Pełny zestaw zagadnień egzaminacyjnych z przedmiotu

Przekształcenia i Ochrona Terenów

1. Naturalne przekształcenia powierzchni-proszę wymienić.

-Osuwiska
-Spełzywanie
-Zjawiska krasowe
-Ruchy tektoniczne
-Wulkanizm

2. Co to są oddziaływania antropogeniczne.

-Wszelkie bodźce, celowe lub nie, wywoływane przez człowieka w środowisku
naturalnym i powodujące jego reakcję--->
-Przekształcenia terenu – oddziaływania antropogeniczne, które powodują określone
skutki w postaci zmian powierzchni terenu.

3. Geogeniczne formy użytkowania powierzchni ziemi.

-Eksploracja i górnictwo otworowe
- Górnictwo odkrywkowe
- Górnictwo głębinowe

4. Złoże kopaliny-definicja.

-Złoże kopaliny – naturalne nagromadzenie kopaliny w skorupie ziemskiej, wskutek
naturalnych procesów geologicznych, w ilości opłacalnej do gospodarczego
wykorzystania.

5. Złoża i typy form złożowych.

-energetyczne (węgiel kamienny, węgiel brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny),
-metaliczne (miedź, żelazo, cynk, ołów, kobalt, chrom, nikiel),
-chemiczne (siarka, fosforyty, sól kamienna, sól potasowa),
-ceramiczne (kaolin, dolomit, iły)
- budowlane (piasek, żwiry, gliny, kruszywa skalne).
FORMY:
-Pokładowe,
-żyłowe,
-Gniazdowe,
-Soczewkowe,
-Wysadowe,
-Konkrecje,
-Okruchowe.

6. Czym zajmuje się geostatystyka.

Statystyczne metody określania zmienności parametrów (np. złóż surowców
mineralnych). Stosowana współcześnie w wielu dziedzinach nauki i techniki.

7. Geofizyczne metody badawcze-wymienić.

- Metoda georadarowa

- Grawimetria

- Magnetometria

- Metoda magnetotelluryczna (MT)

- Termika

- Metody geoelektryczne

- Sejsmika

- Geofizyka otworowa

8. Zadania geodety górniczego.

-Rozpoznawać i dokumentować zjawiska wywołujące przekształcenia górotworu i
owierzchni terenu (mapy ),
-Badać te zjawiska i procesy ( pomiary deformacji i przemieszczeń ),
-Przewidywać ich skutki ( prognozy/ modelowanie ),
- …i oceniać zagrożenia ( ocena ryzyka ),
- Zapobiegać im ( profilaktyka ).

9. Czynniki wpływające na deformacje powierzchni terenu.

-Głębokość eksploatacji
-Grubość wybieranej warstwy złoża,
-Kształt i wielkość pola eksploatacyjnego,
-System eksploatacji,
-Likwidacja pustki poeksploatacyjnej,
-Typy skał w nadkładzie,
-Miąższość nadkładu trzecio- i czwartorzędowego,
-Ukształtowanie powierzchni terenu,
-Tektonika górotworu,
-Zawodnienie górotworu,
-…

10. Zasady projektowania pomiarów przemieszczeń powierzchni terenu.

-Identyfikacja obiektu
- Określenie zakresu obserwacji
-Dobór metodyki pomiarowej
-Projekt i stabilizacja osnowy pomiarowej
-Przeprowadzenie pomiaru wyjściowego (zerowego)
-kolejne cykle pomiarowe
-Opracowanie wyników
- Prezentacja i interpretacja wyników

11. Jak powinny być nawiązane pomiary przemieszczeń.

- Poza granicami pola przemieszczeń,
- Podszybia szybów chronionych filarami ochronnymi(dla niwelacji)

12. Jak często powinny być prowadzone pomiary przemieszczeń.

-W praktyce przyjmowane są stałe interwały między cyklami pomiarowymi,

-2 tygodnie do 3 miesięcy – znaczna dynamika rozwoju przemieszczeń
kilkadziesiąt mm/dobę),
-0,5 roku do 1 roku – niewielka dynamika rozwoju przemieszczeń (kilka
mm/dobę),

-Istnieją ścisłe zależności pozwalające optymalizować częstotliwość pomiarów
przemieszczeń

13. Jak osiada teren w czasie-proszę narysować wykres.

14. Jakie są charakterystyczne rejony w polu przemieszczeń.

-centrum niecki obniżeniowej,
- rejony krawędzi eksploatacji,
- rejon zasięgu wpływów,
- rejony maksymalnych naprężeń.

