Selected methods of rock structure disintegration to control mining hazards

• Autorzy: Kabiesz J. , Lurka A. , Drzewiecki J.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amsc-2015-0053

Warianty tytułu

PL

Wybrane metody dezintegracji struktury skał dla zwalczania zagrożeń górniczych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Natural hazards are inseparable element of underground mining, particularly of coal mining process. They are combated on a regular basis by many measures and effectiveness of these measures determines work safety in mines. Attempts to improve the effectiveness, presented in the paper is based on interferencje of seismic waves generated by blasting in a selected area of the rock mass and on modification of blasting technology. Preliminary results of detonating classical and new type of explosives in specific temperature and pressure conditions are analyzed. Theoretical and practical consideration of obtaining an interferencje effect of seismic waves is discussed. A device for making systems of starting notches and a construction of a chamber to test explosives are presented.

PL

Nieodłącznym elementem podziemnego górnictwa, szczególnie węglowego, są zagrożenia naturalne. Ich zwalczanie jest codzienną praktyką, a jego skuteczność decydująco wpływa na bezpieczeństwo pracy. Przedstawione w artykule próby poprawy tej skuteczności obejmują badania efektu nakładania się w wybranym obszarze górotworu drgań generowanych robotami strzałowymi oraz informacje o próbach modyfikacji strzelniczych technik szczelinowania skał, a także wstępne wyniki badania charakterystyk eksplozji klasycznych i nowych materiałów wybuchowych w nietypowych warunkach temperatur i ciśnienia. Omówiono między innymi teoretyczne i praktyczne warunki uzyskiwania efektu interferencji drgań oraz przedstawiono urządzenie do wykonywania systemów tzw. szczelin zarodnikowych i konstrukcję komory będącej elementem stanowiska do badania MW.

Słowa kluczowe

EN

mining hazards; rock structure disintegration; blasting technology

PL

zagrożenia górnicze; dezintegracja struktury skał; technika strzelnicza

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, no. 3
• Strony: 807--824
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kabiesz J.

• Central Mining Institute, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

autor

Lurka A.

• Central Mining Institute, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

autor

Drzewiecki J.

