Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Model geomechaniczny LW „Bogdanka”

Marciniak Michał, Kowalski Michał

Przegląd Górniczy

|

2020

|

T. 76, nr 10

12--22

PL

Artykuł prezentuje model geomechaniczny kopalni LW „Bogdanka”, wykonany w środowisku FLAC3D. Poza tym opisano cechy górotworu, krytyczne do odwzorowania w analizie numerycznej, a także problematykę modelowania numerycznego eksploatacji ścianowej. Po części opisowej zaprezentowano także przykład zastosowania narzędzia w analizie wpływu eksploatacji pola V na infrastrukturę zlokalizowaną w filarze na poziomie 960. Wykonano także analizę numeryczną stateczności wyrobiska objazd południowy, szukając mechanizmu zniszczenia, który doprowadził do utraty funkcjonalności wyrobiska. Użycie modelu sprężysto-plastycznego z osłabieniem oraz powierzchnią ubiquitous joint pozwoliło uzyskać zadowalające odzwierciedlenie rzeczywistości.

EN

A thorough description of Bogdanka’s coal mine geomechnical model may be found in this article. The model itself has been prepared in numerical code FLAC3D. A brief rock mass characteristic, fundamental to the numerical analysis, together with problems concerning numerical modeling of longwall mining was presented. Apart from the description, use of the model in an analysis of the effects of the exploitation of longwall panels adjacent to the underground infrastructure located on 960 level was prepared. A numerical analysis of a drift size model was back analyzed to obtain the failure mechanism that led to its destruction. Use of strain softening ubiquitous joint model allowed to obtain satisfactory results.

2

Modeling of Post-Failure Behavior of the Rock Mass and its Effect on the Stress-Deformation State in the Vicinity of a Mining Excavation

Marczak Halina

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2019

|

Vol. 13, no. 2

130--140

EN

The study investigated the impact of post-failure properties of the rock mass on the stress-deformation state in the vicinity of the underground excavation and the pressure exerted on the support. An analytical solution to the problem was presented, including the creation of inelastic zones in the vicinity of the excavation: ideal-plastic zone with residual strength and plastic zone with mild decrease of rock medium strength and taking into account the dilatancy. The analysis of the obtained dependencies was carried out using geotechnical parameters characterizing the Carboniferous rock mass of a hard coal mine. The influence of the plastic zone was determined with a mild decrease in strength to the state of stress, deformation and pressure on the rock mass support. The results of the considerations were compared with the solution, which omitted the softening of the rock mass and the solution based on the model of the elastic-plastic-brittle medium. The results of the analysis broaden the knowledge on the behavior of the rock medium in the vicinity of the excavation. The obtained solution can be further developed in order to enable its practical application, especially under the conditions in which the behavior of the rock medium in the vicinity of the excavation well reflects the elastic-plastic model with a gentle drop in the strength of the rock material.

3

Numeryczna symulacja wypływu metanu do wyrobiska korytarzowego

Wesołowski M., Badura H., Kołodziejczyk P., Bańka P.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2018

|

Vol. 7, iss. 1

443--456

PL

W artykule przedstawiono wyniki modelowania numerycznego przepływu metanu do wyrobiska korytarzowego w zależności od położenia warstwy metanonośnej względem tego wyrobiska. Ocenę zmian zachodzących w rejonie wyrobiska wykonano przy użyciu anizotropowego modelu ubiquitous joint. Rozważany proces przepływu gazu w ośrodku porowatym symulowany był w oparciu o warunek jednofazowego przepływu Darcy’ego. Do modelowania numerycznego, wykorzystano program różnic skończonych FLAC. Określenie przepływu metanu w górotworze było realizowane w sposób sprzężony z obliczeniami zmian naprężeń i deformacji modelowanego ośrodka. Przedstawione wyniki symulacji komputerowej wypływu metanu do wyrobiska korytarzowego należy oceniać w charakterze jakościowym. Wyniki te pokazują możliwości stosowanego programu komputerowego FLAC. Bardzo dużym uproszczeniem zastosowanym w pracy jest dwuwymiarowy model górotworu, który umożliwia ocenę miejsc wypływu metanu w wydrążonym wyrobisku (z pominięciem przodkowej strefy drążonego wyrobiska).

