Opublikowano: 11.IX.1965 49870 KI. 84 cJMSlZ 84 c 5/08 MKP E 02 d UKD 624.13 Wspóltwórcy wynalazku: doc. mgr inz. Jan Hurysz, mgr inz. Adam Na- turski, mgr inz. Kazimierz Nosek Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice1 (Polska) BIBLIOTEK Sposób zabezpieczenia terenów budowlanych przed skutkami górniczej eksploatacji podziemnej run* u*„ Wynalazek dotyczy sposobu zabezpieczenia tere¬ nów budowlanych przed skutkami górniczej eks¬ ploatacji podziemnej. Na terenach górniczych, obje¬ tych plytka eksploatacja. podziemna spotyka sie czesto jej skutki na powierzchni w postaci zapa¬ dlisk, lejów i dolów. Sa to deformacje powierzchni nieciagle o ograniczonym umiejscowieniu. Przyczy¬ na tego rodzaju naruszenia powierzchni sa zazwy¬ czaj stare pustki poeksploatacyjne w plytkich po¬ kladach. W sprzyjajacych warunkach pustki takie moga utrzymywac sie calkowicie lub czesciowo przez bardzo dlugie okresy czasu, a nastepnie na skutek róznych bodzców moze wystapic ich nagly zawal siegajacy az do powierzchni ziemi z czego tworza sie zapadliska.Utrzymywaniu sie pustek poeksploatacyjnych sprzyja mala glebokosc eksploatacji oraz wieksza wytrzymalosc skal stropowych. I tak na przyklad w skalach mocnych, nawet duze wyrobiska, utrzy¬ maja sie w stanie nienaruszonym, natomiast w mia¬ re zmniejszenia sie zwiezlosci skal stropowych nad pokladem, wystepuja znane w górnictwie rozmaite formy ich naruszenia od obrywania sie stropu, po¬ przez zaciskanie, czesciowe zawaly, az do calkowi¬ tego wypelnienia wyrobiska. Bodzcem dla pózniej¬ szego zawalu wybranych przestrzeni moga byc róz¬ ne przyczyny na przyklad zmiany warunków hy¬ drologicznych górotworu, procesy erozyjne i wie¬ trzenie skal stropowych zmniejszajace ich zwie¬ zlosc, wplywy nastepnej eksploatacji glebszych po- 20 25 kladów, a takze wstrzasy sejsmiczne. Niewatpliwy wplyw maja tu równiez statyczne obciazenia tere¬ nu budowlami oraz wstrzasy dynamiczne powstale przy ruchu maszyn.W odróznieniu od eksploatacji ^glebokiej której skutki rozprzestrzeniaja sie daleko poza obreb krawedzi dokonanej wybierki i to tym dalej im grubsze sa warstwy nadkla u, przy eksploatacji plytkiej leje i zapadliska powstaja bezposrednio nad zawalajacym sie wyrobiskiem. Z tych powo¬ dów tereny naruszone plytka eksploatacja górnicza uwaza sie za niebezpieczne dla budownictwa ko¬ munalnego i przemyslowego, gdyz stosowanie na¬ wet zelbetowych law i plyt fundamentowych, podrazajacych znacznie koszt budowli, nie gwaran¬ tuje jej bezpieczenstwa.Dotychczasowy sposób zabezpieczenia takich tere¬ nów polega na likwidacji pustek poeksploatacyjnych przez podsadzanie ich rozmaitymi materialami pod¬ sadzkowymi. Jesli do plytkich wyrobisk górniczych nie ma dostepu ,to podsadzanie odbywa sie przez otwory wiertnicze z powierzchni. W takim przy¬ padku, trzeba przed tym przeprowadzic dokladne rozpoznanie miejsc wystepowania pustek poeksplo¬ atacyjnych, co jest bardzo pracochlonne i nie daje wystarczajacych wyników. Ponadto brak kontroli co do zupelnosci podsadzania pustek tym sposobem powoduje, ze problem nie jest rozwiazany i nie jest wyeliminowane w zupelnosci ryzyko wystapienia zagrozenia budowli. 498703 Sposób zabezpieczenia terenów budowlanych wedlug wynalazku, usuwa wszystkie dotychczasowe trudnosci i niedomagania, przy czym pozwala na zagospodarodanie terenów, które dotad nie mogly byc wykorzystane ze wzgledu na skutki plytkiej eksploatacji górniczej.Istota wynalazku polega na tym, ze w zagrozo¬ nym terenie, na którym maja byc wzniesione bu¬ dowle, wykonuje sie kotwiowe wzmocnienie posz¬ czególnych warstw górotworu za pcmoca betono¬ wych lub zelbetowych slupów opierajacych sie o sp^g wyeksploatowanego wyrobiska górniczego i podpierajacych jednoczesnie czesciowo lub calko¬ wicie strop tego wyrobiska, przy czym najpierw drazy sie otwory przez poszczególne? warstwy góro¬ tworu az do nienaruszonego spagu, a nastepnie za¬ lewa sie betonem tak; aby calkowicie lub czesciowo wypelnial pustke poeksploatacyjna i wydrazony otwór wraz z odspojeniami lub szczelinami miedzy- warstwowymi. Na spagu wyrobiska tworzy sie od¬ powiedniej wielkosci stopa betonowa o ksztalcie zblizonym do ksztaltu stozka w