DD277492A1 - Anordnung und verfahren zur ueberwachung von tektonischen schwaechezonen im deckgebirge - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Ueberwachung von tektonischen Schwaechezonen im Deckgebirge. Anwendungsgebiete: Ueberwachung von Bergwerken und untertaegigen Deponie von Kernbrennstoffen. Erfindungsgemaess besteht die Anordnung aus ueber- und untertaegigen Netzen von Faultueberwachungsmessstellen (FUeM). Eine uebertaegige FUeM wird durch zwei langbasige Niveauvariometer 10 realisiert, die zwischen Bezugspunkten 11 ueber dem Unverritzten und beiden Ufern der tektonischen Schwaechezonen 13 messen. Zu einer untertaegigen FUeM gehoeren zwei Anordnungen von jeweils zwei Neigungsmessern 8 und einem Druckkissensensor 9, die beiderseits der Schwaechezone sprunghafte Aenderungen des Pfeilerbelastungsdruckes registrieren. Die im 1. Verfahrensschritt separierten Messresultate von beiden Faultufern werden im 2. Schritt kalibriert, im 3. Schritt aufeinander normiert und die erhaltenen Parameter im 4. Schritt mit den Ergebnissen frueherer Messungen verglichen. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Überwachung von tektonischen Schwächezonen im Deckgebirge von Grubenfeldern bzw. untertägigen Deponien von Kernbrennstoffen mit dem Ziel der Bestimmung der aktuellen geomechanischen Verhaltensweise von Deckgebirgsausschnitten. Von dieser Verhaltensweise hängt die Akkumulation von bergbaubedingter Deformationsen'jrgie im Deckgebirge und damit auch die Neigung zu tektonischen Gebirgsschlägen ab. Im Falle der untertägigen Endlagerstetten von Kernbrennstoffen kommt gemäß Patentschrift DE 3403521 als bergbaufremdß Energiequelle noch die strahlungsbedingte Aufheizung des Gebirges in Deponienähe auf Temperaturen bis zu 200⁰C hinzu, was zu entsprechenden thermoelast'schen Spannungen führt.

Potentielle Anwendungsgebiete der Erfindung sind z. B. der Bergbau, insbesondere verlustarm geführter Bergbau in großen Tiefen, und die gewöhnlich in Salzstöcken angelegten untertägigen Endlagerstätten von Kernbrennstoffen. Darüber hinaus ergeben sich noch Anwendungsmöglichkeiten in bestimmten Zweigen der gebirgsmechanischen Grundlagenforschung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die im Talsperronbau längst üblich gewordene Überwachung tektonischer Schwächezonen (8ALAVDSE, ABASCHIDSE: Noklony i deformacii zemnoj kory ν rsyone Ingurskoj GES, Tbilisi [ 1985]) gewinnt auch im Bergbau zunehmend an Bedeutung, je mohr dioser nach erfolgtem Abbau der günstiger gelegenen Lagerstättenteilo in größere Abbauteufen und in Gebiete mit komplizierterer geologisch-tektonischor Struktur vordringt. Zur Überwachung werden in erster Linie Neigungsmesser und Strainmotor eingesetzt.

Für den Bergbau, insbesondere den verlustarm geführten Bergbau in größeren Teufen, ist die Überwachung der tektonischen Sci.wächezonen des Deckgebirges deshalb wichtig, weil man anhand der dabei gewonnenen Meßinformationen die aktuelle geomechanische Verhaltensweise von Deckgebirgsausschnitten bestimmen kann. Nach KNOLL(Neue Bergbautechnik? [1981], S.384-389) unterscheidet man 2 Arten der geomechanischen Verhaltensweise.

