DE19706879A1 - Verfahren zur Projektierung von der Deponierung dienenden Kavernen oder Hohlräumen in einem tektonisch beanspruchten Gebirgskörper - Google Patents
Verfahren zur Projektierung von der Deponierung dienenden Kavernen oder Hohlräumen in einem tektonisch beanspruchten GebirgskörperInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Berücksichtigung von
Wasserzirkulationen und Zirkulationen von Deponiegasen bei
der Projektierung von der umweltverträglichen Deponie
dienenden Kavernen oder Hohlräume in tektonisch beanspruchten
Salzlagern, von umweltverträglichen Deponien in einer
tektonisch beanspruchten Steinkohlenlagerstätte,
umweltverträglichen Deponien in einem Gebirge, das tektonisch
beansprucht ist und von umweltverträglichen Übertagedeponien
in tektonisch beanspruchten Gebieten, wobei zur Festlegung
des Gebirgskörpers die Zirkulation von Wasser und
Deponiegasen als Planungsgrundlage und somit die
Wasserwegsamkeit im Gebirge, insbesondere auf Störungs- und
Kluftflächen und dafür das Einfallen, das Streichen und das
Verwurfsmaß von Störungen herangezogen werden.
In der WO 95/14155 ist beschrieben, daß zur Festlegung eines
Gebirgskörpers als Planungsgrundlage das Einfallen, das
Streichen und das Verwurfsmaß der jeweiligen erkannten
geologischen Störung sowie der Verlauf der Faltungsenergie
sowie die durch die tektonische Energie bewirkten
Auflockerungen, Quetschungen und Pressungen im Gebirge und
die dadurch beeinflußten tektonischen Massentransporte
herangezogen werden; gemäß dem in der WO 95/24155
beschriebenen Verfahren wird die so ermittelte Tektonik im
Hinblick auf die Planung von Abbaubetrieben durch Festlegung
von deren Abbaurichtung, Abbaulänge, Abbaugeschwindigkeit und
Abbaufolge untersucht, und die Abbaubetriebe werden
entsprechend orientiert.
Soweit nun heute ein zunehmender Bedarf an der Schaffung von
Deponieraum besteht und dieser Deponieraum nicht nur in
übertägigen Deponien, sondern auch in untertägigen Deponien
eingerichtet werden soll, liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, bei der Projektierung von untertägigen Deponien
eine Gefährdung der Biosphäre durch Anwendung der ermittelten
Planungsgrundlagen weitgehend auszuschließen.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich
vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser
Beschreibung nachgestellt sind.
Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß
die zu projektierenden Kavernen oder Hohlräume in dem
Gebirgskörper unter Berücksichtigung der durch die
projektierte Tektonik bedingten, im Gebirge ausgebildeten
Zirkulationswege für Gas und Wasser orientiert und/oder in
Abhängigkeit von der Tektonik zusätzliche
Abdichtungsmaßnahmen zur Verhinderung und/oder Eindämmung
vorhandener Zirkulationswege durchgeführt werden.
Die Auswirkungen der Erfindung sind kostenrelevant, denn
Deponien werden bei Nutzung der Erfindung dort angelegt, wo
keine oder so gut wie keine Sicherungsmaßnahmen zum Schutze
der Umwelt, insbesondere der Biosphäre getroffen werden
müssen. Aber auch dann, wenn besondere Maßnahmen zur
Abdichtung der Deponie gegen Entgasungen (wie mit
Radioaktivität und Eluaten) erforderlich werden, wird der
Aufwand minimiert durch die gezielte Auswahlmöglichkeit von
Bereichen im Gebirge oder an der Tagesoberfläche. Es sind
Stellen oder Zonen, die Gebirgseigenschaften aufweisen, die
für eine Deponierung sich anbieten, indem dort die
Zirkulationswege für Gas und Wasser nicht oder so gut wie
nicht vorhanden sind.
Der Schutz der Biosphäre ist in die Projektierung von der
Deponierung dienenden Kavernen in tektonisch beanspruchten
Salzlagern, von Deponien in tektonisch beanspruchten
Steinkohlenlagerstätten, in einem Gebirge, das tektonisch
beansprucht ist und von Übertagedeponien in tektonisch
beanspruchten Gebieten einzubeziehen und die Deponien sind
zum Schutz der Umwelt derart anzuordnen, daß mit Herstellung
und Betrieb der Kavernen oder Hohlräume geringe Kosten
anfallen und möglichst keine Deponiegase und auslaugbare
umweltbeeinträchtigende und umweltschädigende Stoffe aus der
Kaverne oder aus dem Hohlraum durch das Gebirge entweichen
oder durch Wasser wegtransportiert werden können. Insofern
gilt es, die Stellen für die Projektierung von Kavernen oder
Hohlräume im Gebirgskörper festzulegen, die eine Sicherheit
der Deponie hinsichtlich Schutz der Umwelt gewährleisten und
die Deponie vorbeugend umweltverträglich machen, indem
Deponie und Biozone voneinander getrennt sind und bleiben.
Dabei besteht das Problem darin, die vorhandenen tektonischen
Strukturen zu ermitteln, die entsprechende Voraussetzungen
für einen Schutz der Biosphäre und damit für eine
umweltverträgliche Deponierung bieten.
Dabei besteht das Problem darin, daß die Tektonik als eine
wesentliche Einflußgröße für die Wasserwegsamkeit und die
Zirkulation von Deponiegasen und damit für die Projektierung
sicherer Kavernen und Hohlräume in vielen Fällen nicht
bekannt ist, es also insofern einer "Konstruktion" der
Tektonik, ausgehend von bekannten tektonischen Gegebenheiten,
bedarf. Für die Projektierung von Kavernen oder Hohlräumen,
die eine umweltverträgliche Deponie mit und ohne zusätzliche
Abdichtungen zulassen, fehlen in der Regel flächendeckende
Aufschlüsse in Form von Grubenbauen, während Tiefbohrungen
und seismische Untersuchungen als Grundlage der
entsprechenden Konstruktion des Lagerstättenkörpers vorhanden
sind. Aber auch dann, wenn bergmännische Aufschlüsse
vorhanden sind, ergeben sich daraus keine Hinweise auf die
Wasserwegsamkeit sowie auf die Zirkulation von Deponiegasen.
Derartige Aufschlüsse, die für die Beeinträchtigung bzw. für
den Schutz der Biosphäre relevant sind, können punkt-,
linien- oder flächenförmig sein. Aus diesen Aufschlüssen muß
die voraussichtliche Lage der tektonischen Störungen und
damit die Lage der Bereiche für eine umweltverträgliche
Deponierung ermittelt werden, damit eine Grundlage für die
Projektierung der Kavernen oder Hohlräume mit vorhandenem
Schutz der Biosphäre im einzelnen gegeben ist. Bei der so
erforderlichen Konstruktion des Gebirgskörpers als
Planungsgrundlage für die Projektierung von der
umweltverträglichen Deponierung dienenden Kavernen und
Hohlräume sind die Lage, das Einfallen, das Streichen und
die Verwurfsmaße von Störungen diejenigen Grundlagen, auf
denen aufgebaut wird. Üblicherweise werden nach der bekannten
Vorgehensweise die vorliegenden Aufschlüsse in der Regel
dabei geometrisch so miteinander verbunden, daß ein
vermeintlich zutreffendes Bild von dem Lagerstättenkörper als
Planungsgrundlage entsteht. Das Schließen der oft
beachtlichen Lücken zwischen den einzelnen Aufschlüssen
erfolgt ausschließlich auf geometrischer Grundlage durch die
Weiterführung von Linien. Dabei wird auch beispielsweise bei
der Projektion eines Zusammentreffens zweier Störungen das
chronologische Prinzip zugrundegelegt, gemäß welchem die
jüngere Störung die ältere gestört haben soll. Aber auch
daraus ergeben sich keine Hinweise auf die Wasserwegsamkeit
sowie auf die Zirkulation von Deponiegasen und damit auf eine
mögliche oder sogar vorauszusehende Beeinträchtigung der
Biosphäre.
