Überwachung eines abgeworfenen Altbergbaubereiches im Einwirkungsbereich eines Untertage-Depots der Bundeswehr
Beitrag zum Projekt:
Durch Überbeanspruchung abschalender Sicherheitspfeiler im Bereich der Altbergbaue
Quelle: BGR
Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) ist seit Mitte der 1960’er Jahre mit der Standsicherheitsbewertung von Untertageanlagen der Bundeswehr beauftragt. Bestandteile dieser Aufgabe sind regelmäßige Befahrungen der Grubenräume, der Entwurf von Messprogrammen zur Überwachung der Anlagen sowie die Aus‐ und Bewertung von geotechnischen und geodätischen Messungen im Zusammenhang mit örtlichen Befunden.
Eine Untertageanlage nutzt Grubenräume eines Gipsbergwerkes aus den 1920er und 1930er Jahren, die bis in die 1960er Jahre signifikant erweitert wurden. Die Abbaukammern des ehemaligen Gewinnungsbetriebes wurden nur teilweise versetzt und nicht gesichert. Anhaltende Spannungsumlagerungen, Entfestigungsprozesse sowie partielles Zubruchgehen in diesen abgeworfenen Bereichen haben zusätzliche Beanspruchungen der angrenzenden Nutzräume zur Folge. Zur Einschätzung der geomechanischen Prozesse ist die Überwachung dieser Altbergbaubereiche durch geeignete Messmethoden erforderlich. Diese sollen sowohl Bruchprozesse erfassen als auch eventuell langfristige Änderungen der Gebirgseigenschaften erkennen lassen.
Mikroseismische Monitoringstation für Geophone und Beschleunigungssensoren
Quelle: BGR
Das in Kooperation mit der Firma CDM Smith erarbeitete Überwachungskonzept sieht die dauerhafte Erfassung seismischer Ereignisse in den Altbergbaubereichen vor. Die Eignung des mikroseismischen Messverfahrens bezüglich der Aufgabenstellung unter den speziellen Randbedingungen der Untertageanlage wurde mit Unterstützung des Leibniz-Instituts für Angewandte Geophysik (LIAG) geprüft.
Seismische Signalquelle (Longitudinal-Vibrator) im Einsatz
Quelle: BGR
Im Zuge eines Testbetriebs wurden im Jahr 2014 drei Bohrungen im Randbereich der ehemaligen Abbaukammern gestoßen und mit 3D-Beschleunigungsaufnehmern instrumentiert. An verschiedenen Lokationen wurden seismische Impulse durch Hammerschlag und Fallhammer sowie durch die vom LIAG entwickelten Longitudinal- und Scherwellenvibratoren erzeugt. Basierend auf den Ergebnissen der Testmessungen wurden in einem ersten Erweiterungsschritt im Jahr 2018 an fünf weiteren Lokationen weitere 3D-Beschleunigungsaufnehmer installiert. Zukünftig soll eine großräumige Erweiterung des Messnetzes auf den gesamten Altbergbaubereich der Untertageanlage erfolgen.