Im ersten Falle reagiert der Dockgebirgsausschnitt ungeachtet der ihn begrenzenden potentiellen Schwächezonen als normaler Bestandteil einos größeren Kontinuums (Verhaltensweise I). Im zweiten Falle verhält er sich zwischen den nunmehr geöffneten tektonischen Schwächezonen wie eine kompakte Platte, die unter dem Einfluß ihres Eigengewichts steht und auf die noch weitere, aus dem Grundspannungszustand des Gebirges resultierende. Spannungen wirken (Verhaltensweise II). Die Deckgebirgsausschnitte können ihre geometrische Verhaltensweise sprunghaft vom Kontinuumsverhalten zum Plattenverhalten ändern. Dieser Übergang ist mit einem lokalen seismischen Ereignis verbunden.

Während bei Verhaltensweise I im Deckgebirgsausschnitt relativ wenig berugbaubedingte Deformationsenergie gespeichert ist, kann es bei Verhaltensweise Il zur Akkumulation beträchtlicher Energiemengen in den Deckgebirgsplatten, besonders in deren Randzonen, kommen. So hat die Auswertung des letzten im Werrakaligebiet aufgetretenen tektonischen Gebirgsschlages durch KNOLL (1981), s.o., ergeben, daß von der dabei umgesetzten Energiemenge von 10¹³J mehr als 90% aus dem Deckgebirge stammte, wobei freilich ein nicht genau bekannter Anteil aus dem Grundspannungszustand des Gebirges resultierte. Dieser Gebirgsschlag, vom 23.6.1976 war mit starken Änderungen im Durchtrennungsgrad der den betreffenden Deckgebirgsausschnitt begrenzenden tektonischen Schwächezonen verbunden. Doch für die Menge der infolge des Überganges zur geomechanischen Verhaltensweise Il im Deckgebirge gespeicherten bergbaubedingten Deformationsenergie ist es letztlich gleichgültig, ob die entsprechenden Trennflächenerweiterungen in wenigen großen oder in vielen kleinen Schritten erfolgen. Die Ansatzpunkte für Trennflächenerweiterungen von partiell offenen Störungen oder für das Neuaufreißen von potentiellen tektonischen Schwächezonen dürften vor allem in der Umgebung des Lagerhorizonts bzw. nahe der Tagesoberfläche liegen. Unter Tage ist das die Auflockerungszone in der Umgebung der bergmännischen Hohlräume, über Tage sind es die Ausbisse der tektonischen Schwächezonen, letztere von dem Zeitpunkt an, zu dem sie in die Randzone des Lehrmann'schen Trogs geraten. Mit dem bekannten seismischen Grubenüberwachungssystem (MILITZER, SCHÖN, STÖTZNER: Ingenieur- und Bergbaugeophysik, Leipzig [1986]) ist eine Überwachung der tektonischen Schwächezonen auf Trennflächenerweiterungen hin besonders in Lagerstättennähe schlecht möglich. Das liegt an der geringen Ortungsgenauigkeit in der vertikalen Ortungsrichtung. Seismische üeckgebirgsereignisso mit vertikalen Herdabständen von 50-10Om von der Abbausohle lassen sich als solche nicht identifizieren und werden infolgedessen pauschal dem Abbauhorizont zugeordnet. Bessere Ortungschancen ergeben sich für die seltener auftretenden Ereignisse mit Herden nahe der Tagesoberfläche. Neben den seismischen Überwachungssystemen gibt es im Bergbau noch eine Reihe von markscheiderischen bzw. gebirgsmechanischen Meßstellennetzen. Hier werden beispielsweise relative Höhenänderungen durch über- und untertägige Nivellements, Abstandsäsiderungen mit Pfeilerquerdehnungs- und Konvergenzmessern, Zug- oder Druckänderungen mit Dehnungsmeßstreifen, Kraftmeßdosen mit induktiven oder kapazitiven Gebern, Meßstempeln, Meßdosen, Druckpatronen (s. GIMM: Kali- und Salzbergbau, Leipzig [1968], oder DREYER, Gebirgsmechanik im Salz, Stuttgart [1974]), Druckkissen (s. Patentschrift DE 3403521 KESSELS, FLENTGE, KOLDITZ [1985]) flächenmäßig erfaßt.