przekroju piono- ! ~~*% trWVU Wfl73 z JedneJ strony podtrzymuje strop wy- K 'S-oWlkarl z drugiej strony podtrzymuje zakotwio- f ny slupem betonowym rozluzniony i rozwarstwiony naklad górotworu znajdujacy sie nad wyrobiskiem, ' ^r^CfclJ!: Wzmacnia ten górotwór nie dopuszczajac do ~'" dalszych rozwarstwien i rozluznien a w rezultacie do powstawania zapadlisk, lei i dolów w terenie.Zakotwienie rozluznionych warstw górotworu uzys¬ kuje sie dzieki temu, ze odspojenia i szczeliny miedzywarstwowe wypelnia sie betonem którym zalewa sie wydrazony otwór. Oczywiscie szczeliny te wypelniane sa w poblizu otworu, lecz to wystar¬ czy do wzmocnienia górotworu. Wykonany w otwo¬ rze slup betonowy jest zaopatrzony w ten sposób jakgdyby w ramiona podtrzymujace poszczególne warstwy gruntu. W zaleznosci od potrzeby slup be¬ tonowy moze byc zbrojony pretami stalowymi.Otwory do wykonania slupów podporowo-kot- Tviacych wedlug wynalazku, moga byc wydrazone znanymi sposobami wiertniczymi lub górniczymi.Otwory nie musza byc zalewane betonem az do wy- 4 równania z powierzchnia ziemi, poniewaz jest rze¬ cza najwazniejsza aby zabezpieczeniu i wzmocnie¬ niu ulegly warstwy najblizej polozone od stropu wyeksploatowanego wyrobiska. Utworzone slupy 5 pocporowd-kotwiowe nie musza byc powiazane ze stropami fundamentów wznoszonych na powierzch¬ ni ziemi budowli, gdyz ich zadaniem jest wzmoc¬ nienie podloza gruntu budowlanego niedopuszcza- jacego do zawalu, a nie przenoszenie obciazen bu- 10 dowli na warstwy podloza.Opisany sposób wedlug wynalazku ma jeszcze te wielka zalete w porównaniu z doto^hczasowym podsadzaniem pustek poeksploatacyjnych, ze jest cuzo tanszy w wykonaniu i pewniejszy w zabezpie- 15 czeniu terenu. Wykonanie zabezpieczenia mozna ograniczyc tylko dot obszaru strefy posadowienia fundamentów wznoszonych budowli, podczas gdy wedlug dotychczasowego sposobu konieczne bylo kosztowne zabezpieczenie calego obszaru terenu 20 budowlanego. Eliminuje sie równoczesnie dotych¬ czasowa koniecznosc szerokiego wstepnego bada¬ nia rozmieszczenia pustek poeksploatacyjnych oraz bardzo kosztowna i nie pewna kontrole calkowite¬ go wypelnienia tych pustek. 25 PLPublished: 11.IX.1965 49870 IC. 84 cJMSlZ 84 c 5/08 MKP E 02 d UKD 624.13 Inventors: Assoc. Jan Hurysz, MSc, Adam Na- turski, MSc, Kazimierz Nosek, MSc. Patent owner: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice1 (Poland) LIBRARY Method of securing construction areas against the effects of underground mining exploitation of runes * "The invention concerns the method of securing Of construction sites against the effects of underground mining. Shallow exploitation in mining areas. underground often meets its surface effects in the form of sinkholes, funnels and pits. These are surface deformations that are not still of a limited location. The reasons for this kind of surface disturbance are usually old voids in the shallow areas. Under favorable conditions, such voids may remain fully or partially for very long periods of time, and then, as a result of various stimuli, their sudden collapse may occur, reaching to the surface of the earth, which forms a sinkhole. The maintenance of post-exploitation voids is favored by a low depth of exploitation and greater durability roof scales. And so, for example, in strong scales, even large excavations will remain intact, while as the toughness of the roof rocks above the deck decreases, various forms of their violation, known in mining, from breaking the roof, through clamping , it partially collapsed until the pit was completely filled. The stimulus for the subsequent collapse of selected spaces may be due to various reasons, for example, changes in the hydrological conditions of the rock mass, erosive processes and weathering of the roof rocks reducing their fertility, the effects of subsequent exploitation of deeper clades, as well as shocks seismic. Static loads of the site with structures and dynamic shocks caused by the movement of machines also have an undoubted influence here. In contrast to the deep exploitation, the effects of which extend far beyond the edge of the excavation, and the further, the thicker the layers of the