d a t s m a l l d e p t h s . . . 33
3 . 1 . 2 . R e a c t i v a t i o n o f o l d w o r k s a f t e r s h a l l o w m i n i n g . . . 35
3 . 1 . 3 . A c t i v a t i o n o f p a r t i a l l y c l o s e d - d o w n o r n o t c l o s e d - -down s h a f t s , p r i m i t i v e s u r f a c e m i n e s and s m a l l s h a f t s ... 40
3 . 1 . 4 . E f f e c t o f d r e i n a g e o f t h e w a t e r - b e a r i n g s t r a t a . . . 40
3 . 1 . 5 . E f f e c t o f f i r e s i n t h e r e m n a n t s o f b e d s d e p o s i t e d a t s m a l l d e p t h s . . . 46
3 . 1 . 6 . E f f e c t o f m i n i n g o f s e v e r a l b e d s t o one common e d g e . - 46 3 . 1 . 7 . E f f e c t o f u n i l a t e r a l m i n i n g i n t h e v i c i n i t y o f f a u l t 43 3 . 1 . 3 . M i n i n g i n t h e r e g i o n o f bed o u t c r o p , u n d e r n e a t h l o o s e and p a r t i c u l a r l y , f l o o d e d o v e r l a y . . . 49
3 . 2 . F a c t o r s i n f l u e n c i n g t h e c h a r a c t e r o f t h e p r o c e s s o f f o r m a t i o n o f d i s c o n t i n u o u s d e f o r m a t i o n s on t h e s u r f a c e . . . 50
3 . 2 . 1 . O v e r a l l d i m e n s i o n s o f c a v i t y ... 51
3 . 2 . 2 . G e o l o g i c a l s t r u c t u r e o f t h e r o c k mas s o v e r and i n t h e v i c i n i t y o f c a v i t y • • • • • 52 3 . 2 . 3 . V a r i a t i o n s o f t h e s t a t e o f s t r e s s i n t h e r o c k mass a s a r e s u l t o f t h e v a r i o u s p r o c e s s e s o c c u r i n g i n i t 56 4 . METHODS OF DETECTION OF CAVITIES IN THE ROCK MASS ... 59
4 . 1 . G e o p h y s i c a l m e t h o d s ... 6 0 4 . 2 . M i n i n g m e t h o d s ... 62
4 . 3 . O t h e r m e t h o d s o f c a v i t y d e t e c t i o n ... 63 P ag e
5 . EXISTING MODELS OP THE COURSE OP THE. DEFORMATION PROCESS . . . 6 5
5 . 1 . C h u d e k , O l a s z o w s k i ’ s a e t h o d . . . ¿ a - . . . 65
5 . 2 . J a n u s i , J a r o s s ’ s a e t h o d . . . 75
5 . 3 . J . P e a k ’ s a e t h o d . . . 83
5 . 4 . S a c h s , Z a k o l s k i , S k i n â e r o w i c z ’ s a e t h o d . . . 84
5 . 5 . E s t i m a t i o n o f t h e m e t h o d s d e s c r i b e d , a n d t h e i r u s a b i l i t y f o r p r o g n o s t i c a t i o n o f d i s c o n t i n u o u s d e f o r m a t i o n s . . . 86
\ ; • ' • 6 . THE ASSUMED MODEL 0 ? THE COURSE OF DEFORMATION AND IT S MATHEMA TICAL DESCRIP TIO N... . 92
6 . 1 . S u p p l e m e n t o f t h e c h a r a c t e r i s t i c e o f d i s c o n t i n u o u s d e f o r m a t i o n s ... 92
6 . 2 . C h a r a c t e r i s t i c s o f t h e r o c k m a s s c o n s i d e r i n g t h e p o s s i b i l i t y o f s i n k h o l e s f o r m a t i o n . . . 92
6 . 3 . C h a r a c t e r i s t i c s o f c a v i t i e s i n t h e , r o c k m as s . . . 93
6 . 4 . M odel o f t h e c o u r s e o f t h e p r o c e s s o f d e f o r m a t i o n o v e r t h e c a v i t y ... 94
6 . 5 . D e t e r m i n a n t s o f t h e o c c u r e n c e o f s i n k h o l e s on t h e s u r f a c e o f t h e a r e a ... 87
6 . 6 . M a t h e m a t i c a l d e s c r i p t i o n o f t h e m o d e l . . . 102
6 . 7 . S p e c i a l c a s e s o f t h e c o u r s e o f t h e p r o c e s s o f ' d e f o r m a t i o n . 102 6 . 7 . 1 . E x i s t e n c e o f c a v i t i e s a t s e v e r a l l e v e l s i n t h e r o c k m as s ... 106
6 . 7 . 2 . E x i s t e n c e o f a c o m p l e x o f c a v i t i e s , d i v i d e d b y p i l l a r s ... 108
6 . 7 . 3 . H a s a r d s f r o m o l d c l o s e d - d o w n s h a f t s a n d s m a l l s h a f t s 110 7 . FROGNOSIS OF DISCONTINUOUS DEFORMATIONS ACC. TO THE ASSUMED MO DEL OF THE COURSE OF DEFORMATION OVER THE CAVITY ... . 111
7 . 1 . D e t e r m i n a t i o n ( d e f i n i t i o n ) o f t h e p a r a m e t e r s n e e d e d f o r p r o g n o s i s . . . o . . . 11£
7 . 1 . 1 . D e t e r m i n a t i o n o f t h e c a v i t y l o c a t i o n a n d d i m e n s i o n s . 112 7 . 1 . 2 . D e t e r m i n a t i o n o f t h e p h y s i c a l - m e c h a n i c a l p a r a m e t e r s o f t h e r o c k m a s s . . . 113
7 . 2 . The a c t u a l p r o g n o s i s ... 115
7 . 2 . 1 . D e t e r m i n a t i o n o f t h e p o t e n t i a l p o s s i b i l i t i e s o f t h e o c c u r r e n c e o f d e f o r m a t i o n . . . 115
7 . 2 . 2 . P r o g n o s i s o f t h e p o s s i b i l i t y o f t h e o c c u r r e n c e o f d e f o r m a t i o n . . . 116
7 . 2 . 3 . P r o g n o s i s o f t h e q u a n t i t y o f d e f o r m a t i o n s ... 117
7 . 3 . E x e c u t i o n o f t h e p r o g n o s i s o f d i s c o n t i n u o u s d e f o r m a t i o n s i n s p e c i a l c a s e s ... 120
) 7 . 3 . 1 . P r o g n o s i s o f d e f o r m a t i o n i n t h e c a s e o f 2 c a v i t i e s , d e p o s i t e d i n t h e p e r p e n d i c u l a r , a t v a r i o u s l e v e l s i n t h e r o c k m as s ( f i g . 6 . 2 ) ... 120
P ag e
7 . 3 . 2 . P r o g n o s i s o f d e f o r m a t i o n s i n t h e c a s e o f a "c o m p le x
o f c a v i t i e s " . . . 121
7 . 3 . 3 . P r o g n o s i s o f t h e e f f e c t o f c a v i t i e s i n c l o s e d - d o w n s h a f t s . . . 123
7 . 4 . E x a m p l e s o f p r o g n o s t i c a t i n g ( f i g . 7 . 2 ) ... 12*