Die mit den genannten Meßverfahren erreichbare Auflösung von 10~⁵m bei Höhen-und Abstandsmessungen und 10⁵Pa bei Druckmossungen reicht nicht aus, um mit einer ökonomisch vertretbaren Meßstellendichte die Wirkungen aller gebirgsmechanisch wesentlichen lokalen seismischen Einzelereignisse auf die Pfeiler meßtechnisch zu erfassen. Ein in der Patentanmeldung WP E21 F 3194523 (SIMON, NEUMEYER [1988]) gegebenes Rechenbeispiel zeigt, daß die entsprechenden Meßschwellen auf 10~⁹m bzw. 10²Pa herabgesetzt werden müssen, um diese Aufgabe zu lösen. Das wird im Abbauhorizont mit Hilfe eines Netzes von Klinometermeßstellen erreicht, wobei die an jeder Meßstelle beiderseits eines Pfeilers installierten Klinometer als (iebirgsdruckmosser arbeiten und mit Hilfe von Druckkissensensoren geeicht werden (Patentanmeldung WP E21 F 3194523, SIMON, NEUMEYER [1988]).

Für die hier gestellte Aufgabe der Bestimmung der geomechanischen Verhaltensweise von Deckgebirgsausschnitten genügt es nicht, ihre Bewegungen nur in einem Niveau (Abbauhorizont) zu messen. Ein zweites Meßstellen' etz muß in der Nähe der Tagesoberfläche instabilisiert werden, das die dort ablaufenden Bewegungen des Deckgebirges erfaßt und die tektonischen Schwächezonen in der Randzone des Lehmann'schen Trogs über dem Unverritzten mit in die Überwachung einbezieht.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Mängel der bekannten Grubenüberwachungssysteme hinsichtlich der Erfassung der aktuellen geomechanischen Verhaltensweise von Deckgebirgsausschnitten durch die Überwachung der tektonischen Schwächezonen im Deckgebirge zu beseitigen. Dabei soll der Meßaufwand unter Beachtung der lokalen gebirgsmechanischen Situation und der geologisch-tfiktonischen Verhältnisse bei Gewährleistung der vollen Bergbausicherheit so niedrig wie möglich gehalten werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Dor Erfindung liogt clio Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Überwachung von tektonischen Schwächezonen im Deckgebirge so auszubilden, daß die mit lokalen seismischen Ereignissen verbundenen Änderungen im Durchtrennungsgrad dieser Schwöchezonon meßtochnisch orfaßt werden, um die aktuelle geomechanische Verhaltensweise der überwachten Dockgobirgsausschnitte zu bestimmen.

Eine nur auf der Auswertung eroignisbodingtor Effekte beruhende Überwachung liefert die Meßinformationen sporadisch, d. h. zii den nicht vorhoisagbaron Torminen der onorgiereichoron lokalen seismischen Ereignisse. Daher liegt der Erfindung weiter die Aufgabe zugrunde, oin Verfahren auszuarbeiten, das es gestattet, zu jedem beliebig wählbaren Termin die überwachten Schwächezonen im Dockgobirge von untertägigen Hohlräumen auf Änderungen ihres Durchtrennungsgrades hin zu

kontrollieren. Erfindungsgemäß wird die erste Teilaufgabe mittels zweier Netze von Faultüberwachungsmeßstellen (FuM) gelöst, von denen gemäß Fig. 1 eines über Tage, d. h. 1,5-2 m unter der Erdoberfläche, das zweite unter Tage auf einer Abbausohle installiert werden.

Eine FuM des oberen Netzes wird durch ein paar langbasiger registrierender Niveauvariometer 10 realisiert, die zwischen Bezugspunkten 11 über dem Unverritzten und solchen an beiden Ufern von tektonischen Schwächezonen 13 messen. Durch Meßstellen dieses übertägigen Netzes werden auch tektonische Schwächezonen über dem Unverritzten im Bereich der stark belasteten Randzone des Lehmann'schen Troges überwacht.

