Geomechanika a báňský výzkum

Oddělení se obecně zabývá výzkumem, získáváním a zkvalitňováním nových znalostí o komplexních procesech v horninovém masivu (HM). Nejedná se jen o procesy přírodního původu, ale zejména o zákonitosti vzájemného spolupůsobení přírodních procesů a antropogenních aktivit v HM, ať už v důsledku těžby, cílených geotechnických zásahů (např. v oblasti podzemních staveb, skladování odpadu a dalších skladovacích zařízení), nebo dokonce doprovodných procesů a charakteristik THM (termo-hydro - mechanický) typu. Výzkumná činnost v oblasti geotechnických problémů je zaměřena na detekci a analýzu primárního a indukovaného rozložení napěťových a deformačních polí HM v blízkosti vytěžených podzemních prostor a podzemních staveb jak v procesu výstavby, tak při jejich využívání z hlediska dlouhodobé mechanické a funkční stability díla a zejména s ohledem na jejich bezpečné provozování během předpokládané životnosti. Významná pozornost je věnována hodnocení úrovně bezpečnosti na podzemních pracovištích a úrovně účinnosti použitých aktivních a pasivních preventivních opatření.

V oblasti využití rentgenových zobrazovacích technik probíhá výzkum charakteru pórovitého prostoru, zejména s ohledem na jeho vliv na vlastnosti sledovaného materiálu. Rovněž jsou studovány procesy při mechanickém zatěžování vzorků a vnitřní struktuře hornin pomocí výpočetní mikro-tomografie v kombinaci s petrografickými metodami.

Výzkum v oblasti geofyziky je zaměřen na studium seismické aktivity ve slezsko-polském příhraničním regionu, založené na seismologické pozorovací činnosti a na definici seismické zátěže v potenciálních lokalitách hlubinných úložišť, ale i výzkum zákonitostí projevů a zdrojů technické seismicity a seismického šumu.

Aplikační laboratoř


Výzkumné směry


Jedná se o zjišťování prostorové distribuce, velikosti a orientace přirozeného i indukovaného napěťového pole v závislosti na geologické a tektonické situaci, antropogenních aktivitách v masivu a analýzu jeho projevů. Výzkum je zaměřen na:

  • Zjišťování skutečného napěťového pole v masivu a jeho změn metodou hydroporušování, využitím kuželové tenzometrické sondy a tenzometrických svorníků
  • Geomechanický monitoring, měření deformace podzemních prostor pomocí 3D laserového skenování a analýza podmínek stability
  • Aplikace matematických modelů v geomechanice a geotechnice s důrazem na zkoumání procesů v horninách a zeminách z inženýrského hlediska
  • Vliv geologické situace a antropogenních aktivit na charakter a dynamiku deformací zemského povrchu
  • Dynamické geomechanické jevy v horninovém masivu a metody cíleného ovlivňování nebezpečných napěťových a deformačních stavů v masivu (např. hodnocení účinnosti bezvýlomových trhacích prací na snižování napěťového zatížení, metody aplikace výztužných systémů, ..)
  • Způsob těžby podzemního ložiska
  • Klasifikace masivu dle geotechnických systémů hodnocení kvality HM (RQD, RMR, Q, ..)
  • Stanovení specifických vlastností horninového masivu in-situ (pro použití ke konkrétním účelům podzemního prostoru)
  • Charakterizace a hodnocení vlastností EDZ v okolí podzemních zařízení a staveb
  • Matematické 3D modelování složitých geomechanických situací
  • Výzkum přírodní seismicity - přírodní zemětřesení
  • Výzkum fenoménů vyvolaných těžbou a technická seismicita
  • Výzkum seismického šumu, jeho zdrojů a vlastností
  • Studium deformací a metod a charakteru porušování geomateriálu na základě složení, struktury a způsobu zatěžování
  • Studium proudění kapalin a plynů ve struktuře materiálů v souvislosti s distribucí hydraulických vlastností a pórovým prostorem
  • Studium interakce geomateriálů během svorníkování, injektáže, proudění tekutin v materiálech atd.
  • Další inženýrské aplikace zahrnující prostorovou charakterizaci složení a struktury geomateriálů (stanovení pórovitosti, analýza velikosti zrn a jejich distribuce v geomateriálech, vizualizace vnitřní struktury
  • Popis mikrostruktury pro následné matematické modelování procesů v mikrostruktuře a též upscaling