Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Technological Properties of Thermo-insulating Moulding Sands with Organic Binder

Stec K., Cholewa M., Kozakiewicz Ł.

Archives of Foundry Engineering

|

2020

|

Vol. 20, iss. 2

105--110

EN

A thermo-insulating moulding sand with a binder made of aluminosilicate microspheres with organic binder was subjected to testing. The aim of the analysis was to determine selected technological properties of the developed compounds. Compressive strength, friability and gas permeability were determined. The binder content was changed within a range of 5÷20 wt% with a 5% step. The applied matrix is characterized by good thermo-insulating properties and a small size of grains, while synthetic organic binder has favourable functional properties, among which the most noteworthy are the extended life and setting time, good rheological properties as well as high resistance to chemical agents. The intended use of the compound is the casting of 3D CRS (Composite Reinforced Skeletons), which are characterized by a well-developed heat transfer surface area, good absorption of impact energy, low mass and a target thickness of connectors within a range of 1.5÷3 mm. The construction of 3D CRS castings is an original concept developed by the employees of the Department of Foundry Engineering at the Silesian University of Technology.

2

Określenie przyczyny wysokoenergetycznych wstrząsów górotworu na podstawie parametrów mechanizmu ognisk

Stec K.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 101

19--32

PL

Celem badań było określenie przyczyny występowania wysokoenergetycznych wstrząsów (energia E ≥ 1,0E+05 J) w rejonie ściany A położonej pokładzie 405/2 w znajdującej się w zachodniej części siodła głównego w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. W badaniach wykorzystano metodę inwersji tensora momentu sejsmicznego dającą w wyniku parametry mechanizmu ognisk (procentowy udział składowych: izotropowej, jednoosiowego ściskania lub rozciągania, składowej ścinającej; azymut i upad płaszczyzn nodalnych; kierunki osi naprężeń tensyjnych i kompresyjnych). Parametry te są wielkościami, które opisują procesy zachodzące w ogniskach wstrząsów i posiadają wyraźny związek z warunkami naprężeniowymi w danym rejonie. Na podstawie otrzymanych parametrów wyznaczono kierunki naprężeń głównych s1, s2, s3 oraz pozostałe parametry takie jak: parametr R = (s2 – s3)/s1 – s3); naprężenie normalne s i ścinania t przy założeniu, że s1 = 1 a s3 = 0; kierunek osi ściskania – rozciągana, kierunek naprężenia horyzontalnego. Przeprowadzone badania wykazały, że przyczyną występowania wysokoenergetycznych wstrząsów podczas eksploatacji ściany A w pokładzie 405/2 była dynamiczna destrukcja warstw stropowych, które uzyskały możliwość przemieszczenia się w kierunku przestrzeni powstałej po wyeksploatowaniu pokładu. Dodatkowym czynnikiem znacznie potęgującym ten proces był udział istniejących w górotworze naprężeń, które pochodziły od występujących w tym rejonie krawędzi i lokalnych uskoków. Wyniki badań stanowiły dodatkową informację dla określenia stanu zagrożenia tąpaniami w tym rejonie. Mianowicie, ze względu na niebezpieczne warunki (parametry naprężeniowe odpowiadające górotworowi o dużej wytrzymałości na ścinanie, w którym wstrząsy cechują się silniejszym oddziaływaniem dynamicznym) wykonane zostały w tym rejonie dodatkowe działania profilaktyczne – strzelania wstrząsowe.

EN

The aim of the research was to determine the cause of high-energy rock mass tremors (energy E ≥ 1,0E+05 J) in the area of longwall A located in seam 505/2, in the western part of the main saddle in the Upper Silesian Coal Basin. The research employed the method of seismic moment tensor inversion which provides parameters of focal mechanism (percentage share of its components: isotropic, uniaxial compression or tension, shear component; trend and dip of nodal planes, directions of tension axes and compression stress). The parameters describe processes occurring in focuses of tremors and they are clearly linked with stress conditions in a given area. Based on the obtained parameters, the directions of principal stresses σ1, σ2, σ3 were determined, as well as other parameters such as: parameter R = (σ2-σ3)/(σ1-σ3); normal stress σ and shear stress τ, assuming that σ1 = 1 and σ3 = 0; direction of Shortening/Extension axis; direction of horizontal stress. The research showed that the cause of the occurrence of high-energy tremors while exploitations longwall A mining seam 405/2, was the dynamic destruction of roof rocks which could displace towards the cavity created after mining the seam. An additional factor significantly magnifying the process was the share of stresses, which originate from the faults in the area, existing in the rock mass. The results of the research provided additional information to determine the degree of rockburst hazard in the area. Due to the very dangerous work conditions (stress parameters reflect the rock mass of high shear strength, where dynamic influence of tremors is stronger) additional preventive actions – distress blastings were made in this area.