15. Przemieszczenie względne-definicja
16. Przemieszczenie bezwzględne-definicja

przemieszczenie-zmiana położenia względem przyjętego układu odniesienia w
określonym interwale czasu

17. Odkształcenie –definicja.

- wzajemna zmiana położenia punktów obiektu w określonym interwale czasu.

18. Odkształcenie liniowe-proszę podać wzór na wyznaczenie tego wskaźnika
deformacji.

- Często definiowane jest jako względna zmiana Długości (tylko w przypadku b.
niewielkich przemieszczeń w stosunku do wymiarów obiektu)

19. Co to jest tensor odkształcenia.

-Jest to macierz wektorów odkształceń

20. Co to jest odkształcenie główne.

21. Co to jest odkształcenie kierunkowe.

-odkształcenia w zadanym kierunku

22. Wielkości opisujące mierzone deformacje górotworu i powierzchni terenu.

-Przemieszczenie pionowe (obniżenie, osiadanie) w,
-Przemieszczenie poziome (przesunięcie) u, v
-Nachylenie T
-Krzywizna K (promień krzywizny R)
-Odkształcenie ε

23. Jak wyznacza się pomierzone nachylenie terenu.

24. Jak wyznacza się pomierzoną krzywiznę terenu.

25. Dobór metodyki pomiarowej przy planowaniu pomiarów deformacji pow. terenu –
podstawowa zasada.

-tempo i wielkość osiadań

-rozległość pola przemieszczeń

26. Teledetekcyjne metody pomiarów ruchów powierzchni terenu.

-InSAR

-termowizja

-skaning laserowy

27. Pomiary przemieszczeń budynków i budowli.

-repery fundamentowe

-pochyłomierze

-punkty kontrolne na budowlach(np. tamach)

-punkty obserwacyjne dla budowli

28. Geodezyjne metody pomiarów deformacji powierzchni terenu.

-niwelacja precyzyjna

-poligonizacja precyzyjna

-sieci kątowo liniowe

-GPS

-sieci przestrzenne (niwelacja trygonometryczna)

-sieci modularne

-sieci hybrydowe(mieszane)

29. Projekt linii pomiarowych – zasady.

- Linia prostopadła do krawędzi pola eksploatacyjnego
- Końce linii poza przewidywanym zasięgiem wpływów eksploatacji
- Punkty pomiarowe równooddalone od sąsiednich punktów
-W wypadku nachylenia złoża należy wydłużyć linie pomiarową
Linie pomiarowe – rzeczywiste warunki
- Miasta - wzdłuż ulic, na pasach zieleni
- Tereny rolne – wzdłuż miedz, dróg polnych

30. W jakich sytuacjach i dlaczego korzystne jest projektowanie i zakładanie rozet
pomiarowych?

-Lokalizacja rozet w pobliżu szczególnie chronionych obiektów (np. zabytkowe
kościoły, obiekty użyteczności publicznej)

31. Etapy opracowania wyników pomiarów deformacji.

-wyrównanie wyników i obliczenie współrzędnych

-obliczenie wartości wskaźników

-wizualizacja wyników obliczeń

-opracowanie wniosków i zalecenia

32. Co to znaczy, że wyznaczone przemieszczenie jest „istotne” z punktu widzenia
dokładności pomiaru?

-wyznaczona wartość jest istotna jeżeli jest większa od błędu pomiaru

33. Założenia modelu Batkiewicza.

-ośrodek kruchy, zbudowany z bloków, pomiędzy którymi są szczeliny,
-bloki przemieszczają się w kierunku pustki (bez zmiany kształtu bloków),
-zmiana relacji między blokami następuje na szczelinach,
-zmiany długości (wydłużenie względne) baz pomiarowych są wynikiem zmian
szerokości szczelin ”s”.

