Thesis--Brunswick. / In Periodical Room.

Zugl.: Freiberg, Univ., Diss., 2001.

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss.

Diss., Technische Wissenschaften ETH Zürich, Nr. 14556, 2002.

Exploitation of difficult potash deposits requires the adaption of mining procedures to the specific local situation. Based on geomechanical models describing the expected rock mechanic behavior the mining procedure is planned and realized. Both mining surveying results and validation of geomechanical models are essential for a safe mining process. The text gives an overview about the current state of mining survey techniques and the procedure to ensure a successful Sylvinite mining process. The interaction of geomechanical prognosis, adapted mining techniques and proactive mining survey support the safe exploitation of difficult potash deposits. / Für die Gewinnung von Kalisalzen in anspruchsvollen Lagerstättenbereichen müssen vorhandene Abbauverfahren an die lokalen Verhältnisse angepasst werden. Auf der Grundlage standortspezifisch entwickelter, geomechanischer Modellvorstellungen zur Vorhersage des Gebirgsverhaltens wird der Abbau geplant und durchgeführt. Vorbereitende und begleitende messtechnische Beobachtungen ermöglichen die Validierung und ggf. erforderliche Anpassung der Modelle und schaffen so die Voraussetzung für einen sicheren Abbau. Der Beitrag soll einen Überblick über den aktuellen Stand der im Werk Werra eingesetzten Messtechnik geben sowie das gesamte Vorgehen am Beispiel eines erfolgreich durchgeführten Sylvinitabbaus in drei Phasen vorstellen. Das dargestellte Zusammenwirken von geomechanischer Prognose, Abbauanpassung und messtechnischer Beobachtung erlaubt die Durchführung eines sicheren Abbaus bei der Gewinnung anspruchsvoller Lagerstättenbereiche.

Die Distinkte-Element-Methode (Programm UDEC von Itasca) wurde angewendet, um das Bruch- und Verformungsverhalten von geklüfteten Gebirgsbereichen beim Tunnelbau und die Interaktionen zwischen Gebirge und Tunnelausbau systematisch zu untersuchen. Durch die numerischen Untersuchungen wurden die Einflussfaktoren auf das Bruch- und Verformungsverhalten und die Hauptversagensarten von geklüftetem Fels aufgezeigt. Ein neues „De- und Reaktivierungsverfahren“ wurde entwickelt und erfolgreich verwendet. Beruhend auf der Simulation der Anker- und Spritzbetonsicherungen und der einzelnen Bauzustände bei Teilausbrüchen wurde ein Konzept zur Beurteilung der Standsicherheit eines Hohlraums in geklüftetem Fels und zur Dimensionierung der Sicherungsmaßnahmen dargestellt.

Exploitation of difficult potash deposits requires the adaption of mining procedures to the specific local situation. Based on geomechanical models describing the expected rock mechanic behavior the mining procedure is planned and realized. Both mining surveying results and validation of geomechanical models are essential for a safe mining process. The text gives an overview about the current state of mining survey techniques and the procedure to ensure a successful Sylvinite mining process. The interaction of geomechanical prognosis, adapted mining techniques and proactive mining survey support the safe exploitation of difficult potash deposits. / Für die Gewinnung von Kalisalzen in anspruchsvollen Lagerstättenbereichen müssen vorhandene Abbauverfahren an die lokalen Verhältnisse angepasst werden. Auf der Grundlage standortspezifisch entwickelter, geomechanischer Modellvorstellungen zur Vorhersage des Gebirgsverhaltens wird der Abbau geplant und durchgeführt. Vorbereitende und begleitende messtechnische Beobachtungen ermöglichen die Validierung und ggf. erforderliche Anpassung der Modelle und schaffen so die Voraussetzung für einen sicheren Abbau. Der Beitrag soll einen Überblick über den aktuellen Stand der im Werk Werra eingesetzten Messtechnik geben sowie das gesamte Vorgehen am Beispiel eines erfolgreich durchgeführten Sylvinitabbaus in drei Phasen vorstellen. Das dargestellte Zusammenwirken von geomechanischer Prognose, Abbauanpassung und messtechnischer Beobachtung erlaubt die Durchführung eines sicheren Abbaus bei der Gewinnung anspruchsvoller Lagerstättenbereiche.

Die Distinkte-Element-Methode (Programm UDEC von Itasca) wurde angewendet, um das Bruch- und Verformungsverhalten von geklüfteten Gebirgsbereichen beim Tunnelbau und die Interaktionen zwischen Gebirge und Tunnelausbau systematisch zu untersuchen. Durch die numerischen Untersuchungen wurden die Einflussfaktoren auf das Bruch- und Verformungsverhalten und die Hauptversagensarten von geklüftetem Fels aufgezeigt. Ein neues „De- und Reaktivierungsverfahren“ wurde entwickelt und erfolgreich verwendet. Beruhend auf der Simulation der Anker- und Spritzbetonsicherungen und der einzelnen Bauzustände bei Teilausbrüchen wurde ein Konzept zur Beurteilung der Standsicherheit eines Hohlraums in geklüftetem Fels und zur Dimensionierung der Sicherungsmaßnahmen dargestellt.

Für die geodätische Überwachung dreidimensionaler Objekte fehlen in der Regel Informationen zur vollständigen Beschreibung der räumlichen Deformation. Um dieses Informationsdefizit zu beheben, können geotechnische Beobachtungen genutzt werden. In der Dissertation wird die Integration dieser Relativmessungen durch ein erweitertes Krigingverfahren gelöst. Dazu werden für den Signal- und Trendanteil der Beobachtungen die nötigen Kovarianz- und Trendmatrizen hergeleitet. Darüberhinaus wird durch die Darstellung der Beobachtungen als lineare Funktionale des Verschiebungsfeldes die Möglichkeit eröffnet, nicht nur das Verschiebungsfeld zu schätzen sondern auch beliebige lineare Funktionale des Verschiebungsfeldes. Das hergeleitete Verfahren wird an zwei praktischen Beispielen demonstriert.

Für die geodätische Überwachung dreidimensionaler Objekte fehlen in der Regel Informationen zur vollständigen Beschreibung der räumlichen Deformation. Um dieses Informationsdefizit zu beheben, können geotechnische Beobachtungen genutzt werden. In der Dissertation wird die Integration dieser Relativmessungen durch ein erweitertes Krigingverfahren gelöst. Dazu werden für den Signal- und Trendanteil der Beobachtungen die nötigen Kovarianz- und Trendmatrizen hergeleitet. Darüberhinaus wird durch die Darstellung der Beobachtungen als lineare Funktionale des Verschiebungsfeldes die Möglichkeit eröffnet, nicht nur das Verschiebungsfeld zu schätzen sondern auch beliebige lineare Funktionale des Verschiebungsfeldes. Das hergeleitete Verfahren wird an zwei praktischen Beispielen demonstriert.