3

Aktywność sejsmiczna Górnośląskiego Zagłębia Węglowego a zagrożenie tąpaniami w latach 2001–2015

Patyńska R., Stec K.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 97

135--144

PL

Podziemna eksploatacja górnicza złóż węgla w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym (GZW) powoduje naruszenie równowagi w rozkładzie naprężeń górotworu, zarówno w bezpośrednim, jak i dalszym otoczeniu wyrobisk górniczych. Konsekwencją tego procesu jest między innymi występowanie wstrząsów sejsmicznych. Intensywność zjawisk sejsmicznych, które występują w kilku rejonach GZW (niecce bytomskiej, siodle głównym, niecce głównej, niecce kazimierzowskiej oraz niecce jejkowickiej) jest bardzo zróżnicowana, począwszy od wstrząsów niewyczuwalnych przez ludzi, do silnych o charakterze słabych trzęsień Ziemi (Patyńska i Stec 2017). W okresie obejmującym 15 lat, tj. 2001–2015, poziom aktywności sejsmicznej ulegał zmianom i zależał zarówno od intensywności eksploatacji, jak i od zmienności budowy litologicznej i tektonicznej. Analiza sejsmiczności górotworu kopalń węgla kamiennego na Śląsku wykazała, że w ostatnich latach, pomimo zmniejszenia wydobycia ogółem, aktywność sejsmiczna i zagrożenie tąpaniami wzrosły. Jedną z przyczyn był wzrost wydobycia z pokładów zagrożonych tąpaniami. Prawie połowa wydobycia pochodziło z pokładów zaliczonych do zagrożonych tąpaniami. Skutkowało to zwiększeniem liczby wysokoenergetycznych wstrząsów o energiach rzędu 107, 108 i 109 J. Wykazano, że wielkość energii wstrząsów ma duży wpływ na poziom zagrożenia tąpaniami. W latach 2001–2015 wystąpiło aż 20 tąpnięć spowodowanych wstrząsami o energii sejsmicznej powyżej 107 J z 42 zjawisk ogółem (Patyńska 2002–2016). Celem scharakteryzowania przyczyn tego zjawiska określono parametry, charakteryzujące budowę strukturalną górotworu w miejscach, w których odnotowano tąpnięcia.

EN

The underground mining of coal deposits in the Upper Silesian Coal Basin (GZW) re-sults in an imbalance in the distribution of the stress in the rock mass, both in the immediate and distant surroundings of mining excavations. The occurrence of seismic tremors, among others, is the consequence of this process,. The intensities of seismic phenomena, which occur in several regions of the GZW (Bytomian Basin, Main Saddle, Main Basin, Kazimierzowska Basin, and the Jejkowice Basin) are very diverse, ranging from tremors unrecognizable by humans to strong tremors of the nature of weak earthquakes (Patyńska and Stec 2017). During the period of 15 years, i.e. from 2001 to 2015, the level of seismic activity changed and de-pended on both the intensity of the excavation work and the variability of the lithological and tectonic structures. On the other hand, the seismic activity analysis has shown that in recent years, despite a decrease in total output, seismic activity and rockburst hazard have increased. One of the rea-sons was the increase in mining output. Almost half of the output came from coal seams under the rockburst hazard. This resulted in an increase in the number of great energy tremors with the energy of 107, 108 and 109 J. It has been shown that the amount of energy tremors has a high impact on the level of the rockburst hazard. Between 2001 and 2015, as many as 20 rockburst were caused by seismic tremors above 107 J with 42 total phenomena (Patyńska 2002–2016). The purpose of characterizing the causes of this phenomenon was determined by the parameters characterizing the structure of the rock mass in places where the rockburst was recorded.

4

The influence of the Kłodnica fault tectonic zone on the degree of damage to buildings resulting from high magnitude tremors

Pilecka E., Stec K., Szermer-Zaucha R.

