Wytrzymałość na ściskanie wytypowanych węgli Górnośląskiego Zagłębia Węglowego na tle ich budowy petrograficznej

• Autorzy: Bukowska M.

Warianty tytułu

EN

Uniaxial compression strength of chosen coals of Upper Silesia Coal Basin basing on its petrographic structure

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym z podstawowych wskaźników wytrzymałościowych skał zwięzłych, w tym węgli, jest wytrzymałość na ściskanie, którą oznacza się w warunkach laboratoryjnych z zastosowaniem maszyny wytrzymałościowej lub w warunkach naturalnego zalegania złoża. Elementarnymi petrograficznymi składnikami węgla są macerały, które określa się badaniami mikroskopowymi. Grupy macerałów różnią się między sobą własnościami, nie tylko fizycznymi, ale również chemicznymi i technologicznymi. Węgle Górnośląskiego Zagłębia Węglowego wykazują dużą zmienność zarówno pod względem petrograficznym, jak i wytrzymałościowym (rys. 2). Zmienność ta wynika z różnej zawartości poszczególnych grup macerałów. Do wyjaśnienia przyczyn tej zmienności nie zawsze wystarcza poznanie zawartości macerałów, niezbędna jest także znajomość mikrolitotypów. Niektóre mikrolitotypy charakteryzują się bowiem większą, a inne mniejszą wytrzymałością na ściskanie. W związku z powyższym charakterystykę petrograficzną wybranych próbek węgli określono z uwzględnieniem ich wytrzymałości na jednoosiowe ściskanie. Próbki węgla pobrano z różnych ogniw litostratygraficznych górnego karbonu GZW (grupa pokładów 200-700) (tabl. 1). Na przygotowanych próbkach węgla wykonano oznaczenie wytrzymałości na jednoosiowe ściskanie oraz oznaczono zawartości grup macerałów i składu mikrolitotypów, karbominerytu i minerytu (tabl.1). Analiza wyników badań wytrzymałości na ściskanie i udziału mikrolitotypów w wytypowanych węglach wykazała tendencję wzrostową wytrzymałości na jednoosiowe ściskanie wraz ze wzrostem udziału w próbkach durytu, klarodurytu i karbominerytów (rys. 3). W sekwencji pokładów od 308 do 713, które były przedmiotem badań, stwierdzono generalnie tendencję zmniejszania się udziału mikrolitotypów, które wykazują większą wytrzymałość na ściskanie niż pozostałe (rys. 4).

EN

One of basic index of rock concise hardiness, including coal, is uniaxial compression strength, which means in laboratory conditions with employment of hardiness machine or in conditions of natural filling fields. The macerates are elementary petrographic component of coal, which are defined by microscopic researches. Groups of macerates differ between them, not only physical, but also chemical and technological. Coal of Upper Silesia Basin exert big variability, equal in petrographic as well as hardiness respect (Fig. 2 ). This variability results from different contents of individual group of macerates. To explanation of reason of this variability it does not always enough knowledge macerates contents, also essential is acquaintance of microlitotypes. So, some of microlitotypes are characterised by bigger, other smaller. By reason of above-mentioned petrographic characteristic of chosen sample of coal definite with taking into consideration uniaxial compression strength × 2. Samples of coal collect from different litostratigraphic links of high GZW carbon (group of board 200-700) (table 1). On prepared samples of coal execute designation of strength compression and it mean contents of macerates group and composition of microlitotypes, carbominerites and minerites (table 1). Analysis of research result of uniaxial compression strength and microlitotypes participation of chosen coal ascertain exerted upward trend of strength along with incrementation of samples participation of durite, clarodurite and carbomin-erites (Fig. 3). In sequence of board from 308 for 713, which was object of research, it ascertain trend of decrease participation generally of microlitotypes, which exert bigger uniaxial compression strength than remaining (Fig. 4).

Słowa kluczowe

PL

petrografia węgla; wytrzymałość węgla; macerał

EN

pertographic composition of coal; strength; maceral

• Wydawca: Główny Instytut Górnictwa
• Czasopismo: Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa
• Rocznik: 2004
• Tom: nr 4
• Strony: 65--80
• Opis fizyczny: bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Bukowska M.

• Główny Instytut Górnictwa Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice tel.: [phone],

Bibliografia

• 1. Bukowska M. (2002a): Geomechanical properties of rocks from the rockburst hazard point view. Archives of Mining Sciences, Vol. 47/2, s. 111–138.
• 2. Bukowska M. (2002b): Bank danych o własnościach fizyko-mechanicznych skał i węgli GZW. Dokumentacja nr… Katowice, GIG (niepublikowana).
• 3. Bukowska M. (2002c): Własności naprężeniowe i energetyczne skał karbonu produktywnego GZW w warunkach zmiennych prędkości odkształcenia i ciśnień okólnych. I Konf. nr 55 nt. Problematyka inżynierska z zakresu ochrony terenów górniczych. Kraków, Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, s. 305–312.
• 4. Bukowska M. Szedel D. (2003): Komputerowy system ewidencji własności fizycznych skał Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Przegląd Górniczy nr 4, s. 7–10. Mining and Environment 80
• 5. Dubiński J. (red.) (1999): Koncentracja wydobycia a zagrożenie górnicze. Katowice, GIG.
• 6. Gabzdyl W., Hanak B., Probierz K., Kubik A. (1997): Proceedings of the XIII International Congress on the carboniferous and permian. Prace PIG – CLVII, part 2. Warszawa.
• 7. Gabzdyl W. (1987): Petrografia węgla. Skrypt Politechniki Śląskiej, nr 1337.
• 8. Gabzdyl W. (1989): Geologia węgla. Skrypt Politechniki Śląskiej, nr 1427/2.
• 9. Jureczka J. Kotas A. (1995): Tektonogeneza Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. The carboniferous system in Poland. Zdanowski A., Żakowa H. (red). Prace PIG CXLVIII, s. 168–171.
• 10. Kidybiński A. (1982): Podstawy geotechniki kopalnianej. Katowice, Wydaw. Śląsk.
• 11. Zdanowski A., Żakowa H. (red) (1995): Prace PIG CXLVIII, Warszawa s. 124–134.
• 12. Kruszewska K., Dybova-Jachowicz S. (1997): Zarys petrologii węgla. Katowice, Wydaw. Uniwersytetu Śląskiego.
• 13. PN-93-G-04564. Węgiel kamienny. Analiza petrograficzna. Oznaczanie zawartości mikrolitotypów, karbominerytu i skały płonnej.
• 14. PN-G-04303. Skały zwięzłe. Oznaczanie wytrzymałości skal zwięzłych na próbkach foremnych.
• 15. PN-ISO 7404-3. Metody analizy petrograficznej węgla kamiennego (bitumicznego) o antracytu. Metoda oznaczania składu grup macerałów.
• 16. Stach E., Mackowsky M. TH., Teichmüller M., Taylor G.H., Chandra D., Teichmüller R. (1982): Textbook of Coal Petrology. Berlin – Stuttgart, Gebrüder Borntraeger.