Somit ist bei dieser Art der Planung von Kavernen oder
Hohlräumen für die umweltverträgliche Deponierung, als
nachteilig anzusehen, daß der tektomechanische Prozeß nicht
berücksichtigt wird und durch die ausschließliche
Beschränkung der Projektion auf die Geometrie keine Hinweise
auf die Wasserwegsamkeit sowie auf die Zirkulation von
Deponiegasen sowie für die Beeinträchtigung bzw. für den
Schutz der Biosphäre haben können. So bleiben etwa nach
weitgehender Konsolidierung eines tektonisch beanspruchten
Gebirges noch geschehene Bewegungen auf einem Sprung oder
einer Überschiebung oder einer Verschiebung oder auf mehreren
Störungen unberücksichtigt, welche aber von erheblichem
Einfluß auf die Wasserwegsamkeit sowie auf die Zirkulation
von Deponiegasen sowie für die Beeinträchtigung bzw. für den
Schutz der Biosphäre haben können. Erst aus der
Berücksichtigung des tektomechanischen Prozesses entstehen
Hinweise darauf, ob und wo aus einer gegebenenfalls
angeordneten Kaverne oder Hohlraum Deponiegas entweichen kann
oder Eluate durch das Wasser weggeführt werden können.
Deponien sind über Jahrtausende eine latente Gefahr für die
Biosphäre hinsichtlich Ausgasung und Transport von Eluaten
durch Wasser, da der tektomechanische Prozeß unvermindert
weiterläuft. Darauf verweisen übertägige Schäden an Häusern,
die auf Störungszonen stehen und die keine Abbaueinwirkungen
erleiden.
Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß die
tektomechanischen Zusammenhänge beim Entstehen des der
Planung für die Projektierung von umweltverträglichen
Deponien unterliegenden Gebirgskörpers nun als Grundlage der
Planung von Kavernen und Verdichtungen im einzelnen zum
Schutz der Umwelt nutzbar gemacht werden, wobei präzisere
Angaben über Ausgestaltung und Verhalten der Tektonik die
Grundlagen der Planung hinsichtlich Beeinträchtigung und
Schutz der Biosphäre oder Umwelt verbessern. So werden die
Zusammenhänge zwischen Groß- und Kleintektonik oder Initial-
und Folgestörungen in einer bisher nicht gekannten Weise für
den Umweltschutz nutzbar gemacht. Weiterhin erlaubt die
Berücksichtigung der tektomechanischen Zusammenhänge eine
Angabe darüber, ob beispielsweise der Verwurf einer bekannten
Störung voraussichtlich gleich bleibt, oder in der einen oder
anderen Streichrichtung zu- oder abnimmt, was von Bedeutung
für umweltverträgliche Deponien in und/oder auf einem
tektonisch beanspruchtem Gebirge ist. Mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Größen von
Streichrichtung- und Einfallensänderungen bei erkannten
Störungen ermitteln und daraus Schlüsse für eine mögliche
Gas- und Wasserzirkulation im Gebirgskörper und damit
Schlüsse für umweltverträgliche Deponien ziehen; es ist
ferner möglich, aus Angaben über Bewegungen auf Sprungflächen
von Sprüngen, auf Überschiebungsflächen von Überschiebungen
und an Überschiebungsflächen von Verschiebungen die Planung
zur umweltverträglichen Deponierung in einem Gebirgskörper
auszurichten.
Auch sind präzisere Angaben über die Ausgestaltungsmöglich
keiten und das Verhalten der Groß- und Kleintektonik möglich,
womit die Grundlagen für die Planung von der
umweltverträglichen Deponierung dienenden Kavernen und
Hohlräumen gleichzeitig auch der gegebenenfalls zusätzlich
vorzunehmenden Abdichtung von Zirkulationswegen für die
umweltverträgliche Deponierung zielorientiert und
kostengünstig verbessert sind.
In dem zu planenden Gebirgskörper wird die Faltungsenergie in
ihrem Verlauf ermittelt; der Faltungsenergie steht in einem
Gebirgskörper ein Gegendruck gegenüber, der von der Masse des
Gebirges bereitgestellt wird; die Faltungsenergie überwindet
diesen Gegendruck und leistet dabei Arbeit durch das
Entstehen und die Ausgestaltung tektonischer Störungen, wobei
aus dem erkannten Verlauf der Faltungsenergie die
Ausgestaltung einer Störung als Grundlage der Planung
hinsichtlich Beeinträchtigung bzw. Schutz der Biosphäre
erkennbar ist. So hängt die Möglichkeit der
umweltverträglichen Deponierung in einem Gebirgskörper im
Einzelfall ganz wesentlich davon ab, ob die Faltungsenergie
durch das Gebirge geleitet worden ist, ohne daß neue
tektonische Strukturen entstanden oder schon bestehende
Strukturen noch verändert worden sind.
So wird nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung der
Verlauf der Faltungsenergie an Bewegungssperren und
Bewegungsfreizonen bestimmt und die Möglichkeit einer
umweltverträglichen Deponierung wird in den betreffenden
Bereichen ermittelt. Dies beruht auf der Erkenntnis, daß die
Faltungsenergie örtlich nämlich nur dann umgesetzt wird,
solange ein Freiraum, wie zum Beispiel die Tagesoberfläche,
für das Entstehen tektonischer Strukturen mit
unterschiedlichen Folgen für die Zirkulation von
Deponiegas und Wasser mit Eluaten vorhanden ist; so hängt die
Möglichkeit einer umweltverträglichen Deponierung in einem
Gebirgskörper von dem Vorhandensein von Bewegungsfreizonen
ab, denen Bewegungssperrzonen gegenüberstehen. Dabei ist in
Bewegungssperrzonen die Möglichkeit für eine
umweltverträgliche Deponierung generell günstiger zu
beurteilen als in Bewegungsfreizonen; derartige
Bewegungsfreizonen befinden sich beispielsweise in der Mitte
von Schollen oder in Bereichen, die sich oberhalb von
Sprüngen und zugleich oberhalb von Überschiebungen befinden,
oder in Bereichen, in denen Verschiebungen ansetzen und der
Materialtransport von der Ansatzstelle wegweist. Dort
entsteht eine Art Sog. In diesen Bereichen sind
Zirkulationswege für Deponiegas und Wasser mit Eluaten aus
Deponien vorhanden, über die umweltschädigende Auswirkungen
auf die Biosphäre möglich sind.