Technical Transactions

|

2017

|

Vol. 7(114)

53--64

EN

On 18 April 2015, a regional tremor with an energy E=4·109 J occurred in the main saddle of fault VIa. This phenomenon emerged as result of summing up of stresses caused by underground exploitation conducted in the vicinity of natural faults with unrelaxed tectonic stresses, which resulted in the very strong influence of this tremor on the surface infrastructure and on the emotional well-being of local people. This analysis suggests that there is a statistical relationship between these values. Diversity of location both of the size of measured vibration parameters, damages in the buildings and of feelings of the vibrations prove an unequal radiation of the seismic waves caused by the amplifying influence of the fault zone.

PL

18 kwietnia 2015 r. w strefie uskokowej uskoku VIa w siodle głównym wystąpił wstrząs regionalny o energii E=4·109 J. Zjawisko to miało miejsce w wyniku sumowania się naprężeń wywołanych podziemną eksploatacją prowadzoną w otoczeniu naturalnych uskoków z niezrelaksowanymi naprężeniami tektonicznymi, co miało przełożenie na bardzo silne oddziaływanie tego wstrząsu na infrastrukturę powierzchniową i odczucia przez ludzi. Przeprowadzona analiza wykazała, że istnieje statystyczny związek między tymi wielkościami. Zróżnicowanie położenia zarówno wielkości pomierzonych parametrów drgań, uszkodzeń w budynkach, jak i odczuć wstrząsów świadczą o nierównomiernej radiacji fal sejsmicznych spowodowanej amplifikującym oddziaływaniem strefy uskokowej.

5

Regional rockburst inidicator for structural units of Upper Silesia Coal Basin

Patyńska R., Stec K.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2017

|

Vol. 39, nr 3

27--37

EN

The paper presents the characteristics of seismic tremors and rockbursts that occurred between 2001 and 2015. The characteristics are based on a general description of the geological structure of the Upper Silesian Coal Basin (USCB). The level of seismic activity in the analysed period changed a number of times and depended on the intensity of mining works and diverse mining and geological conditions in each of the five regions where tremors occurred (Bytom Trough, Main Saddle, Main Trough, Kazimierz Trough, and Jejkowice and Chwałowice Troughs) and which belong to various structural units of the Upper Silesia. It was found out that in the case of rockbursts the phenomena were recorded in three regions. These are: Main Saddle, Bytom Trough, and Jejkowice and Chwałowice Troughs. The so called Regional Rockburst Indicator (RWT) was estimated for each of the regions where the rockbursts had been recorded. The obtained values of RWT are presented against the Probability of RockBurst (PT) in a given area.

6

Próby utylizacji odpadów nieorganicznych zawierających związki wanadu powstających podczas produkcji pigmentów ceramicznych

Dziubak C., Stec K.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2017

|

R. 10, nr 30

57--67

PL

W produkcji pigmentów ceramicznych wykorzystujących związki metali grup przejściowych powstają technologiczne odpady stałe, ciekłe i gazowe o różnym stopniu toksyczności. Duże stężenie toksycznych zanieczyszczeń ścieków technologicznych powoduje, że ich utylizacja, konieczna w świetle aktualnych wymagań środowiskowych, jest utrudniona i kosztowna, a często również niezupełna. Stosowane zazwyczaj strącanie osadów, prowadzące do nadal kłopotliwego produktu odpadowego, jest tylko częściowym rozwiązaniem problemu, trudnym do realizacji i nieefektywnym, zwłaszcza w przypadku ścieków zawierających związki wanadu. W pracy przedstawiono wyniki badań immobilizacji odpadów wanadowych metodą spiekania z wykorzystaniem różnych materiałów naturalnych. Do utylizacji tych odpadów zastosowano z pozytywnym skutkiem również techniki mikrofalowe.

EN

In the manufacture of ceramic pigments using transition metal compounds, technological solid, liquid and gaseous wastes are created, having various toxicity levels. Due to high concentration of toxic pollutants in technological wastewater, their utilization in the light of current environmental requirements is difficult, expensive and often also incomplete. Commonly used sediment precipitation leading to still inconvenient waste product is only a partial solution to the problem, difficult to implementation and ineffective, especially for wastewater containing vanadium compounds. Researches on vanadium waste immobilisation by sintering with the use of various natural materials were presented. Microwave techniques were applied to treatment of such wastes, with positive effects.

