Erfassung der Struktureigenartigkeit und des Spannungszustandes des Felsgebirges bei der Ermittlung der Standfestigkeit von bergmännischen Hohlräumen

Zusammenfassung Erfassung der Struktureigenartigkeit und des Spannungszustandes des Felsgebirges bei der Ermittlung der Standfestigkeit von bergmännischen Hohlräumen.Kennzeichnende Gesteinsbeschaffenheit ist der hohe Ungleichartigkeitsgrad, der durch die beträchtliche Variationsbreite der Zusammensetzung und den Unterschied im Aufbau bedingt ist.In den letzten Jahren wurden ingenieurgeologische Einteilungen der Strukturungleichartigkeiten des Gebirges entwickelt. Diesen Einteilungen liegen Ausmaße der aus dieser oder jener Art der Ungleichartigkeit zusammengesetzten Gefügeblöcke zugrunde. Aúsgehend von solchen Einteilungen und von den Besonderheiten des Spannungszustandes des Gebirges, der durch die Zusammenwirkung von gravitativen und tektonischen Spannungsfeldern hervorgerufen wird, schlagen wir vor, bei der Auswertung der Standfestigkeit von bergmännischen Hohlräumen nach den Hauptarten der bestimmenden Strukturungleichartigkeiten, die die Standfestigkeit der zu untersuchenden Hohlräume bei den konkreten geologischen Verhältnissen beeinflussen, zu gliedern.Aufgrund von Parameterstudien wird weiter vorgeschlagen, in die Berechnung der Standfestigkeit von bergmännischen Hohlräumen die um die Hohlräume herum unter Einwirkung der statischen und dynamischen Beanspruchungen entstehenden Schwächezonen mit einzubeziehen.Es werden auch die Besonderheiten der Entstehung der Schwächezonen in Abhängigkeit von Größe und Verteilung der wirkenden Spannungen sowie von der Strukturungleichartigkeit dargelegt.Es wurden Formeln zur Berechnung der Standfestigkeit von Hohlräumen in Abhängigkeit von der festgestellten Strukturungleichartigkeit entwickelt. Ferner werden Beispiele zur Lösung von praktischen Aufgaben angeführt, bei denen nur gravitative Spannungen im Gebirge wirken, aber es werden auch Beispiele gezeigt, bei denen tektonische Spannungen vorherrschen.

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Summary Registration of Structure Features and Rock Ledge Masses Stress State When Estimating Mine Working Stability. The characteristic feature of rock mass is high heterogeneity rate caused by broad variations of composition and differences in structure. Even higher heterogeneity rate characterizes rock ledge masses in situ.During recent years engineering-geological classifications of rock masses heterogeneities have been worked out. They are based on sizes of structural blocks formed by either kinds of heterogeneities. Taking the worked out classifications as basic and also preceding from the peculiarities of rock masses stress state, caused by mutual effect of gravitational and tectonic fields stresses, it is suggested while estimating mine workings stability to expose main kinds of heterogeneities which determine the workings stability under consideration, in concrete mining-geological conditions.It is suggested to estimate mine workings stability in rock ledge masses by calculating parameters of weakened zone which appears around the mine workings under the influence of static and dynamic loadings.The peculiarities of the weakened zone formation depending on the values and distribution of acting stresses and kinds of structural heterogeneities which determine working stability in the taken concrete conditions are under consideration. An apparatus of formulae for estimation of workings stability depending on distinguished structural heterogeneities has been worked out. Examples of practical tasks solving when only gravitational stresses act in the massif and in the conditions of tectonic stresses prevalence as well, are given.

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Vortrag gehalten auf dem XXV. Geomechanik-Kolloquium in Salzburg, 1976.

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Mit 5 Abbildungen