7 . 5 . R em ark s on p r o g n o s t i c a t i n g o f d i s c o n t i n u o u s d e f o r m a t i o n s f o r s i n k h o l e a r e a s . . . 129
8. THE PROPOSED DIVISION OP THE AREA SUBJECT TO DISCONTINUOUS DE FORMATIONS ... 138
8 . 1 . D i v i s i o n c r i t e r i a . . . 138
8 . 2 . A p p r o x i m a t e d i v i s i o n c r i t e r i a o f t h e s i n k h o l e a r e a , i n t o c a t e g o r i e s , i n t h e c a s e s o f p o o r r e c o g n i t i o n o f h a s a r d s . . . . 141
9 . INSTRUCTION ON THE CLASSIFICATION OF THE MINING AREAS THREATENED WITH THE OCCURRENCE OF DISCONTINUOUS DEFORMATIONS ... 144
9 . 1 . I n t r o d u c t i o n . . . 144
9 . 2 . C a t e g o r i e s o f m i n i n g a r e a s t h r e a t e n e d w i t h t h e o c c u r r e n c e o f d i s c o n t i n u o u s d e f o r m a t i o n s o f s u r f a c e t y p e . . . 144
9 . 3 . C a t e g o r i e s o f m i n i n g a r e a s t h r e a t e n e d s i t h t h e o c c u r r e n c e o f d i s c o n t i n u o u s d e f o r m a t i o n s o f l i n e a r t y p e . . . 149
9 . 4 . L i s t o f d e n o t a t i o n s ... 150
1 0 . PRINCIPLES OF UTILIZING THE MINING AREAS SUBJECT TO DISCONTI NUOUS DEFORMATIONS ... 152
1 0 . 1 . S i n k h o l e a r e a s ... 152
1 0 . 2 . A r e a s s u b j e c t t o d i s c o n t i n u o u s l i n e a r d e f o r m a t i o n s . . . 152
REFERENCES . . . . i i . ... 153 P age
PODLEGAJĄCYCH DEFORMACJOM NIECIĄGŁYM '
P o d z ie m n e r o b o t y g ó r n i c z e , w s z c z e g ó l n o ś c i p o d ziem n a e k s p l o a t a c j a g ó r n i c z a , p o w o d u ją d e f o r m a c j e t e r e n u . C h a r a k t e r , w i e l k o ś ć , z a s i ą g i p r z e b i e g
t y c h d e f o r m a c j i z a l e ż ą od s z e r e g u c z y n n ik ó w g e o l o g i c z n y c h , g ó r n i c z y c h i i n n y c h . W z a l e ż n o ś c i od z e s p o ł u warunków g ó r n i c z o - g e o l o g i c z n y c h wpływy p o d z ie m n y c h r o b ó t g ó r n i c z y c h mogą u j a w n i ć s i ę na p o w i e r z c h n i t e r e n u : - a l b o w p o s t a c i d e f o r m a c j i c i ą g ł y c h , p o w o d u j ą c y c h w e f e k c i e p o w s t a n i e
t z w . n i e c k i o s i a d a ń , z t o w a r z y s z ą c y m i im d e f o r m a c j a m i w tó r n y m i w p o s t a c i n a c h y l e ń , o d k s z t a ł c e ń i k r z y w i z n p o w i e r z c h n i t e r e n u ,
- a l b o w p o s t a c i , t z w . d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h - w y w o ł u j ą c y c h zapadliska 0 r ó ż n y c h k s z t a ł t a c h o r a z s z c z e l i n y i p r o g i t e r e n o w e .
Pod p o j ę c i e m n i e c i ą g ł y c h d e f o r m a c j i p o w i e r z c h n i t e r e n u n a l e ż y r o z u m i e ć t a k i e d e f o r m a c j e , p r z y k t ó r y c h z a c h o d z i p r z e r w a n i e c i ą g ł o ś c i i w z g l ę d n e p r z e m i e s z c z e n i e s i ę c z ą s t e k p r z y p o w i e r z c h n i o w y c h w a r s t w y g r u n t u . Są t o w i ę c d e f o r m a c j e c h a r a k t e r y z u j ą c e s i ę makroskopow o
s t w i e r d ż a l n y m i zm ianam i we wzajemnym u ł o ż e n i u c z ą s t e k w a r s t w b u d u j ą c y c h p o w i e r z c h n i ę t e r e n u . Tak z d e f i n i o w a n o d e f o r m a c j e n i e c i ą g ł e , k t ó r e o b e j m u j ą zaró w n o d e f o r m a c j e z w i ą z a n e , j a k r ó w n i e ż n i e z w i ą z a n e a d z i a ł a l n o ś c i ą c z ł o w i e k a , w y n i k a j ą c e w s z c z e g ó l n o ś c i z d z i a ł a l n o ś c i g ó r n i c z e j .
D e f o r m a c j e t e , od d e f o r m a c j i c i ą g ł y c h , r ó ż n i ą s i ę n a s t ę p u j ą c y m i c e c h a m i : - t w o r z ą s i ę s t o s u n k o w o s z y b k o ( g w a ł t o w n i e ) , w c z a s i e k i l k u d n i , g o d z i n ,
a n a w e t m i n u t ,
- p o w o d u ją z r e g u ł y c a ł k o w i t e z n i s z c z e n i e p o w i e r z c h n i t e r e n u nad t a k ą d e f o r m a c j ą , w s k u t e k c z e g o s ą w y r a ź n i e w i d o c z n e w t e r e n i e i s z c z e g ó l n i e n e g a t y w n i e o d b i e r a n e p r z e z s p o ł e c z e ń s t w o , c h o c i a ż w małym s t o p n i u go
d z ą w i s t o t n e p r o c e s y ś r o d o w i s k a p r z y r o d n i c z e g o ,
- w y s t ę p u j ą w b a r d z o r ó ż n y m c z a s i e od c h w i l i z a i s t n i e n i a p r z y c z y n y i c h w y s t ę p o w a n i a ( p o w s t a n i a p u s t k i w g ó r o t w o r z e ) ,
- o b e j m u j ą z w y k le m a ł e p o w i e r z c h n i e , obo k k t ó r y c h t e r e n n i e u l e g a p r a w i e żadnym d e f o r m a c j o m ( i s t n i e j e w y r a ź n a g r a n i c a p o m ięd zy t e r e n e m z n i s z c z o nym d e f o r m a c j ą , a t e r e n e m n i e n a r u s z o n y m ) ,
- w y s t ę p o w a n i e j e s t ty pow o l o s o w e , t z n . n i e j e s t d e t e r m i n o w a n e I s t n i e n i e m 1 zaw ałe m p u s t k i w g ó r o t w o r z e - p r a w d o p o d o b i e ń s t w o i c h w y s t ę p o w a n i a waha s i ę w g r a n i c a c h p r a w d o p o d o b i e ń s t w a P = 0 do P m 1 ( d e f o r m a c j e c i ą g ł e w y s t ę p u j ą z p r a w d o p o d o b ie ń s tw e m P « 1 - p e w n o ś ć ) .
