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 powierzchni 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

Przemieszczenia wyznaczone w zewnętrznym - dla danego obiektu - układzie odniesienia odpowiadają tzw. przemieszczeniom bezwzględnym.
Przemieszczenia wyznaczone we własnym - dla danego obiektu - układzie odniesienia odpowiadają tzw. przemieszczeniom wzglednym.

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.

Skrajne wartości odkształceń na danym terenie.(max, min).

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:

-F1 - strefa wewnętrzna (2/3 całkowitych oddziaływań)

-F2 - strefa zewnętrzna (1/3 oddziaływań)

γzał- kąt załamania warstw =700

γg- kąt graniczny =530

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”.

-  - Kąt zasięgu wpływów głównych, tj. kąt wyznaczający zasięg wpływów do wartości osiadań 0,61% wmax 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 10¹⁰J);

- prędkość fali v [m/s];

- przyspieszenie a [mm/s²].

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

_max ≥ 0,3 mm/m

T_max ≥ 0,5 mm/m

-Wstrząsy górnicze

a ≥ 250 mm/s² v ≥ 10 mm/s (LGOM)

a ≥ 150 mm/s² 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

---