Tytuł artykułu
Autorzy
Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
Zjawisko tąpnięcia w świetle teorii katastrof
Języki publikacji
Abstrakty
Rock burst phenomenon because of its jump like character may beconsidered as a process of the loss of stability and using the catastrophe theory it is possible to define conditions of such instability. Analysis of some geomechanical models showns two mechanisms of rock burst: rock burst as the catastrophic jump or rock burst as a loss of bearing capacity of a seam. Conditions of rock burst existence were obtained for three and uni-axial stress states and additionally for a case when roof and floor rocks were considered as the rheological medium.
W polskim górnictwie węgla kamiennego oraz rud miedzi tąpania są głównym zagrożeniem naturalnym, a wiedzę o warunkach ich powstania trudno uznawać za kompletną; odnosi się to zarówno do problemu genezy tego zjawiska, jak też zagadnień pro-gnozowania i zwalczania. Z geomechanicznego punktu widzenia zasadniczą cechą tąpnięcia jest nagłe => skokowe przejście z jednego stanu równowagi do drugiego, co oznacza, że tąpnięcie można utożsamiać z procesem utraty stateczności skał otaczających wyrobisko, a jako kryterium przyjmować warunki niestateczności rozwiązań opisujących zachowanie się odpowiednich modeli geomechanicznych. Metodą pozwalającą na analizowanie warunków powstawania skokowych zmian stanu równowagi jest teoria katastrof. Ponieważ metoda energetyczna może być wykorzystywana do opisu zmian zachodzących w ośrodku odkształcalnym, toteż akumulowaną w odpowiednich układach geomechanicznych energię przyjęto do analizy istnienia przemian katastroficznych. Analizę fizycznej strony procesu oparto o możliwie proste geomechaniczne modele układu zbudowanego z połączonych szeregowo elementów liniowo odkształcalnych (w tym także cechujących się właściwościami Teologicznymi), które charakteryzowały warstwy stropowe i spągowe oraz z nieliniowo odkształcalnej calizny. Na podstawie analizy przemian energetycznych zdefinowane zostały warunki wystąpienia niestateczności (czyli tąpnięcia), a mianowicie: tąpnięcie wskutek przeskoku lub tąpnięcie wskutek utraty nośności. Na podstawie otrzymanych warunków wykazano, że: 1. Zjawisko utraty stateczności utożsamiane z procesem tąpnięcia (dla obu jego mechanizmów) nie jest wyłącznie cechą jednoosiowego stanu naprężenia, lecz również może zachodzić dla stanów trójosiowych. 2. Z punktu widzenia możliwości wystąpienia tąpnięcia najbardziej niekorzystnym jest jednoosiowy stan naprężenia, co wynika z dwóch przyczyn: - niezależnie od mechanizmu stan jednoosiowy jest najmniej chłonny energetycznie, - dla jednoosiowego stanu naprężenia maksymalne wartości modułów pozniszczeniowych decydujących o wystąpieniu niestateczności są większe niż dla stanów trójosiowych. a zatem istnieje większe prawdopodobieństwo wystąpienia przeskoku. 3.Występowanie skokowych zmian stanu równowagi jest cechą układu, a konkretnie istnieniem określonych relacji między własnościami odkształceniowymi warstw stropowych i spągowych oraz pozniszczeniowymi własnościami pokładu (ściśle rzecz biorąc elementu ulegającego zniszczeniu). Z tej przyczyny tąpiącym nie może być węgiel, czy (w przypadku górnictwa rud miedzi) określona skała; zatem pojęcie naturalnej skłonności skały (węgla) do tąpań, które wynika ze stanu wiedzy sprzed ponad ćwierć wieku, nie mając żadnego fizykalnego uzasadnienia jest aktualnie anachronizmem. Z punktu widzenia minimalizacji wielkości zagrożenia tąpaniami ze wszech miar korzystne są działania wykonywane w utworach stropowych lub spągowych prowadzące do uaktywniania się w nich procesów dyssypacyjnych. Dzięki temu zmniejsza się zdolność tych utworów do oddawania energii i w efekcie może dojść do transformacji układu z tąpiącego w nietąpiący.
Słowa kluczowe
Wydawca
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
3--22
Opis fizyczny
Bibliograf. 13 poz., wykr.
Twórcy
autor
- Wydział Górniczy, Akademia Górniczo-Hutnicza, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BWA1-0009-0021
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.