Skład operatu

• Sprawozdanie techniczne………………………………………………………......2

• Otrzymana dokumentacja…………………………………………………………..3

• Wykresy wskaźników deformacji……………………………………………….4-13

Sprawozdanie techniczne

1. Dane formalno-prawne:

• Zleceniodawca: Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geodezji Górniczej

i Inżynierii Środowiska;

• Wykonawca: Grzegorz Kruczek;

• Okres wykonywania zlecenia:

1. termin rozpoczęcia prac: 7 XI 2013r.;

2. termin zakończenia prac: 17 XI 2013r.;

• Przedmiot zlecenia: wyznaczenie wskaźników deformacji wzdłuż linii obserwacyjnej dla postępującej eksploatacji złoża w trzech wariantach rozwoju sytuacji.

2. Dokumentacja wykorzystana przy wykonywaniu zlecenia:

• Rodzaj dokumentacji: szkic linii obserwacyjnej wraz z działkami eksploatacyjnymi, pomierzonymi odległościami i danymi koniecznymi do wykonania obliczeń;

• Zakres wykorzystania dokumentacji: wykonanie wykresów obrazujących poszczególne wskaźniki deformacji terenu wraz z postępem eksploatacji na w/w linii obserwacyjnej.

3. Opracowanie wyników:

• Zakres prac obliczeniowych: wyznaczenie wykresów poszczególnych wskaźników deformacji terenu: przemieszczeń pionowych, nachyleń, krzywizn, odkształceń poziomych, przemieszczeń poziomych;

• Sposób wykonania obliczeń: wszystkie obliczenia wykonano w programie wskwin na podstawie wczytanych plików tekstowych zawierających przetworzone dane z otrzymanej dokumentacji.

Kraków, 17 XI 2013r.

Grzegorz Kruczek

…………………………………………….

^podpis

Wykresy wskaźników deformacji

• Wariant a: (a = 0,45; g = 4,0m; tgβ = 2,0; H = 741m; B = 0,40*r)¹

• Wykresy przemieszczeń pionowych:

• Działki eksploatacyjne 1-3:

Dla działek eksploatacyjnych 1 oraz 1 i 2 wykres różni się głównie wartościami maksymalnymi przemieszczeń pionowych wynoszącymi odpowiednio: 94mm

i 540mm. Wzrost wartości przemieszczeń pionowych związany jest

z włączeniem do eksploatacji kolejnych działek eksploatacyjnych.

• Działki eksploatacyjne 1-4:

Po rozpoczęciu eksploatacji działki nr 4 pojawiają się nowe przemieszczenia pionowe linii obserwacyjnej na jej odcinku równoległym do jednego z boków tej działki.

• Działki eksploatacyjne 1-5:

W związku z eksploatacją działki nr 5 przemieszczenia pionowe pokrywają swoim zasięgiem także obszar pomiędzy dwoma polami eksploatacyjnymi. Na wykresie wyraźnie widoczne jest położenie obydwu pól eksploatacyjnych, pomiędzy którymi przemieszczenia pionowe powierzchni terenu są mniejsze.

W każdym z powyższych przypadków największe wartości przemieszczeń pionowych występują na środku pól eksploatacyjnych.

• Wykresy nachyleń wzdłuż profilu:

• Działki eksploatacyjne 1-3:

Dla działek eksploatacyjnych 1 oraz 1 i 2 wykresy nachyleń wzdłuż profilu różnią się odmiennymi wartościami nachyleń minimalnych i maksymalnych:

a) działka 1: T_min = -0,35 mm/km; T_max = 0,35 mm/km;

b) działki 1 i 2: T_min = -2,00 mm/km; T_max = 2,00 mm/km.

• Działki eksploatacyjne 1-4:

W wyniku eksploatacji działki nr 4 następuje zmniejszenie nachyleń maksymalnych powstałych w wyniku eksploatacji działek 1-3; jednocześnie powstają niewielkie zmiany nachyleń (rzędu dziesiątych części mm/km).

• Działki eksploatacyjne 1-5:

W wyniku eksploatacji działki nr 5 następuje dalszy spadek nachyleń maksymalnych powstałych w związku z eksploatacją działek 1-3, wyraźnie widoczne stają się natomiast nachylenia powstałe w związku z eksploatacją pola złożonego z działek

4 i 5.

W każdym z powyższych przypadków największe wartości nachyleń występują w pobliżu krawędzi pól eksploatacyjnych (nie pokrywają się z nimi dokładnie).

• Wykresy krzywizn wzdłuż profilu:

• Działki eksploatacyjne 1-3:

Dla działek eksploatacyjnych 1 oraz 1 i 2 wykresy krzywizn wzdłuż profilu różnią się przede wszystkim minimalnymi i maksymalnymi wartościami krzywizny, które wynoszą:

a) działka 1: K_min = -0,001 1/km; K_max = 0,003 1/km;

b) działka 1 i 2: K_min = -0,009 1/km; K_max = 0,018 1/km;

• Działki eksploatacyjne 1-4:

W wyniku eksploatacji działki nr 4 następują widoczne na wykresie lecz niewielkie zmiany krzywizn wzdłuż profilu.