34. Scharakteryzować parametry rozproszenia losowego wskaźników deformacji.

-Odchylenie standardowe:

-współczynnik zmienności:

35. Podział przekształceń powierzchni ze względu na przyczynę.

-bezpośrednie:

ciągłe,
nieciągłe,
górnicze

-pośrednie:

zawodnienie/osuszenie,
wymycie i wyługowienie,
odwodnienie górotworu

36. Założenia metody Schmitza i prognozy obniżeń wg tej metody.

-Eksploatacja górnicza złoża w granicach koła, które wycina ze złoża kąt załamania

γ

załamania

a – współczynnik zależny od sposobu likwidacji
wyrobisk.
γ

załamania

– kąt załamania skał,

ct – czynnik czasu

w

Pmax

= a

.

g

37. Znaczenie parametrów kąta załamania w metodzie Schmitza.

-(patrz wyżej)

38. Założenia metody

Keinhorsta i prognozowanie obniżeń

podział obszaru wpływów na 2
strefy:

-F

1

– strefa wewnętrzna (2/3 całkowitych oddziaływań)

-F

2

– strefa zewnętrzna (1/3 oddziaływań)



zał

- kąt załamania warstw 70

0



g

- kąt graniczny 53

0

39. Funkcja wpływów teorii Knothego i jej parametryzacja.

40. Znaczenie parametrów teorii Knothego.

-r - parametr rozproszenia wpływów (promień zasięgu wpływów głównych)
-a – współczynnik eksploatacji

41. Metody wyznaczania „a”.

- warunki: duże pole eksploatacji z tzw. płaskim dnem dla obniżeń,

- niewielka zmienność miąższości eksploatowanego złoża,

- warunki: mamy wystarczającą ilość danych pomiarowych

do wyznaczenia objętości niecki

42. Metody wyznaczania „tgβ”.

-

β

- Kąt zasięgu wpływów głównych, tj. kąt wyznaczający zasięg wpływów do wartości osiadań 0,61% w

max

od

krawędzi eksploatacji



















Proste wyprowadzenie-było na ćwiczeniach

43. Założenia teorii Knothego.

-Pokłady węgla
-Płytkie zaleganie złoża (do 350 m);
-Pokłady poziome (do 10°);
-Niezaburzona tektonika;
-Jedna parcela;
-Stany ustalone niecki;
-Górotwór nieściśliwy i jednorodny

44. Jakie są warunki optymalne dla poprawnego wyznaczania parametrów teorii.

tg β:
- Linia pomiarowa musi przebiegać prostopadle do krawędzi pola aby T

max

lin

dla

linii było równoznaczne z Tmax dla pola eksploatacyjnego;
- Obniżenia pomierzone powinny odpowiadać ustabilizowanemu stanowi deformacji
(statycznemu)
a:
- płaskie dno niecki obniżeniowej (odpowiednio duże pole eksploatacyjne)

45. Teoretyczne przebiegi wskaźników deformacji nad krawędzią eksploatacji (małe
pole).

46. Teoretyczne przebiegi wskaźników deformacji nad krawędzią eksploatacji (duże
pole)

Pamiętamy że wykres T(nachyleń) jest
odbiciem U, a ε (odkształceń) odpowiednio-
odbicie K

47. Maksymalne wartości wskaźników deformacji.

48. Rzeczywiste przebiegi wskaźników deformacji w rejonie krawędzi.

- profil niesymetryczny β>β’
- nad krawędzią w<0.5wmax
- K i ε osiągają większe wartości
nad
eksploatacją
- na zewnątrz wpływy o
większym zasięgu ale
nieszkodliwe

49. Podać interpretację i genezę współczynnika przemieszczeń poziomych B.

-wg Awierszina B ® odległość od powierzchni tzw.
osi obojętnej czyli poziomu w górotworze, od
którego zanikają ruchy poziome

Ale zgodnie z tą koncepcją zbyt duże były wartości
odkształceń poziomych w stosunku do wyników
obserwacji geodezyjnych. Dlatego skorygowano
wartość B:

Obecnie wyznaczane wartości B wynoszą od 0,22 r do 0,35r (LGOM: Hejmanowski,
Kwinta).

