TY - THES

T1 - Untersuchungen zur Baufeldbreite im geplanten untertägigen Bergbau Bürgl

AU - Brandner, Nikolaus

N1 - gesperrt bis 09-09-2027

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - Ein zentrale Fragestellung in der Abbauplanung des Bergbau Bürgl ist die regionale Stabilität und die Dimensionierung der Baufelder. Dabei nimmt die Auslegung der Baufeldbreite eine zentrale Rolle in Bezug auf die Baufeldstabilität und das Ausbringen ein. Die Berechnung der Baufeldbreite ist eine bedeutsame und komplexe Thematik und steht daher im Zentrum dieser Masterarbeit. Es werden bestehende Berechnungsmethoden auf ihre Anwendbarkeit am Bergbau Bürgl geprüft und ein DEM-Modell (Diskrete Elemente Methode Modell) zur Baufeldbreitenberechnung entwickelt. Die Auswahl von Berechnungsmethoden zur Baufelddimensionierung ist von der Baufeldart und der vorliegenden Gebirgssituation abhängig. In der Arbeit werden daher Baufeldarten und ihre zugehörigen Lastableitungskonzepte sowie die korrespondierenden Berechnungsmodelle analysiert und auf ihre Anwendbarkeit am Bergbau Bürgl geprüft. Im Zuge dessen wird festgestellt, dass dort kein bestehendes Berechnungsmodell anwendbar ist. Begründet wird dies mit den Einschränkungen der bestehenden Methoden das Gefüge zu berücksichtigen und die lokale Stützwirkung von Baufeldfesten entsprechend darzustellen. Daher wird ein numerisches DEM-Modell entwickelt, welches diese Gegebenheiten berücksichtigen kann und mit welchem Baufeldbreitenberechnungen durchgeführt werden können. Kernelement des numerischen Modells ist ein Gebirgsbalken der das Baufeld überspannt und die Last in die Auflager beziehungsweise in massive Barrierefesten ableitet. Aufgrund der zahlreichen Einflussparameter wird eine ausführliche Parameterstudie durchgeführt, in welcher wesentliche Modellmechanismen und Trends identifiziert werden. Darauf aufbauend wird das Modell anhand von zwei Fallstudien validiert. Die Erkenntnisse aus der Parameterstudie und der Modellvalidierung werden dann zusammengeführt und die Baufeldbreitenberechnungen für den Bergbau Bürgl durchgeführt. Dabei werden sowohl Baufeldbreiten als auch Schwebenmächtigkeiten berechnet. Um mit bestehenden Unsicherheiten in der Praxis umzugehen, werden zuletzt die Abbausequenz und ein begleitendes Monitoringprogramm diskutiert.

AB - Ein zentrale Fragestellung in der Abbauplanung des Bergbau Bürgl ist die regionale Stabilität und die Dimensionierung der Baufelder. Dabei nimmt die Auslegung der Baufeldbreite eine zentrale Rolle in Bezug auf die Baufeldstabilität und das Ausbringen ein. Die Berechnung der Baufeldbreite ist eine bedeutsame und komplexe Thematik und steht daher im Zentrum dieser Masterarbeit. Es werden bestehende Berechnungsmethoden auf ihre Anwendbarkeit am Bergbau Bürgl geprüft und ein DEM-Modell (Diskrete Elemente Methode Modell) zur Baufeldbreitenberechnung entwickelt. Die Auswahl von Berechnungsmethoden zur Baufelddimensionierung ist von der Baufeldart und der vorliegenden Gebirgssituation abhängig. In der Arbeit werden daher Baufeldarten und ihre zugehörigen Lastableitungskonzepte sowie die korrespondierenden Berechnungsmodelle analysiert und auf ihre Anwendbarkeit am Bergbau Bürgl geprüft. Im Zuge dessen wird festgestellt, dass dort kein bestehendes Berechnungsmodell anwendbar ist. Begründet wird dies mit den Einschränkungen der bestehenden Methoden das Gefüge zu berücksichtigen und die lokale Stützwirkung von Baufeldfesten entsprechend darzustellen. Daher wird ein numerisches DEM-Modell entwickelt, welches diese Gegebenheiten berücksichtigen kann und mit welchem Baufeldbreitenberechnungen durchgeführt werden können. Kernelement des numerischen Modells ist ein Gebirgsbalken der das Baufeld überspannt und die Last in die Auflager beziehungsweise in massive Barrierefesten ableitet. Aufgrund der zahlreichen Einflussparameter wird eine ausführliche Parameterstudie durchgeführt, in welcher wesentliche Modellmechanismen und Trends identifiziert werden. Darauf aufbauend wird das Modell anhand von zwei Fallstudien validiert. Die Erkenntnisse aus der Parameterstudie und der Modellvalidierung werden dann zusammengeführt und die Baufeldbreitenberechnungen für den Bergbau Bürgl durchgeführt. Dabei werden sowohl Baufeldbreiten als auch Schwebenmächtigkeiten berechnet. Um mit bestehenden Unsicherheiten in der Praxis umzugehen, werden zuletzt die Abbausequenz und ein begleitendes Monitoringprogramm diskutiert.

KW - Gebirgsmechanik

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M3 - Masterarbeit

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