Pinge ([ˈpɪŋə], [a] мн. ч.: Pingen ) или Binge («binger») — это название, данное в немецкоязычной Европе клиновидной, канавообразной или воронкообразной впадине на местности, вызванной горнодобывающей деятельностью . [1] Эта впадина или карстовая воронка часто возникает в результате обрушения старых подземных горных выработок , которые находятся близко к поверхности Земли. [2] В отличие от естественных форм рельефа, Pinge является прямым результатом деятельности человека. [3] Термин не имеет прямого эквивалента в английском языке, но может быть переведен как «mining sink-hole», «mine slump» или, в некоторых случаях, как « glory hole ».
Происхождение слова
В первоначальном смысле слова термины горнодобывающей промышленности Pinge или Binge восходят к деятельности, известной как pingen, что означало что-то вроде «разведка». Aufgepingter lode была близкой к поверхности земли. Pinge, таким образом, был похож на примитивный открытый карьер . [4]
Впоследствии этот термин был перенесен на воронкообразные углубления, которые образовывались на поверхности над заполненными или обрушившимися шахтами. При добыче руды шахты и шурфы следовали за простиранием руды и оставляли после себя типичные линии пинген ( Pingenzüge ), связанные со средневековой добычей, которые все еще можно увидеть, например, в Тюрингенском лесу , Верхнем Гарце , Рудных горах и районе Эшвайлера в Центральной Европе.
Позднее термин Pinge стал применяться ко многим видам углублений, оставшихся в рельефе в результате горнодобывающей деятельности, включая отверстия, оставленные открытыми карьерами при открытой добыче или обвалы над подземными шахтами. Последнее произошло либо в результате неожиданных последствий активной добычи (часто связанных с авариями или катастрофами), либо проседания над заброшенными шахтами . Иногда они были приняты добровольно и сознательно, например, когда добыча велась методом, известным как блочное обрушение .
Пингенцуг — это ряд из нескольких пингенов, идущих подряд. [5]
Типы
Pinge может возникнуть разными способами. В некоторых случаях он вызван поверхностными выемками. В других случаях он следует за добычей полезных ископаемых на небольшой глубине и связанным с этим обрушением вскрыши, что может привести к проседанию на поверхности. Pingen , вызванные открытой добычей, обычно датируются 16-м и 17-м веками и в основном имеют глубину всего 0,5 - 1 метр. Более глубокие Pingen , вызванные обрушением вскрыши, датируются 18-м и 19-м веками. Pinge , который вызван проседанием поверхности местности, обычно окружен кольцевой насыпью (нем. Halde ). [6] Несколько Pingen образуют траншеи длиной до 250 метров и шириной 15 метров. [7]
Раскопки
Первоначально добыча руды или угля происходила вблизи поверхности на выходах основных месторождений. Раскопки пластообразных месторождений проводились путем выкапывания чашеобразных углублений, так называемых Pütts , которые шахтеры вырубали вдоль пласта кирками и лопатами. Как только рытье достигало уровня грунтовых вод , грунтовые воды устремлялись в скважину. Если количество воды было настолько большим, что она поступала в шахту быстрее, чем ее можно было отвести, скважины заполнялись грунтовыми водами. Что еще хуже, попадание воды и последующее размягчение почвы снижали устойчивость боковых стенок. По этой причине в таких случаях шахту просто бросали и на некотором расстоянии выкапывали новую. С годами эти впадины стали Pingen . В южном Руре существует множество таких Pingen, вызванных открытой добычей полезных ископаемых. [8] Последующая эрозия и обвал привели к образованию воронкообразных впадин, Pingen . [7] Там, где пингены образовались в результате открытой добычи полезных ископаемых, небольшие кольцевые отвалы часто образовывались путем сброса пустой породы.
Другое происхождение Pingen произошло от метода добычи лигнита , называемого Kuhlenbau или «карьерная добыча». [9] Здесь бурый уголь добывался с помощью небольших квадратных открытых карьеров, известных как Kuhle . Когда один карьер истощался, его заполняли породой из следующего. Таким образом, был создан ряд из нескольких углублений или Pingen .
