Spannungszustände in Abraumförderbrückenkippen

Im Lausitzer Braunkohlerevier sind infolge des Braunkohlentagebaus ausgedehnte Innenkippenflächen entstanden, in denen unter bestimmten Voraussetzungen eine Gefährdung durch Bodenverflüssigung besteht. Eine spontane Bodenverflüssigung kann eintreten, wenn der ursprünglich herrschende Gleichgewichtszustand durch ein Initial gestört wird. Die nötige Initialenergie ist dabei direkt vom Spannungszustand abhängig. Durch die Verkippungstechnologie mit schrägen Schüttscheiben kann sich der Spannungszustand in Innenkippen vom Spannungszustand natürlich abgelagerter Böden unterscheiden. In einem aktiven Tagebau wurde daher ein umfangreiches Messprogramm umgesetzt, um den Spannungszustand in Innenkippen beim Überschütten und Fortschreiten des Tagebaus zu erfassen. Hierfür wurden 16 Spannungsmessstationen in vier Geberlagen und vier Messquerschnitten installiert und von einer F60-Abraumförderbrücke (AFB) überschüttet. Dabei wurde an jeder Spannungsmessstation die Horizontalspannung in Strossenrichtung &sgr;xx und senkrecht zur Strossenrichtung &sgr;yy sowie die Vertikalspannung &sgr;zz gemessen. Die Messergebnisse wurden mit numerischen Berechnungen nachvollzogen. Die Messergebnisse und die Ergebnisse der numerischen Berechnungen zeigen, dass in Innenkippen kein homogener Spannungszustand vorherrscht, der allein über einen Erdruhedruckbeiwert beschrieben werden kann.

Stress state in conveyor bridge dumps
In the Lusatian lignite mining area in eastern Germany, extensive mine dumps have been created as a result of opencast lignite mining, where under certain conditions there is a risk of soil liquefaction. Spontaneous soil liquefaction can occur if a trigger disturbs the original equilibrium state. The required energy of the trigger is directly dependent on the stress state. Due to the dumping technology with inclined dumping discs, the stress state in the dumped soil can differ from the stress state of naturally deposited soils. In an active open pit mine, a comprehensive measurement program was implemented to record the stress state in the dumps during overburdening and progress of the open pit. For this purpose, 16 stress-measuring stations were installed in four sensor positions and four measuring cross-sections and covered by a conveyor bridge of type F 60. At each stress measuring station the horizontal stress in the direction of the stope &sgr;xx and perpendicular to the direction of the stope &sgr;yy as well as the vertical stress &sgr;zz were recorded. The measurement results were reproduced with numerical calculations. The measurement results and the results of the numerical calculations show that no homogeneous stress state prevails in the dumps, which can only be described by one earth pressure coefficient.