Możliwości stosowania modeli numerycznych do opisu deformacji powierzchni terenu górniczego

W artykule przedstawiono wyniki modelowania numerycznego wpływu prowadzonej eksploatacji górniczej na deformacje powierzchni terenu górniczego przy wykorzystaniu modeli numerycznych bazujących na mechanice ośrodka ciągłego. Do procesu modelowania numerycznego deformacji terenu górniczego, zastosowano program komputerowy FLAC. Analizę oparto na wyidealizowanym przypadku eksploatacji ścianowej. Dla przeprowadzenia symulowanej eksploatacji górniczej i określenia jej wpływu na deformacje powierzchni terenu zbudowano płaski model o wymiarach 2000 m x 1000 m. W modelu rozpatrywano wyłącznie rejon krawędzi rozpoczynającej eksploatację górniczą. Przeprowadzony cykl symulacji komputerowych wykazał, że przy zastosowaniu sprężystego modelu transwersalnie izotropowego oraz modelu ubiquitous joint istnieje możliwość jednoczesnego opisu zarówno przemieszczeń pionowych, jak i poziomych górotworu, wywołanych eksploatacją górniczą. Zgodny z pomiarami opis deformacji powierzchni terenu uzyskano, wprowadzając do modelu transwersalnie izotropowego elementy kontaktowe (interfaces) do modelowania kontaktów międzywarstwowych.

This paper presents the results of numerical modeling of the influence of mining exploitation on the deformations of the surface of the mining area by means of numerical models based on continuum mechanics. The computer program FLAC was used for the process of numerical modeling of the deformation of the mining area. The analysis was based on idealized long wall exploitation. For the purpose of the simulation of the mining exploitation and the determination of the influence on the deformations of the surface mining area a flat model of 2000 m x 1000 m was developed. In the model, only the region of the edge of the mining exploitation was considered. The conducted cycle of the computer simulations shows that the use of elastic transversally isotropic model as well as the ubiquitous joint model enables a simultaneous description of both the perpendicular dislocations and the horizontal dislocations of the rock mass which are triggered by mining exploitation. A correct description of the deformation of the surface area was obtained after introducing to the model the transversally isotropic contact elements (interfaces) used for the modeling of contacts between layers.