Крах
Pingen также были вызваны добычей залежи вблизи поверхности, которая не была должным образом поддержана. Когда месторождение разрабатывается подземным способом, возникают давления и напряжения вдоль висячих стенок . Со временем висячая стенка сползает вдоль линии разрыва в полость шахты. Pingen — это шахтерские карстовые воронки, покрывающие небольшую площадь. Но так же, как и непрерывное, крупномасштабное проседание, вызванное крупномасштабной добычей на больших глубинах, вскрыша шахт вблизи поверхности обрушается через регулярные интервалы вдоль линии разрыва. Это проседание пластов обычно сопровождается слышимой ударной волной добычи ( Bergschlag ). Фактическая форма Pinge в первую очередь определяется различными горными образованиями. Кроме того, форма и внешний вид Pingen зависят от их возраста. Pinge , который только неглубокий и только плавно сформирован по всей своей поверхности, обычно старше, чем Pinge с резкими контурами. [10]
То, как быстро обрушается подземная полость вблизи поверхности, зависит от различных факторов. Ключевыми критериями являются глубина и устойчивость покрывающих пород. [11] Глубина Pinge по сути определяется размером созданной полости. [12] Если более крупные пустоты создаются на меньшей глубине, как в технологии добычи, известной как Tummelbau («подземная добыча»), [9] Pinge может быть глубиной в несколько метров. [13] Этот вид ущерба от добычи особенно проблематичен, если он происходит в населенной местности. [ 12]
Шахтпинге
Schachtpinge («шахтный пинж») — это особый тип пинжа , вызванный обрушением старых поверхностных шахтных стволов. Особенно в ранние дни добычи полезных ископаемых было зарыто очень много небольших шахтных стволов. [14] Стволы были преимущественно облицованы шахтной древесиной. Только в редких случаях для этой цели использовался натуральный камень, кирпич или бетон. [15] Если эти скважины затем были заброшены, деревянная облицовка сгнивала с годами, отваливалась, а затем яма обрушалась, что приводило к образованию Schachtpinge . [14] Диаметр и глубина Schachtpinge зависят от размера стволов, а также от того, был ли ствол засыпан и от качества заполнения. [16] Другой причиной появления Schachtpinge была так называемая добыча Duckelbau . При таком типе добычи вскрышные породы в районе шахты обычно обрушались очень быстро, поскольку руда выкапывалась всего на несколько метров ниже поверхности и, в большинстве случаев, не в сплошной породе. [17]
Stollenpinge
Stollenpinge вызваны обрушением частей горной галереи ( Stollen ), которая обычно расположена на уровнях , близких к поверхности или в выветренной скале. Они, как правило, легко узнаваемы по их типичной асимметричной форме и форме углубления, которое, в отличие от Pingen , вызванного раскопками, обычно больше на возвышенной стороне, а также по их довольно большим насыпям. [18]
Примеры известныхПинген
Последующие пингены образовались в результате обрушения вскрышных пород.
Альтенберг (Германия)
Первые обвалы произошли еще в 1545 году в результате неконтролируемой добычи (путем поджога ) оловянной руды горы Альтенберг . Позднее руда извлекалась как из цельной породы, так и из разрушенной горной массы. В результате продолжающегося, неконтролируемого поджога цельной породы, было проведено значительное количество дополнительных раскопок, которые не смогли выдержать давления вскрышных пород. В 1578, 1583, 1587 и 1619 годах произошли дальнейшие обвалы, хотя неясно, были ли они вызваны преднамеренно. Самый крупный произошел 24 января 1620 года. Он разрушил 36 карьеров и создал воронкообразную яму на поверхности, которая покрыла 2 гектара . В последующие столетия добыча продолжалась путем извлечения разрушенной породы «снизу» до 1991 года. Происходили дальнейшие разломы, изначально неконтролируемые, но позже запланированные. В результате Альтенбергский пинге вырос на 150 м в глубину и 450 м в диаметре, покрыв площадь в 12 га к моменту прекращения разработки оловянной руды. Сегодня Большой пинге не только одна из достопримечательностей города Альтенберг, но и был обозначен в мае 2006 года Академией наук о Земле в Ганновере как один из 77 важнейших национальных геотопов в Германии. [19]
Фалун (Швеция)
Неконтролируемая добыча меди на Большом Медном руднике привела в 1687 году к масштабному обрушению шахты. Образовавшийся в результате этого Pinge , известный как Stora Stöten , сегодня имеет глубину 95 м и ширину 350 м. [20]
Панорама шахты в Фалуне
Гейер (Германия)
Geyersche Binge ( 50°37′16″N 12°55′42″E / 50.621108°N 12.928289°E / 50.621108; 12.928289 ) был вызван интенсивной переработкой карьеров под холмом Гейерсберг. В 1704 году после того , как была вырыта пещера высотой до 35 м и шириной у ее подножия 40 м, на поверхности произошел первый большой обвал. За ним последовали другие вплоть до 1803 года. Последний катастрофический обвал произошел 11 мая 1803 года. Он привел к прекращению подземной добычи. С 1851 года карьерная компания добывала отбитую породу в Binge . Когда в 1935 году он закрылся, Бинге был объявлен природным заповедником. Сегодня его глубина составляет 50–60 метров, а площадь — около 200 на 250 метров. [21]
Платтенберг (Чешская Республика)
В Платтенберге есть 2 известных пингена ( 50°23′55″ с. ш. 12°46′43″ в. д. / 50.398689° с. ш. 12.778473° в. д. / 50.398689; 12.778473 ) , останки старой оловянной шахты. Айспинге («Ледяной пинг», чешск. Ledová Jáma ) образовался в результате обрушения штольни. Название этого природного памятника связано с его формой, напоминающей овраг. Круглый год тяжелый, холодный и влажный воздух опускается на дно расщелины, ширина которой всего один метр, но глубина которой 15–20 метров. Легкий, теплый воздух никогда не проникает в нее. В результате в пинге круглый год лежат пещерный лед и снег . В 1813 году снег и лед из Айспинге были перевезены в Лейпциг , чтобы использовать их для ухода за ранеными в битве при Лейпциге . Появление соседнего Вольфшпинге («Волчий пинг», чешск. Vlčí Jáma ) восходит к обрушению старого Вольфгангового карьера. Он имеет длину около 200 м, ширину до 45 м и глубину до 25 м. [22]
Зайфен (Германия)
В Зайфене около церкви находятся две соседние воронки глубиной до 34 метров над старой оловянной шахтой, которые называются Geyerin и Neuglücker Stockwerkspinge . Вероятно, они образовались в 16 веке в результате поджога. Как и в Альтенберге , добыча продолжалась даже после обрушения. Однако, в отличие от Альтенберга, обломки добывались на поверхности с помощью портального крана ( Förderbrücke ). Добыча полезных ископаемых была прекращена в 19 веке. С 1934 года в Гейерине находится открытая сцена . ( 50°38′47″ с.ш. 13°27′14″ в.д. / 50,646266° с.ш. 13,453879° в.д. / 50,646266; 13,453879 ) . [23]
^ Иоахим Хуске: Die Steinkohlenzechen im Ruhrrevier . 3-е издание, Немецкий горный музей, Бохум, 2006 г., ISBN 3-937203-24-9.
