PDF, 15 MB, Datei ist nicht barrierefrei - Asse II

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B IfG 19/2003 Rev. 02 Tragfähigkeitsanalyse des Gesamtsystems der Schachtanlage Asse in der Betriebsphase 75 simuliert, dass näherungsweise der Systemtragwiderstand erhalten bleibt. Daraus ergibt sich jedoch ein Tragwiderstand nur in horizontaler Richtung ohne Lastabtrag der vertikalen Spannungskomponenten aus dem Deckgebirge und es sind vergrößerte Vertikalanteile der Deckgebirgsverschiebungen zu erwarten. Die Modellüberprüfung erfolgte deshalb anhand der Beträge der Verschiebungsvektoren. Wie in Anlage 53 aufgeführt, wurden die Zeitpunkte der Sohlenauffahrungen sowie des Versatzeinbringens wie folgt festgelegt (gewichtet nach dem Schwerpunkt der Aktivitäten): Tabelle 6.2: Auffahrungs- und Versatzzeitpunkte Sohle Zeitpunkt der Auffahrung (gemittelt) Zeitpunkt des Versetzens (gemittelt) 511 1962 2003 532 1958 2002 553 1955 2001 574 1952 2000 595 1949 1999 616 1945 1998 637 1942 1997 658 1939 1992 679 1933 1991 700 1928 1993 725 1926 1989 750 (Na3) 1920 1981 750 (Na2) 1930 1982 775(Na2) 1946 1983 Bis zum Einbringen des Eigenversatzes aus den Auffahrungen des Tiefenaufschlusses bzw. des Fremdversatzes wurden die Abbausohlen mit freier Konvergenz berechnet und danach entsprechend der betrieblichen Vorgaben versetzt. Institut für Gebirgsmechanik GmbH Leipzig; Friederikenstraße 60; 04279 Leipzig; Tel/(Fax): 0341/33600-(0/308)
B IfG 19/2003 Rev. 02 Tragfähigkeitsanalyse des Gesamtsystems der Schachtanlage Asse in der Betriebsphase 76 6.5 Modell der Lastannahmen im Deckgebirge Mit dem oben beschriebenen Rechenmodell unter Einbeziehung der dargelegten Stoffansätze und Materialparameter wurden in den zurückliegenden 10 Jahren eine Vielzahl von Fallstudien mit dem Ziel einer möglichst guten Übereinstimmung der berechneten Verschiebungen, Spannungen und gebirgsmechanischen Reaktionen mit den In-situ- Messwerten durchgeführt [33]. Grundsätzlich hat sich gezeigt, dass mit dem Modell eines steifen Deckgebirges ohne tektonische Elemente infolge der Kriecheigenschaften des Salzgesteins im Sattelkern systematisch größere Verschiebungsanteile aus nördlicher Richtung berechnet werden. Tatsächlich stammen etwa 80 % der Gesamtstauchung aus der südlichen Richtung [17], so dass ein solches Modell nicht den Standortbedingungen entsprechen kann und das Hauptaugenmerk auf eine Verringerung der Steifigkeit des südlichen Deckgebirges gerichtet werden muss. Der Vergleich der Rechenergebnisse mit - den querschlägigen Horizontalverschiebungen - den Pfeilerstauchungen - den Vertikalverschiebungen - der Grenze zwischen Hebung und Senkung im Grubengebäude - den Spannungsmessungen im Anstehenden und Versatz sowie - den Tagesoberflächensenkungen ergab, dass die Festlegung eines elasto-plastischen Materialverhaltens mit der Vorgabe von auf die Verbandsfestigkeit abgeminderten Festigkeiten aus den Laborversuchen sowie die Diskretisierung der Großklüfte allein nicht ausreichten, die In-situ-Messwerte, insbesondere die Erhöhung der Deckgebirgsverschiebungsraten ab Mitte der 80er Jahre, nachzuvollziehen. Eine Simulation der Streckenauffahrungen im Tiefenaufschluss in den 80er Jahren ließ keinen Einfluss auf das Deformationsverhalten der Südflanke erkennen und die Modellierung von Entfestigungs- und Bruchprozessen in den Tragelementen der Südflanke ist im 2D-Modell entsprechend ihrer räumlichen Auswirkungen nicht möglich. Die für die lange Standzeit ohne Versatz zu schwach dimensionierten Tragelemente bilden zwar die eigentliche Ursache für die gebirgsmechanischen Vorgänge an der Südflanke und ihre nachlassende Tragwirkung besitzt einen wesentlichen Einfluss auf die Erhöhung der Deckgebirgsverschiebungsraten, die erhöhte Mobilität im unmittelbaren südlichen Deckgebirge lässt sich jedoch nur mit einer Reduktion der Eigentragfähigkeit im Deckgebirge nachvollziehen. Dies wird durch die im folgenden beschriebenen gebirgsmechanischen Modellvorstellungen umgesetzt. Institut für Gebirgsmechanik GmbH Leipzig; Friederikenstraße 60; 04279 Leipzig; Tel/(Fax): 0341/33600-(0/308)
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60,0 50,0 Differenzspannung [MPa] 4
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80 70 Differenzspannung (MPa) 60 50
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Drucklose Laugeneinleitung 50,0 45,
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26 24 22 20 Markierung als Rahmen =
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Druckzelle (zur Verringerung der Wa
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Institut für Gebirgsmechanik Leipz
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40 Versatzdruck p [MPa] 35 30 25 20
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Differenzspannung [MPa] 35 30 25 20
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80,0 70,0 Mittelwerte aus den Unter
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Versatzdruck pV [MPa] 14 13 12 11 1
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Versatzdruck p V [MPa] 14 13 12 11
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Rötanhydrit so1A Oberer Buntsandst
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Druckspannung negativ Zugspannung p
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Hut su 725 mS so2 so1A 574 mS Salzs
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Beispiele für Hypothesen unter Ver
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30 m = ½ Kammerlänge z Koordinate
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3500 3000 Verschiebung d. Südflank
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Scherdeformation ε s [-] > Institu
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SW NE Magnituden -3 bis -1 Institut
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plastische Volumendilatanz ε V,p [
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Horizontaldeformation (N-S-Richtung
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Größte Hauptspannung σ 1 Kleinst
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Größte Hauptspannung σ 1 Kleinst
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7 6 5 Spannung in MPa 4 3 2 1 0 50
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(Schweben mit Restring) Zeit: 2004
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(Schweben ohne Restring) Zeit: 2004
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Verschiebungsrate [mm/a] 1100 1000
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Maximale Durchfeuchtung -> Die zeit
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ε 0 V,p > 10 0 plastische Volumend
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260 240 220 Verhinderung eines weit
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