Kwalifikacja: GIW.09 - Organizacja i prowadzenie eksploatacji podziemnej złóż
Jakie jest ciśnienie poziome w nietkniętym górotworze na głębokości H = 800 m, przy założeniu m = 3 oraz ciężaru objętościowego skał γ = 25 kN/m3?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
W przypadku obliczania ciśnienia poziomego w górotworze nienaruszonym, istotne jest zrozumienie, jak różne parametry wpływają na ostateczny wynik. Ciśnienie hydrostatyczne w górotworze można obliczyć za pomocą wzoru: P = γ * H, gdzie γ to ciężar objętościowy skał, a H to głębokość. Przy założeniu, że γ = 25 kN/m³ i H = 800 m, otrzymujemy: P = 25 kN/m³ * 800 m = 20,000 kN/m². Jednakże, w kontekście liczby m = 3, która odnosi się do zmniejszenia ciśnienia w wyniku podziemnych robót górniczych, musimy zastosować korektę ciśnienia. Przyjmując, że ciśnienie poziome w górotworze jest obliczane jako P - m * γ * H, otrzymujemy: 20,000 kN/m² - 3 * 25 kN/m³ * 800 m = -10,000 kN/m². Taki wynik wskazuje na ujemne ciśnienie, które może być interpretowane jako dekompresja w wyniku działalności górniczej, co w praktyce mają miejsce w obszarach eksploatacji. Ostatecznie, odpowiedź -10,000 kN/m² jest poprawna i odzwierciedla rzeczywiste warunki w górotworze, co ma kluczowe znaczenie dla projektowania i prowadzenia bezpiecznych operacji górniczych.
W analizie ciśnienia poziomego w górotworze nienaruszonym mogą wystąpić błędne interpretacje, które prowadzą do nieprawidłowych wniosków. Jednym z powszechnych błędów jest założenie, że ciśnienie hydrostatyczne wynosi po prostu iloczyn ciężaru objętościowego skał oraz głębokości, co prowadzi do niewłaściwej interpretacji wyniku. Przykładowo, obliczając ciśnienie jako 25 kN/m³ * 800 m, uzyskuje się wartość 20,000 kN/m², co jest jedynie ciśnieniem hydrostatycznym, a nie uwzględnia to wpływu działalności górniczej. Co więcej, niepełne zrozumienie roli liczby m, która jest wskaźnikiem wpływu robót górniczych, może również prowadzić do błędnych ocen. Liczba m odzwierciedla zmniejszenie ciśnienia wynikające z wydobycia, co jest kluczowe w obliczeniach. Ignorując to, można dojść do wniosku, że ciśnienie jest wyższe niż w rzeczywistości, co może stwarzać fałszywe poczucie bezpieczeństwa w projektach górniczych. Ujemne wartości ciśnienia, jakie uzyskujemy po uwzględnieniu liczby m, nie są przypadkowe; są one wynikiem rzeczywistych warunków w obrębie górotworu po interwencji górniczej. Użycie błędnych założeń w obliczeniach ciśnienia prowadzi do nieodpowiednich decyzji projektowych, które mogą zagrażać bezpieczeństwu operacji górniczych oraz wpływać na stabilność całego systemu geotechnicznego.