Original title:
Stanovení in-situ napjatosti v PVP Bukov II – Průběžná zpráva č. 1
Translated title:
Determination of in-situ stress in Bukov URF II - Interim report n. 1
Authors:
Staš, Lubomír ; Souček, Kamil ; Malík, Josef ; Waclawik, Petr ; Vavro, Martin ; Kolcun, Alexej ; Kukutsch, Radovan ; Kohut, Roman ; Hlaváček, Petr ; Georgiou, Lucie Document type: Research reports
Year:
2024
Language:
cze Abstract:
[cze][eng] Zpráva informuje o stavu řešení úkolu Stanovení in-situ napjatosti v PVP Bukov II a popisuje a hodnotí průběžně dosažené výsledky. Dále zpráva komentuje postup prací v rámci jednotlivých aktivit projektu a popisuje a předběžně hodnotí některé průběžně dosažené výsledky, v závěru je stručně komentován plán prací pro další rok plnění zakázky, tedy od května 2024 do dubna 2025. V rámci úkolů hodnoceného období byla formou samostatné výzkumné zprávy zpracována rešerše informující o metodách měření ve vztahu k HÚ (Vavro et al. 2024). Pro úplnost informace je v této zprávě krátce prezentována charakteristika této rešerše. Významnou částí je problematika konvergenčních měření. Zpráva se detailně zabývá jak objasněním matematických principů nové 3D metody vyhodnocování série opakovaných měření konvergenčních profilů v rámci postupů čelby díla, tak primárním hodnocením reálně naměřených konvergenčních změn navázaných na postupy čeleb. Z analýzy matematického modelování vyplývá, že pro přesnost následného výpočtu existují rozdíly ve vhodnosti výběru geometrie měřených distancí, charakterizovanou číslem podmíněnosti. Samotná konvergenční měření byla prováděna konvergenčním měřicím pásmem. Experimentálně byla pro tyto účely ověřována metoda laserového skenování. Prvotní pokusy však nebyly v důsledku přesnosti metody použitelné. Možnosti zpřesnění budou dále ověřovány. V současnosti skeny profilů mohou potenciálně sloužit k tvarovému zpřesnění matematického modelu sledované situace. Další částí zprávy je vyhodnocení metodiky založené na měření přetvoření kuželového tvaru dna vrtu při změnách 3D napěťového pole. Metoda CCBO založená na odlehčení měřeného objemu obvrtáním ukázala na významný vliv geometrie blízkosti důlní chodby. Podle stupně ovlivnění se větší složka horizontálního napětí orientuje ve směru chodby. V oblasti s nižším vlivem je pak patrné směrování této složky v souladu s předpokladem orientace primárního napětí této oblasti (SZ-JV). V návaznosti byla testována metoda CCBM. Vychází ze stejných principů, ale v důsledku vynechání fáze obvrtání je schopna zjistit časové změny 3D napětí ve vztahu k napěťové situaci v době instalace. V rámci měření v pilíři L4abcd jsou zachyceny časové změny způsobené ražením obvodových vymezujících chodeb. Je zajímavé, že aktivita přetváření pilíře neskončila s ukončením ražeb, ale pokračovala i po ukončení ražeb. Další aktivitou bylo testování deformací široko-profilových vrtů. Bylo realizováno za použití ručního skeneru. Prvotní vyhodnocení se jeví v souladu s předpokladem chování. Tj. v horizontálně vedeném vrtu je předpoklad většího napětí ve vertikálním resp. horizontálním směru následován konvergenci resp. divergencí stěn vrtu, což se v testech reálně potvrdilo. Deformace vrtu však v této fázi úkolu ještě nebyly transformovány na složky napěťového pole. Tyto vazby budou řešeny v dalším období. Aktivity popisované v této zprávě nejsou, vyjma rešerše, ukončeny a pokračují do následného\nobdobí.The report provides information on the status of the project Determination of in-situ stress in Bukov URF II and describes and evaluates the results achieved. Furthermore, the report\ncomments on the progress of work within the individual project activities and describes and preliminarily evaluates some of the interim results achieved, with a brief commentary on the work plan for the next contract year, i.e. from May 2024 to April 2025. As one of the tasks of the evaluation period, a research report was elaborated in the form of a separate research report informing about the measurement methods in relation to the underground repository (Vavro et al. 2024). For completeness, the characteristics of this research are briefly presented in this report. An important part is the issue of convergence measurements. The report focuses in detail both on the explanation of the mathematical principles of the new 3D method for the assessment of a series of repeated measurements of convergence profiles during the face advance of the underground galleries and on the primary analysis of the actual measured convergence changes related to the face advance. For the accuracy of the subsequent calculation, the mathematical modelling analysis shows differences in the suitability of selection of the measured distances geometry, which is characterised by the condition number. The convergence measurements were carried out with the convergence measuring tape. The laser scanning method was verified experimentally for these purposes. However, the initial experiments were not applicable due to the accuracy of the method. The possibilities for refinement are being further verified. At present, the profile scans can be potentially used to refine the shape of the mathematical model of the situation under investigation. The next part of the report deals with evaluation of a methodology based on the measurement of the conical deformation of the cone borehole bottom during changes in the 3D stress field. The CCBO method, which is based on the relief of the measured volume by drilling, showed a significant influence of the geometry near the underground corridor. Depending on the degree of influence, the major component of the horizontal stress is oriented in the direction of the corridor. In the area of lower influence, this component is then oriented in accordance with the assumption of the primary stress orientation of this area (NW-SE). Accordingly, the CCBM method was tested. It is based on the same principles, but due to the omission of the drilling phase, it enables detection of the temporal changes in the 3D rock stress in relation to the stress situation at the time of installation. During the measurements in L4abcd stress pillar, the time changes caused by drilling of the perimeter boundary corridors were monitored. It is interesting to note that the deformation activity of pillar did not end with the completion of thedriving of the galleries, but continued even after the completion of the construction of these galleries. Another activity was testing the deformation of wide-profile boreholes. The tests were carried out using a hand scanner. Initial evaluation seems to agree with the assumed behaviour. The assumption is that in a horizontally steered borehole, a higher stress in the vertical or horizontal direction is followed by a convergence or divergence of the borehole walls, which was realistically confirmed during the tests. However, the deformations of the borehole have not yet been converted into stress field components at this stage of the project work. These relations will be studied in the next period. The activities described in this report, with the exception of research, have not yet been completed and will be continued in the subsequent project period.
Keywords:
3D laser scanning; accuracy analysis; borehole deformation; Bukov URF; CCB and CCBM; condition number; convergence; mathematical modelling; rock stress field; rock stress measurement; rock stress monitoring
Institution: Institute of Geonics AS ČR
(web)
Document availability information: Fulltext is available on demand via the digital repository of the Academy of Sciences. Original record: https://hdl.handle.net/11104/0356265
guest ::