7

Metody instrumentalne w analizie materiałów zawierających węglik krzemu, azotek krzemu oraz tlenoazotki krzemu

Gerle A., Stec K., Burdyl M.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2017

|

R. 10, nr 28

29--37

PL

W pracy zaprezentowano wyniki oznaczania zawartości węgla całkowitego oraz węgla wolnego w materiałach zawierających węglik krzemu, azotek krzemu i tlenoazotki krzemu. Otrzymane zawartości C wykorzystywano do oznaczenia zawartości SiC w badanych materiałach. Prezentowana metoda oznaczania SiC jest dużo szybsza od klasycznych metod analitycznych. Otrzymane wartości stężenia SiC porównywano z danymi z certyfikatów oraz z wynikami otrzymanymi metodą klasyczną. Poprawność stosowanej metody oznaczania zawartości SiC została potwierdzona. W celu oznaczenia zawartości pierwiastków cięższych od fluoru zastosowano metodę fluorescencji rentgenowskiej. Przedstawiono wyniki uzyskane dla certyfikowanych materiałów odniesienia.

EN

The results of total and free carbon determination in materials containing silicon carbide, silicon nitride and silicon oxynitrides have been presented. This method of SiC determination is much faster than the classical analytical method. The obtained C contents were used to determine SiC concentration in the examined materials. These concentrations were compared with certified values and concentrations obtained by the classical analytical method. The correctness of the method used to determine SiC content was proved. To determine the total concentrations of elements heavier than fluorine, X-ray fluorescence was used. The results obtained for certified reference materials have been presented.

8

Analiza chemiczna wyrobów węglowych zawierających węglik krzemu – oznaczanie zawartości węgla całkowitego, węgla wolnego oraz węglika krzemu

Gerle A., Stec K., Burdyl M., Podwórny J., Psiuk B.

Materiały Ceramiczne

|

2017

|

T. 69, nr 3

221--232

PL

Do analizy chemicznej materiałów węglowych zawierających węglik krzemu mają zastosowanie metody opisane w normie PN-EN ISO 21068: 2010 „Analiza chemiczna surowców i wyrobów ogniotrwałych zawierających węglik krzemu”, części 1 – 3. Obejmuje ona swoim zakresem analizę zarówno produktów, jak i surowców ogniotrwałych formowanych i nieformowanych, zawierających w swoim składzie węgiel i/lub węglik krzemu. Norma obejmuje cały zakres materiałów od czystego węglika krzemu do materiałów tlenkowych z niską jego zawartością. Przedstawiono w niej między innymi różne metody oznaczania zawartości węgla całkowitego i wolnego oraz wyznaczania zawartości węglika krzemu. W pracy oznaczano stratę prażenia (ΔP) i węgiel całkowity (Ctotal) w próbkach suchych i po prażeniu. Na ich podstawie obliczano zawartość węgla wolnego (Cfree) oraz węglika krzemu (SiC). Analizie poddano materiały zawierające znaczne ilości węgla wolnego (> 50%) w postaci grafitu i węgla amorficznego. Analizowano próbki komercyjnie dostępnych wyrobów węglowych zawierających węglik krzemu oraz wzorcowe próbki przygotowane z materiałów o znanym składzie. Porównano wyniki uzyskane różnymi metodami dopuszczanymi przez normę. Przedstawiono zalety i wady poszczególnych metod analitycznych oraz wskazano potencjalne źródła błędów uzyskiwanych wyników.

EN

The methods described in PN-EN ISO 21068: 2010 "Chemical analysis of raw materials and refractories containing silicon carbide", Part 1 - 3, apply to the chemical analysis of carbon materials containing silicon carbide. It covers the scope of analysis of both refractory products (shaped and non-shaped) and raw materials containing carbon and/or silicon carbide in their composition. The standard covers the whole range of materials from pure silicon carbide to oxide materials with low silicon carbide content. It presents various methods of determining the total and free carbon content and determination of the content of silicon carbide. The presented work included determination of the loss of ignition (ΔP) and the total carbon (Ctotal) in dry and calcined samples. Based on the results of that determination, the contents of free carbon (Cfree) and silicon carbide (SiC) were calculated. Materials containing significant amounts of free carbon (> 50%) in the form of graphite and amorphous carbon were analyzed. Samples of commercially available carbon products containing silicon carbide and reference samples prepared from materials of the known composition were analyzed. The results were compared that obtained by various analytical methods allowed by the standard. The advantages and disadvantages of the methods were presented and potential sources of errors were reported.

