Occurrence and influence assessment of mine rooms and galleries on ground surface

Abstract

Na terenie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego istnieją liczne obszary występowania pozostałości płytkiej podziemnej eksploatacji złóż. Należą do nich zarówno wyrobiska historyczne, często o dużej wartości zabytkowej, jak i podziemne komory i chodniki lub ich fragmenty pozostałe po „rabunkowej” eksploatacji, prowadzonej bez uwzględnienia zasad ochrony środowiska. Prowadzenie eksploatacji górniczej pod zurbanizowanymi obszarami GZW wpłynęło na rozwój metod prognozowania deformacji powierzchni terenu, w szczególności dla bieżącej, wielkopowierzchniowej eksploatacji ścianowej. Obliczanie deformacji powierzchni terenu dla pojedynczych niewielkich wyrobisk może opierać się między innymi na geometryczno-całkowej metodzie Budryka-Knothego. W artykule przedstawiono zależności pozwalające na wyznaczanie parametrów deformacji powierzchni terenu dla wyrobisk na głębokościach, dla których możliwe jest stosowanie równań teoretycznych – w strefie występowania deformacji ciągłych. Następnie omówiono istniejące metody określania wpływu podziemnych wyrobisk górniczych leżących w pobliżu powierzchni ziemi, w strefie, w której ich zawał prowadzić może do występowania deformacji nieciągłych, w formie zapadlisk i innych poważnych zaburzeń powierzchni terenu, stwarzających w skrajnej sytuacji, nawet katastrofalne zagrożenie dla obiektów budowlanych i bezpieczeństwa ludności. Na przykładzie przykładowego wyrobiska przedstawiono szereg wyników obliczeń związanych z wpływem głębokości wyrobiska na rodzaj i skalę deformacji powstających na powierzchni ziemi w wyniku ich zawału.On the Area of Upper Silesia Coal Basin exist numerous areas of shallow underground mining remnants. There are both historical workings, often of high monumental value and underground rooms, gates or their parts, remained after “predatory” mining operations, which was conducted unregard environmental protection measure. Mining works under urbanised areas of USCB induced development of ground subsidence modelling for current, longwall mining operations. Geometrical – integral methods developed by Budryk and Knothe can be used for calculating of ground deformations parameters for small workings. The paper presents relations, which allow determination of subsidence parameters for workings located on depths, for which theoretical equations can be used – it means area of continuous subsidence. Next, for underground workings located close to the ground, where their collapse may result in sinkholes and other significant ground disturbances occurrence connected with hazards for building structures and public safety, methods for their prediction have been discussed. On an example of an underground working, a range of calculations results have been presented to show influence of its depth on a type and range of ground deformations resulted from its collapsing