Erfahrungsbericht zum Steinkohlenbergbau in Mosambik: Die Republik Mosambik ist ein schwach entwickeltes Agrarland mit einer bescheidenen Verarbeitungsindustrie, vorwiegend in den Hafenstädten, und einer Infrastruktur, die viele Wünsche offenlässt. Reich ist das Land an unterschiedlichen Rohstoffen. Neben Vorkommen an NE-Metallen, Tantal, Halbedelsteinen und Erdöl sind die umfangreichen Steinkohlenlagerstätten vor allem in der Provinz Tete am Sambesi zu nennen, die jedoch bis zum Ende des 20. Jahrhunderts nur in sehr bescheidenem Umfang erschlossen waren.

Im Rahmen einer Diplomarbeit wurden 2015 die untertägigen Polygonzugnetze der Gruben Unterbreizbach/Merkers der K+S KALI GmbH im Lagebezug ETRS89/UTM neu orientiert und Ergebnisse verschiedener Messepochen ausgeglichen. Für die Schaffung eines weiteren Anschlusspunktes erfolgten zur Koordinatenübertragung im Schacht Merkers 2 eine mechanische Schachtlotung und eine Steilschachtmessung nach dem Verfahren von Mecke/Ackermann aus dem Jahr 2002. Die Methoden werden gegenübergestellt und die erreichten Genauigkeiten diskutiert. / Within the framework of a diploma thesis the underground mining coordinate system of Unterbreizbach/Merkers K+S KALI GmbH became reorientated in the reference system ETRS89/UTM with an adjustment of results from different ages of measurement. For the development of a further termination point a mechanical shaft plumbing and a steep shaft measurement according to Mecke/Ackermann from 2002 took place. The methods will be compared followed by a discussion of the reached accuracies.

Die Herstellung von optisch realistischen und hochgenauen 3D Modellen stellt eine zentrale Frage im Bereich der geodätischen und markscheiderischen Forschung dar. Mit dem zusehenden Aufkommen unbemannter Flugsysteme haben sich photogrammetrische Messsysteme als erschwingliche und flexible Alternative etabliert, wobei zur Gewährleistung definierter Genauigkeiten und somit zur Verwendung vergleichbarer Systeme für vermessungstechnische Anwendungen eine sorgfältige Flugplanung, Durchführung und Auswertung unbedingte Erfordernisse sind. Im vorliegenden Beitrag wird einerseits auf die laufenden Forschungen zu Genauigkeit und Anwendbarkeit der UAV-basierten Vermessung im Bergbau eingegangen und andererseits werden zukünftige Forschungstendenzen aufgezeigt, wodurch in neue, bislang nicht erreichbare Anwendungsfelder, vorgedrungen werden könnte. / Creating and visualizing realistic and accurate 3D models is a central ambition of research in the field of geodesy and mine surveying. Due to the increasing affordability of un-manned aerial vehicles (UAVs) photogrammetric systems have been well established as affordable and flexible alternative. In order to ensure a certain accuracy and thus to enable the usage for surveying applications, careful flight planning, implementation and evaluation are of special importance. This paper discusses the ongoing research on accuracy and applicability of UAV-based mine surveying as well as future research tendencies, whereby new, currently not achievable fields of application could be investigated.

Neben dem Austausch über die neuesten Entwicklungen im Markscheidewesen und den angrenzenden Fachgebieten stand zum Geokinematischen Tag 2016 vor allem das Jubiläum des emeritierten Professors für Markscheidewesen der TU Bergakademie, Dr.-Ing. habil. Jürgen Fenk, im Mittelpunkt.

