Teoria Knothego-Budryka

Teoria Knothego-Budryka – teoria stworzona w latach 50. przez Stanisława Knothego i Witolda Budryka, opisująca przebieg deformacji występujących na powierzchni terenu spowodowanych eksploatacją górniczą. Stanowi kontynuację teorii niemieckich (Schmitza i Keinhorsta) z pierwszej połowy XX wieku.

Obserwacje

Teoria powstała na bazie obserwacji zachowania się terenu na obszarze GOP. Podstawowymi spostrzeżeniami były:

duży zasięg wpływów, ale istotny tylko do pewnej odległości od pola eksploatacji górniczej
od pewnej odległości od krawędzi pola eksploatacji wewnątrz niecka jest płaska i osiadania przyjmują wartość maksymalną
punkt przegięcia niecki wypada nad krawędzią pola lub wewnątrz niego
osiadania nad krawędzią przyjmują połowę wartości maksymalnej
symetryczność niecki (w przybliżeniu).

W oparciu o powyższe obserwacje wysunięto hipotezę, że pochodna profilu niecki obniżeniowej można opisać funkcją Gaussa

Pierwotne założenia

Początkowo teoria przyjęła kilka założeń:

obliczenia dla pokładów węgla
jedna parcela
płytkie zaleganie złoża (<350 m)
upad złoża zbliżony do 0
niezaburzona tektonika
górotwór nieściśliwy i jednorodny
stany ustalone niecki.

Powyższe założenia są niemożliwe do spełnienia przy rzeczywistych warunkach. W takich przypadkach należy zastąpić jednorodną parcelę elementami złożowymi powstałymi w procesie dyskretyzacji złoża. Każdemu elementowi złoża można przypisać indywidualnie parametry (np. miąższość, głębokość zalegania itp.).

Parametry

Współczynnik eksploatacji a

Określa stopień obniżenia powierzchni w zależności od wyeksploatowanego pokładu. Dla pojedynczej parceli przyjmuje wartości z zakresu <0,1>(np. dla likwidacji z zawałem stropu dochodzi nawet do a=0.95, dla podsadzki np. z zakresu <0.2,0.3>). W praktyce zdarzały się przypadki kiedy a>1, przy wielopokładowej eksploatacji, spowodowane aktywacją wcześniejszych zrobów.

Schemat maksymalnych osiadań

$a={\frac {W_{max}}{g}},$

gdzie:

W_{max}

– obniżenia maksymalne,

g – średnia miąższość złoża.

Gdy dysponujemy odpowiednią liczbą obserwacji:

$a={\frac {V_{w}}{V_{e}}},$

gdzie:

V_{w}

– objętość niecki na powierzchni terenu,

V_{e}

– objętość wyeksploatowanego złoża.

Założenia do wyznaczenia parametru:
- płaskie dno niecki,
- niewielka zmienność miąższości,
- zakończenie procesu obniżania $(czas\rightarrow \infty ).$

Rozproszenie wpływów r

Odległość od konturu eksploatacji do miejsca, gdzie występuje 0,61% $W_{max}.$ W uproszczeniu można powiedzieć, że teren górniczy jest obszarem górniczym powiększonym o wartość r.