Die Bewegungsvorgänge im Gebirge als Folge der Beanspruchung
durch die Faltungsenergie haben Pressungszonen,
Quetschungszonen und Auflockerungszonen zur Folge, die als
Grundlage der Planung von der umweltverträglichen Deponierung
dienenden Kavernen und Hohlräume nach einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung zu ermitteln und für die
Orientierung der Kavernen in dem Gebirgskörpers im einzelnen
heranzuziehen sind, damit keine Beeinträchtigung der
Biosphäre erfolgen kann. Da Pressungszonen entstehen, wenn
Faltungsenergie und Gebirgsmaterial verstärkt aufeinander
zugeführt werden, sind in solchen Zonen das Entstehen von
kleintektonischen Störungen und die Bewegungsmöglichkeiten an
den Störungen im Gebirge eingeschränkt, so daß hier nach
einem erfindungsgemäßen Vorschlag Kavernen und Hohlräume zur
umweltverträglichen Deponierung projektiert und/oder genutzt
werden; die Zirkulationswege für die Deponieentgasung und die
Wasserzirkulation fehlen hier, so daß die Biosphäre nicht
negativ beeinträchtigt wird.
Quetschungszonen sind dadurch geprägt, daß Faltungsenergie
und Gebirgsmaterial ineinanderstreben; Deponiegas und
Deponiewasser können hier nicht oder kaum zirkulieren,
insbesondere nicht über größere Entfernungen, so daß
ebenfalls gute Möglichkeiten für eine umweltverträgliche
Deponierung gegeben sind. Deponie und Biozone bleiben
voneinander getrennt.
Es ergeben sich insbesondere Möglichkeiten für die
Deponierung in Pressungszonen in denjenigen Bereichen, in
denen die Sprünge einen größeren Verwurf haben und der
Abstand von einem Sprung mehr als 200 m beträgt.
Dagegen ergeben sich Auflockerungszonen bei dem
Auseinanderstreben von Faltungsenergie und Gebirgsmaterial,
und die damit verbundene Auflockerung bietet Freiräume für
das Abfließen von entstehenden Deponiegas und Deponiewasser
bis nach über Tage. Dadurch ist eine Verbindung zwischen
Deponie und Biosphäre hergestellt. Von Seiten der
Zirkulationswege im Gebirge ist die Umweltverträglichkeit der
Deponie in Frage gestellt. Die negative
Einwirkungsmöglichkeit auf die Biosphäre gilt insbesondere
dann, wenn in der Nähe Störungen wie Sprünge vorhanden sind,
auf denen Deponiegas und Deponiewasser mit Eluaten nach über
Tage abfließen kann, und daher sind solche Bereiche des
Gebirges für die Projektierung und Nutzung von der
umweltverträglichen Deponierung dienenden Kavernen und
Hohlräumen nur sehr eingeschränkt brauchbar bzw. hinsichtlich
der Umweltverträglichkeit unbrauchbar.
Bei Verwurfsänderungen an Sprüngen entstehen Auflockerungen
in Bereichen mit geringeren Verwürfen und/oder steilem
Einfallen der Sprünge und Pressungen in Bereichen mit
größeren Verwürfen und/oder flachem Einfallen der Ausgleich
zwischen Auflockerungen und Pressungen erfolgt durch
Massentransporte, auf denen das Deponiegas und das
Deponiewasser abfließen kann, was der Umweltverträglichkeit
schadet. In Bereichen mit größerem Verwurf an den Sprüngen
ist das Gebirge gepreßt, und dort kann das Deponiegas und das
Deponiewasser nur in einem geringen Umfang abfließen;
trotzdem sind dort Zirkulationswege bis 200 m Abstand vom
Sprung für das Gas im Gebirge vorhanden, und es sind
demzufolge die Möglichkeiten einer umweltverträglichen
Deponierung im Nahbereich des Sprunges eingeschränkt, solange
die Zirkulationswege nicht durch Verdichtungen versperrt
werden oder Bereiche vorhanden sind mit gleichmäßigen
größeren Verwürfen.
Im Auslaufbereich von schollenbegrenzenden Sprüngen entstehen
Auflockerungen; dort können Gas und Wasser mit negativen
Folgen für die Biosphäre zirkulieren, so daß erst in größerer
Entfernung vom Sprung die Voraussetzungen für eine
umweltverträgliche Deponierung besser werden.
Streichrichtungsänderungen von Überschiebungen haben
Schneepflug- und Trichtereffekte zur Folge, wobei
Schneepflugeffekte mit Auflockerungen und Trichtereffekte mit
Quetschungen verbunden sind. In derart zustande gekommenen
Auflockerungen sind wieder Zirkulationswege für entstehendes
Deponiegas und Wasser mit Deponiebestandteilen vorhanden, so
daß derartige Bereiche bei der Projektierung und Nutzung für
die umweltverträgliche Deponierung zu meiden sind; bei
Quetschungen dagegen kann Deponiegas und Wasser, welches die
Deponie auslaugt, kaum fließen, so daß in derartigen
Bereichen eine umweltverträgliche Deponierung bevorzugt
projektiert durchgeführt werden kann. Eine Verbindung
zwischen Deponie und Biosphäre ist nicht vorhanden.
Schichtparallele Gleitungen verschmieren die Klüfte und die
scherflächen der Kleintektonik auch. Bei diesen Tatbeständen
wird die Zirkulation von Deponiegas und Wasser unterbrochen.
Die Voraussetzungen für eine umweltverträgliche Deponie, bei
der die Zirkulationswege von der Deponie bis zur Biosphäre
beachtet werden, sind gut, und daher sind derartige Bereiche
für Umweltverträglichkeit von Deponien zu nutzen.
Sedimentationslagerstätten, wie insbesondere eine
Steinkohlenlagerstätte, sind geprägt durch eine
Stockwerkstektonik, bei der zur Teufe hin Überschiebungen
ansetzen, die mehr oder weniger rechtwinklig zu den Sprüngen
streichen. Wenn eine wellige Lagerung mit und ohne
kleintektonischen Verschiebungen und/oder Verschiebungen ohne
wellige Lagerung aufgeschlossen werden, wobei hangendere
Bereiche ungestört sind beziehungsweise oberhalb keine
Aufschlüsse zur Verfügung stehen, dann setzen zur Teufe
größere Überschiebungen an.
Nach einem Beispiel der Erfindung werden in derartigen
Bereichen umweltverträgliche Deponien projektiert und
genutzt, in denen eine schichtparallele Gleitung die Klüfte
und die Scherflächen der Kleintektonik verschmiert hat und
dadurch die Verbindung zwischen Deponien und Biosphäre
dauerhaft und ohne zusätzliche Kosten für
Abdichtungsmaßnahmen unterbrochen ist. Eine positive Wirkung
für die Umweltverträglichkeit hat im Auslaufbereich von
Überschiebungen nach oben der Bewegungsstau des
Überschiebungsvorganges oberhalb des "Kopfes" der
Überschiebung. Neben der schichtparallelen Gleitung ist hier
das Gebirge gestaucht, was zu weiterem Verschmieren führt und
der Umweltverträglichkeit von Deponien dient. Zusätzliche
Kosten für Abdichtungsmaßnahmen entfallen gänzlich.
Streichrichtungsänderungen von Überschiebungen haben
Schneepflug- und Trichtereffekte zur Folge, wobei
Schneepflugeffekte mit Auflockerungen und Trichtereffekte mit
Quetschungen verbunden sind. Schichtgleitungen entstehen auch
bei Änderungen des Überschiebungsmaßes an Überschiebungen
sowie in Auslaufbereichen von Überschiebungen nach unten, und
dort sind Auflockerungsbereiche vorhanden, die die
vorbeugende Umweltverträglichkeit einer dort projektierten
Deponie geringfügig minimieren können.
Daher werden in Bereichen, in denen Überschiebungen nach
unten hin auslaufen, nach einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung umweltgefährdende Stoffe mit einem geringen
Gefährdungsgrad wie z. B. strahlungsarme Abfälle deponiert.