Zu einer FuM des untertägigen Netzes gehören zwei der bekannten, aus zwei Neigungsmessern 8 und einem Druckkissensensor 9 bestehenden. Anordnungen zur Messung sprunghafter Änderungen des Pfeilerbelastungsdruckes. Sie werden beiderseits der Schwächezone an eng benachbarten Pfeilern in der Weise installiert, wie es Fig. 3 erläutert. Das heißt zwischen den beiden sogenannten Meßpfeilcrn befindet sich etwa im Bereich der Schwächezone ein meßgerätefreier dritter Pfeiler, dessen Stoß abgeklappt werden kann, um die zur Eichung erforderliche drastische Änderung des Pfeilerbelastungsdruckes zu erzeugen.

Von den vier Stoßen der quadratischen Meßpfeiler werden drei mit den Sensoren 8 und 9 besetzt. Die sensorfreien vierten Meßpfeilerstöße liegen dem Mittelpfeiler gegenüber. Wie bei der bekannten Anordnung zur Messung sprunghafter Änderungen des Pfeilerbelastungsdruckes werden die Sensoren 8 und 9 in Vertikalebenen installiert, die etwa in der Mitte der Meßpfeiler parallel zu den sensorfreien Stoßen verlaufen.

ZurGewährleistung einer flächendeckenden Überwachung des Deckgebirges installiert man die über- und untertägigen FuM auf Meßprofilen, d. h. Vertikalebenen 15, die senkrecht zum mittleren Streichen der Deckgebirgsausschnitte verlaufen und in der letzteren Richtung gleiche Abstände voneinander haben (s. Fig. 2).

Die Meßschwellen der Sensoren des FüM-Netzes werden so klein gewählt, daß neben den Wirkungen lokaler seismischer Ereignisse und Gas-Salz-Ausbrüche auf die durch Ein- und Abschaltungen der Hauptgrubenlüfter verursachten Vertikalbewegungen der Erdoberfläche sowie sprunghaften Änderungen des Pfeilerbelastungsdruckes meßtechnisch erfaßt werden. Letztere haben den Vorteil, daß die im gesamten Grubenfeld mit vergleichbar großen Amplituden auftreten, reversibel und wiederholbar sind, was ihre Identifizierung erleichtert.

Wie bei anderen Überwachungssystemen kann sowohl fortlaufend als auch ereignisgetriggert registriert werden. Die Signale werden an den Müßstellen vorverstärkt und über Kabel einer zentralen Meßwarte zugeführt. Hier erfolgt die Datenauswertung mittels eines Mikrorechners.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht entweder auf der Auswertung der durch Grubenlüfterschaltungen verursachten Belastungseffekte (Verfahrensvariante A) oder der direkten Wirkungen von lokalen seismischen Ereignissen und größeren Gas-Salz-Ausbrüchen (Variante B).

Variante A ermöglicht zu jedem beliebig wählbaren Termin eine Kontrolle der überwachten Schwächezonen hisnichtlich eingetretener Änderungen ihres Durchtrennungsgrades. Die erforderlichen Vergleichswerte liefern die einmal wöchentlich zu Wartungszwecken durchgeführten Grubenlüfterabschaltungen.

Durch Variante B werden kurze Zeit nach einem lokalen seismischen Ereignis oder Gas-Salz-Ausbruch entsprechende Meßinformationen zumindestens für den Teil des Überwachungsgebietes geliefert, in dem dec ereignisbedingte Meßeffekt hinreichend groß ist.

Bei Störungen der Registrierungen während des Ereignisses, z. B. durch Übersteuerung oder durch Neizausfaii, können die gewünschten Informationen über die ereignisbedingten Änderungen des Durchtrennungsgranes der Schwächezonen nachträglich nach Variante A mittels Grubenlüfterschaltungen gewonnen werden.

