Gebirgsmechanische Untersuchungen von komplexen Grubengebäuden am Beispiel eines aufgelassenen Gipsbergbaues

Gunter Gschwandtner

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

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Abstract

Die Beurteilung der Langzeitstabilität sowie das Verhalten von komplexen Hohlraumbauten ist ein interdisziplinäres Aufgabengebiet, welches die Bereiche Geologie, Hydrogeologie, Vermessungswesen sowie Geotechnik und Gebirgsmechanik umfasst. Diese Arbeit zeigt anhand eines aufgelassenen Gipsbergbaus, welche Versuche benötigt werden und wie die verschiedenen Methoden sowie Informationen der einzelnen Fachbereiche ineinander greifen, um vorhandene Schwächezonen des Grubengebäudes identifizieren zu können. Diese Daten liefern weiters die Grundlage für analytische und numerische Berechnungsverfahren. Ein Schwerpunkt ist die Erstellung eines komplexen drei-dimensionalen Simulationsmodells. Mit Hilfe solcher Modelle soll aufgezeigt werden, dass die Komplexität von alten, „gewachsenen“ Hohlraumbauten nicht mit zwei-dimensionalen Analysen bzw. Modellen dargestellt werden kann, weil diese ein unzureichendes Ergebnis für die Stabilitätsbeurteilung solcher Untertagebauwerke liefern. Ein nicht zu vernachlässigender Faktor für die Stabilität des Grubenbaues ist der Einfluss von Wasser. Der Laugungsprozess des Gipses führt zu einer Schwächung des umliegenden Gebirges und damit einhergehend zu einer Verringerung der Festigkeit. Der Verlauf des Laugungsprozesses sowie der Materialaustrag werden mittels eines neuartigen Versuchsaufbaus im Detail untersucht. Dieser laugungsabhängige Entfestigungsprozess wurde anschließend in die numerische Simulation implementiert. Mit Hilfe der Versuchsergebnisse, der analytischen Berechnungsergebnisse und der komplexen numerischen 3D Simulation wurden die kritischen Stellen des Grubengebäudes identifiziert, um eine Planung von eventuell erforderlichen Stützmaßnahmen durchführen zu können.
Titel in ÜbersetzungRock mechanical investigation of complex underground mining structures on the example of an abandoned gypsum mine
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDr.mont.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Galler, Robert, Beurteiler A (intern)
  • Antretter, Thomas, Beurteiler B (intern)
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2013

Bibliographische Notiz

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Schlagwörter

  • numerische Simulation
  • Bergbau
  • komplexe Geometrie

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