Influence of time-based parameters of longwall panel exploitation on objects inside rock mass and on the surface

For fifty years the problem of suitable estimation of underground exploitation influence in time (especially exploitation velocity) on surface buildings has been a subject of scientific studies in numerous Mining Science Centers in Europe. The analysis carried out in German Corporation 'Deutsche Steinkohle AG' (from 1990 to 2000) revealed that the exploitation parameters like: velocity of exploitation, period of longwall stoppage (especially at the end of week), differences of velocity of exploitation between two immediate days and velocity of exploitation directly before or after longer stoppage, have a significant influence on damage structure in buildings. The analysis was based on the in-situ measurements of deformation and corresponding measurements of damage in buildings. The underground exploitation carried out incessantly (i.e. seven days in a week), with constant velocity, adjusted to the strength of buildings, is a very effective preventive measure from the perspective of mining damage. The publication presents formulas based on Knothe theory to calculate the value of longwall panel exploitation parameters in time, depending on: dynamic strength of buildings, mining conditions, as well as properties of overburden strata.

---

Od 50 lat przedmiotem badań naukowych wielu europejskich instytutów badawczych jest problem oceny wpływu prowadzenia eksploatacji górniczej w czasie, w szczególności prędkości eksploatacji na obiekty budowlane, które znajdują się na powierzchni terenu. Prowadzone w latach 1990-2000 w niemieckim koncernie Deutsche Steinkohle AG badania, na bazie wyników pomiarów deformacji in situ oraz odpowiadającej im rejestracji i pomiarów uszkodzonych obiektów wykazały jednoznacznie, że parametrami prowadzenia eksploatacji ścianowej w czasie mającymi istotny wpływ na uszkodzenia obiektów są: prędkość eksploatacji górniczej, czas trwania postoju ścianowego (szczególnie na końcu tygodnia), różnica prędkości eksploatacji pomiędzy dwoma sąsiednimi dniami oraz prędkość eksploatacji bezpośrednio przed lub po dłuższym postoju ścianowym. Eksploatacja górnicza prowadzona ciągle, tj. 7 dni w tygodniu oraz ze stałą i dopasowaną do odporności obiektów prędkością jest bardzo efektywnym środkiem profilaktycznym z punktu widzenia szkód górniczych. W pracy zaprezentowano opracowane na podstawie teorii Knothego wzory, które umożliwiają wyznaczenie wartości parametrów prowadzenia eksploatacji ścianowej w czasie. Wzory te, zależą od odporności "dynamicznej" obiektów powierzchni, od danych geometrycznych opisujących projektowaną eksploatację górniczą oraz od własności nadległego górotworu w postaci parametrów teorii Knothego