• Central Mining Institute, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

Bibliografia

• [1] Batko P., 2004. Wpływ wybranych elementów techniki strzelniczej na intensywności drgań gruntów (Influence of selected elements of blast work technique on ground vibration intensity). Górnictwo i Geoinżynieria, R. 28, Z. 3/1, 49-58.
• [2] Batko P., Wizner J., 2008. Uwarunkowania i pierwsze doświadczenia wprowadzania zapalników elektronicznych w Polsce (Conditions and first experiences of introducing electronic detonators in Poland). Prace Naukowe GIG, Górnictwo i Środowisko, Wydanie specjalne, Nr 5, Katowice.
• [3] Batko P., 2002. Wpływ właściwości strzelniczych materiału wybuchowego na efekt sejsmiczny strzelania (Influence of explosive properties on seismic effect of blast works). Wydawnictwo IGSMiE PAN, Kraków.
• [4] Bukowska M., 2006. The probability of rockburst occurrence in the Upper Silesian Coal Basin area dependent on natura mining conditions. Journal of Mining Science, Vol. 42, Iss. 6, 570-577.
• [5] Bukowska M., Sanetra U., Wadas M., 2007. The post-peak failure properties and deformational structures of rocks under conventional triaxial compression conditions. Arch. Min. Sci., Vol. 52, No 3, p. 297-310.
• [6] Bukowska M., 2012. The rockbursts in the Upper Silesian Coal Basin in Poland. Journal of Mining Science, Vol. 48, Iss. 3, 445-456.
• [7] Bukowska M., 2013. Post-peak failure modulus in problems of mining geomechanics. Journal of Mining Science, Vol. 49, Iss. 5, 731-740.
• [8] Dow’s Fire and Explosion Index Hazard Classification Guide. 1994. Seventh Edition, AIChE technical manual published by the American Institute of Chemical Engineers, New York.
• [9] Drzewiecki J., 2004. Effect of longwall face advance rate on carboniferous rock strata dynamics and destruction. Prace Naukowe GIG, (Scientific Works of GIG), Nr 860, Katowice, (in Polish).
• [10] Drzewiecki J., 2004a. Metanowość ścian a postęp eksploatacji (Longwall methane content and mining advance). Arch. Min. Sci., Vol. 49, p. 271-284.
• [11] Drzewiecki J., 2015. Determination of the value of the elastic modulus of the large-size rock mass Esrm disturbed by longwall operation on the basis of seismic energy events. Acta Geodynamica et Geomaterialia, (in review).
• [12] Drzewiecki J., Myszkowski J., 2015. Test stand for determining ability of explosives to detonate in high pressure and temperature environment. Journal of Sustainable Mining, GIG, (accepted for print).
• [13] Dubiński J., Mutke G., 1996. Characteristics of mining tremors within the near-wave field zone. Pure and Applied Geophysics, Vol. 147, No. 2. 249-261.
• [14] LRI Perforating System Inc. RF Safe and Electronic Select Firing: DYNAenergetics-DYNAWELL. RF-Safe. Electronic Detonating System, 2009.
• [15] Ханукаев А.Н., 1974. Физические процессы при отбойке горных пород взрывом. (Physical processes in the breaking of rocks by explosion). Москва, Изд. „Недра”.
• [16] http://pl.wikipedia.org/wiki/Zagro%C5%BCenie (dostęp 16.01.2015r.).
• [17] Kabiesz J., 2002. Charakterystyka skojarzonych zagrożeń górniczych w aspekcie ich oceny oraz doboru metod prewencji (Characteristics of associated mining hazards. Assessment and selection of prevention methods). Prace Naukowe GIG, Nr 849, 1-134.
• [18] Kabiesz J., Patyńska R., 2009. Badania zasięgu i intensywności strefy spękań wokół chodnikowych wyrobisk korytarzowych (Range and intensity of fracture zone around roadways). Górnictwo i Geoinżynieria, Kwartalnik AGH, Rok 33, Zeszyt 1, 263-282.
• [19] Kabiesz J., Lurka A., 2014. Ocena możliwości uzyskania konstruktywnej interferencji drgań pochodzących od robót strzałowych (Possibility to obtain constructive interference of blast work induced vibrations). Przegląd Górniczy, Nr 12, 56-67.
• [20] Konopko W., Kabiesz J., Makówka J., 1993. Urządzenie do wykonywania radialnych szczelin zarodnikowych (Device for cutting radial starting notches). Patent PL 171508 B1.
• [21] Konopko W., Kabiesz J., Myszkowski J., 1996. Poprawa skuteczności robót strzałowych (Improving effectiveness of blast works). [W:] „Technika strzelnicza w górnictwie - perspektywy rozwoju.” Wyd. Centrum Podstawowych Problemów Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków. 205-210.
• [22] Konopko W., Kabiesz J., Zehnal J., Gądek P., 1996a. Urządzenie do wykonywania radialnych szczelin zarodnikowych. Patent dodatkowy nr 177957 B3 do patentu PL 171508 B1. (Device to make radial starting notches. Additional patent No. 177,957 B3 to B1 patent GB 171508).
• [23] Konopko W., Kabiesz J., 1997. Modification possibility for technological properties of rock around excavations. Proceedings of The International Conference „Geomechanics’ 96”, Rožnov p. Radhoštem, Czech Republic, 3-6 September 1996, A.A. Balkema, Rotterdam. Brookfield, 27-29.
• [24] Konopko W., Makówka J., 1998. Directed rock fracturing as a method of deposit methane drainage effectiveness. Proceedings of International conference on coal-bed methane – technologies of recovery and utilization, GIG, Katowice.
• [25] Krause E., 2005. Profilaktyka w pokładach metanowych zagrożonych sejsmicznie (Prevention in methane and seismic hazard seams). Prace Naukowe GIG, Górnictwo i Środowisko, Kwartalnik, Nr 3/2005, 65-79.
• [26] Lurka A., 2009. Wybrane teoretyczne i praktyczne zagadnienia tomografii pasywnej w górnictwie podziemnym (Selected theoretical and practical issues of passive tomography in underground mining). Prace Naukowe GIG, Nr 879.
• [27] Makówka J., Drzewiecki J., 2011. Directed hydraulic fracturing as a method of rock burst mitigation, methane drainage and stress state determination in rock mass. 34th International Conference of Safety in Mines Research Institutes, Macmilan Publishers India Ltd., 7-10 December 2011, 301-313.
• [28] Martyka J., Lebecki K., 2014. Safety Culture in High-Risk Industries. International Journal of Occupational Safety and Ergonomics (JOSE), Vol. 20, No. 4, 1-12.
• [29] Przeczek A., Dvorský P., Koniček P., 2005. System of rock blasting in borehole diameter more than 100 mm as rockburst prevention measure. Proceedings of the XII International Scientific-Technical Conference “Natural Miting Hazards’2005”, Ustroń 21-24.11.2005, 253-269.
• [30] Szlązak N., 2013. Metody odmetanowania pokładów węgla w górnictwie podziemnym (Coal seam methane drainage methods in underground mining). Górnictwo i Geologia, T. 8. Z. 4, Wyd. Pol. Śl., 75-88.
• [31] Szlązak N., Borowski M., Obracaj D., Swolkień J., Korzec M., 2014. Comparison of Methane Drainage Methods Used in Polish Coal Mines. Arch. Min. Sci., Vol. 59, No 3, p. 655-675.
• [32] Siskind D.E., Steckly R.C., Olson J.J., 1973. Fracturing in the zone around a blasthole. White Pine, Mich., Report of Investigations 7753, U.S. Bureau of Mines, Washington.