9

Determination of Chromite Sands Suitability for Use in Moulding Sands

Stec K., Podwórny J., Psiuk B., Kozakiewicz Ł.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 2

107--110

EN

Using the available analytical methods, including the determination of chemical composition using wavelength-dispersive X-ray fluorescent spectroscopy technique and phase composition determined using X-ray diffraction, microstructural observations in a high-resolution scanning microscope equipped with an X-ray microanalysis system as well as determination of characteristic softening and sintering temperatures using high-temperature microscope, the properties of particular chromite sands were defined. For the study has been typed reference sand with chemical properties, physical and thermal, treated as standard, and the sands of the regeneration process and the grinding process. Using these kinds of sand in foundries resulted in the occurrence of the phenomenon of the molding mass sintering. Impurities were identified and causes of sintering of a moulding sand based on chromite sand were characterized. Next, research methods enabling a quick evaluation of chromite sand suitability for use in the preparation of moulding sands were selected.

10

Mechanizm ognisk i intensywność oddziaływania na środowisko powierzchniowe wstrząsów regionalnych z obszaru Katowice-Panewniki

Stec K., Mutke G.

Wiadomości Górnicze

|

2016

|

R. 67, nr 1

11--20

PL

W artykule przedstawiono mechanizm ognisk dwóch wysokoenergetycznych wstrząsów oraz charakterystykę intensywności ich oddziaływania na środowisko powierzchniowe. Wstrząsy te wystąpiły w obszarze górniczym kopalni „Wujek" Ruch „Śląsk", w rejonie ściany eksploatowanej w pokładzie 409, w zachodniej części pola „Ruda Śląska-Panewniki U". Takie czynniki jak: mechanizm ognisk wstrząsów i ich lokalizacja (poniżej pokładu 409 w strefie uskoku Via), wysoka energia sejsmiczna, lekkie uszkodzenia budynków w strefie epicentralnej oraz znaczny zasięg odczucia drgań wywoływanych na powierzchni, szczególnie w kierunku rozciągłości uskoku Via oraz sąsiedniego uskoku Kłodnickiego, wskazują na ich regionalny charakter. Wstrząsy te wystąpiły w wyniku sumowania się naprężeń wywołanych podziemną eksploatacją prowadzoną w otoczeniu naturalnych uskoków, którym towarzyszą niezrelaksowane naprężenia tektoniczne.

EN

The article presents the mechanism of focus of two high-energy shocks and the intensity characteristics of their impact on surface environment. These shocks have occurred in „Wujek" mine in „Silesia" mining are, in the region of active longwall, in seam 409, in the western part of „Ruda Śląska- Panewniki II" coal field. Such factors as: the mechanism of shocks focus and their location (below seam 409 in the area of fault VIA), high seismic energy, slight damage of buildings in the focus zone and a significant range of sensing of vibrations induced on the surface, especially those along the strike of the fault Via and neighboring Kłodnica fault, indicate to their regional character. These shocks occurred as a result of the accumulation of the stress caused by underground exploitation carried out in the surrounding of natural faults, which are accompanied by non-distressed tectonic tensions.

11

Oddziaływanie wstrząsów górniczych na gazociągi

Kalisz P., Stec K.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

T. 72, nr 10

1--8

PL

Na terenie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego znaczna część sieci gazowej jest poddawana oddziaływaniu wstrząsów górotworu, związanych z eksploatacją górniczą. Sieć ta jest zbudowana z rurociągów polietylenowych i stalowych. W artykule przedstawiono analizę oddziaływania fal sejsmicznych na elementy sieci gazowej dla oceny ich odporności dynamicznej. Przedstawiono również przykład oceny oddziaływania silnego wstrząsu górotworu, wywołanego podziemną eksploatacją górniczą, na gazociąg stalowy.

EN

In the Upper Silesian Coal Basin a significant part of the gas network is subjected to the impact of mining rock mass tremors. This network is made of polyethylene and steel pipelines. The article presents the impact analysis of seismic waves on the gas network elements to their dynamic resistance evaluation. An example of impact assessment of strong mining tremor on the steel gas pipeline was also presented.

12

Charakterystyka i sejsmologiczne metody analizy aktywności sejsmicznej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego

Stec K., Lurka A.

