Zastosowanie metody sterowania konwergencją do projektowania obudowy wyrobisk kapitalnych w kopalniach podziemnych na przykładzie kopalń JSW S.A.

W warunkach polskiego budownictwa podziemnego obudowę kopalnianych wyrobisk kapitalnych, takich jak komory wykonywane w rejonach podszybi, projektuje się najczęściej jako stalowo-betonową lub stalowo-kotwowo-betonową. Rekomendowana metodyka projektowania oparta jest o normę PN-G-05600:1998. Ponieważ obudowa musi być projektowana jako konstrukcja podatna, w obliczeniach brane jest pod uwagę wyłącznie ciśnienie statyczne. Istotnie odmienne podejście obliczeniowe prezentuje metoda sterowania konwergencją, oparta o wytyczne Nowej Austriackiej Metody Budowy Tuneli. Założenie o konieczności powstrzymania przemieszczeń górotworu na jak najwcześniejszym etapie implikuje konieczność projektowania konstrukcji obudowy ze względu na tzw. ciśnienie deformacyjne. W pracy przedstawiona została metodyka i zależności obliczeniowe wykorzystywane w metodzie sterowania konwergencją. Przykładowe obliczenia wykonane zostały dla rzeczywistych warunków górniczo-geologicznych kopalń JSW S.A. Uzyskane wyniki zweryfikowane zostały za pomocą obliczeń numerycznych prowadzonych metodą elementów skończonych.

In specific conditions of Polish underground construction support of main underground mine workings, such as chambers constructed in the vicinity of shafts, is designed as a composite steel-concrete or steel-bolt-concrete lining. Recommended method of design is based on the norm PN-G-05600:1998. Since a liner must be designed as yieldable construction, only a static pressure is considered in calculations. Significantly different approach is represented by convergence-confinement method, based on recommendations of New Austrian Tunnelling Method. Due to necessity of rock mass displacement prevention at the earliest possible stage, a liner must be designed taking into account so called deformational pressure. In this paper a methodology and calculation formulas, used in convergence-confinement method, are presented. Examples of calculations were made on the basis of real geological and mining conditions of JSW S.A. coal mines. Subsequently obtained results were verified with numerical calculations made with finite elements method.