EN

This paper presents the results of numerical modeling of methane outflow into roadway depending on the location of the methane-bearing layer in relation to this roadway. The assessment of changes in the roadway area was made using the anisotropic ubiquitous joint model. The process of gas flow through porous medium was simulated based on the single-phase Darcy flow condition. For numerical modelin, the FLAC finite difference program was used. Determination of the methan flow in the rock mass was coupled with calculations of changes in stress and deformation of the modeled medium. Presented results of computer simulated methane outflow into roadway should be assessed as qualitative. These results show the capabilities of used FLAC program. Use of two-dimensional rock mass model is a very big simplification, which enables assessment of methane outlets in the excavated raodway (excluding the face zone of the excavated roadway).

4

Numeryczna symulacja dynamicznego oddziaływania wstrząsu górotworu na wyrobisko korytarzowe

Wesołowski M., Kołodziejczyk P., Bańka P., Badura H.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2016

|

z. 1 (13)

373--386

PL

W artykule przedstawiono wyniki modelowania numerycznego wpływu obciążeń dynamicznych skał w rejonie wyrobiska korytarzowego, wywołanych wstrząsem górotworu. Ocenę zmian zachodzących w rejonie wyrobiska wykonano przy użyciu anizotropowego modelu ubiquitous joint. Przeprowadzona symulacja komputerowa obejmowała dwa zasadnicze etapy: symulację statyczną – obejmująca ocenę stanu zniszczenia struktury skalnej w rejonie wykonanego wyrobiska korytarzowego oraz symulację dynamiczną – obejmującą analizę dodatkowego obciążenia górotworu otaczającego wyrobisko i jego obudowę w wyniku wystąpienia wstrząsu. Jak wykazały przeprowadzone obliczenia numeryczne wzrost obciążeń wywołany wstrząsem górotworu spowodował istotne zwiększenie zasięgu stref zniszczeń w górotworze oraz deformacje konturu wyrobiska.

EN

The paper presents results of numerical modeling of the effects of dynamic loads in an area of a mine working resulted from a rockmass shock. The assessment of changes affecting the working area has been evaluated with use of an anisotropic ubiquitous joint model. Computer simulation covered two main stages: static simulation, which includes assessment of the destruction state of rock structure in the surroundings of the mine working, and dynamic simulation that includes additional loads of the rockmass, which surrounds the working and its support in the result of the shock. Conducted numerical calculations demonstrated that increased loads resulted from a rockmass shock results in significant increase of destructions in the rockmass and increased deformations of the working profile.

5

Wpływ naprężeń pierwotnych w górotworze na wielkość i rozkład stref zniszczeń wokół wyrobiska korytarzowego

Wesołowski M.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

T. 72, nr 6

98--105

PL

W artykule przedstawiono wyniki modelowania numerycznego wpływu naprężeń pierwotnych na zachowania się skał w rejonie wyrobiska korytarzowego. Ocenę zmian zachodzących w rejonie wyrobiska wykonano przy wykorzystaniu dwóch modeli numerycznych: sprężysto-plastycznego izotropowego oraz anizotropowego ubiquitous joint. Jak wykazały przeprowadzone symulacje komputerowe wzrost udziału poziomych naprężeń pierwotnych częściowo redukuje zniszczenia górotworu wokół wyrobiska, wynikające z działania naprężeń ścinających. Jednocześnie wzrost naprężeń poziomych zwiększa deformacje wyrobiska. Jest to szczególnie widoczne w przypadku modelu ubiquitous joint.

EN

This paper presents numerical modeling results of the initial stress size influence on rocks behaviour in the dog heading area. The changes taking place in the heading area have been evaluated with the use of two numerical models: the isotropic elasto-plastic model and the anisotropic ubiquitous joint model. Computer simulations show that the increase of horizontal initial stresses participation partly reduces damages of rock mass around the heading, caused by shearing stresses. At the same time the increase of horizontal stress enlarges deformations of the heading. This is particularly visible in the ubiquitous joint model.