^ Вальтер Бишофф, Хайнц Браманн, Westfälische Berggewerkschaftskasse Bochum , В: Das kleine Bergbaulexikon . 7-е изд., Verlag Glückauf GmbH, Эссен, 1988, ISBN 3-7739-0501-7.
^ Оливер Гласмахер: Пинге, Тагесбрух, Бергшаден? BGVR eV (по состоянию на 6 января 2012 г.)
^ Вильгельм Германн, Гертруда Германн: Die alten Zechen an der Ruhr . 4-е изд., Verlag Карл Роберт Лангевише, Nachfolger Hans Köster KG, Königstein i. Таунус, 1994, ISBN 3-7845-6992-7 .
^ Giershagener Bergbauspuren: Pingenzug. (по состоянию на 6 января 2012 г.)
^ Mineralienatlas.de: Pinge
^ ab Рейнхард Кёне: Historischer Erzbergbau im Sauerland: Gruben und Gräben auf dem Dach Westfalens (по состоянию на 6 января 2012 г.; pdf; 9,0 МБ)
^ Иоахим Хуске: Der Steinkohlenbergbau im Ruhrrevier von seinen Anfängen bis zum Jahr 2000 . 2-е изд., Regio-Verlag Петер Фосс, Верне, 2001 г., ISBN 3-929158-12-4
^ ab Поверхностная добыча, Браунколе и другие минералы , Trans Tech Publications, 2002, стр. 133.
^ Plettenberg-Lexikon: Генрих Штрайх: Vom frühen Erz-Bergbau im Märkischen Sauerland
^ Дж. Мейер: Статистический анализ фон Tagesbrüchen über Abbaufeldern des Braunkohlen Tiefbaus und ein Versuch ihrer numerischen Simulation mit dem Programm FLAC [1]. Архивировано 4 марта 2016 г. на Wayback Machine (по состоянию на 6 января 2012 г.; PDF; 288 КБ).
^ ab Дж. Мейер, Г. Мейер: Erdfälle und Tagesbrüche – Möglichkeiten einer numerischen Modellierung [2]. Архивировано 27 июля 2018 г. в Wayback Machine (по состоянию на 6 января 2012 г.; PDF; 1,4 МБ).
^ Генрих Ахенбах: Die Berg-Polizei-Vorschriften des Rheinischen Haupt-Berg-Districts. Königliche Hof- Buch- und Kunstbuchhandlung FC Eisen, Кёльн, 1859 г.
^ ab Bergstadt Schneeberg: Die Schachtpinge (по состоянию на 6 января 2012 г.)
^ Гюнтер Мейер: Zur Bestimmung von altbergbaulich bedingten Einwirkungsbereichen. Архивировано 18 октября 2013 г. в Wayback Machine (по состоянию на 6 января 2012 г.; pdf; 549 КБ).
↑ Der frühe Bergbau an der Ruhr: Entstehung von Pingen (по состоянию на 6 января 2012 г.)
^ Гео-музей Технического университета Клаусталь. Duckelbau. Архивировано 10 августа 2015 г. на Wayback Machine (по состоянию на 6 января 2012 г.).
^ Схематическая диаграмма Stollenpinge
^ Sachsen.de: Der Einbruchstrichter »Altenberger Pinge«
^ Лексикон "88" .ch: Фалун
^ Geologie.at: Отфрид Вагенбрет: Grubenrisse und Geologische Karten als Hilfsmittel der Montanarchäologie, В: Berichte der Geologischen Bundesanstalt , Vol. 35, Вена, 1996 ISSN 1017-8880 (pdf 300 КБ)
^ Mineralienatlas.de: Хенгстерербен (Хребецна)
^ Mineralienatlas.de: Зайфен
Внешние ссылки
На Викискладе есть медиафайлы по теме Pinges .
Йозеф Стини: Zur Entstehung von Kohlenmulden. (pdf; 330 КБ)