• Działki eksploatacyjne 1-5:

W wyniku eksploatacji działki nr 5 krzywizny powstałe w związku z eksploatacją pierwszego z pól uległy niewielkiemu zmniejszeniu, a krzywizny wygenerowane przez drugie z pól nabrały rozmiarów.

W każdym z powyższych przypadków maksymalne wartości krzywizn pokrywają się (mniej więcej) ze środkami pól eksploatacyjnych, a minimalne wartości z ich krawędziami.

• Wykresy przemieszczeń poziomych wzdłuż profilu:

• Działki eksploatacyjne 1-3:

Wykresy dla działek eksploatacyjnych 1 oraz 1 i 2 różnią się jedynie zakresami wartości wynoszącymi odpowiednio -50 – 50 mm oraz -295 – 295 mm.

• Działki eksploatacyjne 1-4:

W wyniku eksploatacji działki nr 4 następuje niewielka zmiana przemieszczeń poziomych pierwszego pola eksploatacyjnego. Przemieszczenia związane z drugim polem eksploatacyjnym sięgają około -50 mm.

• Działki eksploatacyjne 1-5:

W wyniku eksploatacji działki nr 5 następuje lokalne nałożenie się na siebie przemieszczeń poziomych, związanych z obydwoma polami eksploatacyjnymi,

i częściowe zmniejszenie ich wartości.

W każdym z powyższych przypadków skrajne wartości przemieszczeń poziomych wzdłuż profilu pokrywają się mniej więcej z krawędziami pól eksploatacyjnych.

• Wykresy odkształceń poziomych wzdłuż profilu:

• Działki eksploatacyjne 1-3:

Wykresy dla działek eksploatacyjnych 1 oraz 1 i 2 różnią się głównie zakresami wartości, które wynoszą odpowiednio: -0,49 – 0,23 mm/m oraz -2,80 – 1,30 mm/m.

• Działki eksploatacyjne 1-4:

W wyniku eksploatacji działki nr 4 nastąpiły jedynie niewielkie zmiany odkształceń poziomych rzędu dziesiątych części mm/m.

• Działki eksploatacyjne 1-5:

W wyniku eksploatacji działki nr 5 odkształcenia poziome spowodowane przez obydwa pola eksploatacyjne uległy wzajemnemu nałożeniu i wzmocnieniu ponad środkiem przerwy pomiędzy polami eksploatacyjnymi.

• Wnioski ogólne:

Rozbieżności w pokryciu ekstremalnych wartość wykresów z określonymi punktami pól eksploatacyjnych mogą wynikać z uwarunkowań geologicznych: głębokości posadowienia złoża i kąta jego upadu.

Przy omawianiu dwóch kolejnych wariantów (b i c), ze względu na podobieństwo wykresów, wyszczególniono jedynie różnice pomiędzy omawianymi sytuacjami a zamieszczonymi powyżej wykresami bez podawania przykładowych zobrazowań graficznych.

• Wariant b: (a = 0,90; g = 2,0m; tgβ = 2,0; H = 741m; B = 0,40*r)

• Wykresy przemieszczeń pionowych: pozostały bez zmian w stosunku do poprzedniego wariantu.

• Wykresy nachyleń wzdłuż profilu: pozostały bez zmian w stosunku do poprzedniego wariantu.

• Wykresy krzywizn wzdłuż profilu: pozostały bez zmian w stosunku do poprzedniego wariantu.

• Wykresy przemieszczeń poziomych wzdłuż profilu: pozostały bez zmian w stosunku do poprzedniego wariantu.

• Wykresy odkształceń poziomych wzdłuż profilu: pozostały bez zmian w stosunku do poprzedniego wariantu.

• Komentarz: brak rozbieżności pomiędzy wariantami a i b wynika z tego, że w wariancie b dwukrotny wzrost wartości współczynnika eksploatacji (a) równoważony jest dwukrotnie mniejszą miąższością pokładu.

• Wariant c: (a = 0,45; g = 2,0m; tgβ = 2,0; H = 741m; B = 0,40*r)

• Wykresy przemieszczeń pionowych:

• Działka eksploatacyjna nr 1: W_max = 47 mm;

• Działki eksploatacyjne nr 1 i 2: W_max = 270 mm;

• Działki eksploatacyjne nr 1-3: W_max = 535 mm;

• Działki eksploatacyjne nr 1-4:

a) pierwsze pole eksploatacyjne: W_max = 535 mm;

b) drugie pole eksploatacyjne: W_max = 60 mm;

• Działki eksploatacyjne nr 1-5:

a) pierwsze pole eksploatacyjne: W_max = 535 mm;

b) drugie pole eksploatacyjne: W_max = 620 mm.