Przegląd Górniczy

|

2015

|

T. 71, nr 1

83--93

PL

Obserwacja aktywności sejsmicznej w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym prowadzona jest przez Główny Instytut Górnictwa od lat pięćdziesiątych ubiegłego stulecia. W artykule przedstawiono rys historyczny rozwoju sieci sejsmologicznej oraz charakterystykę sejsmiczności zaistniałej w latach 1993-2012 w oparciu o bank danych o wstrząsach prowadzony w Laboratorium Geofizyki Górniczej w Zakładzie Geologii i Geofizyki. Przedstawiono również opracowane przez zespół specjalistów GIG nowe rozwiązania aparaturowe oraz aktualne sposoby interpretacji wstrząsów górotworu, które prowadzą do znacznie lepszej oceny potencjalnego zagrożenia sejsmicznego. Należą do nich w szczególności analizy sekwencyjne (zmiany w czasie) parametrów źródła i współczynnika b. określenie parametrów mechanizmów ognisk wstrząsów, badanie zmian pola prędkości wyznaczanego metodą tomografii pasywnej oraz wyznaczanie maksymalnych prędkości drgań PPV. Wyniki przeprowadzonych analiz zachowania się wybranych parametrów sejsmiczności, pozwalają na sformułowanie tezy, że istnieją prekursory wzrostu zagrożenia sejsmicznego, co pozwala z kolei na optymalne zastosowanie optymalnej profilaktyki przeciwtąpaniowej.

EN

Observations of seismic activity in the Upper Silesian Coal Basin are led by the Central Mining Institute since 1950s of the last century. This paper presents a historical outline of seismologic network development and the characteristics of seismicity between 1993 and 2012, on the basis of data bank for tremors kept in the Laboratory of Mining Geophysics of the Geology and Geophysics Plant. The paper also presents new technical solutions as well as current methods of interpretation of rock mass tremors which enable higher assessment of the potential of seismic hazard. The above-mentioned was developed by experts from CMI. The new developments mainly include sequential analyses (changes over time) of source parameters and b coefficient, determination of the parameters of tremor focus mechanism, research on the changes of velocity field indicated by passive tomography as well as the indication of maximum vibration velocity. The results of the analyses of the behaviour of the selected seismicity parameters allow to state that there are precursors of seismic activity hazard which, in turn, enables an optimal application of anti-tremor prevention.

13

Ocena zanieczyszczeń metali w pyłach PM10 i PM2,5 emitowanych z procesów przemysłowych sektora materiałów mineralnych

Sładeczek F., Głodek-Bucyk E., Stec K.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2015

|

R. 8, nr 20

68--79

PL

W artykule omówiono wymagania prawne dotyczące koncentracji pyłu PM10 i PM2,5 oraz metali ciężkich w powietrzu i w emisjach. Przedstawiono stan badań w zakresie identyfikacji wymienionych zanieczyszczeń z instalacji przemysłowych oraz w otoczeniu. Zaprezentowano metodykę otrzymywania próbek pyłów PM10 i PM2,5 emitowanych z procesów przemysłowych oraz analiz metali zawartych w tych pyłach. Omówiono wstępne rezultaty analiz metali dla pyłów PM10 i PM2,5 emitowanych z instalacji cementowych i wapienniczych. Stwierdzono najwyższe zanieczyszczenia dla Zn, Pb oraz Mn, przy czym generalnie zanieczyszczenia z procesu wypalania klinkieru są wyższe niż z wypalania wapna.

EN

The article discusses the legal requirements for particulate matter PM10 and PM2,5 and metal pollution in the air – in emissions and the environment. In addition, research state of pollution of particulate matter and metals from industrial processes and in the environment – in urban and rural areas was presented. The paper presents a methodology for obtaining samples of PM10 and PM2.5 emitted from industrial processes and the analysis of metals in these dusts. The paper shows the preliminary results of the analysis of metals for PM10 i PM2.5 emitted from cement and lime plants. It has been found the highest pollution for Zn, Pb and Mn, and in general greater contaminations from the clinker burning process than from the lime kiln.

14

Geomechanical conditions of causes of high-energy rock mass tremors determined based on the analysis of parameters of focal mechanisms

Stec K.

Journal of Sustainable Mining

|

2015

|

Vol. 14, iss. 1

55--65

EN

The aim of the research was to determine the cause of high-energy rock mass tremors (energy E ≥ 105 J) in the area of longwall H-2a located in seam 409/3 in Borynia-Zofiówka-Jastrzębie colliery, basing on the analysis of geological and mining conditions, seismic activity, focal mechanism and local stress field. The research employed the method of seismic moment tensor inversion which provides parameters of focal mechanism (percentage share of its components: isotropic, uniaxial compression or tension, shear component; trend and dip of nodal planes, directions of tension axes and compression stress). The parameters describe processes occurring in focuses of tremors and they are clearly linked with stress conditions in a given area. The conducted tests showed that the cause of occurrence of high-energy tremors and three rockbursts in lot H while mining seam 409/3 with longwall H-2a, was dynamic destruction of roof rocks which could displace towards the cavity created after mining the seam. An additional factor significantly magnifying the process was the share of stresses, which originate from the faults in the area, existing in the rock mass. Results of the research provided additional information to determine the degree of rockburst hazard in the area. Because of very dangerous work conditions (stress parameters reflect the rock mass of high shear strength, where dynamic influence of tremors is stronger) mining activity in longwall H-2a was terminated a few dozen metres earlier than it had been originally planned.

