Felszín alatti monitoring rendszer üzemeltetése

A felszín alatti geotechnikai monitoring célja, hogy folyamatos információnk legyen a földtani környezetben lejátszódó természetes és mesterséges folyamatok hatásának mértékéről, szabályosságáról, trendjéről. A felszín alatti kutatás során a tervezett vágathajtás miatt az alapállapothoz képest a felszín alatti környezet bizonyos mértékben módosul, ezen változások kimutatását szolgálja a geotechnikai monitoring is. A monitoring célja adatszolgáltatás a vágatok és kamrák üregképzést követő rövid és hosszú távú stabilitásához, feladata a mérések végrehajtása, az adatok rögzítése és értékelése.

A geotechnikai monitoring-vizsgálatokat az alábbiak szerint ismertetjük:

• extenzométeres mérések,
• kőzethorgony-húzótesztek,
• inklinométeres mérések,
• automatikus deformációs monitoring.

Extenzométeres mérések

A lyukextenzométerekkel való mérés célja, mérni a felszíni, vagy felszín alatti munkálatok során keletkező kőzetmozgásokat. A lyukextenzométerek egy, vagy több, fúrólyukban elhelyezkedő referencia horgonnyal és egy, a lyukszájnál elhelyezkedő referencia fejjel rendelkeznek. A legtöbb extenzométer húrokkal, vagy rudakkal van ellátva, melyek ki vannak feszítve a horgonyok és a fej között. A kőzet relatív elmozdulását mechanikus, vagy elektronikus műszerekkel mérik, azáltal, hogy rögzítik a horgonyok (ankerek) és a referencia fej közti távolság változását.

Kőzethorgony-húzótesztek

A kőzetcsavarozás a nagyobb vágatbiztonságot hivatott szolgálni, azzal, hogy a gravitáció hatására a beszakadásra alkalmas kőzetékeket, kőzettömböket a környezetéhez erősíti. Annak ellenőrzésére, hogy az adott kőzetcsavar helyesen került telepítésre, maximális 100 KN húzóerővel történő húzótesztnek vetjük alá azt. A húzógép típusa DSI-HOZ-250/50. A vizsgálat fokozatos húzóerő-növeléssel történik, míg el nem éri a 100 KN maximális értéket. Az egyes nyomáslépcsőkhöz közelítőleg 2 perces konszolidációs időt kell kivárni. Amennyiben a kőzetcsavar elmozdulása jelentős, a 15 mm-t (vizes környezetben a 10 mm-t) meghaladja, a kőzetcsavar újbóli beépítése szükséges. A kőzetcsavar-húzótesztet a csavar beépítése után 24 órával végezzük. A vizsgálatok végzése folyamatos, a vágathajtó tevékenységet kis lemaradással követi. A húzógép egy központosító gyűrű segítségével támaszkodik fel a falra, a falból kiálló kőzethorgonyhoz csatlakoztatunk egy csavar hosszabbítót, amely a húzógép perselyén keresztül fut, a végén egy csavar biztosítja, hogy együtt mozoghasson a húzógép elmozduló dugattyújával. Ezt az elmozdulást mérjük, ez adja meg a csavar elmozdulását is. A hidraulikus húzógéphez tartozik egy kézi olajpumpa is, amelynek segítségével növelhetjük, illetve egy zárható szelep segítségével csökkenthetjük az olajnyomást. Az olajnyomást egy a pumpán lévő pneumatikus órával mérjük, mely a nyomás értékeket bar-ban mutatja.

Inklinométeres mérések

A célja a vágat portálok stabilitásának vizsgálata. Fúrt lyukakban inklinométerrel mérjük azok esetleges deformációját és ezáltal mérjük a vágathajtás hatását, a feltalaj stabilitását. Az inklinométer (ferdeség mérő, jelen esetben fúrólyukferdeség mérő) a fúrólyukak függőleges iránytól való eltérését méri. Adott fúráson, adott időközönként elvégzett mérések segítségével meghatározhatók bizonyos laterális irányú elmozdulások. Az eljárás bányászati célú felhasználása a következő: A vágathajtás mentén, a vágattal párhuzamosan 6 – 12 méteres fúrásokat mélyítenek, melyekbe hornyozott, ún. inklinométer csöveket helyeznek. E csövek ferdeségét a telepítést követően meg kell mérni. Ez lesz az ún. nullmérés. Az időszakonként elvégzett mérésekkel nyomon lehet követni, hogy a vágathajtási munkálatok milyen földmozgásokat idéznek elő, ugyanis a lyukferdeség megváltozása kapcsolatban van a laterális elmozdulással.

Az inklinációméréshez terepen szükséges eszközök:

• Inklinométer szonda
• Mérőkábel (50méteres 0,5 méteres markerekkel)
• Kiolvasó egység
• Kábeltörő kerék

Automatikus deformációs monitoring

A vágathajtás során az alátámasztását vesztett kőzetek fokozatosan deformálódva jutnak el az új egyensúlyi állapotba. E folyamat nyomon követése alapvető információt ad a tervezés és kivitelezés során figyelembe veendő reális kőzetviszonyok megértéséhez. A vágatköpeny síkjában fellépő axiális és tangenciális deformációs folyamatokat 10–6 m/m érzékenységű, automatikus üzemű észlelését automatikus üzemű deformációellenőrző háromszöges mérőhelyek biztosítják. A mérőhelyek lehetővé teszik az alkalmazott biztosítási rendszer hatékonyságának minősítését, illetve biztosítják az esetlegesen szükségessé váló beavatkozások időben történő tervezését és kivitelezését is.

Források

• Deák Ferenc: Felszín alatti monitoring rendszer üzemeltetése,(2006. évi Geotechnikai Működési Jelentés)
• Robert B. Johnson, Jerome V. DeGraff (1988): Principles of engineering geology, John Wiley and sons, New York, 497, pp. 249–254.
• www.geokon.com
• www.interfels.com
• www.slopeindicator.com