Ocena stopnia bezpieczeństwa wyrobisk korytarzowych zlokalizowanych na terenach pogórniczych

Na terenach pogórniczych zlokalizowanych jest wiele wyrobisk korytarzowych, które nie zostały zlikwidowane poprzez ich podsadzenie i niejednokrotnie w długim okresie czasu istniały jako pustki w górotworze. W okresie istnienia tych wyrobisk w ich otoczeniu zachodzą procesy degradacyjne pogarszające warunki utrzymania stateczności i w konsekwencji mogą doprowadzić do ich zawału. Biorąc pod uwagę małą głębokość, na jakiej są one zlokalizowane, istnienie wyrobisk stwarza często poważne zagrożenie dla powierzchni terenu i jej infrastruktury. Z drugiej strony należy brać pod uwagę wartość historyczną wyrobisk, które często są unikalnym dowodem rozwoju techniki na tych terenach. Problem ten przedstawiono na przykładzie Głównej Kluczowej Sztolni Dziedzicznej w Zabrzu. Do rozwiązania postawionego zadania wykorzystano wyniki badań właściwości skał i górotworu w otoczeniu przedmiotowego wyrobiska, parametry techniczne obudowy oraz przedstawiono analizę jego stateczności. Analizę stateczności wyrobiska oparto na elementach probabilistycznej analizy konstrukcji uwzględniające zmienność budowy i parametrów charakteryzujących masyw skalny, zmienność gabarytów przekroju poprzecznego wyrobiska oraz jego obudowy. Na tej podstawie przedstawiono klasyfikację warunków utrzymania stateczności wyrobiska opartą o prawdopodobieństwo utraty stateczności. Granice poszczególnych klas ustalono na poziomie: klasa I ( p ≤ 0,05), klasa II (0,05 < p ≤ 0,15), klasa III (0,15 < p ≤ 0,30) i klasa IV ( p > 0,30). Zaproponowana klasyfikacja może być podstawą do doboru systemu ochrony wyrobiska uwzględniającego warunki naturalne, techniczne, ekonomiczne i historyczne.

There are many headings in postmining areas that were not liquidated by stowing and repeatedly existed as empty spaces in the rock mass. In the period of the headings existence, degradation processes take place in their neighborhood, which worsen stability maintenance conditions, and in consequence may cause caving. Taking the fact that the headings are localized at a small depth into account, their existence often causes serious danger for the surface and its infrastructure. On the other hand, it is necessary to take the historical value of the headings, which are often unique evidence of technological advancement into consideration. The problem was presented based on the Główna Kluczowa Sztolnia Dziedziczna in Zabrze. Technical rock and rock mass property research results and support technical parameters were used to solve the task, and an analysis of its stability was presented. The analysis was based on elements of a probabilistic construction analysis, which takes into account the changeability of the support and parameters that characterize the rock mass, the changeability of the heading and its supports cross-section gauge. On that basis, a classification of heading stability maintenance conditions was presented, on the basis of stability loss probability. Border individual classes were established on the following levels: class I (p≤0,05), class II (0,05 < p≤0,15), class III (0,15 < p≤0,30) and class IV (p> 0,30). The proposed classification may be the basis for a choice of heading protection system, that takes the natural, technical, economical and historical conditions into account.