Unabhängig vom Typ der sprunghafte¹"· ueckgebirgsbewegungen, d. h. unabhängig von der Verfahrensvariante, erhält man die genannten Informationen aus den Meßdaten in vier Verfahrensschritten:

Im ersten Verfahrensschritt werden in gleicherweise wie beim bekannten Verfahren zur Messung sprunghafter Änderungen des Pfeilerbelastungsdruckes mit einem Iterationsverfahren unter Verwendung des Sprungtests von LECOLAZET die ereignisbedingten (sprunghaften) von den nicht ereignisbedingten (glatten) Neigungskomponenten getrennt und gei ätebedingte Störanteile durch Vergleich der Registrierungen benachbarter Meßstellen hinsichtlich der Signalform eliminiert.

Im zweiten Verfahrensschritt werden durch Vergleich der ereignisbedingten Neigungsvariationen mit den entsprechenden Kalibriersignalen die sprunghaften Änderungen des Pfeilerbelastungsdruckes bzw. relativen Vertikalbewegungen der Tagesoberfläche ermittelt.

Im dritten Verfahrensschritt werden die Quotienten der Beträge der der beiderseits der Schwächezonen gemessenen Effekte bestimmt und damit vergleichbare Parameter für die Ergebnisse der über- und untertägigen Messungen eingeführt.

Im vierten Verfahrensschritt bestimmt man die eingetretenen Änderungen im Durchtrennungsgrad der Schwächezonen durch Vergleich der erhaltenen Quotienten mit den entsprechenden Ergebnissen früherer Messungen mit anschließender Einarbeitung der Resultate in das aktuelle Deckgebirgsmodell. Anhand des Deckgebirgsmodells bestimmt man die aktuelle geomechanischc Verhaltensweise von Deckgebirgsausschnitten.

Ausführungsbeispiel

Im folgondon wird die Erfindung anhand oines Ausführungsboispiels mittels der Zeichnung näher erläutert. In der zugehörigen Zoichnung beschreiben:

Fig. 1: oin untortägigos Hnhlraumsystom (Aufriß) mit über- und untertägigen Netzen von Faultüberwachungsmeßstellen Fig. 2: das zu Fig. 1 gohörondo Netz von übertägigen Faultüborwachungsmeßstellen Fig. 3: dio Anordnung dor Sonsoron bei einer untertägigen Faultüberwachungsmeßstelle. Es werdun zwei Druchkissonsensoren 9 und zwei odor vier Neigungsmesser 8 verwendet.

Zur Überwachung des Deckgebirges über Hohlraur. systemen von relativ geringer horizontaler Ausdehnung, z. B. im Falle der vorwiegend in Salzstöcken installierten Endlagerstätten von Kernbrennstoffen, wird die in Fig. 1 im Aufriß und Fig. 2 im Grundriß dargestellte Lösung bevorzugt. Dabei werden die übertägigen Faultüberwachungsmeßstellen (FüM) durch Paare von langbasigen Niveauvariomatern 10 realisiert. Letztere messen zwischen Bezugspunkten 11 über dem Unverritzten außerhalb der Randzone 14 und solchen an beiden Ufern der tektonischen Schwächezonen 13 (Bezugspunkte 4 und 5).

Zur Überwachung des Deckgebirges über ausgedehnten Grubenfeldern wird hinsichtlich der ubertägigen FüM eine Lösung bevorzugt, die einen Kompromiß zwischen ökonomischen und meßtechnischen Anforderungen eingeht. Zur Senkung des Installationsaufwandes werden die Bezugspunkte 11 von jeweils nur einem die Schwächezone 13 überwachenden Niveauvariometer 10 in das Gebiet über dem Unverritzten jenseits der Randzon« vorlegt. An den anderen FüM derselben Schwächezone installiert man jeweils drei kurzbasige Niveauvariometer (Pasisl'.nge 20-25m), von denen eines über die Schwächezone hinweg mißt, während die Vergleichsinstrumente die Neigungsbewegungen der beiden Ufer der Schwächezone registrieren.

Alle an den FüM derselben Schwächezone eingesetzten Niveauvariometer registrieren im selben Azimut. Auf das Paar von langbasigen Niveauvariometern kann aus Gründen der Signalidentifizierung und SNR-Verbesserung nicht verzichtet werden.

