Der Grubenwasseranstieg im Aachener und Südlimburger Steinkohlenrevier - eine hydrogeologisch-bergbauliche Analyse der Wirkungszusammenhänge : eine hydrogeologisch-bergbauliche Analyse der Wirkungszusammenhänge

Rosner, Peter; Schetelig, Kurt

doi:urn:nbn:de:hbz:82-opus-37418

Der Grubenwasseranstieg im Aachener und Südlimburger Steinkohlenrevier - eine hydrogeologisch-bergbauliche Analyse der Wirkungszusammenhänge : eine hydrogeologisch-bergbauliche Analyse der Wirkungszusammenhänge = Mine water recovery in the Aachen and South Limburg hard coal mining district : a hydrogeological-mining analysis of the interactions

Rosner, Peter (Author)

2011

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Peter Rosner

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2011

Umfanggetr. Zählung : graph. Darst., Kt.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2011

Zsfassung in dt. und engl. Sprache

Genehmigende Fakultät
Fak05

Hauptberichter/Gutachter
Schetelig, Kurt (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2011-06-27

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-37418
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/64267/files/3741.pdf

Einrichtungen

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Grubenwasser (Genormte SW) ; Steinkohlenbergbau (Genormte SW) ; Heerlen (Genormte SW) ; Herzogenrath (Genormte SW) ; Alsdorf <Aachen> (Genormte SW) ; Bodenbewegung (Genormte SW) ; Grube Anna (Genormte SW) ; Zeche Emil Mayrisch (Genormte SW) ; Kerkrade (Genormte SW) ; Wasserhaltung (Genormte SW) ; Geowissenschaften (frei) ; Grubenwasseranstieg (frei) ; Flutung (frei) ; Bodenhebungen (frei) ; Altbergbau (frei) ; mine water recovery (frei) ; ground movements (frei) ; mine water chemistry (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 550

Kurzfassung
Im Aachener und Südlimburger Steinkohlenrevier wurde nach Stilllegung der letzten Grube die bergbauliche Wasserhaltung in den Jahren 1993/1994 endgültig eingestellt. Der Grubenwasseranstieg erstreckt sich über eine Fläche von rd. 490 km² auf deutschem und niederländischem Staatsgebiet. Der Ablauf des Grubenwasseranstiegs in einem derartig komplex aufgebauten Steinkohlenrevier mit über 800 jähriger Bergbaugeschichte wird von vielen sich gegenseitig beeinflussenden bergbaulichen und hydrogeologischen Faktoren geprägt. Neben der Ausdehnung der Grubenbaue und der Verbindung der bergbaulich geschaffenen Hohlräume untereinander sind vor allem die natürlichen und die durch den Bergbau hervorgerufenen Wechselwirkungen zwischen dem Steinkohlengebirge und dem überlagernden kretazisch/tertiärem Deckgebirge maßgebliche Faktoren. In der vorliegenden Arbeit sind der Verlauf des Grubenwasseranstiegs im Aachener und Südlimburger Steinkohlenrevier dokumentiert und die bergbaulichen sowie geologisch-hydrogeologischen Randbedingungen dieses Grubenwasseranstiegs in einem Modell des Untergrundaufbaus zusammengestellt. Auf dieser Grundlage werden einerseits die für den Verlauf des Grubenwasseranstiegs relevanten bergbaulichen und hydrogeologischen Faktoren und deren Veränderlichkeit aufgezeigt. Andererseits werden die aus den Wechselwirkungen zwischen Steinkohlen- und Deckgebirge resultierenden Einwirkungen auf die Geschwindigkeit des Grubenwasseranstiegs, die Entwicklung des Grubenwasserchemismus, die Ausbildung einer „Süßwasserkappe“, die Ausgasung des Grubengebäudes, die Entwicklung von Bodenhebungen sowie die Veränderung von Druckhöhen und Wasserqualitäten in Grundwasser führenden Deckgebirgsschichten dargestellt. Die in der vorliegenden Arbeit für das Aachener und Südlimburger Revier aufgezeigten Vorgänge, die im Rahmen des Grubenwasseranstiegs ablaufen, sind vielfach von grundsätzlicher Natur und lassen sich daher auch auf andere Steinkohlenreviere übertragen. Die Kenntnis der dargestellten Wirkungszusammenhänge ist von grundlegender Bedeutung für die Erstellung und Bewertung von Prognosen zum Verlauf des Grubenwasseranstiegs. Darüber hinaus sind diese Erkenntnisse auch für die Aufstellung eines auf die wesentlichen Einflussfaktoren optimierten Monitoringsystems zur Erfassung der Einwirkungen des Grubenwasseranstiegs auf wasserwirtschaftlich relevante Grundwasserkörper, Vorfluter und die Tagesoberfläche in anderen Steinkohlenrevieren von Bedeutung.

After closure of the last mine in the hard coal mining district of Aachen and South Limburg mine drainage was ceased in 1993/1994. The recovery of the mine water level covers a wide area of about 490 km² on german and dutch territory. The development of the mine water recovery in such a complex mining district with a mining history of over 800 years is influencend by interactions of many hydraulical und hydrogeological factors. Particulary relevant factors are the hydraulic connections between the different mines and the interactions between carboniferous base rock and the overlying cap rock of cretaceous and tertiary age. This dissertation documents the development of mine water recovery in the mining district of Aachen and South Limburg. The relevant geological-hydrogeological boundary conditions are compiled in an analogue model. On this basis at first the relevant hydrogeological factors and mining structures are identified and their changeability is described. Furthermore the impacts of the interactions between the mine and the cap rock on the velocity of mine water level rising, the development of mine water quality, the formation of a “soft water cap”, the migration of mine gas, the development of ground movements as well as the change of hydraulic heads und water quality in the cap rock are shown. The hydrogeolocial and hydraulical processes described in this dissertation mostly are of fundamental character and therefore applicable to other hard coal mining districts. Knowledge about the described interdependencies are of fundamental significance for the compilation and assessment of predictions about mine water recovery. Furthermore this knowledge is of some importance for the compilation of an optimized monitoring system, that is able to detect the significant impacts of mine water level rising on groundwaterbodies, receiving streams and the ground surface in other hard coal mining districts as well.

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