Badania zmian wybranych właściwości geomechanicznych skał pod wpływem temperatury do 1100°C w aspekcie potencjalnych możliwości procesu podziemnego zgazowania węgla

• Autorzy: Korzeniowski W. , Skrzypkowski K.

Warianty tytułu

EN

Investigations of changes of selected geo-mechanical properties of rocks under the influence of temperature up to 1100°C in the aspect of potential possibilities of the process of underground coal gasification

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule podniesiono problemy związane z warunkami stateczności podziemnych wyrobisk wykonanych i powstałych w wyniku podziemnego procesu zgazowania węgla. Zaprezentowano przykładowe wyniki badań wytrzymałościowych laboratoryjnych i in situw nawiązaniu do przewidywanych warunków panujących w górotworze o znacznie podniesionej temperaturze skał. Zbadano próbki, o wcześniej określonych parametrach wytrzymałościowych w warunkach standardowych, a następnie analogiczne próbki poddano procesowi prażenia w temperaturach: 400°C, 800°C oraz 1100°C, co spowodowało zmianę ich struktury, a w niektórych przypadkach częściową ich dezintegrację. Dla wyselekcjonowanych partii próbek określono podstawowe parametry geomechaniczne: wytrzymałość na jednoosiowe ściskanie i rozciąganie oraz moduł Younga i liczbę Poissona oraz podano zależności wartości tych parametrów od temperatury.

EN

The article presents problems connected with the conditions of stability of underground workings carried out and arisen as a result of the underground coal gasification process. Examples of results of laboratory and in situstrength tests with reference to predicted conditions occurring in the rock mass with considerably increased rock temperature were presented. Samples were tested, with previously determined strength parameters in standard conditions, and next analogical samples were subjected to the roasting process in temperatures: 400°C, 800°C, and 1100°C, what caused the change of their structure, and in some cases their partial disintegration. For selected batches of samples the basic geo-mechanical parameters were determined: uniaxial compressive strength and tensile strength as well as the Young’s modulus and Poisson’s ratio. Moreover, the dependences of values of these parameters on the temperature were given.

Słowa kluczowe

PL

temperatura wysoka; parametry geomechaniczne; wytrzymałość skał; podziemne zgazowanie

EN

high temperature; geomechanical parameters; rock strength; underground gasification

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 68, nr 5
• Strony: 44--53
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Korzeniowski W.

• AGH w Krakowie, Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Katedra Górnictwa Podziemnego Pracownia Eksploatacji Złóż

autor

Skrzypkowski K.

• AGH w Krakowie, Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Katedra Górnictwa Podziemnego Pracownia Eksploatacji Złóż

Bibliografia

• 1. Białecka B.: Podziemne Zgazowanie Węgla. Podstawy procesu decyzyjnego. Główny Instytut Górnictwa. Katowice 2008.
• 2. Blinderman M.S., Saulov D.N., Klimenko A.Y.: Energy operation of reverse combustion lin king in underground coal gasification. Journal of the Energy Institute 2008 nr 81, str 7÷13.
• 3. Falsztinskij W.S., Diczkowskij R.E., Łozinskij W.G.: Ekonomiczne uzasadnienie celowości doszczelniania skał stropowych nad obszarem podziemnego zgazowania węgla metodą otworów wiertniczych. Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko 2010, nr 3, str. 51÷59.
• 4. Małkowski P., Skrzypkowski K., Bożecki P.: Zmiany zachowania się skał pod wpływem wysokich temperatur w rejonie georeaktora. Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko 2011 nr 4/2 s. 259÷272.
• 5. Małkowski P., Kamiński P., Skrzypkowski K.: Wpływ wysokiej temperatury na parametry mechaniczne skał karbońskich. XXXV Zimowa Szkoła Mechaniki Górotworu i Geoinżynierii. Wisła – Jawornik, 5–9 marca 2012.
• 6. Motjaba S., Zhangxin Ch., Jalal A.: Numerical simulation of underground coal gasification using the crip method. The Canadian Journal of Chemical Engineering 2011, nr 12, str. 1528÷1535.
• 7. PN-G 04302:1997. Skały zwięzłe. Oznaczenie wytrzymałości na rozciąganie metodą poprzecznego ściskania
• 8. PN-G 04303:1997. Skały zwięzłe. Oznaczenie wytrzymałości na ściskanie z użyciem próbek foremnych
• 9. PN – EN 1936. Metody badań kamienia naturalnego. Oznaczenie gęstości i gęstości objętościowej oraz całkowitej i otwartej porowatości.
• 10. Rauk J.: Optymalne wymiary generatora przy podziemnym zgazowaniu węgla kamiennego powietrzem. Prace Naukowe Głównego Instytutu Górnictwa. Komunikat nr 660, Katowice 1976.
• 11. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20 czerwca 2005 r., w sprawie kryteriów bilansowości złóż kopalin. Dz. U. Nr 116, poz. 978 z dnia 29 czerwca 2005 r.
• 12. Stańczyk K., i inni: Experimental simulation of hard coal underground gasification for hydrogen production. Fuel 2012, nr 91, s. 40÷50.
• 13. The complete ISRM Suggested Methods for Rock Characterization, Testing and Monitoring: 1974-2006. Editors: R. Ulusay, J. A. Hudson. Compilation Arranged by the ISRM Turkish National Group, Ankara, Turkey, 2007.
• 14. Yang L.H.: A review of the factors influencing the physicochemical characteristics of underground coal gasifications. Energy Sources 2008, nr 30, str. 1038-1049. Taylor and Francis Group, LLC.
• 15. Yang L.H., Liu S.Q., Yu L., Zhang W.: Underground coal gasification field experiment in the high – dipping coal seams. Energy Sources 2009, nr 31, str. 854÷862.
• 16. Yang L., Liang J., Yu L.: Clean coal technology – Study on the pilot Project experiment of underground coal gasification. Energy 2003, nr 28, str. 1445÷1460.

Uwagi

PL

Praca zrealizowana w ramach badań statutowych 11.11.100.370