A new method of modelling subsidence above an underground mining excavation

The paper presents an integral methodology of modelling the process of “inducing mass deficit” and corresponding stress-strain changes in the rock mass due to underground mining works. The modelling has been based on a detailed analysis of actual engineering geological conditions of the deposit and the application of the results of geotechnical investigations for the purpose of defining characteristic rock mass parameters. Finite element method has been applied using a visco-elastoplastic model of the material. The presented procedure has numerous advantages over ordinary methods of subsidence analysis, essentially based on experience or specific methods related to a given mining area, particularly emphasizing the relationship between numerical procedure and investigation, and the simulation of the process development in time. The method has been successfully utilized in solving complex problems of a brown coal mine in Serbia, Yugoslavia. Le travail présent illustre une nouvelle méthodologie intégrale de la modélation du processus de commencement du déficit de la masse et des changements de charge et de déformation adéquats dans le massif rocheux résultes des travaux miniers, avec répercussions aux objets à la surface des terrains. La modélation est basée sur l’analyse des conditions techno-géologiques réelles des gisements et sur l’utilisation des résultats des travaux de recherches géothecniques rélatifs à la définition des paramètres caractéristiques de la masse rocheuse. On a appliqué la méthode des éléments continus avec le modèle des matières visco-élastoplastiques. Le procédé illustre démontre de nombreuses priorités en comparaison avec les méthodes communes des analyses concernant l’affaissement basées en général à l’empirisme où aux processus spéciaux dûs à un précis bassin minier. C’est ici où il faut mettre surtout l’accent sur la liaison du calcul et des recherches, et la simulation du terme pour le développement du procédé. La méthode est appliquée efficacement dans la résolution d’un problème complexe rélatif à la mine du charbon brun dans la Serbie, en Yougoslavie. Eine neue integrale Methode zur Modellierung des Massendefizitbildungsprozesses und entsprechender Spannungs- und Deformationsveränderungen der Felsmasse infolge unterirdischer Bergwerkarbeiten und deren Einfluss auf Oberflächenobjekte ist dargestellt. Die Modellierung ist aufgrund der Detailanalyse tatsächlicher ingenieurgeologischen Verhältnisse im Untergrund und geotechnischer Untersuchungen der massgebenden Felsmasseparameter durchgeführt. Die Methode der endlichen Elemente und des viskoelastoplastischen Materialmodlls ist angewandt. Das beschriebene Verfahren hat zahlreiche Vorteile im Vergleich mit standarden Methoden der Setzungsanalyse, welche meistens empirisch oder aufgrund spezifischer Verfahren in bestimmten Bergwerkgebieten entwickelt worden sind. Dabei ist von besonderer Bedeutung die Gebundenheit des Berechnungsverfahrens und Untersuchungen, sowie die Simulation des zeitlichen Prozessverlaufs. Diese Methode ist erfolgreich zur Lösung des komplexen Problems in einem serbischen Braunkohlebergwerk in Jugoslawien angewandt.