D la d e f o r m a c j i " c i ą g ł y c h " , n a p o d s t a w i e g e o d e z y j n y c h b a d a ń p o w i e r z c h n i t e r e n u ( o r a z o d p o w i e d n i c h o p r a c o w a ń t e o r e t y c z n y c h ) , u s t a l o n o k s z t a ł t i c h a r a k t e r y s t y c z n e c e c h y n i e c e k o s i a d a n i a . Na t e j p o d s t a w i e o p r a c o w a n e z o s t a ł y t e o r i e o p i s u j ą c e p r z e b i e g z j a w i s k a o d k s z t a ł c e ń p o w i e r z c h n i , u j m u j ą c j e w o d p o w i e d n i e w z o r y , p o z w a l a j ą c e na p r z e w i d y w a n i e z w y s t a r c z a j ą c ą w p r a k t y c e d o k ł a d n o ś c i ą w i e l k o ś c i i r o z k ł a d u s p o d z i e w a n y c h sk u t k ó w e k s p l o a t a c j i g ó r n i c z e j . W w y n i k u t y c h b a d a ń u s t a l o n o z a s a d y k l a s y f i k a c j i i o c h r o n y p o w i e r z c h n i p r z e d s z k o d l i w y m i wpływami e k s p l o a t a c j i o c h a r a k t e r z e d e f o r m a c j i . c i ą g ł y c h . W y r ó ż n i a s i ę o d p o w i e d n i e k a t e g o r i e t e r e n u g ó r n i c z e g o o r a z k a t e g o r i e o c h r o n y i k a t e g o r i e o d p o r n o ś c i o b i e k t ó w na wpływy e k s p l o a t a c j i g ó r n i c z e j .
K a t e g o r i e t e r e n u g ó r n i c z e g o p o d a j e s i ę p r z e z o k r e ś l e n i e w a r t o ś c i g r a n i c z n y c h d o p u s z c z a l n y c h w sk a ź n ik ó w d e f o r m a c j i , do k t ó r y c h n a l e ż ą :
- o d k s z t a ł c e n i e w ł a ś c i w e p o z io m e - £ ( • / . * ) , - n a c h y l e n i e t e r e n u - T (% Jl
- p r o m i e n i e k r z y w i z n - R ( k m ) .
W z a l e ż n o ś c i od w i e l k o ś c i t y c h w s k a ź n i k ó w , c h a r a k t e r y z u j ą c y c h w pływy e k s p l o a t a c j i g ó r n i c z e j , w y r ó ż n i a s i ę p i ę ć ( I - V ) k a t e g o r i i t e r e n ó w g ó r n i c z y c h . P o d z i a ł na k a t e g o r i e ma b a r d z o d u ż e z n a c z e n i e p r a k t y c z n e , g ł ó w n i e w o c e n i e p r z y d a t n o ś c i t e r e n ó w g ó r n i c z y c h do z abudow y o r a z w o c e n i e s t o p n i a z a g r o ż e n i a i s t n i e j ą c e j zabudow y wpły w am i e k s p l o a t a c j i g ó r n i c z e j . S t o s u j e s i ę r ó w n i e ż p o d z i a ł na k a t e g o r i e o c h r o n y , g d z i e w z a l e ż n o ś c i od s t o p n i a w a ż n o ś c i i w r a ż l i w o ś c i o b i e k t ó w n a o d k s z t a ł c e n i a w ł a ś c i w e p o z io m e ( £ ) o b i e k t y i s t n i e j ą c e n a t e r e n a c h e k s p l o a t a c j i g ó r n i c z e j d z i e l i s i ę na o d p o w i e d n i e k a t e g o r i e ( I - V ) o c h r o n y . A n a l o g i c z n i e i s t n i e j e r ó w n i e ż p o j ę c i e t z w . k a t e g o r i i o d p o r n o ś c i o b i e k t ó w . Pod p o j ę c i e m k a t e g o r i i o d p o r n o ś c i o b i e k t u p r z y j ę t o z d o l n o ś ć do p r z e n o s z e n i a p r z e z o b i e k t , b e z z a g r o ż e n i a j e g o s t a t e c z n o ś c i i w y t r z y m a ł o ś c i ¿ w p ł y w ó w g ó r n i c z y c h .
N a t o m i a s t d l a d e f o r m a c j i " n i e c i ą g ł y c h " b r a k b y ł o d o t y c h c z a s w y s t a r c z a j ą c y c h d a n y c h , u m o ż l i w i a j ą c y c h o p i s a n i e z j a w i s k a w s p o s ó b j e d n o z n a c z n y w z o ra m i m a t e m a t y c z n y m i l u b z a pomocą e m p i r y c z n i e w y z n a c z o n y c h w s k a ź n i k ó w . P a k t t e n u t r u d n i a ł n i e w ą t p l i w i e d o k o n y w a n i e p r a w i d ł o w e j o c e n y m o ż l i w o ś c i p o w s t a n i a n a p o w i e r z c h n i d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h o r a z o k r e ś l e n i e i c h c h a r a k t e r u i w i e l k o ś c i . Do n i e d a w n a jed y n y m k r y t e r i u m o c e n y u j a w n i e n i a s i ę d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h b y ł a w z a s a d z i e t y l k o g ł ę b o k o ś ć z a l e g a n i a e k s p l o a t o w a n e g o z ł o ż a . D l a r e j o n ó w k o p a l ń G ó r n o ś l ą s k i e g o Z a g ł ę b i a Węglowego przy jm o w an o g ł ę b o k o ś ć z a l e g a n i a H = 80 m, j a k o g r a n i c ę m o ż l i w o ś c i w y s t ę p o w a n ia d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h . B y ł o t o , j a k p o t w i e r d z a j ą l i c z n e p r z y p a d k i , n i e w y s t a r c z a j ą c e i t y l k o w p r z y b l i ż e n i u może s t a n o w i ć p o d s t a w ę p r z e w i d y w a n i a p o w s t a n i a na p o w i e r z c h n i d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h . O p r ó c z bowiem g ł ę b o k o ś c i e k s p l o a t a c j i p o k ł a d u n a r o d z a j i w i e l k o ś ć d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h m a j ą p o n a d t o wpływ r ó ż n o r o d n e c z y n n i k i , j a k :
- g r u b o ś ć e k s p l o a t o w a n e g o p o k ł a d u ,
- s y s t e m e k s p l o a t a c j i a z w ł a s z c z a s p o s ó b k i e r o w a n i a s t r o p e m ,
- r o d z a j i u k ł a d K a r a t « s k a ln y c h nad pokładem o r a ć w ła s n o ś c i fiz y k o m e - c h a n i c z n e t y c h w a r s t w ,
- t e k t o n i k a g ó r o t w o r u ,
- w a r u n k i h y d r o g e o l o g i c z n e g ó r o t w o r u a s z c z e g ó l n i e i c h z m i a n y a c z a s i e . P r o b l e m a t y k a d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h n i e b y ł a do t e j p o r y z b y t c h ę t n i e podejm owana p r z e z b a d a c z y z a j m u j ą c y c h s i ę z a g a d n i e n i e m wpływu e k s p l o a t a c j i g ó r n i c z e j na p o w i e r z c h n i ę . O g r a n i c z a n o s i ę w z a s a d z i e do o p i s u s ł o w nego sk u t k ó w z j a w i s k a , n i e p o d a j ą c z a l e ż n o ś c i m a t e m a t y c z n y c h p o m i ę d z y po
s z c z e g ó l n y m i e l e m e n t a m i g ó r n i c z o - g e o l o g i c z n y m i p r o w a d z o n e j e k s p l o a t a c j i g ó r n i c z e j a z a i s t n i a ł y m i d e f o r m a c j a m i n i e c i ą g ł y m i .