50. Wpływ nachylenia złoża na kształt niecki obniżeniowej.

51. Jaka jest możliwość uwzględnienia złożonych warunków eksploatacji w prognozie
deformacji?

-Zastąpienie pola eksploatacyjnego „elementami
złożowymi”, tzw. Dyskretyzacja złoża

52. Omówić procedurę prognozowania deformacji powierzchni terenu

-Przygotowanie danych:
- Jeżeli istnieje możliwość, to parametry modelu należy
wyznaczyć/zaktualizować (a, r, B);
- Przy prognozach dla powierzchni terenu (całej) określić zakres siatki i odstęp między
punktami;
- dla obiektów specjalnych można założyć grupę punktów obliczeniowych (w
miejscach lokalizacji reperów)
-i wybrać właściwy kierunek obliczeniowy Podobnie kierunek obliczeniowy należy
zadawać dla prognoz wykonywanych dla obiektów liniowych (drogi, rurociągi,
kanalizacja)
-Wyznaczyć okresy obliczeniowe t.j. daty, dla których
wyznaczone zostaną wartości wskaźników deformacji
-Załadowanie danych do programu,
-Weryfikacja jakości i poprawności danych,
-Obliczenia,

-Opracowanie wyników prognozy

53. Kategorie terenu górniczego.

54. Kategorie odporności budynków.

55. Na czym polega ocena zagrożenia terenów górniczych.

-ocena zagrożenia terenów górniczych polega na porównaniu kategorii terenu z
kategoriami odporności budynków dobranych na podstawie punktowej oceny
odporności obiektów budowlanych

56. Omówić możliwe zastosowania profilaktyki górniczej (kiedy, jak?).

-zmniejszenie grubości projektowanej do eksploatacji warstwy złoża (g),
- zmiana systemu eksploatacji (a),

57. Prognozowanie deformacji w górotworze – jakie wskaźniki deformacji są istotne,
jakie są cele takich prognoz?

-odkształcenie pionowe e

z

-wychylenie (szybu) u

z

- krzywizna pionowa K

z

- obniżenie w

w(x,z)

58. Poglądy na kształtowanie się zasięgu wpływów w górotworze – parametr „n”.

59. Teren chroniony i filar ochronny – definicje i omówienie.

-Filar ochronny to obszar, w granicach którego ze względu na ochronę oznaczonych
dóbr, wydobywanie kopalin nie może być prowadzone albo może być dozwolone
tylko w sposób zapewniający ochronę tych dóbr. Filary ochronne zakłada się celem
ochrony terenów chronionych, tzn. mają ograniczyć wpływ deformacji na teren
chroniony w zakresie danej kategorii terenu.
-Teren chroniony wyznacza się na powierzchni terenu

60. Jakie są istotne cechy takich form deformacji nieciągłych jak leje i szczeliny?

-dobrze widoczne poprzez charakterystyczne formy

61. Formy deformacji nieciągłych i ich klasyfikacja

-deformacje powierzchniowe

Leje stożkowe

Zapadliska

Osuwiska

Niecki nieciągłe lub nieregularne

-liniowe

Rowy

Garby

Progi i osuwiska

Szczeliny

pęknięcia

62. Przyczyny powstawania deformacji nieciągłych i rejony w jakich występują.

-stare, płytkie kopalnictwo,
- budowa geologiczna górotworu (tektonika, stratygrafia),
- likwidacja kopalni przez zalanie,
- przyczyny naturalne (migracja wody, pożary podziemne, wpływ czasu),
- obciążenie techniczne powierzchni,
- bieżąca eksploatacja (duże prędkości, przerwy, kumulacja krawędzi)

Rejony wystepowania:

-płytka zawalowa eksploatacja
-aktywacja starych szybów
-strefy uskokowe i pojedyncze uskoki
-wychodnie warstw pokładów
-skumulowane krawędzie frontów

63. Przebieg procesu deformacji w czasie – wyniki obserwacji geodezyjnych.

Fazy procesu obniżeń

1. Faza opóźnienia
2. Faza początkowa
3. Faza intensywna
4. Faza końcowa (gaszenia)

64. Funkcja czasu Knothego i znaczenie współczynnika „c”.

-Eksploatacja natychmiastowa pod punktem
-Analizujemy prędkość osiadania punktu

Przy założeniu, że t = 0, w = 0 i V = ¥

c – globalny współczynnik czasu

65. Parametry czasu w modelu dwustopniowym i ich sens fizyczny.

66. Wpływ prędkości eksploatacji i przerw na deformacje powierzchni.

-równomierne osiadania?

