TY - THES

T1 - Geotechnische Charakterisierung des Reviers 6 des Magnesitbergbaus Breitenau

AU - Schinagl, Sebastian

N1 - gesperrt bis 06-03-2022

PY - 2017

Y1 - 2017

N2 - Das Revier VI des Magnesitbergbaus Breitenau, welches sich in einer Teufe von etwa 900 m befindet, wird durch das Gewinnungsverfahren Kammerbau mit Versatz abgebaut. Das Ziel der gegenständlichen Arbeit ist die Quantifizierung der mechanischen Gebirgseigenschaften unter Zuhilfenahme von unterschiedlichen Gebirgsklassifikationsverfahren sowie von in-situ- und Laborversuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass die berechnete Gebirgsfestigkeit im Durchschnitt über den im Revier 6 angenommenen Spannungen liegt. Zur Beurteilung des Gebirges wurden in einem ersten Schritt jene Gebirgseigenschaften beschrieben, die wesentlich zur Gebirgsfestigkeit beitragen. Für die Festigkeitseigenschaften des Gebirges sind die Scherfestigkeit von Diskontinuitäten, der Zerlegungsgrad des Gebirges und die Gesteinsfestigkeit entscheidend. Die Gesteinsfestigkeit kann durch einfache Laborversuche bestimmt werden, während die anderen beiden Faktoren deutlich aufwendiger mithilfe von Bewertungssystemen, darunter Gebirgsklassifikationsverfahren, abgeschätzt werden. Es wurden Gebirgsklassifikationsverfahren verschiedener Autoren angewendet, um die mechanischen Gebirgseigenschaften zu quantifizieren. Aufgrund der Inhomogenität des Gebirges wurde das Gebirge in Abschnitte unterteilt und abschnittsweise aufgenommen und geotechnisch beurteilt. Zusätzlich wurden dem Gebirge Bohrkerne entnommen, um die Festigkeitseigenschaften des Gesteins beurteilen zu können. Anschließend konnte die Gebirgsfestigkeit anhand verschiedener Systeme berechnet werden. Die vorherrschenden primären Gebirgsspannungen wurden mittels einer zweidimensionalen Spannungsanalyse des Profils des Berghanges, unter dem sich die Lagerstätte befindet, durchgeführt. Die großen lokalen Unterschiede der Gesteinsfestigkeit und des Zerlegungsgrades des Gebirges führen bei abschnittsweiser Analyse zu Ungenauigkeiten. Aus diesem Grund wurden die einzelnen Gebirgsparameter entsprechend ihrer realen Verteilung durch eine Anzahl diskret verteilter Zufallszahlen abgebildet und damit, ähnlich einer Monte-Carlo-Analyse, die Gebirgsfestigkeit berechnet. Die Ergebnisse wurden mit einem einfachen Verfahren zur Gebirgsbeurteilung, dem „Rock Condition Factor“ verglichen, welcher das Ergebnis der im Rahmen dieser Diplomarbeit durchgeführten Untersuchungen bekräftigt. Im Schnitt betrug die ermittelte Gebirgsfestigkeit 33% der durchschnittlichen Gesteinsfestigkeit.

AB - Das Revier VI des Magnesitbergbaus Breitenau, welches sich in einer Teufe von etwa 900 m befindet, wird durch das Gewinnungsverfahren Kammerbau mit Versatz abgebaut. Das Ziel der gegenständlichen Arbeit ist die Quantifizierung der mechanischen Gebirgseigenschaften unter Zuhilfenahme von unterschiedlichen Gebirgsklassifikationsverfahren sowie von in-situ- und Laborversuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass die berechnete Gebirgsfestigkeit im Durchschnitt über den im Revier 6 angenommenen Spannungen liegt. Zur Beurteilung des Gebirges wurden in einem ersten Schritt jene Gebirgseigenschaften beschrieben, die wesentlich zur Gebirgsfestigkeit beitragen. Für die Festigkeitseigenschaften des Gebirges sind die Scherfestigkeit von Diskontinuitäten, der Zerlegungsgrad des Gebirges und die Gesteinsfestigkeit entscheidend. Die Gesteinsfestigkeit kann durch einfache Laborversuche bestimmt werden, während die anderen beiden Faktoren deutlich aufwendiger mithilfe von Bewertungssystemen, darunter Gebirgsklassifikationsverfahren, abgeschätzt werden. Es wurden Gebirgsklassifikationsverfahren verschiedener Autoren angewendet, um die mechanischen Gebirgseigenschaften zu quantifizieren. Aufgrund der Inhomogenität des Gebirges wurde das Gebirge in Abschnitte unterteilt und abschnittsweise aufgenommen und geotechnisch beurteilt. Zusätzlich wurden dem Gebirge Bohrkerne entnommen, um die Festigkeitseigenschaften des Gesteins beurteilen zu können. Anschließend konnte die Gebirgsfestigkeit anhand verschiedener Systeme berechnet werden. Die vorherrschenden primären Gebirgsspannungen wurden mittels einer zweidimensionalen Spannungsanalyse des Profils des Berghanges, unter dem sich die Lagerstätte befindet, durchgeführt. Die großen lokalen Unterschiede der Gesteinsfestigkeit und des Zerlegungsgrades des Gebirges führen bei abschnittsweiser Analyse zu Ungenauigkeiten. Aus diesem Grund wurden die einzelnen Gebirgsparameter entsprechend ihrer realen Verteilung durch eine Anzahl diskret verteilter Zufallszahlen abgebildet und damit, ähnlich einer Monte-Carlo-Analyse, die Gebirgsfestigkeit berechnet. Die Ergebnisse wurden mit einem einfachen Verfahren zur Gebirgsbeurteilung, dem „Rock Condition Factor“ verglichen, welcher das Ergebnis der im Rahmen dieser Diplomarbeit durchgeführten Untersuchungen bekräftigt. Im Schnitt betrug die ermittelte Gebirgsfestigkeit 33% der durchschnittlichen Gesteinsfestigkeit.

KW - Gebirgsmechanik

KW - Gebirgsklassifikation

KW - Gebirgsfestigkeit

KW - Gesteinsfestigkeit

KW - rock mechanics

KW - rock mass classification

KW - rock mass strength

KW - rock strength

M3 - Masterarbeit

ER -