Na t e r e n i e G ó r n o ś l ą s k i e g o Z a g ł ę b i a Węglowego z n a jd u je s i ę d u ta i l o ś ć p u s t e k p o c h o d z e n i a g ó r n i c z e g o . S ą t o n a j c z ę ś c i e j S t a r e z ro b y w p o s t a c i c h o d n i k ó w , sz y b ó w , f i l a r ó w i komór p o e k s p l o a t a c y j n y c h , sp o ty k a n e tam , g d z i e p ro w a d z o n o e k s p l o a t a c j ę p ł y t k o z a l e g a j ą c y c h pokładów w ę g la i rud c y n k o w o - o ło w io w y c h s y s te m e m f l l a r o w o - z a b i e r k o w y m z zaw ałem s t r o p u . I s t n i e j ą z a t e m na t e r e n i e GZW o b s z a r y z a g r o ż o n e d e f o r m a c j a m i n i e c i ą g ł y m i w s k u t e k s t a r e j e k s p l o a t a c j i o r a z w s k u t e k a k t u a l n i e p r o w a d z o n y c h r o b ó t g ó r n i c z y c h .
W z w i ą z k u z e s t a l e p o s t ę p u j ą c ą u r b a n i z a c j ą G ó r n o ś l ą s k i e g o Okręgu Przemy
s ł o w e g o l o k a l i z u j e s i ę na t e r e n a c h z a g r o ż o n y c h d e f o r m a c j a m i n ie c i ą g ły m i r ó ż n e o b i e k t y p o w i e r z c h n i o w e . I s t n i e j e w i ę c p i l n a p o t r z e b a r o z p o z n a n i a warunków t w o r z e n i a s i ę t y c h d e f o r m a c j i i d o b o r u w ł a ś c i w y c h z a b e z p ie c z a ć l o k a l i z o w a n y c h na t e r e n a c h z a g r o ż o n y c h , e w e n t u a l n i e o p r a c o w a n i e s p e c j a l n y c h s k u t e c z n y c h m etod l i k w i d a c j i z a g r o ż e n i a d e f o r m a c j a m i n i e c i ą g ł y m i . W y j a ś n i e n i e z j a w i s k a p o w s t a n i a d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h n a p o w i e r z c h n i t e r e n u , p o z a a s p e k t a m i p o z n a w c z y m i , ma w i ę c t a k ż e d u ż e z n a c z e n i e g o sp o d a r
c z e . W p r z y p a d k u i s t n i e j ą c e j zab u d o w y , d e f o r m a c j e n i e c i ą g ł e pow odują z a w s z e d u ż e s z k o d y . P r z e w a ż n i e n a s t ę p u j e z n i s z c z e n i e o b i e k t u i w k o nsekw en
c j i d u ż e s t r a t y m a t e r i a l n e , n i e mówiąc o p o t e n c j a l n y m t z a g r o ż e n i u ż y c i a l u d z k i e g o . W p r z y p a d k u z a ś t e r e n ó w p r z e w i d z i a n y c h do z abudow y, p r o g n o z o w a n i e d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h w o p a r c i u o z a m i e r z e n i a e k s p l o a t a c y j n e po
z w o l i na w s k a z a n i e m i e j s c i c h w y s t ę p o w a n i a , a w i ę c u n i k n i ę c i a w p r z y s z ł o ś c i z a g r o ż e n i a t y c h o b i e k t ó w . P r o b l e m t e n n a b i e r a s z c z e g ó l n e j w a g i w r e j o n a c h s i l n i e z u r b a n i z o w a n y c h i u p r z e m y s ł o w i o n y c h , w k t ó r y c h wobec w y c z e r p a n i a s i ę o b s z a r ó w p o d l e g a j ą c y c h d e f o r m a c j o m c i ą g ł y m , k o n i e c z n e j e s t c o r a z s z e r s z e i i n t e n s y w n i e j s z e z a g o s p o d a r o w a n i e o b s z a r ó w p o d l e g a j ą c y c h d e
f o r m a c j o m n i e c i ą g ł y m , j a k o j e d y n e j r e z e r w y t e r e n o w e j . W y j a ś n i e n i e z j a w i s k a p o w s t a w a n i a z a p a d l i s k na p o w i e r z c h n i t e r e n u i z w i ą z a n a z tym w ł a ś c i w a o c e n a s t a n u z a g r o ż e n i a d l a i s t n i e j ą c y c h i p r o j e k t o w a n y c h o b i e k t ó w n a t e r e n a c h z a p a d l i s k o w y c h o r a z p r a w i d ł o w e i c h z a b e z p i e c z e n i e przed s k u t k a m i d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h z a l e ż n e s ą od d o k ł a d n o ś c i p o z n a n i a p r o c e s u p o w s t a w a n i a z a p a d l i s k i m o ż l i w o ś c i p r z e w i d y w a n i a i c h r o z m i a r ó w . K o n i e c z n e j e s t r ó w n i e ż z l o k a l i z o w a n i e t e r e n ó w , na k t ó r y c h i s t n i e j ą r z e c z y w i s t e i- p o t e n c j a l n e z a g r o ż e n i a z w i ą z a n e z m o ż l i w o ś c i ą w y s t ę p o w a n i a d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h .
Tere nom t a k i m n a l e ż y p r z y p o r z ą d k o w a ć p e w ie n s t o p i e ń z a g r o ż e n i a c o u ł a t w i p o d e jm o w a n i e d e c y z j i o d n o ś n i e i c h z a b u d o w y . T z w i ą z k u z tym w p r o b l e m a t y c e o c h r o n y t e r e n ó w g ó r n i c z y c h , za u w a ż a s i ę w o s t a t n i m c z a s i e c o r a z w i ę k s z e z a i n t e r e s o w a n i e d e f o r m a c j a m i n i e c i ą g ł y m i w y s t ę p u j ą c y m i na t e r e n a c h g ó r n i c z y c h , J a k o j e d n e j z f o r m u j a w n i a n i a s i ę wpływów r o b ó t g ó r n i c z y c h na p o w i e r z c h n i t e r e n u .
O s t a t n i o , t j . w l a t a c h s i e d e m d z i e s i ą t y c h , p o c z y n i o n o w s z c z e g ó l n o ś c i w od
n i e s i e n i u do z a p a d l i s k , p o z y ty w n e p r ó b y i l o ś c i o w e g o i j a k o ś c i o w e g o u j ę c i a t e g o z a g a d n i e n i a p r z e d s t a w i o n e w p r a c a c h [1, 2 , 3 , 1B, 21] .
Z d o t y c h c z a s o w e g o s t a n u r o z p o z n a n i a d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h w r e j o n a c h g ó r n i c z y c h w y n i k a , i ż w y s t ę p u j ą one z a ró w n o w c e n t r a l n e j c z ę ś c i G ó rn o ś l ą s k i e g o Z a g ł ę b i a W ęglo w ego, j a k i w j e g o c z ę ś c i p o ł u d n i o w o - z a c h o d n i e j ( R y b n i c k i O k rę g Węglowy) o r a z w r e j o n i e O l k u s k o - B o l e s ł a w s k i e g o Z a g ł ę b i a Rud Cynku i O ł o w i u . P o n a d t o n a o b s z a r z e R y b n i c k i e g o O k rę g u W ęglo w ego, z a rów no w r e j o n a c h p r o w a d z o n e j e k s p l o a t a c j i g ó r n i c z e j , j a k i d a l e k o poza j e g o g r a n i c a m i , s t w i e r d z o n o w y s t ę p o w a n i e r ó ż n y c h f o r m z j a w i s k o s u w i s k o w y c h . P r ó c z t e g o d e f o r m a c j e n i e c i ą g ł e w y s t ę p u j ą t a k ż e w i n n y c h r e j o n a c h g ó r n i c z y c h k r a j u . Obserwowano j e w g ó r n i c t w i e s o l n y m ( k o p . Wapno, w B a r y c z y k / W i e l i c z k i ) , nad s t a r y m i z r o b a m i po r u d a c h ż e l a z a ( r e j o n K i e l e c k o - - C z ę s t o c h o w s k i ) , a t a k ż e nad e k s p l o a t a c j ą w ę g l a b r u n a t n e g o .