-mniejsze naprężenia w górotworze?

67. Jakie zalecenia należy stosować przy dużych prędkościach podziemnych prac
inżynieryjnych.

-Dla każdego projektowanego wyrobiska ścianowego należy indywidualnie określać
optymalną prędkość eksploatacji
- Eksploatacja prowadzona równomiernie zapewnia bezpieczeństwo obiektów i spadek
zagrożenia wstrząsowego

68. Pojęcia hipocentrum i epicentrum wstrząsu.

- miejsce na powierzchni skorupy ziemskiej położone prostopadle nad ogniskiem
trzęsienia ziemi (hipocentrum)
- Hipocentrum to położone w głębi Ziemi źródło rozchodzenia się fal sejsmicznych,
czyli ognisko trzęsienia ziemi.

69. Ryzyko sejsmiczne – co to jest?

- Ryzyko sejsmiczne= Zagrożenie sejsmiczne* wrażliwość* ekspozycja *koszty
- Zagrożenie sejsmiczne- prawdopodobieństwo wystąpienia wstrząsu gruntu w danym
rejonie na wskutek trzęsienia ziemi bądź wstrząsu indukowanego

70. Parametry wstrząsów – charakterystyka.

1)Intensywność

- magnituda M (Richter)

- energia sejsmiczna E (do 10

10

J);

- prędkość fali v [m/s];

- przyspieszenie a [mm/s

2

].

2)Częstotliwość drgań [Hz] - (1 ¸30 Hz).
3) Zasięg (>100km).
4)Czas trwania drgań (1 ¸ 8 s).

71. Od czego zależy możliwość wystąpienia wstrząsu górniczego w warunkach
eksploatacji złóż?

-parametry prowadzonej eksploatacji górniczej (H,g warstw, resztki);
-regionalne pole naprężeń;
-układ tektoniczny;
-amplifikacja wstrząsu.

72. Skale sejsmiczne.

-SKALA MSK-64- Skala wyróżnia oddziaływanie drgań na:

-ludzi i ich bezpośrednie otoczenie,
-obiekty budowlane,
-przyrodę

-SKALA RICHTERA

-SKALA GSI – 2004

73. Teren górniczy-definicja.

- Teren górniczy - jest to przestrzeń objęta rzewidywanymi szkodliwymi wpływami
robót górniczych zakładu górniczego

74. Obszar górniczy-definicja.

- Obszar górniczy – tereny podlegające eksploatacji kopaliny (nadawany w ramach
koncesji na wydobywanie złoża)

75. Czynniki uwzględniane i kryteria przy wyznaczaniu terenu górniczego w górnictwie
głębinowym.

-Deformacje ciągłe

ε

max

≥

0,3 mm/m

T

max

≥

0,5 mm/m

-Wstrząsy górnicze

a

≥

250 mm/s

2

v

≥

10 mm/s (LGOM)

a

≥

150 mm/s

2

v

≥

5 mm/s (GZW)

76. Czynniki uwzględniane i kryteria przy wyznaczaniu terenu górniczego w górnictwie
odkrywkowym.

zasięg drgań gruntu, powodowany robotami strzałowymi oraz ruchem maszyn i
urządzeń,
-zasięg rozrzutu odłamków skalnych przy prowadzeniu robót strzałowych,
- zasięg oddziaływania uderzeniowej fali powietrznej, pochodzącej od robót
strzałowych,
- zasięg oddziaływania dźwiękowej fali powietrznej, pochodzącej od robót
strzałowych oraz ruchu maszyn i urządzeń,
-zasięg naruszenia naturalnych warunków wodnych spowodowanych ruchem zakładu
górniczego,
-oddziaływania szkodliwych stałych i lotnych substancji mineralnych powstałych w
wyniku ruchu zakładu górniczego,
- zasięg stref ochronnych składów materiałów wybuchowych,
-zasięg innych czynników wpływających na przeobrażenie środowiska naturalnego w
obszarze działalności górniczej (składowanie materiałów łatwopalnych, itp.)

+ tematyka i zadania z zakresu przerobionego w czasie ćwiczeń