Modelowanie numeryczne zjawisk dynamicznych zachodzących w górotworze

Abstract

The paper presents the basic information about mining seismology, induced seismic activity in the region of KWK „Bobrek-Centrum” and geomechanics. Then, the author, on the basis of real data from the above mentioned mine, has developed a numerical models for static and dynamic analysis around the mining excavation, in the wall 3, coal seam 503 in KWK „Bobrek-Centrum”. In the case of static analysis, the impact of the mesh discretization density on the accuracy of distributions of stresses, strains and displacements in the numerical model was discussed. In dynamic analysis, by introducing additional external load (source of tremor) the effect of various parameters on the virtual seismometer record and the stress-deformation distribution was considered. The calculation has been performed in two–dimensional finite difference numerical modelling using software FLAC 7.0 (Itasca). W pracy przedstawione zostały podstawowe informacje dotyczące sejsmologii górniczej, sejsmiczności indukowanej w rejonie KWK „Bobrek-Centrum” oraz geomechaniki. Następnie autor opierając się na rzeczywistych danych pochodzących z wyżej wymienionej kopalni opracował modele numeryczne służące do analizy statycznej oraz dynamicznej wokół wyrobiska, w ścianie 3, w pokładzie 503 KWK „Bobrek-Centrum”. W przypadku analizy statycznej dyskutowano wpływ gęstości siatki dyskretyzacyjnej na dokładność wyznaczenia rozkładów naprężeń, odkształceń i przemieszczeń w modelu numerycznym. W analizie dynamicznej, poprzez wprowadzenie dodatkowego obciążenia zewnętrznego (źródło wstrząsu) rozważano wpływ różnych jego parametrów na zarejestrowany zapis z wirtualnego sejsmometru oraz na rozkład naprężeniowo-deformacyjny. Obliczenia realizowano w układzie dwuwymiarowym, za pomocą metody różnic skończonych w programie FLAC (Itasca) w wersji 7.0.