6

Numeryczne modelowanie wpływu starych zrobów złoża pokładowego na deformacje powierzchni terenu górniczego

Wesołowski M.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 5

42--48

PL

W artykule przedstawiono wyniki modelowania numerycznego wpływu prowadzenia eksploatacji górniczej pod zrobami eksploatacyjnymi na deformacje powierzchni terenu górniczego. W ramach pracy posłużono się wyidealizowanym przypadkiem eksploatacji ścianowej. Ze względu na występująca symetrię w budowie geometrycznej symulowanego układu rozpatrywano jedynie połowę modelu. Taki układ modelowy umożliwi maksymalne skrócenie czasu obliczeń oraz jednoczesne analizowanie procesu deformacji zarówno na powierzchni, jak i wewnątrz modelu. Na podstawie wyników przeprowadzonych obliczeń numerycznych stwierdzono, że zroby poeksploatacyjne powodują istotne zmiany deformacje powierzchni terenu górniczego. Skala tego zjawiska uzależniona będzie od położenia krawędzi zrobów względem granic aktualnie prowadzonej eksploatacji górniczej.

EN

This article presents the results of numerical modelling of the bedded deposit abandoned gobs impact on surface mining area deformations. Within the framework of this project the experiment was performed in a perfect lab situation of long wall exploitation. Due to the symmetry in geometrical structure of the simulated system only a half of the model was considered. Such model arrangements will allow to maximally shorten the time for calculations and simultaneously analyze the process of deformation on both the surface and inside the model. The results of the conducted numerical calculations showed that the abandoned gobs cause significant changes in deformations of the mining area surface. The scale of this phenomenon depends on the position of edge of the abandoned gobs in relation to the borders of current mining exploitation.

7

Modelowanie numeryczne wpływu zaszłości eksploatacyjnych na deformacje terenu górniczego na przykładzie kopalni „Chwałowice”

Wesołowski M.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 6

27--35

PL

W artykule pokazano wyniki przestrzennej numerycznej symulacji oddziaływania zaszłości eksploatacyjnych na deformacje terenu górniczego. Obliczenia numeryczne przeprowadzono dla przykładu rzeczywistej eksploatacji górniczej w pokładach 354, 356 oraz 360 w kopalni „Chwałowice”. Wpływy tej eksploatacji były objęte pomiarami geodezyjnymi punktów pomiarowych linii 1A. Do symulacji komputerowej wykorzystano program różnic skończonych FLAC3D. Uzyskany na drodze modelowania numerycznego wyniki pokazały, że uwzględnienie w przeprowadzonych symulacjach wpływu aktywacji zrobów wyżej leżącego pokładu pozwoliło na uzyskanie bardzo dobrego opisu pomierzonych obniżeń. Potwierdza to prawidłowość przyjętego sposobu symulacji zjawiska aktywacji starych zrobów.

EN

This paper presents the results of three-dimensional numerical simulations of the influence of the exploitation relic on deformations of a mining area. The numerical calculations were performed on the example of real mining exploitation in seams 354, 356 and 360 in ”Chwalowice” coal mine. Influences of this exploitation were included in geodetic measurements of measuring points of 1A line. The computer simulation was performed on the basis of the finite difference program FLAC3D. The results obtained from the numerical modeling showed that the conducted simulations of the influence of activation of the exploitation relic of higher seam allowed to determine the surface deformations in the area. It confirms the regularity of the assumed method of simulation of the phenomenon activations of the exploitation relic.

8

Parametry optymalizacji obudowy kotwowo-cięgnowej (OK-C) określone na podstawie badań modelu numerycznego FLAC

Masny W.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2009

|

nr 2

33-43

PL

W artykule przedstawiono podstawowe parametry, które należy uwzględnić podczas projektowania obudowy kotwowo-cięgnowej. Przeanalizowano: długość kotwi stropowych, odległość wykonania otworów od ociosów oraz kąt ich nachylenia do płaszczyzny stropu, a także stosowanie naciągu wstępnego. Analizę parametrów przeprowadzono na podstawie przeglądu dotychczasowych doświadczeń zagranicznych z zakresu stosowania tego typu obudów oraz obliczeń numerycznych z wykorzystaniem programu FLAC bazującego na metodzie różnic skończonych.

EN

In this article the basic parameters that should be taken into account while designing a truss-bolt support have been presented. It has been analysed: the length of roof bolts, the distance of carrying out holes from the side walls and the angle of their inclination in relation to the roof surface, and also the application of primary tension. The analysis of the parameters has been carried out on the basis of hitherto foreign experience in the domain of such supports application and numerical calculation with taking advantage of FLAC program which is based on the finite difference method.

