Budapest University of Technology and EconomicsFaculty of Civil Engineering - Since 1782

Külszíni bányák rézsűi a legtöbb esetben magasak, akár 100 m-t is meghaladó magasságúak. Stabilitásuk lényeges szempont a biztonságos bányászathoz, valamint a bánya felhagyása után természetes követelmény a megmaradó rézsűkkel szemben a stabilitás. A bányarézsűk anyaga a legtöbb esetben rétegzett és az egyes rétegek heterogén felépítésűek, így nem jellemezhetők biztonságosan átlagos fizikai, nyírószilárdsági paraméterekkel. Ezáltal az állékonyság determinisztikus értelmezése önmagában nem feltétlenül szolgáltat megfelelő eredményeket a stabilitás szempontjából. Fontos a rétegek tulajdonságainak statisztikai jellemzése. Sok esetben még tapasztalati úton, méretezési görbék segítségével határozzák meg a rézsűk geometriáját. Napjainkban, azonban a számítási kapacitások bővülésével, előtérbe kerültek a valószínűségalapú módszerek a rézsűállékonyság számításában, rézsűk tervezésekor.

Ilyen jellegű témák kidolgozásakor elengedhetetlen megfelelő rendelkezésre álló adat és mintaterület a vizsgálatokhoz. A Mátrai Erőmű Zrt. Geológiai és Hidrológiai Osztálya a kutatáshoz biztosítja a mintaterületet és a szükséges adatokat. A segítségükkel a kutatáshoz rendelkezésre állnak a visontai és bükkábrányi lingnitbányák rézsűinek geometriai és geológiai adatai. 

A tervezett kutatási témát a nemzetközileg már meghatározott alapoktól kezdjük, aminek a továbbfejlesztését tervezzük a fentebb bemutatott mintaterületek vizsgálataival. 

A doktorandusz hallgató feladata a téma rendelkezésre álló irodalmából kiindulva a nagy magasságú bányarézsűk állékonyság-vizsgálata, figyelembe véve a geológiai felépítésből adódó bizonytalanságokat. A vizsgálatokat többféleképpen, determinisztikus és valószínűség alapon is el kell végezni, az eredmények összehasonlításával. A numerikus vizsgálatokhoz többféle számítási módszereket lehet és kell használni pl.: egyensúlyi, végeselemes módszereket. A tanszéken rendelkezésre állnak a vizsgálatokhoz használható szoftverek. Fontos része a témának, a fentebb említett, geológiai felépítésből adódó bizonytalanságok számszerűsítése és az eredményekben való megjelenítése.

A kutatás eredménye várhatóan jól használható lesz ilyen jellegű bányarézsűk méretezéséhez és egyéb geotechnikai rézsűállékonysági feladatok megoldásához, figyelembe véve a geológiai bizonytalanságokat. 

 

***

 

The slopes of open-pit mines are mainly high, sometimes higher than 100 m. The stability of them is essential for the safety mining activities and the stability is a natural requirement for slopes of abandoned open-pit mines. These kinds of mines usually have layered geological structure. The material of individual layers is mostly heterogeneous. Therefore they cannot be described well by the mean values of physical and shear strength parameters. The deterministic interpretation of the slope stability itself is not enough for determining the safety of a slope. Therefore, the statistical interpretation of the properties of the layers is essential. There are open-pit mine slopes whose geometry was designed by experimental charts. Nowadays, the calculation capacities enable the slope stability analyses and design by statistical methods.

For the investigation of these kinds of topics, it is important to have enough appropriate data and sample site. The Geological and Hydrological Division of Mátra Power Plant Ltd. provides the sample site with the necessary data. With the help of them, the geometrical and geological data of Visonta and Bükkábrány lignite open pit mines are available for the topic.

The planned research starts from internationally described basic results which should be developed according to the data and investigation of above-described sample sites.

The task of the PhD student, starting from the available international literature of the topic, is the stability analyses of high slopes of open-pit mines, taking into consideration the geological uncertainties. The investigations should be done by deterministic and probabilistic approach as well with the comparison of the results. The numerical calculations can be done by different methods such as equilibrium and finite element methods. The department has the necessary software for the analyses. One of the most important parts of the topic is the quantification of the above mentioned geological uncertainties. 

The result of the research can be used for the design of these kinds of open-pit mines and other slope stability analysis, taking into consideration the geological uncertainties.