Ha t e r e n i e c e n t r a l n e j c z ę ś c i G ó r n o ś l ą s k i e g o Z a g ł ę b i a Węglowego z in w e n t a r y z o w a n o d e f o r m a c j e n i e c i ą g ł e w o b s z a r z e c z t e r e c h Z r z e s z e ń K o p a l ń Węgla K a m ie n n e g o , t j . tam g d z i e w y s t ę p u j ą one n a j c z ę ś c i e j . Są t o Z r z e s z e n i a Ko
p a l ń Węgla K am ie nne go w M y s ł o w i c a c h , K a t o w i c a c h , S osnow cu i B y t o m i u . Na t e r e n a c h t y c h , w z a l e ż n o ś c i od warunków g ó r n i c z o - g e o l o g i c z n y c h , w y s t ę p u j ą r ó ż n e fo r m y d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h . N a j b a r d z i e j ty pow e i c h f o r m y , w o p a r - , c i u o o d p o w i e d n i ą d o k u m e n t a c j ę , z e s t a w i o n o w t a b l i c y 1 . 1 .
T a b l i c a 1.1 Formy d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h w y s t ę p u j ą c y c h na t e r e n i e GOP
L p. Forma d e f o r m a c j i I l o ś ć P r o c e n t o w y u d z i a ł
1 L e j e s t o ż k o w e 2 88 6 8 , 0
2 Z a p a d l i s k a n i e f o r e m n e 48 1 1 , 3
3 Rowy z a p a d l i s k o w e 26 6 , 2
4 Kominy 20 4 , 7
5 Dzwony 19 4 , 5
6 S z c z e l i n y , p r o g i i p ę k n i ę c i a 16 3 , 8
7 S zyby 7 1 , 5
R a- z e m 424 1 0 0 , 0
Z t a b l i c y 1 .1 w y n i k a , że d e f o r m a c j e n i e c i ą g ł e na t e r e n i e GOP p r z y j m u j ą n a j c z ę ś c i e j k s z t a ł t l e j a s t o ż k o w e g o i z a p a d l i s k a n i e f o r e m n e g o . Obydwa t e r o d z a j e d e f o r m a c j i s t a n o w i ą p r a w i e 80 $ w s z y s t k i c h u d o k u m e n to w a n y c h d e f o r -
n a c j i n i e c i ą g ł y c h . S ą one z w i ą z a n e p r z e d e w s z y s t k i m z p ł y t k ą e k s p l o a t a c j ą g ó r n i c z ą . Z o s t a t n i c h b a d a ń w y n i k a , że na t e r e n i e OOP c o r a z c z ę ś c i e j wy
s t ę p u j ą d e f o r m a c j e n i e c i ą g ł e t y p u l i n i o w e g o , j a k : p r o g i , s z c z e l i n y i u s k o k i , n a w e t p r z y e k s p l o a t a c j i p r o w a d z o n e j na d u ż y c h g ł ę b o k o ś c i a c h .
Ha t e r e n i e ROW s z c z e g ó l n i e c z ę s t o w y s t ę p u j ą r ó ż n e f o n t y d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h , p o w o d u ją c z n a c z n e z n i s z c z e n i a 1 u t r u d n i a j ą c p r a w i d ł o w ą g o s p o d a r kę p o w i e r z c h n i ą t e r e n ó w . S ą t o z a ró w n o z a p a d l i s k a w f o r m i e l e j ó w i z a g ł ę b i e ń o r a z s z c z e l i n y i p r o g i t e r e n o w e , j a k t e ż o s u w i s k a o r ó ż n e j g e n e ą i e i b a r d z o z r ó ż n i c o w a n y c h w i e l k o ś c i a c h . D e f o r m a c j e t e w y s t ę p u j ą p r z e w a ż n i e na o b s z a r a c h p o d l e g a j ą c y c h wpływom p o d z ie m n y c h r o b ó t g ó r n i c z y c h , a l e t a k że s p o t y k a n e s ą p o z a t y m i o b s z a r a m i . W y s t ę p u j ą pod w ie lo m a p o s t a c i a m i , w ś r ó d k t ó r y c h w y r ó ż n i ć można z a ró w n o d e f o r m a c j e t y p u p o w i e r z c h n i o w e g o
( z a p a d l i s k a , u r w i s k a ) j a k i l i n i o w e g o ( s z c z e l i n y , p r o g i ) .
Z a n a l i z y w y s t ę p o w a n i a p o s z c z e g ó l n y c h typów n i e c i ą g ł y c h d e f o r m a c j i po
w i e r z c h n i n a o b s z a r z e ROW w y n i k a , że na o g ó l n ą i l o ś ć 469 d e f o r m a c j i , 30*
t j . 377, p r z y p a d a n a d e f o r m a c j e t y p u p o w i e r z c h n i o w e g o a 1 9 , W , t j . 92 d e f o r m a c j e , n a d e f o r m a c j e t y p u l i n i o w e g o .
C h a r a k t e r y s t y c z n ą f o r m ą n i e c i ą g ł y c h d e f o r m a c j i t y p u p o w i e r z c h n i o w e g o wy
s t ę p u j ą c y c h na o b s z a r z e ROW s ą r ó ż n e f o r m y z j a w i s k o s u w is k o w y c h . O su w isk a c z ę s t o w y s t ę p u j ą r ó w n i e ż p o z a r e j o n a m i p r o w a d z o n e j e k s p l o a t a c j i g ó r n i c z e j i z a j m u j ą pod w z g lę d e m i l o ś c i o w y m d r u g ą p o z y c j ę , t j . 3 5 , 8 ^ d e f o r m a c j i t y p u p o w i e r z c h n i o w e g o o r a z 26,856 w s z y s t k i c h d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h w t e j c z ę ś c i GZW.
D e f o r m a c j e n i e c i ą g ł e obydwu typów w y s t ę p u j ą na o b s z a r a c h p r a w i e w s z y s t k i c h r e j o n ó w p r o w a d z e n i a e k s p l o a t a c j i g ó r n i c z e j , p r z y czym d e f o r m a c j e t y p u po
w i e r z c h n i o w e g o p r z e w a ż a j ą na t e r e n a c h z a c h o d n i e j c z ę ś c i ROW, n a t o m i a s t d e f o r m a c j e t y p u l i n i o w e g o 'd o m i n u ją we w s c h o d n i e j c z ę ś c i t e g o o b s z a r u . P onad
t o d e f o r m a c j e t y p u l i n i o w e g o w y s t ę p u j ą nad e k s p l o a t a c j ą g ó r n i c z ą w s z e r o kim i n t e r w a l e g ł ę b o k o ś c i , od p o w y ż e j 100 a do k i l k u s e t m e t r ó w , z w ł a s z c z a w r e j o n a c h s t r e f u s k o k o w y c h , do k t ó r y c h d o p ro w a d z o n o e k s p l o a t a c j ę k i l k u p o k ł a d ó w . H a t o m i a s t d e f o r m a c j e t y p u p o w i e r z c h n i o w e g o w y s t ę p u j ą p r z e w a ż n i e nad r o b o t a m i g ó r n i c z y m i pro w ad zo n y m i na m a ł y c h g ł ę b o k o ś c i a c h od k i l k u n a s t u do o k o ł o 100 m.