Als bevorzugte Lösung zur Realisierung der untertägigen FüM gilt eine Anordnung von zwei Neigungsmessern 8 und zwei Druckkissensensoren 9. Sie werden beiderseits der Schwächezone an eng benachbarten Pfeilern in der Weise installiert, wie es Fig. 3 erläutert. Das heißt zwischen den beiden sogenannten Meßpfeilern befindet sich etwa im Bereich der Schwächezone ein meßgerätefreier dritter Pfeiler, dessen Stoß abgeklappt werden kann, um die zur Eichung erforderliche drastische Änderung des Pfeilerbelastungsdruckes zu erzeugen.

Die hier bevorzugte Lösung für die untertägige Standard-FüM unterscheidet sich von der im vorhergehenden Abschnitt beschriebenen durch die aus Kostengründen verminderte Zahl der verwendeten Neigungsmesser (zwei statt vier). Wie Fig. 3 andeutet, wurden die beiden Neigungsmesser an Meßpfeilerstößen weggelassen, die einander diagonal gegenüberliegen.

Dadurch wird erreicht, daß die belastungsbedingten Neigungskomponenten mit entgegengesetzten Vorzeichen in die Registrierungen eingehen. Die regionalen Neigungskomponenten werden von den im Azimut messenden Neigungsmessern dagegen mit gleichen Vorzeichen registriert.

Zur Gewährleistung einer flächendeckenden Überwachung des Deckgebirges wird eine Lösung bevorzugt, bei der die über- und untertägigen FüM in Vertikalebenen (Meßprofilen) 15 installiert werden, die senkrecht zum mittleren Streichen der Ueckgebirgsausschnitte verlaufen und in der letzteren Richtung gleiche Abstände voneinander haben.

Von den beschriebenen Verfahrensvarianten wird die Variante A bevorzugt, weil sie eine Feststellung von Änderungen im Durchtrennungsgrad der überwachten tektonischen Schwächezonen zu beliebig wählbaren Terminen ermöglicht. Letzteres schließt nicht aus, daß nach Variante B bei gelegentlich auftretenden energiereichen lokalen seismischen Ereignissen oder Gas-Salz-Ausbrüchen ereignisgetriggert mitregistriert und ausgewertet wird.

Zur ereignisgetriggerten Inbetriebsetzung der Registriereinrichtungen und zur Auswertung der Meßdaten werden untertägige Luftdruckregistrierungen sowie die Meßinformationen des seismischen Grubenüberwachungssystems über Herdzeit, Herwege und Magnitude der lokalen seismischen Ereignisse und dergleichen benötigt.

Um die Anwendung der Verfahrensvariante A auch bei Endlagerstätten von Kernbrennstoffen zu ermöglichen, müssen innerhalb des abgeschlossenen Hohlraumsystems ein oder mehrere Lüfter installiert werden, die beim Einschalten im untertägigen Hohlraumsystem Zonen mit erhöhtem oder verminderten Luftdruck erzeugen.

Zur Verdichtung eines weitmaschigen Netzes von FüM, in dessen Zwischenräumen keine tektonischen Pchwächezonen kartiert wurden, sieht die bevorzugte Lösung die Einrichtung von Zusatzmeßstellen mit einfacherer Sensorausstattung vor. Eine übertägige Zusatzmeßstelle wird durch ein einzelnes langbasiges Niveauvariometer 10 realisiert. Unter Tage reduziert sich die Sensorausstattung einer solchen Meßstelle auf zwei Neigungsmesser 8 und einen Druckkissensensor 9.