wheel overhang, in the shallow operation it pours and sinkholes are formed directly above the collapsing excavation. For these reasons, disturbed areas, shallow mining exploitation is considered dangerous for municipal and industrial construction, because the use of even reinforced concrete lava and foundation plates, which significantly increase the cost of the building, does not guarantee its safety. In the process of liquidation of post-exploitation voids by filling them with various underfloor materials. If shallow mine workings are not accessible, backfilling is done through boreholes from the surface. In such a case, prior to this, it is necessary to carry out an accurate diagnosis of the places of occurrence of post-operational voids, which is very laborious and does not give sufficient results. In addition, the lack of control as to the completeness of filling the voids in this way means that the problem is not solved and the risk of a hazard to the structure is not completely eliminated. 498703 The method of securing construction areas according to the invention removes all the hitherto difficulties and shortcomings, and allows for the development of areas that could not be used so far due to the effects of shallow mining exploitation. The essence of the invention is that in a hazardous area, on on which the structures are to be erected, the anchor reinforcement of individual layers of the rock mass is made behind concrete or reinforced concrete pillars resting on the backbone of the exploited mining excavation and at the same time supporting partially or completely the roof of this excavation, first of all holes through the individual? the layers of the rock to the intact spag, and then poured with concrete; that it completely or partially fills the operational void and the hollow hole together with detachments or inter-layer gaps. A concrete foot of an appropriate size is created on the bottom of the excavation, with a shape similar to the shape of a cone in the vertical section! ~~ *% trWVU Wfl73 on one side supports the ceiling of the v-K 'S-oWlkarl on the other hand it supports the anchored concrete pole loose and stratified rock overlay located above the excavation,' ^ r ^ CfclJ !: Strengthens this rock formation preventing to further delaminations and loosening and, as a result, to the formation of sinkholes, lei and pits in the terrain. Anchoring of the loosened rock mass layers is achieved thanks to the fact that the detachments and inter-layer gaps are filled with concrete which floods the hollow hole. Of course, these gaps are filled with in the vicinity of the hole, but this is enough to strengthen the rock mass. The concrete pole made in the hole is provided in this way with arms supporting the individual layers of soil. Depending on the needs, the concrete pole can be reinforced with steel rods. According to the invention, the supporting-anchor poles can be exposed by known drilling or mining methods. The holes do not have to be flooded with concrete until it is leveled with the ground, as it is of utmost importance to protect and strengthen the layers closest to the roof of the exploited excavation. The created post-bolt poles do not have to be connected with the ceilings of the foundations erected on the ground surface of the building, because their task is to strengthen the subsoil of the construction soil preventing it from collapsing, and not to transfer the loads of the building to the subsoil layers. the method according to the invention also has the great advantage compared to the up to date backfilling of post-mining voids, that it is much cheaper to perform and more reliable in securing the site. The execution of the protection can be limited only to the area of the foundation zone of the foundations of the buildings to be erected, whereas according to the previous method it was necessary to protect the entire area of the building site. At the same time, the hitherto necessity of extensive preliminary research on the distribution of post-exploitation voids and the very costly and uncertain control of the complete filling of these voids are eliminated. 25 PL