Insbesondere in der Nähe von Sprüngen, an denen
Auflockerungen als Folge von Verwurfs- und
Streichrichtungsänderungen im tektomechanischen Prozeß
entstanden, sind Deponien nicht zu projektieren und
anzulegen. Ändert sich das Überschiebungsmaß an einer
Überschiebung von oben nach unten, ohne daß die Überschiebung
nach oben oder unten hin ausläuft, sorgt die schichtparallele
Gleitung des tektomechanischen Prozesses für eine natürliche
Abdichtung von Klüften und Scherflächen durch zerriebenes
mylonitisiertes Material. In derartigen Bereichen ist die
Verbindung zwischen einer Deponie und der Biosphäre dauerhaft
unterbrochen. Eine dort projektierte Deponie ist hinsichtlich
des Transportes von Deponiegas und Wasser mit Eluaten als
umweltverträglich zu bezeichnen.
Nach einem Beispiel der Erfindung wird man dort Deponien aus
Kostengründen mit einem geringen Gefährdungsgrad anlegen,
wenn die Zirkulation von Deponiegas und Wasser nicht sein
darf.
Wesentlich für die Projektierung und Nutzung von
umweltverträglichen Deponien ist die Lage oberhalb und
unterhalb einer Überschiebung. Hier ist bei sonst gleichen
Rahmenbedingungen wie Schichtgleitung der Lage unterhalb der
Überschiebung der Vorzug zu geben. Überschiebungen sind durch
die direkte Einwirkung der Faltungsenergie und des
Gegendruckes entstanden. Die sich übereinander bewegenden
Gebirgsblöcke haben die Überschiebungsflächen verschmiert,
wodurch ein wasserstauender Effekt entsteht. Wasser aus
Deponien unterhalb der Überschiebungen wird auf dem Weg nach
oben, d. h. zur Tagesoberfläche bzw. zur Biosphäre hin
zurückgehalten. Die Deponie kann insbesondere bei
gleichzeitiger schichtparalleler Gleitung als besonders
sicher und umweltverträglich bezeichnet werden.
Nach einem Beispiel der Erfindung wird man Deponiematerial
mit höherem umweltgefährdenden Inhalt hier deponieren. Der
Schutz der Umwelt wird dauerhaft gesichert. Auch wird man bei
erforderlichen horizontalen Absicherungen von Deponien
gegenüber der Biosphäre derartige Zonen als
Bewegungssperrzonen für Gas und Wasser wählen.
Die Stockwerkstektonik gilt nicht nur für das Auftreten von
Überschiebungen, vielmehr gilt sie auch für die
Sattelstrukturen und konvexen Umbiegungsachsen. Während in
den oberen Bereichen in der Regel ungestörte Verhältnisse
vorherrschen, folgen darunter im Sattelbereich und konvexen
Umbiegungsachsen Überschiebungen, darunter Verschiebungen;
Überschiebungen sind mit Schichtgleitungen und Verschmieren
der Störungsflächen verbunden, und daher sind im Bereich der
Überschiebungen, insbesondere aber unmittelbar darunter, die
Voraussetzungen für umweltverträgliche Deponien gut.
Verschiebungen weisen in Sattelbereichen und konvexen
Umbiegungsachsen auf Auflockerungen in einem Sattel hin, und
dort kann Wasser zirkulieren. Aus diesen Gründen werden hier
keine Deponien projektiert und betrieben, weil sie nicht
umweltverträglich sind.
Für horizontale Absicherungen von Deponien eignen sich die
Sättel mit Ausnahme von Bereichen mit Verschiebungen. Bei der
Sattelbildung entstanden im tektomechanischen Prozeß
Schichtgleitungen mit dementsprechenden positiven
Auswirkungen für das Anstauen von Wasser. Dort, wo
Verschiebungen sind, sind Auflockerungen zu erwarten.
Eventuelle Deponien werden dadurch umweltgefährdend.
Verbindungen zwischen Deponie und Biosphäre können entstehen.
Eine umweltverträgliche Deponierung ist dabei nicht möglich,
soweit die Transportwege für Deponiegas und Wasser mit
Eluaten zu beachten ist.
Sind Schichtgleitungen in zwei Richtungen vorhanden, wie
beispielsweise im Hangenden von Sprüngen, welche zur Teufe
ihr Einfallen verändern und an gleicher Stelle
Überschiebungen, an denen sich das überschiebungsmaß ändert,
ist der Stau von Wasser und Deponiegas in diesen Bereichen
besonders groß. Somit sieht ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung vor, in diesen Bereichen umweltverträgliche
Deponien zu orientieren. Dies gilt insbesondere für Bereiche
unter den Überschiebungen.
Schichtgleitungen in zwei Richtungen entstehen auch bei
Einfallen von Mulden- und Sattellinien sowie Änderungen des
Überschiebungsmaßes an Überschiebungen in einem bankrechten
Abstand von den Überschiebungen von weniger als 400 m.
Die Umweltverträglichkeit von Deponien hinsichtlich Transport
von Deponiegasen und Wasser mit Eluaten über Klüfte und
Störungen wird beeinträchtigt, wenn sich Scherflächen
kreuzen. Derartige Bereiche, die für umweltverträgliche
Deponien ungeeignet sind, sind durch den tektomechanischen
Prozeß entstanden im Auslaufbereich von Überschiebungen und
Verschiebungen. Scherflächen kreuzen sich auch, wenn
Winkelhalbierende sich mit Scherflächen kreuzen, die durch
das Auslaufen von Überschiebungen und Verschiebungen
ausgelöst sind. Ferner kreuzen sich Aufscherungen, wenn sich
größere Verschiebungen kreuzen. Kreuzen sich Scherflächen,
vergrößert sich die Wahrscheinlichkeit für Gas-und
Wassertransport. Eine umweltverträgliche Deponierung ist nur
dann möglich, wenn der Bereich mit Aufscherungen durch
wasserstauende Elemente im Gebirge abgegrenzt und gesichert
ist.
Bei gegenläufigen Bewegungen an Sprüngen, die nach unten und
dann wieder nach oben gerichtet sind, sind oberhalb der
Sprünge im Bereich von Streichrichtungsänderungen der Sprünge
Quetschungen bei Ab- und Aufschiebungen vorhanden, auch sind
Auflockerungen bei Ab- und Aufschiebungen an gleicher Stelle
gegeben.
Umweltverträgliche Deponien sind daher nach einem Beispiel
der Erfindung oberhalb der Sprünge auch bei Rückschiebungen
in Quetschungsbereichen zu projektieren und zu betreiben. In
Bereichen mit Auflockerungen sind umweltverträgliche
Deponien, bei denen Rücksicht auf die Zirkulation von
Deponiegas und Wasser mit Eluaten genommen wird, ohne
besondere und kostenintensive Sicherungsmaßnahmen nicht
möglich.
Unterhalb der Sprünge werden bei Rückschiebungen bis 100 m
Abstand vom Sprung durch den tektomechanischen Prozeß
Quetschungen erzeugt, die einen Wasserzufluß zum Sprung
verhindern. Hinzu kommt, daß die Sprungfläche selbst durch
den Druck der Faltungsenergie während des
Rückschiebungsprozesses aus zerriebenem Gebirgsmaterial
besteht, welches eine Zirkulation von Deponiegas und Wasser
zusätzlich hemmt. Breitere Salbänder bestehen aus mehreren
Bewegungsflächen. Dadurch können die Bewegungen nach oben und
nach unten auf unterschiedlichen Bewegungsbahnen erfolgen. In
diesem Falle befinden sich Flächen mit und ohne zerriebenem
Material nebeneinander, so daß Zirkulationen von Wasser bis
zur Biosphäre vorhanden sind. Mit größerem Abstand vom Sprung
wechseln unterhalb des Sprunges bei Rückschiebungen,
Auflockerungen mit Pressungen. Dadurch wird unterhalb des
Sprunges in größerer Entfernung als 100 m das Anlegen einer
umweltverträglichen Deponie fraglich, insbesondere wenn sich
die Streichrichtung des Sprunges mit Rückschiebungen ändert.