Die hier bevorzugte Lösung unterscheidet sich leistungsmäßig vr η einem nur aus Druckkissensensoren gemäß Patentschrift DE 3403521 bestehenden untertägigen Überwachungssystem für Endlagerstätten von Kernbrennstoffen in folgenden Punkten:

- die um mehrere Größenordnungen niedrigere Meßschwelle ermöglicht die Früherkennung und Weiterverfolgung von möglichen schrittweisen Veränderungen im Durchtrennungsgrad der überwachten Schwächezonen lange Zeit bevor die Druckkissensensoren ansprechen,

- die tektonischen Schwijchezonen in der durch bergbaubedingte Spannungen besonders stark bt-Jasteten Randzone 14

- Geräteeffekte infolge der strahlungsbedingten Aufheizung des Gebirges werden zumindestens bei den ubertägigen Meßeinrichtungen ausgeschlossen,

- der aktuelle Zustand der überwachten Schwächezonen kann in regelmäßigen Abständen bzw. zu einem beliebigen Termin kontrolliert werden.

Claims (10)

1. Anordnung zur Überwachung von tektonischen Schwächezonen im Deckgebirge von untertägigen Hohlräumen, unter Verwendung von langbasiger« Neigungsmessern (Niveauvariometern) und Druckkissensensoren, gekennzeichnet dadurch, daß:

- in etwa ein bis zwei m Tiefe unter der Erdoberfläche sowie unter Tage auf mindestens einer Sohle jeweils ein Netz von Faultüberwachungsmeßstellen (FüM) installiert ist,

- eine FüM des oberen (übertägigen) Netzes du^rch ein Paar von langbasigen registrierenden Niveauvariometern (10) realisiert wird,

- zu einer FüM des untertägigen Netzes zwei Anordnungen von je zwei Neigungsmessern (8) und einem Druckkissensensor (9) zur Messung von sprunghaften Änderungen des Pfeilerbelastungsdruckes gehören, die beiderseits der Schwächezone an eng benachbarten Pfeilern installiert werden,

- die Neigungsmesser der untertägigen FüM als Gebirgsdrurkmeoser arbeiten und mit Hilfe des Druckkissensensors geeicht werden,

- sich zwischen den beiden Meßpfeilern der untertägigen FüM ein meßgerätefreier dritter Pfeiler befindet, dessen Stoß abgeklappt werden kann, um die zur Eichung erforderliche drastische Änderung des Pfeilerbelastungsdruckes an beiden Meßpfeilern erzeugen,

- von den vier Stößen eines quadratischen Meßpfeilers drei mit den Sensoren (8) und (9) bestückt werden, während der sensorfreie vierte Meßpfeilerstoß dem Mittelpfeiler gegenüberliegt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß zum übertägigen Netz auch Meßstellen gehören, die eine Überwachung von tektonischen Schwächezonen über dem Unverritzten im Bereich der stark belasteten Randzone des Lehmann'schen Troges ermöglichen.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß zur Gewährleistung einer flächendeckenden Überwachung des Deckgebirges die über- und untertägigen FüM auf Meßprofilen (15) installiert werden, die senkrecht zum mittleren Streichen der Deckgebirgsausschnitte verlaufen und in der letzten Richtung gleiche Abstände voneinander haben.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die an den über- und untertägigen FüM meßtechnisch erfaßten Vertikalbewegungen der Erdoberfläche sowie Änderungen des Pfeilerbe'astungsdruckes fortlaufend oder ereignisgetriggert registriert und die entsprechenden Signale an den Meßstellen vorverstärkt und über Kabel einer Meßwertauswertezentrale zugeführt werden.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß an jeder der untertägigen FüM nur ein Paar Neigungsmesser (8) und ein Paar Druckkissensensoren (9) messen und daß die beiden Neigungsmesser im selben Azimut, aber an verschiedenen Stößen der beiden Meßpfeiler installiert sind, wodurch erreicht wird, daß die regionalen Neigungskomponenten von beiden Geräten mit gleichen Vorzeichen, die belastungsbedingten Neigungsvariationen dagegen mit entgegengesetzten Vorzeichen, registriert werden.

