Pustki górnicze powodujące szkody górnicze Holografia sejsmoakustyczna Geodezyjne pomiary przemieszczeń budowli Interferometria laserowa

Transkrypt

1 Pustki górnicze powodujące szkody górnicze Holografia sejsmoakustyczna Geodezyjne pomiary przemieszczeń budowli Interferometria laserowa Zbigniew Motyka ver.5.1

2 Skutki prowadzonej eksploatacji górniczej na powierzchni terenu górniczego ujawniają się w postaci: wpływów bezpośrednich, przejawiających się jako deformacje ciągłe, będące rezultatem wybierania złoŝa i powstania, a następnie likwidacji pustki poeksploatacyjnej; wpływów pośrednich: związanych z drenaŝem górotworu przez prace górnicze, komprymację odwadnianych warstw trzeciorzędowych i obniŝeniami w wyniku odwodnienia, wpływów parasejsmicznych, spowodowanych wstrząsami górniczymi

3 Stare pustki - wpływ na budynki Pęknięcie ściany posadowionej na starej studni

4 Luźne grunty - wpływ na budynki Pęknięcia ściany budynku juŝ tylko na skutek posadowienia na gruntach o róŝnej nośności

5 Pustki górnicze Osiadanie terenu: formy deformacji nieciągłych [Antoni Goszcz, 1999]

6 Pustki górnicze - propagacja badania radarowe i mikrograwimetryczne

7 Przypowierzchniowe pustki górnicze - wykrywanie Technika radarowa Metoda mikrograwimetryczna Technika prześwietlania sejsmicznego

8 z Obiekt podziemny * Źródło podziemnej fali sejsmicznej Kwadrat pomiarowy na powierzchni gruntu Prześwietlanie sejsmiczne pustek przypowierzchniowych

9 Holografia (sejsmo)akustyczna HOLOGRAM ıλοσ+γραµµα = cały + zapis R O H Hologram - zapis O obiekt R wiązka odniesienia H hologram

10 Holografia akustyczna R H O Laserowa rekonstrukcja obrazu obiektu O obiekt R wiązka odniesienia H hologram Obraz rzeczywisty

11 Holografia akustyczna R Obraz urojony Laserowa rekonstrukcja obrazu obiektu O H O obiekt R wiązka odniesienia H hologram O Obraz rzeczywisty

12 Holografia akustyczna Modelowa pustka otoczona blokami ołowiu w betonowym sześcianie o boku 60 cm Hologramy akustyczne modelu pustki

13 Holografia akustyczna Centralny punkt nadawczy Siatka odbiorcza Hologramy akustyczne modelu pustki

14 Holografia akustyczna Obiekt: Hologram Efekt 1-1 prześwietlania: Efekt rekonstrukcji obrazu pustki z powyŝszego hologramu

15 Holografia sejsmiczna Liczba strzelań: 26 Liczba akcelerometrów: 17 Liczba zapisanych sygnałów: 442

16 Holografia sejsmiczna Analiza kolejnych danych z prześwietlania sejsmicznego (punkt po punkcie)

17 Holografia sejsmiczna Hologram Obiekt Zrekonstruowany obraz pustki

18 2.3. Geodezyjne metody pomiarów (bezwzględnych) poziomych i pionowych przemieszczeń budowli - Pomiary przemieszczeń elementów konstrukcji oraz budowli - Pomiary deformacji geometrycznych (interferometria laserowa) - MoŜliwości wykorzystania satelitarnej techniki pomiarowej GPS - Wpływ deformacji fundamentu na zmianę wartości składowych nachyleń

19 Metody geodezyjne Komin przemysłowy zaznaczono poziomy obserwacji 0-5

20 Metody geodezyjne

21 Metody geodezyjne Zestaw pomiarowy: 1 - dalmierz laserowy DISTO (Leica) 2 - teodolit THEO 015 (Carl Zeiss Jena)

22 Metody geodezyjne dalmierz laserowy DISTO 5 (Leica) z wbudowanym pomiarem kąta nachylenia

23 Metody geodezyjne dalmierz laserowy DISTO 5 (Leica)

24 Analiza wyników pomiarów - geodezyjny pomiar górnych naroŝy budynku Wychylenie przed eksploatacją Wychylenie w trakcie przechodzenia eksploatacji pod budynkiem Wychylenie w końcowej fazie