Die Existenz von Pressungs-, Quetschungs- und
Auflockerungszonen bedingt dazwischenliegende Bereiche, in
denen ein dadurch bedingter tektomechanischer Massentransport
vorliegt, wenn der Abstand der Zone <600 m und zwischen
Trichter- und Schneepflugeffekte <900 m beträgt. Dieser
Massentransport hat erheblich Auswirkungen im Hinblick auf
die zu erwartende Kleintektonik und damit auf mögliche
Zirkulationswege für eventuell entstehendes Deponiegas und
für Wasserzirkulationen, durch die die Deponie ausgelaugt
werden kann und Auslaugungsbestandteile in andere Regionen
und nach über Tage transportiert werden können. So entsteht
eine Verbindung zwischen Deponie und Biosphäre, die die
Umweltverträglichkeit fragwürdig macht und gefährdet; daher
sind diese Bereiche für die Projektierung von
umweltverträglichen Deponien im Gebirge zu meiden. Gleiches
gilt für bereits vorhandene Kavernen und Hohlräume.
Für eine vorbeugende umweltverträgliche Deponierung ist zu
beachten, daß ein Gebirgskörper in der Regel in bestimmten
Abständen durch größere, etwa parallele Verschiebungszonen
oder Verschiebungen in nebeneinander liegende Bahnen
aufgeteilt ist, wobei an den Verschiebungen ein mehr oder
weniger horizontaler Massentransport stattgefunden hat; der
Massentransport stößt gegen die jeweiligen Nachbarschollen
mit der Folge, daß dort Pressungen mit insgesamt günstigen
Voraussetzungen für die Projektierung und Nutzung von
Kavernen und Hohlräumen für eine umweltverträgliche
Deponierung bestehen, wenn der Sprung im Bereich der
Verschiebung seinen Verwurf beibehält oder dort der Verwurf
größer als in den Nachbarbereichen ist.
Nach einem Beispiel der Erfindung werden unter diesen
Voraussetzungen Deponien projektiert und benutzt. Die
Deponien sind umweltverträglich. Verbindungen für Gas und
Wasser zwischen Deponie und Biosphäre bestehen nicht.
Zugleich entsteht durch den Massentransport an den
Verschiebungen rückwärts ein Sog, der an den schollenbe
grenzenden Sprüngen zu Auflockerungen führt, wobei in diesen
Auflockerungen das entstehende Deponiegas abwandern und
Wasser, das die Deponie aussaugt, zirkulieren kann. Gemäß der
Erfindung werden dort keine Deponien projektiert und genutzt,
die hinsichtlich Wasserzirkulation im Gebirge ein Risiko
haben. Eine Beeinträchtigung der Biosphäre ist auf Dauer als
Folge des Abwanderns von Deponiegas und von Wasser mit
Eluaten nicht ausschließbar. Eine Absicherung der Deponie ist
mit hohen Kosten verbunden.
Ergänzend kommt hinzu, daß im Bereich der Verschiebungen der
Verwurf an den Sprüngen oft Minimalwerte hat, und die dadurch
beim Abrutschen des Gebirges auf den Sprungflächen
entstehenden Auflockerungen haben Aufscherungen im Gefolge,
die als Zirkulationswege für das entstehende Deponiegas und
für Wasser dienen können. Daher werden Kavernen zur
Deponierung vorrangig in Bereichen nicht projektiert, in
denen der Massentransport an Verschiebungen auf die
Nachbarschollen auftritt, wenn der Sprung im Bereich der
Verschiebung einen Minimalwert hat. In solchen Fällen sind
auch die Verschiebungen selbst zu meiden, weil in ihrem
Bereich das entstehende Deponiegas und Wasser mit Eluaten
örtlich wandern kann.
Ist es an Verschiebungen oder an Verschiebungszonen zu gegen
läufigen Bewegungen gekommen, ist das Gebirge mylonitisiert
und verschmiert, und dann sind die Voraussetzungen für die
Anordnung von Kavernen und Hohlräumen zur umweltverträglichen
Deponierung günstig, da die Zirkulationsmöglichkeit für
Deponiegas und für Wasser, das die Deponie auslaugen könnte,
eingeschränkt sind.
Liegen zwei Auflockerungszonen in einem geringeren Abstand
als 600 m voneinander entfernt, und sind die Auflockerungen
durch das Verhalten der Sprünge ausgelöst, so kommt es zwar
zu gegenläufigen Bewegungen an Scherflächen, doch sind
Zirkulationswege für entstehendes Deponiegas und für Wasser
in diesen Bereichen vorhanden, und aus diesem Grunde werden
Kavernen und Hohlräume für eine umweltverträgliche
Deponierung hier nicht projektiert und genutzt; eine
Verbindung zwischen Deponie und Biosphäre ist nicht
ausschließbar.
Wesentlich ist die Beachtung der Äquidistanz, die eine Folge
des tektomechanischen Prozesses ist. Die Äquidistanz besagt,
daß der Abstand der großen Verschiebungen oder
Verschiebungszonen in etwa gleich ist. Vor den Verschiebungen
oder Verschiebungszonen wird die in breiter Front wirkende
Faltungsenergie beziehungsweise der ebenfalls in breiter
Front wirkende Gegendruck zur Seite hin abgelenkt. Mit jedem
Meter Gebirge wird neue und damit zusätzliche Energie
zugeführt, die zur Seite hin abgelenkt wird. Der
Energieinhalt steigt seitlich der Verschiebungen und zwar bis
zu einem Abstand von 400 m, ausgehend von den Verschiebungen
oder Verschiebungszonen.
Der Bewegungsvorgang auf Sprüngen oder Abschiebungen hat als
Folge des Einfallens der Sprünge nicht nur senkrechte,
sondern auch horizontale Komponenten. Bei hohem Energieinhalt
im Gebirge steigt der Gegendruck gegenüber den
Bewegungsvorgängen auf den Sprungflächen. Im Bereich der
Verschiebungen, wo der Energieinhalt im Gebirge groß wird,
wird der Bewegungsvorgang nach unten durch den großen
Energieinhalt behindert. Dadurch haben die Sprünge im Bereich
großer Verschiebungen oder Verschiebungszonen entweder einen
geringeren Verwurf als in größerer Entfernung von den
Verschiebungen oder die Sprünge laufen vor den Verschiebungen
oder Verschiebungszonen aus. In Bereichen mit großen
Energieinhalten wird das Entstehen von kleintektonischen
Störungen und Bewegungen an den Störungen behindert.
Eventuelle Störungsflächen und Kluftflächen verschmieren. Die
Zirkulation von Deponiegas und von Wasser mit Eluaten ist
dadurch so eingeschränkt, daß eine umweltverträgliche
Deponierung nach einem Beispiel der Erfindung projektiert
wird. Allerdings sind die Verschiebungen selbst zu meiden,
solange keine gegenläufigen Materialtransporte, ausgelöst
durch den tektomechanischen Prozeß, dort vorhanden gewesen
sind.
