Wykorzystanie tomografii elektrooporowej do lokalizacji płytkich pustek w górotworze

• Autorzy: Roman Ścigała , Katarzyna Szafulera , Marek Kruczkowski , Krzysztof Tomiczek

Warianty tytułu

The use of Electrical Resistivity Tomography for Identification of Shallow Voids Inside The Rock Mass

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Warunkiem koniecznym do powstawania na powierzchni zapadlisk jest istnienie pustek w górotworze występujących na niewielkich głębokościach. Pustki te mogą być pochodzenia naturalnego (np. zjawiska krasowe) lub antropogenicznego (wskutek dokonanej eksploatacji górniczej). Bez względu na charakter powstania pustki, stanowi ona poważne zagrożenie dla szeroko rozumianego bezpieczeństwa publicznego, z uwagi na zagrożenie wystąpienia deformacji nieciągłych. Aby zagrożenie tego typu można było zlikwidować, niezbędne jest najpierw rozpoznanie lokalizacji pustki, a następnie jej likwidacja, np. poprzez wypełnienie odpowiednim materiałem. Jednym ze sposobów określenia lokalizacji płytkich pustek w górotworze w sposób nieniszczący są metody geofizyczne. W artykule przedstawiony został przykład wykorzystania jednej z metod geofizycznych - tomografii elektrooporowej, do lokalizacji płytkich antropogenicznych pustek w górotworze. Przeprowadzone badania dotyczyły terenu górniczego jednej z kopalń GZW, gdzie w przeszłości na niedużej głębokości prowadzono roboty górnicze. Teren ten wybrano ze względu na stosunkowo dobrze rozpoznaną sytuację geologiczną i górniczą, ale przede wszystkim przez wzgląd na makroskopowo zauważalne zmiany rzeźby terenu korespondujące z lokalizacją wyrobisk górniczych określonych na podstawie map górniczych oraz stwierdzone w przeszłości przez służby kopalni zapadlisko. (abstrakt oryginalny)

EN

The necessary condition for sinkhole creation on the surface there is a void occurrence inside the rock mass, located at shallow depths. Such voids may be of natural (eg. karst phenomena) or anthropogenic origin (as an effect of underground mining works). Whatever the nature of the void is, it creates a serious threat to the broadly understood public safety, due to the risk of discontinuous deformations. For this type of threat to be eliminated, it is necessary to precisely recognize the location of the void firstly, then its liquidation should be done, eg. by filling in with appropriate material. One of the non-destructive ways for determination of the shallow cavities location inside the rock mass are geophysical methods. In the paper, an example of using the electrical resistivity tomography for identification of shallow anthropogenic voids has been presented. The study concerns the mining area of one of the Upper Silesian Basin mines, where in the past the mining works were carried out at shallow depth. This area was chosen because of the relatively well-recognized geological and mining situation, but above all for the sake of macroscopically visible changes in the terrain morphology, corresponding to the location of the mine workings identified on the basis of mining maps and the sinkhole created in the past in this area. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Eksploatacja górnicza; Geofizyka

EN

Mining exploitation; Geophysics

• Czasopismo: Systems Supporting Production Engineering
• Rocznik: 2017
• Numer: 6(3) Rozpoznawanie złóż i budownictwo podziemne
• Strony: 249--256

Twórcy

autor

Roman Ścigała

• Politechnika Śląska

autor

Katarzyna Szafulera

• Politechnika Śląska

autor

Marek Kruczkowski

• Politechnika Śląska

autor

Krzysztof Tomiczek

• Politechnika Śląska

Bibliografia

• M. Chudek, J. Arkuszewski. "Identyfikacja deformacji zapadliskowych w obszarach dawnej i płytkiej eksploatacji górniczej na terenie Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego." Budownictwo Węglowe, nr 4, pp. 3-11, 1980.
• M. Chudek, W. Janusz, J. Zych. Studium dotyczące stanu rozpoznania tworzenia się i prognozowania deformacji nieciągłych pod wpływem podziemnej eksploatacji złóż. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, s. Górnictwo, z. 141, Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 1988.
• Z. Fajklewicz, W. Piwowarski, J. Radomiński, E. Stewarski, A. Tajduś. Badania zmian deformacyjnych w górotworze w celu odtwarzania wartości budowlanej terenów pogórniczych. Kraków: Agencja Wydawn.-Poligraf. Art-Tekst, 2004.
• Z. Fajklewicz. Grawimetria poszukiwawcza. Warszawa: Wydawnictwa Geologiczne, 1973.
• Z. Fajklewicz. Grawimetria stosowana. Kraków: Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne AGH, 2007.
• Z. Fajklewicz. Mikrograwimetria górnicza. Katowice: Wydawnictwo Naukowe Śląsk, 1980.
• Z. Fajklewicz. Zarys geofizyki stosowanej. Warszawa: Wydawnictwa Geologiczne, 1972.
• "GF-Instruments: ARES II, Automatic resistivity & IP system. User guide." Brno, Republika Czeska, 2014.
• A. Kowalski. Deformacje powierzchni w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Katowice: Główny Instytut Górnictwa, 2015.
• M.H. Loke. "Electrical imaging surveys for environmental and engineering studies, a practical guide to 2-D and 3-D surveys." Malaysia, 1997-2000.
• M.H. Loke. "RES2DINV - Geoelectrical Imaging 2D & 3D Geotomo software." Malaysia, 2013.
• M.H. Loke. "Tutorial : 2-D and 3-D electrical imaging surveys." Malaysia, 2014.
• Z. Pilecki (Ed.). Zagrożenie deformacjami nieciągłymi na obszarze górniczym Jaworzno III. Kraków: Wydawnictwo IGSMiE PAN, 2012.
• P. Strzałkowski. Zarys ochrony terenów górniczych. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2010.