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

B IfG 19/2003 Rev. 02
Tragfähigkeitsanalyse des Gesamtsystems der Schachtanlage Asse
in der Betriebsphase
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Zur Klärung, ob gebirgsmechanische Vorgänge im Abbauhorizont, wie das in situ
beobachtete Versagen der Schweben, ausreichen, um das gemessene
Verschiebungsverhalten nachzubilden, wurde in [6] eine Voruntersuchung durchgeführt, in
der ab dem Jahr 1983 die Schwebenbrüche im Modell durch Löschen der entsprechenden
Elemente vorgegeben wurden. Im Ergebnis dieser Berechnung ergibt sich zwar eine
Zunahme der Pfeilerstauchung, die aber durch eine größere Verschiebungsgeschwindigkeit
des Nordstoßes gekennzeichnet ist. Das widerspricht dem In-situ-Beobachtungsbefund mit
einer überwiegenden Verschiebungskomponente aus Süden. Mitte der 80er Jahre trat nicht
nur eine Konvergenzbeschleunigung ein, gleichzeitig kam der Hauptanteil der
Verschiebungen nicht mehr aus Norden, sondern wurde durch die Verschiebung des
südlichen Deckgebirges beigetragen. Die Verschiebungsbeschleunigung ist demzufolge aus
dem Versagen der Schweben allein nicht zu erklären.
Die Dominanz des Verschiebungsanteils aus südlicher Richtung ist nur mit
Festigkeitsüberschreitungen und daraus folgenden plastischen Deformationen im
Deckgebirge zu begründen. Ohne eine solche Simulation würden die Kriechdeformationen
im Carnallitit und Steinsalz des Sattelkerns überwiegen. Ab Mitte der 80er Jahre entstanden
im Deckgebirge Bruch- und Scherzonen, in denen Flüssigkeitsdrücke mechanisch wirksam
wurden. Mit fortschreitender Konvergenz des Abbausystems an der Südflanke weiteten sich
diese Bruch- und Scherzonen aus, so dass der Fluiddruck in zunehmendem Maße die
Eigentragfähigkeit des Deckgebirges verringerte und zu einer zusätzlichen Belastung der
Tragelemente im Tragsystem an der Südflanke führte. Im Ergebnis umfangreicher
Fallstudien wurde damit ein physikalisch plausibles Modell zur Nachbildung der
Standortdaten gefunden.
In den Anlagen 60 und 61 sind die Scherdeformationen im Deckgebirge und Grubengebäude
sowie die mit einem Fluiddruck beaufschlagten Deckgebirgsbereiche im Jahr 2004
dargestellt. In Anlage 60 ist zu erkennen, dass die erhöhten Scherdeformationen im
Deckgebirge (Scherdeformationen > 12 %) eine Gleitfläche mit Gewölbewirkung über dem
Steinsalzfeld der Südflanke ausweisen. Die auftretenden Scherdeformationen im Oberen
Buntsandstein (insbesondere im Rötanhydrit) und an der Schichtgrenze zum Unteren
Muschelkalk begründen entsprechend der dargelegten Modellierung die in Anlage 61
gezeigten lokalen Initialisierungen von hydraulischen Drücken mit unterschiedlichen
Wirkfaktoren. Es ist bemerkenswert, dass die angelegten tektonischen Trennflächen der
Großklüfte die Scherbänder nur unwesentlich in ihrer Lage beeinflussen. Die Lage der
Scherbänder wird vorrangig vom Verschiebungsfeld in Hohlraumrichtung und den daraus
resultierenden Festigkeitsüberschreitungen verursacht.
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