15

Ocena intensywności drgań gruntu spowodowanych wstrząsem pochodzenia górniczego z 11.02.2014 r. z uwzględnieniem typu gruntów przyjmowanych w normie Eurocode 8

Stec K., Chodacki J.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 6

67--71

PL

W rejonie uskoku kłodnickiego 11.02.2014 r. wystąpił wstrząs górotworu o energii 1,0E+08 J. Miejsce wystąpienia wstrząsu (poza czynnymi rejonami eksploatacji), wysoka energia (1,0E+08 J), niska częstotliwość dominująca (poniżej 4 Hz), kilkunastokilometrowy obszar obserwacji makrosejmicznych wskazywały na jego regionalny charakter. Przyczyną wystąpienia tego typu wstrząsu mogło być współdziałanie tektonicznych naprężeń rezydualnych istniejących w górotworze z naprężeniami wywołanymi pracami górniczymi. W celu oceny wpływu oddziaływania analizowanego wstrząsu na powierzchnię wykreślony został rozkład amplitud prędkości i przyspieszeń drgań gruntu oraz stopień intensywności według skali GSIGZWKW-2012-V w oparciu o relację tłumienia dla wstrząsów o charakterze regionalnym. Relacja ta określa zależność pomiędzy pikową wartością prędkości lub przyspieszeń (do 10 Hz) drgań gruntu, a energią sejsmiczną, odległością epicentralną i klasą gruntów w badanym miejscu. Klasyfikacji gruntów dokonano w oparciu o europejską normę konstrukcyjną Eurokod 8 - „Projektowanie konstrukcji poddanych oddziaływaniom sejsmicznym".

EN

On 11 February 2014 in the area of Klodnica fault a rockmass tremor of the energy of 1.0E+08 J occurred. The place of the tremor (beyond active operation areas), its high energy (1.0E+08 J), low dominant frequency (below 4 Hz) and macroseismic observation area of dozen or more kilometers, indicated its regional character. The cause of this type of tremor might have been a tectonic interaction between residual stresses in the rockmass and the stresses caused by mining operations. In order to assess the impact of the analyzed tremor on the surface, a layout of ground vibration velocity and acceleration amplitudes as well as the intensity level, in accordance with the scale GSIGZWKW -2012-V, was set on the basis of damping relation for tremors of a regional character. This relation defines the dependence between the highest value of velocity or acceleration (up to 10 Hz) of ground vibration and seismic energy, epicentral distance as well as the land class in the tested place. Basing on the European Construction Standard Eurocode 8 - "Design of structures for earthquake resistance" a land classification was devised.

16

Optymalizacja metod korekcji wpływów międzypierwiastkowych we fluorescencyjnej spektrometrii rentgenowskiej w zastosowaniu do analizy superstopów wieloskładnikowych. Część 2

Stankiewicz G., Stec K.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2013

|

T. 65, nr 3

2--21

PL

Przeprowadzono badania umożliwiające zidentyfikowanie wpływów absorpcyjnych i wzmocnienia występujących podczas analizy XRF stopów wieloskładnikowych. W artykule przedstawiono optymalizację sposobów ich korekcji oraz metodykę badania składu chemicznego, gwarantującą prowadzenie kontroli produkcji i przetwarzania tych stopów na poziomie akceptowalnym przez rygorystyczne normy materiałowe przemysłu lotniczego, zbrojeniowego i energetyki.

EN

The research on identification of absorption and enhancement effects present in X-ray fluorescence spectrometry analysis of multielement superalloys was carried out. Optimization of the effects correction and the methodology of chemical analysis suitable for check analysis in industry is described in the paper. The methodology should meet the most rigorous demands included in material standard issued for aircraft, military and power engineering industries. Recent results of the research will be discussed in the paper.

17

Korozja wyłożeń ogniotrwałych w kotłach fluidalnych ze współspalaniem

Czechowski J., Wala T., Podwórny J., Stec K.