Der Aufbau der Energieinhalte und die Bewegungen auf den
Sprüngen verlaufen im tektomechanischen Prozeß nicht
synchron. Eine Zeitlang werden die Energieinhalte im Bereich
der Verschiebungen oder Verschiebungszonen durch
Energiezufuhr aufgebaut. Dann wiederum erfolgen Bewegungen in
geologischen Zeiträumen auf den Abschiebungen. Kurzfristig
entstehen dann im Bereich der Verschiebungen oder
Verschiebungszonen als Folge der Bewegungen auf den
Abschiebungen Auflockerungen und zwar relativ zu den
Bereichen in größerer Entfernung. Der große Energieinhalt im
Bereich der Verschiebungen wird durch Bewegungsvorgänge
abgebaut. Es entstehen Zirkulationswege für Deponiegas und
Wasser mit Eluaten. Zugleich haben die Zirkulationswege
Verbindung zu Sprüngen in Bereichen, in denen die
Nachbarschaft der Sprungflächen aufgelockert ist.
Zirkulationswege von einer Deponie bis zur Biosphäre sind
nicht auszuschließen.
In größerer Entfernung von den Verschiebungen oder
Verschiebungszonen sind die Verwurfsmaße an den Sprüngen
größer, um dann wieder im Bereich der nächsten Verschiebung
oder Verschiebungszone abzunehmen und/oder gegen Null zu
gehen. Im Bereich mit großen Verwürfen an den Sprüngen
entstehen durch die größere Bewegungskomponente zur Seite hin
Pressungen. In solchen Zonen ist das Entstehen von
kleintektonischen Störungen und der Bewegungsmöglichkeit an
den Störungen eingeschränkt, so daß hier nach einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung Kavernen und Hohlräume zur
umweltverträglichen Deponierung projektiert und/oder genutzt
werden. Deponiegas und Deponiewasser mit Eluaten können hier
nicht zirkulieren, insbesondere nicht über größere
Entfernungen, so daß die Biosphäre durch Zirkulation von
Deponiegas und Wasser mit Eluaten ungefährdet bleibt.
Im Bereich der Verschiebungen oder Verschiebungszonen
entstehen dort, wo die Sprünge den geringsten Verwurf haben
oder wo die Sprünge auslaufen, Auflockerungen, sobald
Abschiebungen auf den Abschiebungsflächen stattfinden.
Demzufolge können zwischen den Verschiebungszonen und
zwischen den Sprüngen Bereiche vorhanden sein, die ringsum
von Auflockerungszonen umgeben sind. In diese ringsum
befindlichen Auflockerungen wird Gebirgsmaterial durch
Faltungsenergie transportiert. Dadurch wächst der
Energieinhalt in dem Bereich, der durch Auflockerungen
umgeben ist. Der Bereich wird stärker zusammengepreßt. Dieser
Tatbestand verstärkt die Auswirkungen der Sprünge, die
zwischen den Verschiebungen oder Verschiebungszonen den
größten Verwurf haben. Die Zirkulation von Deponiegas und
Deponiewasser mit Eluaten wird zusätzlich verhindert. Eine
Deponie an dieser Stelle erfüllt die Voraussetzungen der
Umweltverträglichkeit im besonderen Maße.
Da Salzmächtigkeiten durch Wasserzirkulationen und damit
verbundenen Auslaugungen in erdgeschichtlicher Zeit reduziert
wurden, sind in den Bereichen eines Lagerstättenkörpers, in
denen keine Zirkulationswege für Deponiegas und/oder
Deponiewasser zu erwarten sind, auch entsprechend große
Salzmächtigkeiten zu vermuten, und demzufolge werden in
diesen Bereichen die Voraussetzung für eine
umweltverträgliche Deponierung gut sein. Die Kosten für das
Erstellen und den Betrieb von der Deponierungen dienenden
Kavernen werden entsprechend niedrig sein. Auch aus diesem
Grunde werden erfindungsgemäß die Deponiekavernen und
Hohlräume vorrangig in Pressungs- sowie Bewegungssperrzonen
projektiert und auch Quetschungszonen gegenüber
Auflockerungszonen dabei bevorzugt.
Bei der Ablagerung von Abfall- bzw. Reststoffen ist die
Umweltverträglichkeit unter akzeptablen Entsorgungskosten ein
wesentliches Ziel der Handlung. Daher ist es wichtig, daß die
in der Deponie enthaltenen Schadstoffe auch in Zukunft von
der Biosphäre ferngehalten werden. So ist nicht nur der
derzeitigen Zustand von Tektogenen von Interesse, der durch
den vergangenen tektomechanischen Prozeß entstanden ist. Der
immer noch wirksame tektomechanische Prozeß ist gleichfalls
zu beachten. Horizontale und vertikale Wasserwegsamkeit sind
dabei zu unterscheiden. Es ist davon auszugehen, daß im Laufe
von Tausenden von Jahren veränderte Gegebenheiten vorliegen,
die eine potentielle Gefährdung der Umwelt möglich machen,
wenn diese Möglichkeit nicht von vornherein berücksichtigt,
und auch in dieser Hinsicht umweltverträglich gehandelt wird.
Der Spannungszustand im Gebirge kann so, wie er heute
charakteristisch für die Energiezufuhr ist und etwa zur Zeit
des Beginn des tektomechanischen Prozesses war, weiterhin
Bestand haben. Auch kann der Spannungszustand über größere
Bereiche hinweg gleichbleibend sein. Die Voraussetzungen für
eine Deponie in Kavernen und Hohlräumen hinsichtlich
Entgasung und Transport von Eluaten in die Biosphäre ändern
sich dann hinsichtlich der großen Verschiebungen oder
Verschiebungszonen mit ihrer Äquidistanz nicht oder so gut
wie nicht. Der große Energieinhalt parallel der
Verschiebungen wird das Entstehen von kleintektonischen
Störungen und Bewegungen an den Störungen auch weiterhin
behindern. Eventuelle Störungs- und Kluftflächen verschmieren
auch in Zukunft. Die Zirkulation von Deponiegas und
Deponiewasser mit Eluaten ist somit für geologische Zeiträume
unterbunden. Der größere Energieinhalt parallel zu den
Verschiebungen oder Verschiebungszonen veranlaßt weiterhin,
daß der Verwurf an den Sprüngen im Bereich der Verschiebungen
klein bleibt beziehungsweise nach "Null" geht. Dadurch ist in
der Mitte des Bereiches zwischen den Verschiebungen der
Verwurf an den Sprüngen weiterhin relativ groß in bezug zu
den Verwürfen an den Sprüngen im Bereich der Verschiebungen.
So bleibt auch weiterhin die Pressung in der Mitte zwischen
den Verschiebungen oder Verschiebungszonen groß. Auch bleiben
die Auflockerungszonen um diesen Bereich herum erhalten. Als
Folge des weiterhin möglichen Massentransportes in die
Auflockerungen wächst der Energieinhalt in dem Bereich, der
von Auflockerungen umgeben ist. Vorhandene Deponien erhalten
auch in geologischen Zeitspannen keine Verbindung mit der
Biosphäre. Sie bleiben in diesen Fällen umweltverträglich.
Kommt es an Sprüngen, die bei der Deponierung einen
gleichbleibenden Verwurf hatten, im weiteren
tektomechanischen Prozeß zu Verwurfsänderungen, dann kann der
Bereich bis 200 m Abstand von den Sprüngen Zirkulationswege
für Deponiegas und für Deponiewasser mit Eluaten aufweisen.