25 Laserowy czujnik drgań i wychyleń Silne zmiany wychylenia wieŝy szybowej wywołane obciąŝeniami eksploatacyjnymi; zapis dobowy

26 Laserowy czujnik drgań i wychyleń 25 maja 2003 r. Y [m m ] 95,00 94,00 25V-15:51 25V-15:30 N 93,00 25V-12:15 25V :24 92,00 91,00 25V-16:34 90,00 S 89,00 25V-4:00 25V-20:00 88,00 25V-2:00 25V-23:00 87,00-95,0 26V-2:00-85,0-75,0-65,0-55,0-45,0 W E X [m m ] Przykład dobowego wykresu biegunowego wychyleń wieŝy wyciągowej

27 Laserowy czujnik drgań i wychyleń 31 stycznia 2004 r. 116,5 116,3 116,1 115,9 10:30 9:30 6:00 8:10 5:34 6:00 9:30 2: :55 14:58 S <--> N 115,7 115,5 115,3 115,1 11:20 23:00 01: :00 20: :00 20:00 18:00 18:00 15:04 114,9 114,7-32,4-31,4-30,4-29,4-28,4-27,4-26,4-25,4-24,4 W <--> E Przykład dobowego wykresu biegunowego wychyleń wieŝy wyciągowej

28 Optyczne metody interferencyjne Interferometria siatkowa Holografia interferometryczna Interferometria prąŝkowa Interferometria plamkowa (ang.: specle interferometry)

29 Interferometria laserowa w przemyśle maszynowym Interferometr laserowy jest podstawowym narzędziem pomiarowym stosowanym do badań geometrii maszyn zalecanym przez normy ISO 230

30 Interferometria laserowa w przemyśle maszynowym Interferometr laserowy w zastosowaniach do badań geometrii maszyn Rzepka J.,Pieńkowski J., Sambor S., Budzyń G., Instytut Telekomunikacji i Akustyki Politechniki Wrocławskiej, Lasertex Sp.z o.o., LASEROWE UKŁADY POMIAROWE W PRZEMYŚLE MASZYNOWYM Motyka Z., Główny Instytut Górnictwa, PODWÓJNY ZINTEGROWANY INTERFEROMETR LASEROWY 7 Sympozjum Techniki Laserowej, Szczecin -Świnoujście, wrzesień 2002

31 Optyczne metody interferencyjne a) b)

32 Optyczne metody interferencyjne Y

33 Interferometr dwubarwny Podwójny zintegrowany interferometr laserowy zaprojektowany do zdalnej kontroli deformacji powierzchni technicznych obiektów przemysłowych

34 Pojedynczy interferometr laserowy Laser He-Ne 632 nm

35 Pojedynczy interferometr laserowy Laser Nd:YAG (SHG) 532 nm

36 Podwójny zintegrowany interferometr laserowy Laser Nd:YAG (SHG) 532 nm Laser He-Ne 632 nm

37 Podwójny zintegrowany interferometr laserowy

38 Podwójny zintegrowany interferometr laserowy

39 Podwójny zintegrowany interferometr laserowy - zasada działania

40

41

42

43

44 Podwójny zintegrowany interferometr laserowy Laser Nd:YAG (SHG) 532 nm Laser He-Ne 632 nm

45 Filtracja Odfiltrowano składową 532 nm

46 Podwójny zintegrowany interferometr laserowy Laser Nd:YAG (SHG) 532 nm Laser He-Ne 632 nm

47 Filtracja Odfiltrowano składową 632 nm

48 Podwójny zintegrowany interferometr laserowy Z. Motyka i in., Projekt wynalazczy pt. SPOSÓB ORAZ UKŁAD DO BADANIA KSZTAŁTU I/LUB DEFORMACJI OBIEKTU zgłoszony w UP RP dnia: r. pod nr P Z. Motyka, PODWÓJNY ZINTEGROWANY INTERFEROMETR LASEROWY Komunikaty 7 Sympozjum Techniki Laserowej, Szczecin -Świnoujście, wrzesień 2002 Z. Motyka, 2003, DOUBLE INTEGRATED LASER INTERFEROMETER, Proceedings of SPIE (Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering)

49 Podwójny zintegrowany interferometr laserowy