Ha t e r e n i e O l k u s k i e g o Z a g ł ę b i a Rud i Cynku 1 O ło w iu n a j c z ę s t s z ą fo r m ą w y s t ę p o w a n i a d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h s ą d e f o r m a c j e t y p u p o w i e r z c h n i o w e g o w f o r m i e z a p a d l i s k .
Ogółem na t e r e n i e k o p a l ń O l k u s z i B o l e s ł a w z i n w e n t a r y z o w a n o 6 6 po
w i e r z c h n i o w y c h d e f o r m a c j i , w tym 77% w f o r m i e l e j ó w s t o ż k o w y c h i 23< w f o r m i e n i e r e g u l a r n y c h i r e g u l a r n y c h z a p a d l i s k . D e f o r m a c j e n i e c i ą g ł e wy
s t ę p u j ą z a ró w n o nad s t a r y m i w y r o b i s k a m i ru d n y m i a t a k ż e w t r a k c i e o b e c n i e p r o w a d z o n e j e k s p l o a t a c j i .
Możną p r z y j ą ć b a r d z o r ó ż n e k r y t e r i a p o d z i a ł u d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h . D o t y c h c z a s o w e r o z p o z n a n i e p r o b l e m u d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h p o z w a l a na s t w i e r d z e n i e , że d e f o r m a c j e n i e c i ą g ł e w o b s z a r a c h g ó r n i c z y c h , w y s t ę p u j ą za ró w n o w z a s i ę g u p r o w a d z o n y c h r o b ó t g ó r n i c z y c h , j a k t e ż d a l e k o p o z a i c h g r a n i c a m i , c o w y k l u c z a wpływ r o b ó t g ó r n i c z y c h na i c h p o w s t a w a n i e .
W s k a z u j e t o na p o t r z e b ę u w z g l ę d n i e n i a t e g o f a k t u w k l a s y f i k a c j i n i e c i ą g ł y c h d e f o r m a c j i p o w i e r z c h n i o w y c h w o b s z a r a c h e k s p l o a t a c j i g ó r n i c z e j . D e f o r m a c j e n i e c i ą g ł e mogą w y s tę p o w a ć w b a r d z o r ó ż n y c h f o r m a c h . Można wy
r ó ż n i ć c o n a j m n i e j k i l k a n a ś c i e c h a r a k t e r y s t y c z n y c h k s z t a ł t ó w t y c h d e f o r m a c j i , r ó ż n i e n a z y w a n y c h p r z e z r ó ż n y c h b a d a c z y . S p ra w a t a wymaga pewnego u j e d n o l i c e n i a , tym b a r d z i e j , ż e n i e k t ó r e z t y c h f o r m s ą do s i e b i e z b l i ż o n e . P o t r z e b n a w i ę c j e s t k l a s y f i k a c j a d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h w e d ł u g i c h k s z t a ł t u .
0 s t o p n i u z a g r o ż e n i a p o w i e r z c h n i t e r e n u d e f o r m a c j a m i n i e c i ą g ł y m i , z a rów no w o d n i e s i e n i u od i s t n i e j ą c e j z a b u d o w y , j a k i r ó w n i e ż m o ż l i w o ś c i o r a z s p o s o b u z a b e z p i e c z e n i a z abudow y p r o j e k t o w a n e j , d e c y d u j ą c ą r o l ę o d gryw a w i e l k o ś ć s p o d z i e w a n y c h d e f o r m a c j i z w ł a s z c z a w r z u c i e poziomym o r a z i c h g ł ę b o k o ś ć . W o p a r c i u o p r a c e [1, 2 , 7 , 1 7 , 20] , można o k r e ś l i ć z d o s t a t e c z n ą d l a p r a k t y k i d o k ł a d n o ś c i ą , w i e l k o ś c i n i e k t ó r y c h f o r m d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h , a z w ł a s z c z a z a p a d l i s k . D l a p r o j e k t o w a n i a z a b e z p i e c z e ń o b i e k tów b u d o w l a n y c h na t e r e n a c h z a g r o ż o n y c h w y s t ę p o w a n i e m d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h [ 2 , 18] , z a s a d n i c z e z n a c z e n i e ma w i e l k o ś ć z a p a d l i s k a w r z u c i e p o z i o mym, a m n i e j s z e l u b w o g ó l e n i e i s t o t n e , j e g o g ł ę b o k o ś ć . W o d n i e s i e n i u do uskoków w a ż n a j e s t p r z e d e w s z y s t k i m r ó ż n i c a w y s o k o ś c i o w a w y s t ę p u j ą c e g o s t o p n i a ( p r o g u ) , g d y ż o na d e c y d u j e o w i e l k o ś c i z a g r o ż e n i a o b i e k t u . D la s z c z e l i n w ażna J e s t i c h s z e r o k o ś ć o r a z w z a je m n a o d l e g ł o ś ć . W s z c z e g ó l n y c h p r z y p a d k a c h może być r ó w n i ę ż p r z y d a t n a i n f o r m a c j a o d ł u g o ś c i s z c z e l i n y i k i e r u n k u j e j p r z e b i e g u .
Ten b a r d z o i s t o t n y , z p u n k t u w i d z e n i a s t o p n i a z a g r o ż e n i a i s t n i e j ą c e j i p r o j e k t o w a n e j zabudow y c z y n n i k , k t ó r y m j e s t w i e l k o ś ć d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h , p o w i n i e n n i e w ą t p l i w i e z n a l e ź ć s w o j e o d z w i e r c i e d l e n i e w k o m p l e k s o w e j k l a s y f i k a c j i n i e c i ą g ł y c h d e f o r m a c j i p o w i e r z c h n i t e r e n u w o b s z a r a c h e k s p l o a t a c j i g ó r n i c z e j .
M a ją c n a w z g l ę d z i e w y ż e j omówione c z y n n i k i c h a r a k t e r y z u j ą c e w y s t ę p o w a n i e n i e c i ą g ł y c h d e f o r m a c j i , p r o p o n u j e s i ę w y r ó ż n i e n i e t r z e c h p o d s t a w o w y c h k r y t e r i ó w k l a s y f i k a c j i , a m i a n o w i c i e :
- p o c h o d z e n i e d e f o m a c j l - k l a s y ? i k a c j e p r z y c z y n o * « , - k s z t a ł t d e f o r m a c j i - k l a s y f i k a c j a r o d z a j o w a ,
- w i e l k o ś ć d e f o r m a c j i - k l a s y f i k a c j a w i e l k o ś c i o w a .
O s t a t e c z n i e k a ś d a d e f o r m a c j a n i e c i ą g ł a może być o k r e ś l o n a w t r ó j p r z y m i o t n i k o w e j s k a l i k l a s y f i k a c j i , n p . d e f o r m a c j a n i e c i ą g ł a p o c h o d z e n i a a n t r o p o g e n i c z n e g o (HA), t y p u p o w i e r z c h n i o w e g o ( p ) o w i e l k o ś c i d u ż e j (d ) -
% d -
2 . 1 . K l a s y f i k a c j a p r z y c z y n o w a
W k l a s y f i k a c j i p r z y c z y n o w e j w y r ó ż n i o n o d w ie z a s a d n i c z e g r u p y d e f o r m a c j i z e w z g l ę d u n a i c h p o c h o d z e n i e .