9

Wskaźniki gotowości węgla do wyrzutu - według badań spoistego modelu cząstkowego (BPM)

Kidybiński A.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2008

|

Wyd. spec. nr 7

117-126

PL

Omówiono w zarysie zasady modelowania górotworu techniką spoistych modeli cząstkowych (Bonded Particle Model - BPM), wchodzącą w zakres metod elementów odrębnych. Na modelu numerycznym o wymiarach 7,5x3,0x1,0 m, przedstawiającym w skali 1:1 przodkową partię chodnika drążonego w pokładzie węglowym, zbadano rozkład wskaźnika poślizgowego (SF), makroporowatości (p) oraz parcia poziomego (s11) - z uwzględnieniem przepływu metanu przez węgiel oraz przejawów działania ośrodka szybkiej desorpcji metanu (OSD) w głębi calizny węglowej. Zwrócono uwagę na wpływ cech węgla (głównie współczynnika tarcia wewnętrznego) na dynamikę wyrzutu. Podano literaturę dotyczącą omawianego zagadnienia.

EN

An outline of the principles of Bounded Partial Models (BPM) technique in a rockmass modelling was discussed, belonging to a range of methods of separate elements. On an digital model of dimensions 7,5x3,0x1,0 m, representing in 1:1 scale face part of the entry driven in a coal bed, the indices of slide (SF), macro-porosity (p) and horizontal pressure (s11) were examined - with a regard of methane flow through the coal, as well as the symptoms of operation of the medium of quick methane desorption (OSD) in the depth of coal solid. The attention was paid to an effect of coal parameters (mainly the coefficient of internal friction) on outburst dynamics. Literature related to discussed question was presented.

10

Wpływ odległości frontu eksploatacyjnego od otworów drenażowych na proces odmetanowania górotworu

Frejowski A., Drzewiecki J.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2008

|

Wyd. spec. nr 7

73-80

PL

W artykule przedstawiono próbę określenia wpływu odległości frontu eksploatacyjnego od otworów drenażowych na proces odmetanowania w oparciu o wyniki badań in situ. Wykorzystując opracowany model fizyczny górotworu oraz zastępcze otwory odmetanowywujące pokazano zmianę ilości ujmowanego metanu wraz z postępem ściany oraz zmianę procentowego uzysku metanu w zależności od bury geologicznej i odległości od frontu eksploatacyjnego.

EN

The article presents an evaluation of how the distance between the longwall mining and the drainage drawholes influences the methane drainage system. The research was based on in-situ studies. Using the created physical model of orogen and replacement drainage drawhole reliances of volumes of methane alongside the longwall face speed were shown as well as reliances of percentage volumes of methane alongside with geological structures and longwall face speed.

11

Wykorzystanie sondowań elektrooporowych do rozpoznania spągu złoża iłów Blanowice C

Badera J., Pierwoła J., Stan I.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2004

|

R. 46, nr 3/4

41-44

PL

Perspektywy zasobowe złoża iłów Blanowice C zależą w znacznej mierze od morfologii i głębokości zalegania stropu piaskowca kościeliskiego, tworzącego spąg serii ilastej. Do rozpoznania wgłębnej struktury geologicznej wykorzystano szybką i prostą metodę sondowań elektrooporowych. Uzyskany na tej podstawie opornościowy model górotworu posiada charakter trój- lub czterowarstwowy, co koreluje się dobrze z profilem litologicznym osadów środkowojurajskich. Wydzielone warstwy są jednorodne geofizycznie i geologicznie. Antropogeniczne przekształcenia górotworu mogą wpływać negatywnie na wartość interpretacyjną pomiarów, co jest dokuczliwe zwłaszcza w przypadku małych złóż. Geofizyczny obraz górotworu sugeruje, że morfologia stropu piaskowca jest urozmaicona, a zasoby zalegające pod poziomem aktualnego rozpoznania eksploatacyjnego mogą być znikome.

