The Sentinel-1 constellation provides an effective new radar instrument with a short revisit time of six days for the monitoring of intensive mining surface deformations. Our goal is to investigate in detail and to bring new comprehension of the mine life cycle. The dynamics of mining, especially in the case of horizontally evolving longwall technology, exhibit rapid surface changes. We use the classical approach of differential radar interferometry (DInSAR) with short temporal baselines (six days), which results in deformation maps with a low decorrelation between the satellite images. For the same time intervals, we compare the radar results with prediction models based on the Knothe–Budryk theory for mining subsidence. The validation of the results with ground levelling measurements reveals a high level of resemblance of the DInSAR subsidence maps (−0.04 m bias with respect to the levelling). On the other hand, aside from the explicable exaggeration, the location of the subsidence trough needs improvement in the forecasted deformations (0.2 km shift in location, a deformation velocity four times higher than in DInSAR). In addition, a time lag between DInSAR (compatible with extraction) and prediction is revealed. The model improvement can be achieved by including the DInSAR results in the elaboration of the model parameters.

No abstract

The article presents deformation indexes for three examples, for which the quantitative relations of extreme values were described, including the influence of a coal bed dip and a direction of exploitation. The conclusion regards the mining prevention on minimizing longwall deformation. New experience allows improving methods of theoretical description of deformation, which is the aim of the research continuing at the Central Mining Institute.Keywords: mining exploitation, measured surface deformation, dip of the seam, direction of longwall face, mining prevention W artykule zostały przedstawione czynniki, które w istotny sposób wpływają na rozkład i wielkość ustalonych (asymptotycznych) deformacji powierzchni dla niecek obniżeniowych. W tym celu wykorzystano wyniki obserwacji z trzech rejonów Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, gdzie typowym sposobem wybierania kopaliny jest system ścianowy z zawałem stropu, pojedynczym frontem eksploatacyjnym. Dla każdego przykładu scharakteryzowano warunki górniczo-geologiczne, zakres obserwacji geodezyjnych oraz przeprowadzono analizę rozkładu wskaźników deformacji wzdłuż linii pomiarowych nad polem eksploatacji i w rejonie krawędzi. Ponadto porównano obliczone i zmierzone wskaźniki deformacji (obniżenia, nachylenia, krzywizny pionowe i odkształcenia poziome), przy czym prognozę wsteczną przeprowadzono dla wcześniej wyznaczonych (na podstawie pomiarów) wartości parametrów teorii Knothego-Budryka.Pierwszy przykład (Rys. 1) dotyczy niepełnej niecki obniżeniowej, która powstała nad górotworem wielokrotnie zdeformowanym. Na jej asymetryczny kształt wpłynęły następujące czynniki: nachylenie warstw karbońskich, kierunek eksploatacji, eksploatacja wielokrotna (liczne krawędzie pól eksploatacyjnych) oraz występowanie calizny pokładu w kierunku północnym od krawędzi ściany (filar graniczny). Z wykresów wskaźników deformacji przedstawionych na rys. 2-5 oraz danych zawartych w tabeli 2 * CENTRAL MINING INSTITUTE, PLAC GWARKOW 1, 40-166 KATOWICE, POLAND Unauthenticated Download Date | 5/11/18 6:59 PM 998 wynika, że określone pomiarami wartości ekstremalne wskaźników i ich rozkłady znacznie różnią się w skrzydle północnym i południowym. Niecka od strony wzniosu i krawędzi startowej ściany jest bardziej stroma niż od strony upadu. Nachylenia są dwukrotnie większe (o 100%), odkształcenia poziome 1,79 razy (o 79%), a krzywizny 3,17 razy (o 217%) większe. Z porównania wyznaczonych parametrów teorii Knothego-Budryka oraz rozkładu zaobserwowanych i obliczonych wskaźników deformacji (Rys. 2-5) można stwierdzić, że wartości parametrów różnią się w istotny sposób:-współczynnik eksploatacyjny a jest większy w skrzydle południowym o 43% niż w północnym, -parametr górotworu (tgβ) dla skrzydła północnego jest większy o 100% niż w skrzydle południowym, -obliczone deformacje (tzw. reprognoza) dobrze aproksymują deformacje pomierzone.Drugi przykład (Rys. 6) dotyczy niepełnych niecek obniżeniowych, które wykształciły się na powierzchni w wyniku prowadzenia eksploatacji pokładu z podziałem na dwie warstwy....

No abstract

No abstract