Das bedeutet, Kavernen für die Deponien werden in jedem Falle
in einem Abstand von einem Sprung projektiert, der größer als
200 m ist. Kann dieser Abstand nicht eingehalten werden, sind
besondere Maßnahmen zur Abdichtung durch quellfähiges
Material vorzusehen. Der Massentransport zur Beseitigung der
Auflockerungen erfolgt bis 200 m Abstand vom Sprung teilweise
durch Hineinstürzen von Gebirgsteilen in die entstehenden
Auflockerungen. Hier sind Zirkulationswege für Deponiegas und
Deponiewasser mit Eluaten vorhanden. In einem größeren
Abstand von den Sprüngen erfolgt der Massentransport an
Verschiebungen, wobei der Massentransport durch die
Faltungsenergie oder durch den Gegendruck veranlaßt wird. Das
bedeutet, hinsichtlich geologischer Zeiten kann eine
Deponierung mit weniger als 200 m Abstand von einem Sprung
nicht unbedingt als umweltverträglich bezeichnet werden.
Zirkulationswege zwischen Deponie und Biosphäre können
irgendwann in diesen Bereichen entstehen.
Ändert sich im Laufe von geologischen Zeitspannen oder bei
zukünftigen tektomechanischen Prozessen die Richtung der
Verwurfszu- oder -abnahme an einem Sprung, dann ändert sich
auch die Richtung der Zunahme der Auflockerung bzw.
entgegengesetzt die Richtung der Zunahme der Pressung. Dann
ändert sich auch die Bewegungsrichtung an den Verschiebungen.
Es entsteht eine gegenläufige Bewegung. Bestehende
Störungsflächen werden in geologischen Zeiträumen verschmiert
oder zusätzlich verschmiert. Die Umweltverträglichkeit und
damit die Sicherheit der Deponie wird nicht in Frage
gestellt.
Befindet sich unterhalb von tektonisch beanspruchten
Salzlagern, in denen Kavernen für Deponien projektiert und
genutzt werden sollen, Überschiebungen, dann sind
Bewegungsfreizonen zu beachten. So entstehen im künftigen
tektomechanischen Prozeß bei dann stattfindenden Bewegungen
auf den Überschiebungsflächen und oberhalb von Sprungflächen
Auflockerungen, die eine Zirkulation von Deponiegasen und
Deponiewasser mit Eluaten ermöglichen können. Eine Deponie
kann dann nicht mehr als umweltverträglich bezeichnet werden,
wenn Deponiegase und umweltschädigende Abfallprodukte
vorhanden sind.
Wird unterhalb von Salzlagern ein Bewegungsvorgang im
künftigen tektomechanischen Prozeß auf Überschiebungsflächen
veranlaßt, die mehr als 600 m von Sprüngen entfernt liegen,
dann wölbt sich das Salzlager auf, ohne daß Auflockerungen
entstehen. In diesem Falle sorgt die tektonische Energie
dafür, daß einsetzende Zerstörungen durch Zusammenpressung
sofort unschädlich werden. Die Umweltverträglichkeit einer
Deponie bleibt erhalten.
Der Spannungszustand im Gebirge kann sich gegenüber heute
ändern. Dann können Rückschiebungen an Sprüngen und an
Verschiebungen im tektomechanischen Prozeß ausgelöst werden.
Bei Rückschiebungen verschmieren die Störungsflächen und das
nicht zuletzt unter Mitwirkung der Zusammenpressung durch die
tektonische Energie. Eine vorher vorhandene Möglichkeit der
Zirkulation von Deponiegasen und Deponiewasser mit Eluaten
wird eingeschränkt oder nach und nach verhindert. Die
Umweltverträglichkeit einer Kaverne mit Deponieinhalt steigt
dadurch im Laufe des tektomechanischen Prozesses.
Nachfolgend seien als Ergebnis der vorstehenden Ausführungen
noch einmal diejenigen Randbedingungen dargestellt und
zusammengefaßt, unter denen die Anordnung von Kavernen oder
Hohlräumen zur Deponierung in einem Gebirgskörper nicht
durchzuführen ist. So sollen Kavernen oder Hohlräume nicht in
Bereichen mit Schneepflugeffekten an Überschiebungen
projektiert werden, ferner ebenfalls nicht in Bereichen mit
Kreuzungen von Scherflächen.
Überall dort, wo im Gebirgskörper Auflockerungszonen
festgestellt werden, sollen Kavernen oder Hohlräume nicht
vorgesehen werden. Dies gilt auch für das Hangende von
Sprüngen mit konvexen Knicken in deren streichendem Verlauf,
ferner im Liegenden von Sprüngen mit konvexen Knicken in
deren streichendem Verlauf. Ferner sollen Kavernen oder
Hohlräume nicht in Auslaufbereichen von Sprüngen projektiert
werden.
Kavernen oder Hohlräume sind ebenfalls nicht in Bereichen mit
relativ geringen Verwürfen und relativ steilem Einfallen
vorzusehen, ebenso nicht in Bereichen mit Sogwirkungen an
Verschiebungen.
Kavernen oder Hohlräume sind ferner nicht in Auslaufbereichen
von Überschiebungen zur Seite hin zu projektieren, und nicht
in der Mitte von Staffel und Grabenschollen, insbesondere bei
Überschiebungen im Untergrund. Dies gilt auch für die Mitte
von Horstschollen, die gegen den Energiefluß geöffnet sind,
insbesondere bei Überschiebungen im Untergrund. Kavernen oder
Hohlräume, die in Richtung des Energieflusses geöffnet sind,
sind ebenfalls im Bereich von Überschiebungen im Untergrund
zu vermeiden. Kavernen oder Hohlräume sollen ebenfalls
oberhalb von in entgegengesetzte Richtungen einfallenden
Überschiebungen mit horizontalen Abständen von weniger als
800 m und Aufscherungen im Gebirge nicht angeordnet werden.
Die Projektierung und Nutzung von Kavernen und Hohlräumen im
tektonisch beanspruchten Gebirge für eine umweltverträgliche
Deponierung hat auf bereits tektonisch beanspruchte oder
zerstörte Gebirgsteile zu achten. Neue zugeführte Energien
werden dort im zukünftigen tektomechanischen Prozeß
reduziert, wo es am einfachsten ist, und dazu bieten sich
vorhandene tektonische Störungen oder Störungsbereiche an.
Das bedeutet, daß heute ungestörte Bereiche, die für eine
umweltverträgliche Deponierung genutzt werden, auch in
Zukunft gute Voraussetzungen für Umweltverträglichkeit bieten.
Stärker zerstörte Gebirgsbereiche lösen sich im tektonisch
beanspruchten Gebirge mit ungestörten Gebirgsbereichen ab.
Das hängt von der Äquidistanz der Verschiebungen oder
Verschiebungszonen ab, aber auch davon, daß die tektonische
Energie vorrangig dort reduziert wird, wo das Gebirge bereits
stärker zerstört ist. So entsteht eine schachbrettartige
Verteilung von Bereichen, die für eine Projektierung und
Nutzung von Kavernen und Hohlräumen für die
umweltverträgliche Deponierung in Frage kommen. Das wird auch
im künftigen tektomechanischen Prozeß beibehalten.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen
und der Zusammenfassung offenbarten Merkmale des Gegenstandes
dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen
Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der
Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich
sein.