EN

Reserves of the Blanowice C clay deposit are depended mainly on the depth and morphology of the Kościelisko sandstone building the bottom of clayey series. For recognition of the subsurface geological structure the quick and simple electrical sounding was used. The obtained resistance model of the rock-mass has 3- or 4-layer character. It is conformable to the lithological profile of the Middle Jurassic sediments in this region. The distinguishing layers are homogenous in the geophysical and geological sense. Antropogenical transformations of the rock-mass have negative influence on the interpretative value of measurements, what is troublesome particulary in a case of small deposits. The geophysical model of the rock-mass suggests that morphology of the top surface of sandstone is diversified and the reserves of raw material can be less then valued in the geological documentation.

12

Zastosowanie metody elementów skończonych do opisu końcowych przemieszczeń poziomych i pionowych terenu górniczego

Mielimąka R., Wesołowski M.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 258

169-179

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem metody elementów skończonych do opisu ruchów poziomych terenu górniczego. Dla potrzeb tych badań zbudowano dwa warstwowe modele numeryczne w formie płaskiej tarczy, w których skały tworzące górotwór opisano modelem liniowo-sprężystym, ortotropowym. W pierwszym modelu do połączeń międzywarstwowych zastosowano siatkę węzłów zależnych, natomiast w drugim - elementy kontaktowe. W modelach tych symulowano eksploatację górniczą w formie półpłaszczyzny w pokładzie węgla o miąższości 2 m. Wyniki symulacji porównano z wartościami deformacji uzyskanymi wzorami teorii Budryka-Knothego. Wykazano, że zastosowanie elementów kontaktowych do modelowania połączeń międzywarstwowych pozwala uzyskać stosunkowo dobry opis zarówno ruchów pionowych, jak i poziomych.

EN

The paper presents the results of investigation studies involving the application of finite elements method for the description of horizontal movement of mining terrain. For the needs of the carried out investigation studies, two stratified numerical models in the form of flat shield were constructed, in which the rocks making up the rockmass were described with the use of linear-elastic orthotropic model. In the first model, for the interlayer joints, the network of dependable nodes was applied, and in the second one - contact elements. In these models we simulated the mining process in the form of half plane in the coal bed of the thickness 2 m. The simulation results were compared with the deformation quantities obtained with the use of the equations of Budryk-Knothe theory. The carried out analyses demonstrate that by the application of contact elements for the modeling of interlayer joints we could obtain a relative good description of both vertical and horizontal movement.

13

Wpływ prędkości frontu ścianowego na profil niecki obniżeniowej w modelu górotworu traktowanym jako ciało Kelvina i w modelu opisywanym równaniem różniczkowym S. Knothego

Białek J.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2002

|

z. 254

215-221

PL

Porównano obniżenia górotworu wokół czynnego i zatrzymanego frontu ścianowego modelowane numerycznie metodą elementów skończonych dla górotworu traktowanego jak ciało Kelvina z obniżeniami obliczonymi za pomocą równania różniczkowego S. Knothego. Ustalono, że modele te w identyczny sposób opisują wpływ prędkości frontu ścianowego na kształt niecki obniżeniowej. Ponadto stwierdzono, że w obydwu modelach można przyjmować takie same wartości parametrów charakteryzujących reologiczne własności górotworu.

EN

We compared the subsidence of rockmass around the active and halted longwall front, which was numerically modeled with the finite elements method for rockmass treated as Kelvin's medium, with subsidence values calculated with the differential equation of S.Knothe. It has been determined that the models describe the influence of longwall front advance rate on the shape of subsidence trough in almost identical way. Furthermore, it has been determined that in both models the same values of parameters characterizing rheological properties of rockmass can be applied.

14

Numeryczny model wyrobiska korytarzowego w górotworze uwarstwionym

Wesołowski M.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2002

|

z. 254

465-474

PL

W artykule przedstawiona została analiza porównawcza stanu wytężenia i przemieszczenia górotworu warstwowego wokół wyrobiska korytarzowego. Opierając się na dwóch niezależnych modelach numerycznych zbudowanych na bazie tej samej struktury górotworu określono wpływ spójności płaszczyzn rozdziału międzywarstwowego na wielkość deformacji konturu wyrobiska oraz stref zniszczeń górotworu w jego bezpośrednim sąsiedztwie.

EN

The article presents a comparative analysis of the state of strain and dislocation of stratified rock mass around a corridor heading. Using two independent numerical models developed on the basis of the same rock mass structure, the effect of cohesion of separation planes on the size of excavation contour deformation and rock mass destruction in its immediate vicinity has been determined.