Changes of some of the mechanical properties of rocks and rock mass in conditions of mining exploitation and mine workings flooding

Abstract

Eksploatacja górnicza powoduje wpływy w obrębie górotworu, które przejawiają się jego destrukcją i odwodnieniem. Procesy te oddziałują na właściwości skał górotworu powodując ich zmianę, zmianę stanu zagrożeń naturalnych i warunków prowadzenia robót górniczych. Odwadnianie górotworu prowadzi do wzrostu wartości parametrów wytrzymałościowych skał, które ponownie mogą się zmniejszyć na przykład. pod wpływem nasycania ich wodą w procesie zatapiania wyrobisk górniczych. W artykule przedstawiono współzależności zmian warunków geomechanicznych i hydrogeologicznych zachodzących w górotworze pod wpływem eksploatacji górniczej. Na tle wyników porównawczych badań laboratoryjnych i polowych wykonanych przed i po przejściu frontu eksploatacyjnego, scharakteryzowano zmiany wytrzymałości na ściskanie skał znajdujących się w strefie wpływów podbierania i nadbierania pokładu. W nawiązaniu do zmian sytuacji górniczej w GZW po 1945 roku scharakteryzowano zmiany w warunkach hydrogeologicznych i ich wpływ na warunki geomechaniczne w otoczeniu wyrobisk górniczych. Zasygnalizowano znaczenie zmian warunków hydrogeologicznych i geomechanicznych dla prawidłowego wykonywania ocen warunków bezpiecznego prowadzenia robót górniczych.

Mining exploitation exerts on influence within rock mass, which manifests itself in rock mass destruction and dewatering. These processes have on influence on the properties of rocks forming rock mass and causing their alteration, and change of the state of natural hazards and conditions of carrying out mining activities. The dewatering of rock mass leads to increase of values and of strength parameters of rocks, which can once more be decreased, for instance under the influence of their saturation with water in the process of mine workings flooding. The relationships between the changes of the geomechanical and hydrogeological conditions taking place in rock mass under the influence of mining exploitation have been presented in this paper. Against a background of comparative results of laboratory and field testing carried out before and after going through exploitation, changes of compressive strength of rocks located within the impact area of the undermining and the overmining seam have been characterized. With reference to the changes in the mining situation in the Upper Silesian Coal Basin (USCB) after 1945, changes in the hydrogeological conditions and their influence on geomechanical conditions in the area of the mine workings have all been characterized. The significance of the change in the hydrogeological and geomechanical conditions in order that a proper assessment method for conditions of safe running of mining operations has also been addressed.