Überwachung eines abgeworfenen Altbergbaubereiches im Einwirkungsbereich eines Untertage-Depots der Bundeswehr

Beitrag zum Projekt:

• Bewertung der Standsicherheit von Untertageanlagen

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 einer Untertageanlage 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 Spannungs‐ und Verformungsmessungen im Zusammenhang mit örtlichen Befunden.

Die Untertageanlage nutzt Grubenräume eines ehemaligen 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. Sie 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 wird derzeit mit Unterstützung des Leibniz-Instituts für Angewandte Geophysik (LIAG) geprüft.

Seismische Signalquelle (Longitudinal-Vibrator) im Einsatz Quelle: BGR

Für einen Testbetrieb wurden 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. Derzeit werden die Daten der Testmessungen ausgewertet und die Messanlage den Testergebnissen entsprechend angepasst. Basierend auf den Ergebnissen der Testmessungen soll anschließend eine großräumige Erweiterung des Messnetzes auf den gesamten Altbergbaubereich der Untertageanlage erfolgen.