Claims (19)
1. Verfahren zur Projektierung von der Deponierung dienenden
Kavernen oder Hohlräumen in einem tektonisch
beanspruchten Gebirgskörper, insbesondere einem Salzlager
oder einer Steinkohlenlagerstätte, wobei zur Festlegung
des Gebirgskörpers als Planungsgrundlage das Einfallen,
das Streichen und das Verwurfsmaß der jeweiligen
erkannten geologischen Störung sowie der Verlauf der
Faltungsenergie ermittelt und die durch die tektonische
Energie bewirkten Auflockerungen, Quetschungen und
Pressungen im Gebirge und die dadurch beeinflußten
tektonischen Massentransporte als Planungsgrundlage
herangezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die zu
projektierenden Kavernen oder Hohlräume in dem
Gebirgskörper unter Berücksichtigung der durch die
projektierte Tektonik bedingten, im Gebirge ausgebildeten
Zirkulationswege für Gas und Wasser orientiert und/oder
in Abhängigkeit von der Tektonik zusätzliche
Abdichtungsmaßnahmen zur Verhinderung und/oder Eindämmung
vorhandener Zirkulationswege durchgeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der festgestellte und die gegebene Tektonik prägende
tektomechanische Prozeß in seinem Ablauf prognostiziert
und die damit verbundene zu erwartende Änderung der
Tektonik in der Zukunft als Planungsgrundlage
herangezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß Kavernen oder Hohlräume in Bereichen des
Gebirgskörpers mit großen Energieinhalten projektiert
werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verlauf der Faltungsenergie an Bewegungssperren
und Bewegungsfreizonen ermittelt und Kavernen oder
Hohlräume in Bewegungssperrzonen projektiert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
Kavernen oder Hohlräume in im Gebirgskörper
festgestellten Pressungszonen oder Quetschungszonen
projektiert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
Kavernen in Nähe von Sprüngen mit einem größeren Verwurf
und in einem Abstand von mehr als 200 m zum Sprung
projektiert werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kavernen oder Hohlräume in Bereichen des
Gebirgskörpers projektiert werden, in denen der
tektonisch bedingte Massentransport an Verschiebungen
unter Berücksichtigung einer lagerstättenimmanenten
Äquidistanz auf eine Nachbarscholle trifft.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kavernen oder Hohlräume
in Bereichen projektiert werden, in denen an
Verschiebungen beziehungsweise in Verschiebungszonen
gegenläufige Bewegungen von zugeordneten Teilen des
Gebirgskörpers stattgefunden haben.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kavernen oder Hohlräume
in Bereichen des Gebirgskörpers projektiert werden, die
von Auflockerungszonen umgeben sind.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kavernen oder Hohlräume
in Bereichen projektiert werden, die sich in der Mitte
zweier Verschiebungen oder Verschiebungszonen befinden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kavernen oder Hohlräume
in Bereichen mit Schichtgleitung in eine, zwei oder mehr
Richtungen projektiert werden.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kavernen oder Hohlräume
in Bereichen mit Trichtereffekten an Überschiebungen
sowie im Hangenden als auch im Liegenden der
Überschiebungen projektiert werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kavernen oder Hohlräume
in Bereichen von Sprüngen mit Rückschiebungen und
schmalem Salband projektiert werden.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kavernen oder Hohlräume
in Bereichen von Sätteln oder Sattelflanken projektiert
werden, in denen sich keine Überschiebungen befinden.
15. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kavernen oder Hohlräume in
Bereichen von nach oben hin auslaufenden Überschiebungen
projektiert werden.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kavernen oder Hohlräume
unterhalb von Überschiebungen mit sich zur Teufe hin
änderndem Verwurf projektiert werden.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kavernen oder Hohlräume
im Hangenden von Sprüngen mit konkaven Knicken in
streichendem Verlauf des Sprunges projektiert werden.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kavernen oder Hohlräume
im Liegenden von Sprüngen mit konvexen Knicken in
streichendem Verlauf des Sprunges projektiert werden.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kavernen oder Hohlräume
in Bereichen zwischen Sätteln oder Verschiebungen
projektiert werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997106879 DE19706879A1 (de) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | Verfahren zur Projektierung von der Deponierung dienenden Kavernen oder Hohlräumen in einem tektonisch beanspruchten Gebirgskörper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997106879 DE19706879A1 (de) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | Verfahren zur Projektierung von der Deponierung dienenden Kavernen oder Hohlräumen in einem tektonisch beanspruchten Gebirgskörper |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19706879A1 true DE19706879A1 (de) | 1998-08-27 |
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ID=7821036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997106879 Withdrawn DE19706879A1 (de) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | Verfahren zur Projektierung von der Deponierung dienenden Kavernen oder Hohlräumen in einem tektonisch beanspruchten Gebirgskörper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19706879A1 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA009113B1 (ru) * | 2006-02-15 | 2007-10-26 | Открытое Акционерное Общество "Белгорхимпром" | Способ выемки соляных пластов |
CN102061918A (zh) * | 2009-11-12 | 2011-05-18 | 中国矿业大学 | 一种矿井煤气共采采煤方法 |
CN102287216A (zh) * | 2010-06-21 | 2011-12-21 | 陈德成 | 充氮控氧防治煤矿瓦斯事故方法 |
CN102061919B (zh) * | 2009-11-12 | 2013-02-13 | 中国矿业大学 | 一种煤层巷道煤气共采掘进方法 |
CN103397882A (zh) * | 2013-08-08 | 2013-11-20 | 张兆银 | 一种防止煤矿井下瓦斯爆炸和燃烧的采煤方法及矿井结构 |
WO2013117181A3 (de) * | 2012-02-07 | 2014-04-10 | Joachim Loos | Verfahren zur verbesserung des processing in der reflexionsseismik |
CN112231801A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-01-15 | 深圳市华阳国际工程设计股份有限公司 | 基于bim的孔洞防护生成方法、装置以及计算机存储介质 |
-
1997
- 1997-02-21 DE DE1997106879 patent/DE19706879A1/de not_active Withdrawn
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA009113B1 (ru) * | 2006-02-15 | 2007-10-26 | Открытое Акционерное Общество "Белгорхимпром" | Способ выемки соляных пластов |
CN102061918A (zh) * | 2009-11-12 | 2011-05-18 | 中国矿业大学 | 一种矿井煤气共采采煤方法 |
CN102061919B (zh) * | 2009-11-12 | 2013-02-13 | 中国矿业大学 | 一种煤层巷道煤气共采掘进方法 |
CN102061918B (zh) * | 2009-11-12 | 2013-03-06 | 中国矿业大学 | 一种矿井煤气共采采煤方法 |
CN102287216A (zh) * | 2010-06-21 | 2011-12-21 | 陈德成 | 充氮控氧防治煤矿瓦斯事故方法 |
CN102287216B (zh) * | 2010-06-21 | 2016-03-23 | 陈德成 | 充氮控氧防治煤矿瓦斯事故方法 |
WO2013117181A3 (de) * | 2012-02-07 | 2014-04-10 | Joachim Loos | Verfahren zur verbesserung des processing in der reflexionsseismik |
CN103397882A (zh) * | 2013-08-08 | 2013-11-20 | 张兆银 | 一种防止煤矿井下瓦斯爆炸和燃烧的采煤方法及矿井结构 |
CN103397882B (zh) * | 2013-08-08 | 2015-12-23 | 张兆银 | 一种防止煤矿井下瓦斯爆炸和燃烧的采煤方法及矿井结构 |
CN112231801A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-01-15 | 深圳市华阳国际工程设计股份有限公司 | 基于bim的孔洞防护生成方法、装置以及计算机存储介质 |
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