• Wykresy nachyleń wzdłuż profilu:

• Działka eksploatacyjna nr 1: T_min = -0,17 mm/m, T_max = 0,17 mm/m;

• Działki eksploatacyjne nr 1 i 2: T_min = -1,00 mm/m, T_max = 1,00 mm/m;

• Działki eksploatacyjne nr 1-3: T_min = -2,00 mm/m, T_max = 2,00 mm/m;

• Działki eksploatacyjne nr 1-4:

a) pierwsze pole eksploatacyjne: T_min = -2,00 mm/m, T_max = 1,80 mm/m;

b) drugie pole eksploatacyjne: niewielkie zmiany nachyleń rzędu dziesiątych

części mm/m trudne do sprecyzowania;

• Działki eksploatacyjne nr 1-5:

a) pierwsze pole eksploatacyjne: T_min = -2,00 mm/m, T_max = 1,30 mm/m;

b) drugie pole eksploatacyjne: T_min = -1,50 mm/m, T_max = 2,10 mm/m.

• Wykresy krzywizn wzdłuż profilu:

• Działka eksploatacyjna nr 1: K_min = -0,001 1/km, K_max = 0,002 1/km;

• Działki eksploatacyjne nr 1 i 2: K_min = -0,004 1/km; K_max = 0,010 1/km;

• Działki eksploatacyjne nr 1-3: K_min = -0,009 1/km, K_max = 0,019 1/km;

• Działki eksploatacyjne nr 1-4:

a) pierwsze pole eksploatacyjne: K_min = -0,010, K_max = 0,019 1/km;

b) drugie pole eksploatacyjne: występują trudne do jednoznacznego

określenia niewielkie wahania wykresu krzywizn;

• Działki eksploatacyjne nr 1-5:

a) pierwsze pole eksploatacyjne: K_min = -0,009 1/km, K_max = 0,017 1/km;

b) drugie pole eksploatacyjne: K_min = -0,010 1/km, K_max = 0,019 1/km;

c) przerwa pomiędzy polami eksploatacyjnymi: krzywizny sięgają -0,016 1/km

ze względu na nałożenie się minimów krzywizn spowodowanych przez

obydwa pola eksploatacyjne.

• Wykresy przemieszczeń poziomych wzdłuż profilu:

• Działka eksploatacyjna nr 1: U_min = -25 mm, U_max = 25 mm;

• Działki eksploatacyjne nr 1 i 2: U_min = -145 mm, U_max = 145 mm;

• Działki eksploatacyjne nr 1-3: U_min = -290 mm, U_max = -290 mm;

• Działki eksploatacyjne nr 1-4:

a) pierwsze pole eksploatacyjne: U_min = -270 mm, U_max = 290 mm;

b) drugie pole eksploatacyjne: występują niewielkie, trudne do

jednoznacznego określenia przemieszczenia poziome;

• Działki eksploatacyjne nr 1-5:

a) pierwsze pole eksploatacyjne: U_min = -180 mm, U_max = 290 mm;

b) drugie pole eksploatacyjne: U_min = -315 mm, U_max = 225 mm.

• Wykresy odkształceń poziomych wzdłuż profilu:

• Działka eksploatacyjna nr 1: εmin = -0,24 mm/m, εmax = 0,11 mm/m;

• Działki eksploatacyjne nr 1 i 2: εmin = -1,35 mm/m, εmax = 0,65 mm/m;

• Działki eksploatacyjne nr 1-3: εmin = -2,80 mm/m, εmax = 1,30 mm/m;

• Działki eksploatacyjne nr 1-4:

a) pierwsze pole eksploatacyjne: εmin = -2,80 mm/m, εmax = 1,40 mm/m;

b) drugie pole eksploatacyjne: występują niewielkie, trudne do

jednoznacznego określenia odkształcenia poziome;

• Działki eksploatacyjne nr 1-5:

a) pierwsze pole eksploatacyjne: εmin = -2,55 mm/m, εmax = 1,30 mm/m;

b) drugie pole eksploatacyjne: εmin = -2,75 mm/m, εmax = 1,40 mm/m;

c) obszar pomiędzy polami eksploatacyjnymi: odkształcenia poziome sięgają 2,40 mm/m ze względu na nałożenie maksimów odkształceń poziomych spowodowanych przez obydwa pola eksploatacyjne.

• Wnioski: ze względu na dwukrotnie mniejszą miąższość pokładu w stosunku do wariantu a (także dwukrotnie mniejszy współczynnik eksploatacji

w stosunku do wariantu b) wartości ekstremalne poszczególnych wskaźników deformacji są dwukrotnie mniejsze (w granicach zaokrąglenia wyników oraz oszacowania na podstawie wykresów).

---

1. a-współczynnik eksploatacji; g-miąższość złoża; H-głębokość eksploatacji, B-rozpiętość pustki poeksploatacyjnej. Działki 1, 2, 3 stanowią pierwsze pole eksploatacyjne, a działki 4 i 5 drugie pole eksploatacyjne.↩