Zależność wyniku testu ściśliwości próbki węgla od rodzaju płynu porowego

• Autorzy: Nowakowski A. , Nurkowski J. , Lizak Z.

Warianty tytułu

EN

Relationship between type of pore fluid and result of coal sample compressibility test

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Prowadzone dotychczas w Pracowni Odkształceń Skał badania laboratoryjne wykazały, że właściwości mechaniczne skał zależą od rodzaju płynu wypełniającego przestrzeń porową skały. W celu sprawdzenia czy dla węgla zachodzą podobne zależności jak dla skał przebadano testem ściśliwości dwie serie cylindrycznych próbek z dwóch węgli pochodzących z KWK Brzeszcze i KWK Zofiówka. Próbki testowano w stanie powietrznie-suchym oraz nasączone naftą i wodą destylowaną. Wyniki badań pokazały, że test ściśliwości w przypadku węgla ma zasadniczo inny przebieg niż w przypadku skały i to niezależnie od rodzaju zastosowanego płynu porowego. Uzyskane krzywe ściśliwości okazały się nieliniowe w całym zakresie stosowanych ciśnień, wykazały brak odkształceń trwałych oraz brak zależności między kształtem krzywej ściśliwości a typem cieczy porowej (sorbująca vs. inertna). Wydaje się, że przyczynami zaobserwowanych zjawisk mogą być budowa węgla, a w szczególności struktura jego przestrzeni porowej, zasadniczo inna niż w przypadku badanych do tej pory skał, oraz fi zykochemiczne właściwości węgla jako sorbentu.

EN

Laboratory tests that have been conducted until now in the Laboratory of Rock Deformations have shown that the mechanical properties of rocks depend on the type of fluid filling the pore space of the rock. In order to check whether the same dependencies were true for hard coal compressibility tests were carried out for two series of cylindrical samples from Brzeszcze and Zofiówka hard coal mines. The samples were tested in an air-dry state as well as when they were saturated with distilled water or kerosene. The experiments showed that the compressibility test gave for coal substantially different results than in the case of rocks and it happened regardless of the type of pore fluid. The obtained compressibility curves were nonlinear in full range of applied pressure, showed no permanent deformation and the lack of correlation between the shape of compressibility curve and type of pore fluid (inert vs. non-inert). It seemed that the causes of the observed phenomena could be as follows: coal construction, in particular the structure of its pore space, substantially different than in the case so far studied rocks, and physicochemical properties of the coal as a sorbent.

Słowa kluczowe

PL

ściśliwość skał; test ściśliwości; krzywa ściśliwości; właściwości węgla; płyn porowy; płyn inertny; płyn sorbujący; sorpcja

EN

rock compressibility; compressibility test; compressibility curve; coal properties; pore fluid; inert and non-inert fluid; sorption

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 14, no. 1-4
• Strony: 53--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Nowakowski A.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

autor

Nurkowski J.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

autor

Lizak Z.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

Bibliografia

• Dutka B., Lizak Z., Nowakowski A., Nurkowski J., Wierzbicki M., 2008: Zależność wartości współczynnika Biota od rodzaju medium porowego. Prace IMG PAN, t. 10, nr 1-4, str. 3-16
• Fabre, D., Gustkiewicz, J., 1998: Infl uence of rock porosity on the Biot’s coeffi cient. In: “Poromechanics – A Tribute to Maurice A. Biot”, Proc. of the Biot Conf. on Poromech., Louvain-la-Neuve (Belgium), 14-16 Sept. 1998, Thismus et al. (eds.), Balkema, Rotterdam
• Gustkiewicz J., 1989: Objętościowe deformacje skały i jej porów. Arch. Min. Sci., Vol. 34, Issue 3, p. 593-609
• Gustkiewicz J., 1990: Deformacje i wytrzymałość skał w trójosiowym stanie naprężenia z uwzględnieniem płynów porowych. W: „Górotwór jako ośrodek wielofazowy. Wyrzuty skalno-gazowe”, praca zbiorowa, J. Litwiniszyn (ed.), Wydawnictwo AGH, t. 1, str. 96-136
• Gustkiewicz J., Orengo Y., 1991. Zmiany zachowania węgla pod działaniem wody. W: Górotwór jako ośrodek wielofazowy. Wyrzuty skalno-gazowe. T. III – Suplement, J. Liwiniszyn (red.), Wyd. AGH, Kraków, str. 763-781
• Nurkowski J., 2004. An inductive strain sensor for operation in high pressure environments. Int. J. Rock Mech. Min. Sci. Geomech. Abstr., Vol. 41, pp. 175-180
• Nurkowski J., 2007. The coreless inductive sensor for strain measurement of rock samples in a pressure cell – some advantages and disadvantages in relation to the electrical resistance strain gauges. Arch. Min. Scs.; Vol. 52, Iss. 3; pp. 311-330
• Nurkowski J., 2008. A referential method strain measurements in a high-presure cell using an inductive coreless sensor. Int. J. Rock Mech. Min. Sci. Geomech. Abstr., Vol. 45, pp. 103-110