Some Considerations on Horizontal Displacement and Horizontal Displacement Coefficient B

Open access

Abstract

Mining-induced deformations of the ground surface and within the rock mass may pose danger not only for surface constructions but also for underground objects (e.g., tunnels, underground storages, garages), diverse types of pipelines, electric cables, etc. For a proper evaluation of hazard for surface and underground objects, such parameters as horizontal displacement and horizontal deformations, especially their maximum values, are of crucial importance. The paper is an attempt at a critical review of hitherto accomplished studies and state of the art of predicting horizontal displacement u, in particular the coefficient B, whose value allows determination of the value of maximum displacement if the value of maximum slope is known, or the value of maximum deformation if the value of maximum trough slope is recognized. Since the geodesic observations of fully developed subsidence troughs suggest that the value of the coefficient depends on the depth H, radius of main influences range r and properties of overburden rock, in particular the occurrence of sub-eras Paleogene and Neogene layers (old name: Quaternary and Tertiary) with low strength parameters, therefore a formula is provided in the present paper allowing for the estimation of the influence of those factors on the value of coefficient B.

[1] Akimov A.G., K raschetu naibolshikh gorizontalnykh sdvizhenii zemnoi poverkhnosti pri razrabotke pologikh plastov, Trudy VNIMI, sb. XXXIV, Gosgortekhizdat, 1960.

[2] Akimov A.G. et al., Sdvizhenie gornykh porod pri podzemnoi razrabotke ugolnykh i slancevykh mestorozhdenii, Nedra Publishers, Moscow 1970.

[3] Alejano L.R., Ramirez-Oyanguren P., Taboada J., FDM predictive methodology for subsidence due to flat and inclined seam mining, Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 1999, 36(4), 475–491.

[4] Budryk W., Obliczanie sposobu podziemnej eksploatacji pod obiektami na powierzchni, Przegląd Górniczy, 1952, No. 7–8.

[5] Budryk W., Wyznaczanie wielkości poziomych odkształceń terenu, Archiwum Górnictwa i Hutnictwa, PWN, Kwartalnik, Warszawa, 1953, Vol. 1, b. 1.

[6] Avershyn S.G., Sdwizhenie gornykh parod pri podzemnykh razrabotkakh, Ugletechizdat, Moskva 1948.

[7] Drzęźla B., Przybliżone rozwiązanie równań teorii sprężystości w zastosowaniu do mechaniki górotworu, Archiwum Górnictwa, 1975, Vol. XX, b. 2.

[8] Dymek F., Przemieszczeniowe zadanie brzegowe przestrzennej teorii sprężystości i jego zastosowanie do zagadnień mechaniki górotworu, 1969, Vol. 14, b. 3.

[9] Flisiak J., Mazurek J., Tajduś A., Wyznaczanie parametrów teorii Budryka–Knothego dla polskich kopalń siarki, ZN AGH, Górnictwo, 1992, 16, b. 4,

[10] Hejmanowski R., Kwinta A., Determining the coefficient of horizontal displacements with the use of orthogonal polynomials, Arch. Min. Sci., 2009, Vol. 54, 441–454.

[11] Knothe S., Sroka A., Stochastyczna ocena wpływu eksploatacji na obiekty budowlane w procesie planowania eksploatacji górniczej, 2nd Conference “Bezpieczeństwo i ochrona obiektów budowlanych na terenach górniczych”, Ustroń–Zawodzie, 4–6 October 2010, Główny Instytut Górnictwa Katowice, 2010, 155–173.

[12] Kratzch H., Mining subsidence engineering, Springer-Verlag, Berlin, 1983.

[13] Litwiniszyn J., Równanie różniczkowe przemieszczeń górotworu, Archiwum Górnictwa i Hutnictwa, 1953, Vol. 1, b. 1.

[14] Popiołek E., Ostrowski J., Zależność między nachyleniami a przemieszczeniami poziomymi terenu w ostatecznie wykształconych nieckach osiadania, Ochrona Terenów Górniczych, 1978, No. 46.

[15] Ryncarz T., Ruchy górotworu wywołane wyrobiskami podziemnymi, Skrypty Uczelniane No. 1295, Wydawnictwa AGH, Kraków 1992.

[16] Sałustowicz A., Profil niecki osiadania jako ugięcie warstwy na sprężystym podłożu, Archiwum Górnictwa i Hutnictwa, 1953, Vol. 1, b. 1.

[17] Szpetkowski S., Prognozowanie wpływów eksploatacji złóż pokładowych na górotwór i powierzchnię terenu, Śląskie Wydawnictwa Techniczne, Katowice, 1995.

[18] Tandanand S., Powell L.R., Determining Horizontal Displacement and Strains Due to Subsidence, Report of Investigations 9358 United States Department of the Interior, Bureau of Mines, 1991.

[19] Tajduś K., Numerical simulation of Underground Mining Exploitation influence upon terrain surface, Arch. Min. Sci., 2013, Vol. 58, 605–616.

[20] Sałustowicz A., Mechanika górotworu, Wydawnictwo Górniczo-Hutnicze, 1955.

Studia Geotechnica et Mechanica

The Journal of Wrocław University of Science and Technology and AGH University of Science and Technology

Journal Information

CiteScore 2018: 1.03

SCImago Journal Rank (SJR) 2018: 0.213
Source Normalized Impact per Paper (SNIP) 2018: 1.106

Cited By

Metrics

All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 0 0 0
Full Text Views 127 93 14
PDF Downloads 107 101 3