6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß an einer über Tage kartierten tektonischen Schwächezone nur eine FüM in der üblichen Weise mit einem Paar von langbasigen Niveuavariometern realisiert wird und an allen übrigen FüM dieser Schwächezone Anordnungen von je drei kurzbasigen (20-25 m langen) Niveauvariometern eingesetzt werden, von denen eines über die Schwächezone hinweg mißt, während von den Vergleichsinstrumenten die Neigungsbewegungen der beiden Ufer der Schwächezone registriert werden, wobei die Niveauvariometer an allen übertägigen FüM der Schwächezone im selben Azimut installiert werden.

7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur genaueren Überwachung der Deckgebirgsbewegungen über ausgedehnten Hohlraumsystemen ohne kartierte tektonische Schwächezonen bzw. bei Großversuchen zur Überprüfung von gebirgsmechanischen Modellrechnungen das entsprechend weitmaschige FüM-Netz durch Zusatzmeßstellen mit einfacherer Sersorausstattung verdichtet wird, daß eine übertägige Zusatzmeßstelle mit nur einem langbasigen Niveauvariometer und eine untertägige Zusatzmeßstelle mit nur einer Anordnung von zwei Neigungsmessern (8) und einem Druckkissensensor (9) ausgerüstet sind.

8. Verfahren zur Überwachung von tektonischen Schwächezonen im Deckgebirge von untertägigen Hohlräumen unter Verwendung von über- und untertägigei, '.uftdruckregistrierungen und unter Nutzung von Meßinformationen des seismischen Grubenüberwachungssystems über Herdzeit, Herdlage und Magnitude von lokalen seismischen Ereignissen, dadurch gekennzeichnet, daß,

- im ersten Verfahrensschritt reversible oder irreversible Zusatzbelastungen des Ps^kgebirges erzeugt und die entsp rechenden Vertikalbewegungen der Erdoberfläche bzw. Änderungen des Pfeilerbelastungsdruckes meßiechnisch erfaßt werden,

- im zweiten Verfahrensschritt die ereignisbedingten (sprunghaften) von den nicht ereignisbedinglen (glatten) Neigungskomponenten getrennt und gerätebedingte Störanteile durch Vergleich der Registrierungen benachbarter Meßstellen hinsichtlich der Signalform eliminiert werden,

- im dritten Verfahrensschritt durch Vergleich der ereignisbedingten Neigungsvariationen mit den entsprechenden Kalibriersignalen die ereignisbeding'ten Änderungen des Pfeilerberlastungsdruckes bzw. die entsprechenden relativen Vertikalbewegungen der Tagesoberfläche ermittelt werden,

- im vierten Verfahrensschritt die Quotienten der Beträge der beiderseits der Schwächezonen gemessenen Effekte bestimmt und damit vergleichbare Parameter für die Ergebnisse der über- und untertägigen Messungen eingeführt werden,

- im fünften Verfahrensschritt durch Vergleich der erhaltenen Quotienten mit den entsprechenden Ergebnissen früherer Messungen die eingetretenen Änderungen im Durchtrennungsgrad der überwachten Schwächezonen bestimmt und diese Änderungen in das aktuelle Deckgebirgsmodell eingearbeitet werden, womit schließlich die aktuelle geomechanische Verhaltensweise der überwachten Deckgebirgsausschnitte bestimmt ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß anstelle der z. B. durch Ein- und Abschaltungen der Hauptgrubenlüfter erzeugten Änderungen der Deckgebirgsbelastung die durch lokale seismische Ereignisse, Gas-Salz-Ausbrüche oder Sprengereignisse verursachten sprunghaften Zusatzbelastungen des Deckgebirges verwendet werden.

10. Verfahren nach Anspruch 8 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß in untertägigen Hohlraumsystemen mit geschlossenem Wetterkreislauf, z. B. in untertägigen Deponien zur Endlagerung von Kernbrennstoffen, ein oder mehrere Lüfter installiert werden, die definierte Änderungen des untertägigen Luftdruckes in allen Bereichen des Hohlraumsystems erzeugen und damit die Feststellung eingetretener Änderungen im Durchtrenni ngsgrad der überwachten Schwächezonen zu beliebig wählbaren Terminen ermöglichen.