S ą t o s
- d e f o r m a c j e p o c h o d z e n i a a n t r o p o g e n i c z n e g o - HA ( n i e c i ą g ł a a n t r o p o g e n i c z - -
■ n a ) ,
- d e f o r m a c j e p o c h o d z e n i a n a t u r a l n e g o - HH ( n i e c i ą g ł a - n a t u r a l n a ) . P r z y c z y n ą d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h p o c h o d z e n i a n a t u r a l n e g o s ą z j a w i s k a wy
w o ł a n e s i ł a m i p r z y r o d y , z a c h o d z ą c e b e z u d z i a ł u c z ł o w i e k a . Wśród t y c h z j a w i s k n a l e ż y w y r ó ż n i ć :
- r u c h y t e k t o n i c z n e , - r u c h y o s u w i s k o w e , - z j a w i s k a k r a s o w e , - r ó ż n e f o r m y e r o z j i .
P r z y c z y n ą p o w s t a n i a n i e c i ą g ł y c h d e f o r m a c j i p o c h o d z e n i a a n t r o p o g e n i c z n e g o j e s t w s z e l k a d z i a ł a l n o ś ć c z ł o w i e k a - z a m i e r z o n a ( p l a n o w a ) i n i e z a m i e r z o na ( u b o c z n e s k u t k i ) . B ęd ą t o p r z e d e w s z y s t k i m w s z e l k i e z ie m n e i p o d z ie m ne r o b o t y i n ż y n i e r s k i e , a z w ł a s z c z a r o b o t y g ó r n i c z e . Do p o d a i e a n y c h r o b ó t g ó r n i c z y c h , s t w a r z a j ą c y c h s z c z e g ó l n e z a g r o ż e n i e p o w i e r z c h n i d e f o r m a c j a m i n i e c i ą g ł y m i , n a l e ż ą :
- p ł y t k i e e k s p l o a t a c j e g ó r n i c z e , w s z c z e g ó l n o ś c i p r o w a d z o n e sys tem em n a z a w a ł ,
- r e a k t y w a c j a s t a r y c h p ł y t k o z a l e g a j ą c y c h zrobów g ó r n i c z y c h , w s k u t e k r ó ż n y c h p r z y c z y n (podbudow a nową e k s p l o a t a c j ą , n a r u s z e n i e s t o s u n k ó w wod
n y c h i t p . ) ,
- r o b o t y g ó r n i c z e w s t r e f a c h z a b u r z o n y c h t e k t o n i c z n i e , a z w ł a s z c z a po j e d n e j s t r o n i e uskoków t e k t o n i c z n y c h ,
- r o b o t y g ó r n i c z e w s t r e f a c h o zawodnionym n a d k ł a d z i e ,
- e k s p l o a t a c j a k i l k u po k ład ó w do J e d n e j w s p ó l n e j k r a w ę d z i , c z y l i formowa
n i e t z w . s k a r p e k s p l o a t a c y j n y c h , n p . na g r a n i c y f i l a r u o c h r o n n e g o l u b u s k o k u ,
- p o ż a r y w r e s z t k a c h pokła dów z a l e g a j ą c y c h n a n i e w i e l k i e j g ł ę b o k o ś c i , - a k t y w i z a c j a s t a r y c h , n i e z u p e ł n i * z l i k w i d o w a n y c h , p io n o w y ch w y r o b i s k g ó r
n i c z y c h , sz y b ó w , b i e d a - s z y b ó w , s z y b i k ó w i o tw o r ó w .
Ważną, p o ś r e d n i ą p r z y c z y n ą w y s t ą p i e n i a d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h z w i ą z a n y c h z r o b o t a m i g ó r n i c z y m i , może b y ć o d w o d n i e n i e t e r e n u i z w i ą z a n a z tym s u f o z j ą m a t e r i a ł u s k a l n e g o . Mogą one b y ć t e ż z w i ą z a n e z e k s p l o a t a c j ą od
krywkową (osuw s k a r p ) a n a w e t z e s k ł a d o w a n i e m na h a ł d y m a t e r i a ł u s k a l n e go ( s f a ł d o w a n i e t e r e n u w o k ó ł zwałów z w y s t ą p i e n i e m s z c z e l i n i p ę k n i ę ć ) •
K l a s y f i k a c j a p r z y c z y n o w a d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h może b y ć c z ę s t o t r u d na do u s t a l e n i a i b ę d z i e wymagać g ł ę b s z e j a n a l i z y o r a z b a d a ń . W w i e l u p r z y p a d k a c h z j a w i s k a n a t u r a l n e mogą s i ę n a k ł a d a ć z e z j a w i s k a m i p o c h o d z e n i a a n t r o p o g e n i c z n e g o , co d o d a tk o w o może u t r u d n i ć z a k w a l i f i k o w a n i e d e f o r m a c j i do d a n e j g r u p y . K l a s y f i k a c j a p r z y c z y n o w a , o i l e j e s t m o ż l i w a , po
z w a l a n a o k r e ś l e n i e o d p o w i e d z i a l n o ś c i z a s z k o d y p o w s t a ł e z t y t u ł u w y s t ę p u j ą c y c h d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h o r a z p o z w a la na w ł a ś c i w e u k i e r u n k o w a n i e d z i a ł a l n o ś c i p r o f i l a k t y c z n e j z a p o b i e g a j ą c e j ' p o w s t a w a n i u d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł y c h .
2 . 2 . K l a s y f i k a c j a r o d z a j o w a
Podstawowym k r y t e r i u m z a l i c z e n i a d e f o r m a c j i n i e c i ą g ł e j do d a n e g o r o d z a j u j e s t k s z t a ł t d e f o r m a c j i . W y r ó ż n i a s i ę dwa po d staw o w e t y p y d e f o r m a c j i ! n i e c i ą g ł y c h :
- d e f o r m a c j e t y p u p o w i e r z c h n i o w e g o Np w y s t ę p u j ą c e na p e w n e j p o w i e r z c h n i o k o n t u r z e z a m k n i ę ty m i t ę p o w i e r z c h n i ę p r z e k s z t a ł c a j ą c e ,
- d e f o r m a c j e t y p u l i n i o w e g o Jf ^, w k t ó r y c h d o m i n u j e j e d e n w y m ia r - d ł u g o ś ć ( d z i e l ą c e p o w i e r z c h n i ę t e r e n u ) .
2 . 2 . 1 . D e f o r m a c j e h i e c i ą g ł e t y p u p o w i e r z c h n i o w e g o
Wśród d e f o r m a c j i t y p u p o w i e r z c h n i o w e g o ( r y s . 2 . 1 ) w y r ó ż n i a s i ę t r z y z a s a d n i c z e f o r m y :
śfy - z a p a d l i s k a , p o w s t a ł e w s k u t e k z a p a d n i ę c i a s i ę p o w i e r z c h n i t e - . - r e n u w g ł ą b ( g ó r o t w o r u , po l i n i i m n i e j w i ę c e j p i o n o w e j ,
- o s u w i s k a , p o w s t a ł e w s k u t e k p r z e m i e s z c z e n i a s i ę w a r s t w p o w i e r z c h n io w y c h g r u n t u po p ł a s z c z y z n a c h n a c h y l o n y c h do p o z io m u ,
- w y p i ę t r z e n i e t e r e n u ( f a ł d y ) , p o w s t a ł e w s k u t e k p r z e m i e s z c z e n i a s i ę w a r s t w p r z y p o w i e r z c h n i o w y c h w k i e r u n k u ku g ó r z e , t j . n i e z g o d n i e z d z i a ł a n i e m s i ł y c i ę ż k o ś c i .