Die Endlagerbranche steht vor einem tiefgreifenden Wechsel. Die bisherigen Organisationseinheiten DBE mbH, ASSE GmbH, Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) werden neu sortiert und in der neugegründeten Bundes-Gesellschaft für Endlagerung verschmolzen. Eine neue Genehmigungsbehörde, das Bundesamt für Kerntechnische Entsorgungssicherheit (BfE) wird geschaffen. Im Ergebnis dieser Neustrukturierung gibt es eine klare Aufgabentrennung zwischen Regulator und Operator. Darüber hinaus führt die Zusammenlegung der bisher verteilten Aufgaben vom Bauherr und ausführender Baufirma zu Synergieeffekten und einer größeren Umsetzungskompetenz in den Endlagerprojekten. Die neue Bundes-Gesellschaft für Endlagerung (BGE) wird sowohl in der Tiefe als auch in der Breite ihre Aktivitäten jede der bisher bestehenden Organisationen übertreffen und daher eine höhere Schlagkraft haben.

Der verantwortungsbewusste Umgang mit alt- und nachbergbaulichen Strukturen umfasst den Aufbau und die Entwicklung eines Risikomanagementsystems. Aktuelle Informationen über die Stabilität der bergbaulichen Objekte, ihren Zustand und mögliche Auswirkungen auf die Tagesoberfläche werden durch ein Monitoringprogramm bereitgestellt. Der Beitrag behandelt die Zusammenhänge zwischen den bergbaulichen Elementen/ Objekten, den Ereignissen an der Tagesoberfläche, den zu messenden Parametern und den heute zur Verfügung stehenden Monitoringverfahren. In einem besonderen Fokus stehen alle Verfahren, deren Potentiale als besonders untersuchungswürdig eingestuft werden. Dazu zählen insbesondere die Daten des europäischen Erdbeobachtungsprogramms Copernicus. Die bisher gewonnenen Erfahrungen bei der Verschneidung der radarinterferometrischen, multi- und hyperspektralen Daten u.a. der Sentinel-Satelliten, mit den Ereignissen an altund nachbergbaulichen Elementen werden beschrieben. Neben der Analyse von Bodenbewegungsprozessen kommt den Veränderungen des Bodenwassergehaltes, der Vitalität der Vegetation und der Landnutzung eine besondere Bedeutung zu. / The responsible handling of old- and post-mining structures encompasses the installation and the development of a risk management system. Up-to-date information about the mining objects` stability, their condition and possible effects to the ground surface are provided by a monitoring program. This contribution deals with the contexts between the mining objects, the effects to the ground surface, the parameters to be measured and the currently available monitoring methods. The methods which are recognized as extraordinary useful, shall be emphasized within this paper. Among these, the data of the European Earth observation program Copernicus are of a special interest. The to date gained experiences by merging of radar interferometrical, multi- and hyperspectral data with the old- and post-mining elements are being described. Besides the analysis of ground movement processes the variations of soil water, the vegetation’s vitality and the land use are focussed.

Die Nutzung von Flächen mit Altbergbau oder mit natürlichen Hohlräumen im Unter- und Baugrund ist mit erhöhten Risiken behaftet, dass Bauwerke durch unerwünschte Deformationen des Baugrundes in Mitleidenschaft gezogen werden. Eine typische Versagensart ist die Entwicklung von Tagesbrüchen oder Erdfällen, wobei sich Massen in Richtung von Hohlräumen im Unterund und Baugrund verlagern und auflockern. Die Umlagerung von Massen setzt sich solange fort, bis sich ein statisches Gleichgewicht einstellt und eine weitere Fortpflanzung des Bruchvorganges verhindert oder stark reduziert. Die Ermittlung der Versagenswahrscheinlichkeit an einem gegebenen Standort wird nach dem Konzept der geometrischen Wahrscheinlichkeit vorgeschlagen. Die Größe entstehender Tagesbrüche wird dabei als eine Zufallsvariable betrachtet. Die berechneten Versagenswahrscheinlichkeiten können als Grundlage der Risikobewertung von zu schützenden Objekten herangezogen werden. / The use of sites over old mining regions or with natural openings in the ground includes an elevated technical risk, as constructions can be constrained due to unplanned deformations of the subsoil. Typical failure modes include pothole subsidence or earthfalls, when failing soil masses are displaced and loosened stepwise toward a collapsing opening in the ground. The displacement process continues until a stable static equilibrium is reached and a further propagation of displacements is prevented. The determination of the failure probability on a given site due to pothole subsidence is recommended based on the concept of geometric probabilities, considering the subsidence volume as a probabilistic quantity. The failure probabilities can be used for a risk analysis of protected objects on sites with expected pothole subsidence.