Z a p a d l i s k a mogą w y s tę p o w a ć w r ó ż n y c h n i ż e j w y m i e n i o n y c h o d m i a n a c h : - L e j s t o ż k o w y j e s t d e f o r m a c j ą p o w i e r z c h n i t e r e n u o p o c h y ł y c h ś c i a n a c h .
W z a l e ż n o ś c i od k s z t a ł t u p o z i o m e j p o w i e r z c h n i l e j a , można w y r ó ż n i ć : l e j e s t o ż k o w e k o ł o w e ( r y s . 2 . 1 a ) , l e j e s t o ż k o w e e 1 i p t y c z - n e ( r y s . 2 . 1 b ) . Z aró w no j e d n e j a k i d r u g i e mogą w y s tę p o w a ć j a k o ś - l e j e p e ł n e ( s t o ż e k p e ł n y ) - r y s . 2 . 1 c , - l e j e ś c i ę t e
( T) C p
a) lej stożkowy kątowy bilej stożkowy elptyczny
V
wswÿ—— — -jKrsn
c)Lej petny d) Lej ścięty eJLej z otworem cylindrycznym
/ m a --- rxsm gam rtm^ i y o u w r
f) Lej cylindryczno-stożkowy g) Dzwon h) Rów zapadliskowy
o a T T
i) Zapadlisko regularne j) Zapadlisko nieregularne hlZapodlisko
cylindryczne nieregularne
prostopadłoscienne
t) Niecka osiadań o powierzchni m) Niecka osiaduh o powierzchni
nieciągtej (profilu) nieregularnej
R y s . 2 . 1 . Formy d e fo r m a c ji n i e c i ą g ł y c h ty p u p o w ierzch n io w eg o F i g . 2 . 1 . Formę o f d ls c o n t in u o u a d e f o r o a t lo n e o f th e e u r f a c e typ*
( s t o ż e k ś c i ę t y ) - r y s . 2 . 1 d , - l e j e z o t w o r e m c y l i n d r y c z n y m - r y s . 2 . 1 e .
- l e j c y l i n d r y c z n o - 3 t o ż k o w y , m a j ą c y s t r o m e ( p i o n o we) ś c i a n y p r z y p o w i e r z c h n i z i e m i a d a l s z a j e g o c z ę ś ć ma k s z t a ł t l e j a s t o ż k o w e g o ( ś c i a n y p o c h y ł e j a k l e j s t o ż k o w y ) - r y s . 2 . 1 f .
- D z w o n y , b ę d ą c e d e f o r m a c j a m i o p io n o w y c h ś c i a n a c h w c z ę ś c i p r z y p o w i e r z c h n i o w e j i p o c h y ł y c h w c z ę ś c i d o l n e j , r o z s z e r z a j ą c y c h s i ę k u d o ł o w i - r y s . 2 . 1 g .
- R o w y z a p a d l i s k o w e , m a j ą c e w y d ł u ż o n y k s z t a ł t i ś c i a n y p o c h y ł e , p o d o b n i e , j a k d e f o r m a c j e w p o s t a c i l e j ó w s t o ż k o w y c h ** r y s . 2 '. 1 h .
- Z a p a d l i s k a r e g u l a r n e , zwane t a k ż e " u g i ę c i a m i " , " d e f o r m a c j a m i l o k a l n y m i " l u b z a p a d l i s k a m i t y p u I I , ( r y s . 2 . 1 i ) , w p o s t a c i g ł ę b o k i e j , s t r o m e j i m ało r o z l e g ł e j a c k i o s i a d a ń o p r a w i e c i ą g ł e j p o w i e r z c h n i . - Z a p a d l i s k a n i e r e g u l a r n e , b ę d ą c e d e f o r m a c j a m i o p io n o w y c h
ś c i a n a c h na c a ł e j g ł ę b o k o ś c i , z m n i e j s z y m i l u b w i ę k s z y m i n i e r e g u l a r n o - ś c i a m i . W z a l e ż n o ś c i od p r z e k r o j u p o p r z e c z n e g o , s ą n a j c z ę ś c i e j k s z t a ł tem z b l i ż o n e do c y l i n d r a - z a p a d l i s k a c y l i n d r y c z n e (k o m in y ) - ( r y s . 2 . 1 j ) l u b do p r o s t o p a d ł o ś c i a n u ( z a p a d l i s k a p r o s t o p a d ł o ś c i e n n e - r y s . 2 . 1 k ) .
P o ś r e d n i m i fo r m a m i p o m i ę d z y n i e c k a m i o s i a d a ń a d e f o r m a c j a m i n i e c i ą g ł y mi s ą :
- K i e c k i o s i a d a ń o p r o f i l u n i e c i ą g ł y m ( r y s . 2 . 1 1 ) l u b n i e r e g u l a r n y m ( r y s . 2 . 1 m ) , s t a n o w i ą c e s t o s u n k o w o p ł a s k i e o b n i ż e n i a t e r e n o w e , w o b r ę b i e k t ó r y c h s k u p i a s i ę w i ę k s z a l i c z b a n i e c i ą g ł y c h d e f o r m a c j i t y p u l i n i o w e g o , j a k : p ę k n i ę ć , s z c z e l i n i progów ( p o w i e r z c h n i a n i e c i ą g ł a ) l u b g arbów t e r e n o w y c h ( p o w i e r z c h n i a n i e r e g u l a r n a ) . K i e c k i t a k i e p o w s t a j ą n a j c z ę ś c i e j na t e r e n a c h p o d l e g a j ą c y c h w z a s a d z i e d e f o r m a c j o m c i ą g ł y m , a l e w t e d y g d y w s k a ź n i k i d e f o r m a c j i ( £ , T, X) p r z e k r a c z a j ą w i e l k o ś c i IV k a t e g o r i i t e r e n ó w g ó r n i c z y c h .
Wśród o s u w i s k w y r ó ż n i a s i ę n a s t ę p u j ą c e g r u p y :
- S p ły w y , c h a r a k t e r y z u j ą c e s i ę b r a k i e m o k r e ś l o n e j p o w i e r z c h n i p r z e m i e s z c z e n i a i n i e r ó w n ą s z y b k o ś c i ą p o r u s z a j ą c y c h s i ę f r a g m e n t ó w s k a l n y c h . W g r u p i e spływów można w w a r u n k a c h G ó r n o ś l ą s k i e g o Z a g ł ę b i a Węglowego
n a j c z ę ś c i e j w y r ó ż n i ć :
a ) Z ł a z y w y s t ę p u j ą na s t r o m y c h z b o c z a c h i p o l e g a j ą na o b s u n i ę c i u p r z y p o w i e r z c h n i o w e j w a r s t w y utw oró w na s k u t e k d u ż e g o n a w i l g o c e n i a _ z b o c z a . ‘
b ) S p e ł z y s t a n o w i ą d e f o r m a c j ę c h a r a k t e r y z u j ą c ą s i ę b a r d z o pow ol
nym s p e ł z y w a n i e m u p l a s t y c z n i o n e j p o w i e r z c h n i l u b p r z y p o w i e r z c h n i o w e j w a r s t w y utworó w z b o c z y b e z w y r a ź n i e z a z n a c z o n y c h k o n t u r ó w , p o w o d u ją c ą s f a ł d o w a n i e p o w i e r z c h n i t e r e n u .