Der Abbau der Uranerzlagerstätte Schlema-Alberoda von über Tage bis in eine Teufe von 2000 m und die anschließende Flutung führten zu Einwirkungen auf die Tagesoberfläche u.a. in Form von Senkungen, Hebungen, Horizontalverschiebungen und seismischen Entspannungen. Im Grubenteil Oberschlema entstand durch intensiven Abzug des Eigenversatzes aus dem Firstenstoßbau ein Bruchkörper (sog. Deformationsgebiet), der einen ca. 3,3 km² großen Senkungstrog mit Senkungen bis 6 m, mehrere hundert Meter lange Erdrisse und eine ca. 30 Jahre anhaltende Nachsenkungsphase mit Senkungen bis 3 cm/a verursachte (abbaubedingte Bodenbewegungen). Infolge der abbaubedingten Bodenbewegungen, der Vielzahl von tagesnahen Grubenbauen und daraus entstandener Tagesbrüche, musste der Kurort Oberschlema fast vollständig abgebrochen werden. Das ca. 25 ha große, als Deformationsgebiet bezeichnete Gelände wurde eingezäunt. Nach 1994 entstand in diesem Gebiet ein Kurpark. Mit der Stilllegung der Grube Schlema-Alberoda begann die Flutung. Ab 1998 wurde auch der Bruchkörper geflutet. Entsprechend der bisher beobachteten Bodenbewegungen reagiert der Bruchkörper und das relativ standfeste umgebende Grubengebäude unterschiedlich auf die Flutung. Über dem Bruchkörper wurden Schieflagen um 4 mm/m, Verschiebungen über 15 cm, Zerrungen bis 6 mm/m und Pressungen bis zu 5 mm/m ermittelt. Über dem Grubenteil Niederschlema-Alberoda konnten mit den bis Oktober 2016 durchgeführten Nivellements flutungsbedingte großflächige Hebungen bis 12 cm nachgewiesen werden. Ursache der Hebungen sind Dehnungen des durchbauten Gebirgskörpers bis in eine Teufe von ca. 1000 m. In dem Beitrag wird das für die Beobachtung und Interpretation der geomechanischen Auswirkungen der Flutung der Grube durchzuführende Monitoring sowie einige Ergebnisse vorgestellt.

Zur Überwachung geotechnischer Schwerpunktbereiche kommen in den Tagebauen der Lausitz Energie Bergbau AG unterschiedliche Systeme zum Einsatz. Eine hohe Flexibilität und erweitere Einsatzmöglichkeiten ergaben sich durch die Verbindung einfacher GNSS-Empfänger und geotechnischer Sensoren zu einem Gesamtsystem (A07Geo). Darüber hinaus werden A07-Empfänger zur Bewältigung vielfältiger Fragestellungen herangezogen. Zwei im Bestand der Markscheiderei befindliche UAV’s eröffnen die Möglichkeit, bei geotechnischen Ereignissen schnellstmöglich auch georeferenziertes Bild- und Videomaterial sowie daraus resultierend Volumenbestimmungen und weiterführende Messungen zur Verfügung zu stellen. Daneben werden aktuell geotechnische Einsatzszenarien für eine Wärmebildkamera näher untersucht.

Recently, an efficient resource model updating framework was proposed with the aim of improving the raw material quality control and process efficiency in any type of mining operation. This includes the integration of online-sensor measurements that are obtained during the production into the resource model. The concept has been applied in a coal mining environment with the aim of identifying local impurities in a coal seam and to improve the prediction of coal quality attributes in neighbouring blocks. The goal of this presentation is to demonstrate how the use of the resource model updating framework can provide added value for the mining industry. Both economical and environmental considerations are taken into account when the added value is investigated.