Materiały Ceramiczne

|

2013

|

T. 65, nr 2

145--150

PL

Po wprowadzeniu współspalania, tj. spalania mieszanek węgla i biomasy, w wielu kotłach energetycznych stwierdzono przyspieszone zużywanie się wyłożeń ogniotrwałych. W przypadku metalowych elementów kotłów problemy korozji wysokotemperaturowej są znane i opisywane. Niewiele publikacji odnosi się do zjawisk korozji materiałów ogniotrwałych w warunkach panujących w kotłach energetycznych. Przedstawiono wyniki badań materiałów po pracy w trzech różnych kotłach fluidalnych. Materiały te charakteryzowały się zróżnicowanym składem wyjściowym; były to tworzywa glinokrzemianowe o zawartości 50% i 70% Al2O3 o zróżnicowanym składzie fazowym oraz na bazie SiC. Na podstawie badań składu chemicznego, składu fazowego i mikrostruktury określono mechanizm zużycia. Stwierdzono, że we wszystkich przypadkach był on podobny i głównym czynnikiem niszczącym była korozja gazowa. Stosowanie niskoemisyjnych technik spalania wpływa w istotny sposób na intensyfikację niszczenia wyłożeń ogniotrwałych.

EN

After introduction of co-combustion in many combustors accelerated wear of refractory lining was found. High temperature corrosion of metallic parts of combustors is known and described in literature. However there is a little informations on corrosion of refractories in combustors conditions. Results of investigations of refractories after service in third fluidized bed combustors were presented. Tested materials characterized different composition: that were alumosilica materials consisting 50 and 70% Al2O3 and SiC mix. On the base of chemical and phase composition and microstructure analysis the corrosion processes were characterized. It was find that in all cases the gas corrosion was the main wear factor. Application of low emission combustion processes accelerate the wear of refractory linings.

18

Określenie stanu naprężeń w strefach zagrożenia sejsmicznego na podstawie parametrów mechanizmu ognisk wstrząsów

Stec K.

Przegląd Górniczy

|

2012

|

T. 68, nr 2

8-15

PL

Z eksploatacją górniczą w wielu kopalniach Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW) związane jest zagrożenie sejsmiczne powodowane wieloma czynnikami naturalnymi i technicznymi determinujących zmianę stanu naprężeń w górotworze. W artykule przedstawiono metodę obliczenia względnych lokalnych zmian pola naprężeń, które można wyznaczyć opierając się na parametrach mechanizmu ognisk wstrząsów. Parametry mechanizmu ognisk są wielkościami, które szerzej opisują procesy zachodzące w ognisku i posiadają wyraźny związek z warunkami naprężeniowymi w danym rejonie. Jest to kolejny etap w badaniach dotyczących odtworzenia przyczyn występowania wysokoenergetycznych zjawisk sejsmicznych. Uzyskane wyniki mogą być źródłem istotnych informacji z geomechanicznego punktu widzenia, skutkujących poprawą efektywności prognozy i skuteczności zwalczania zagrożenia sejsmicznego.

EN

With mining exploitation in many mines in the Upper Silesian Coal Basin seismic hazard is connected caused by a number of natural and technical factors determining the change of the stress state in the rock mass. The article presents the calculation method of relative local changes of the stress field, which can be determined on the basis of parameters of tremor foci mechanism. The parameters of foci mechanism are quantities, which broader describe the process occurring in the focus and have a distinct connection with stress conditions in the given area. This is a successive stage in investigations concerning the reproduction of reasons of occurrence of high-energy seismic phenomena. The obtained results can be the source of essential information from the geomechanical point of view, resulting in the improvement of effectiveness of prediction and efficiency of seismic hazard.

19

Analiza numeryczna dynamicznego oddziaływania wstrząsów górotworu na wyrobisko korytarzowe w zależności od położenia płaszczyzny pękania w ognisku wstrząsu

Stec K., Masny W.

Przegląd Górniczy

|

2012

|

T. 68, nr 7

48--56

PL

Uzyskiwanie dodatkowych informacji o procesach destrukcji górotworu naruszonego eksploatacją górniczą jest niezwykle istotne dla potencjalnej oceny zagrożenia tąpaniami w strefach o dużej aktywności sejsmicznej. Artykuł przedstawia wyniki modelowania dynamicznego oddziaływania wstrząsów górotworu na wyrobisko korytarzowe występujących w czasie eksploatacji ściany 3 w kopalni „Bobrek-Centrum”. Przy wykorzystaniu programu FLAC 2D został opracowany model górotworu, w którym do opisu sygnałów dynamicznych wykorzystano pomiary prędkości drgań cząstek górotworu PPV wykonane na stanowiskach znajdujących się w wyrobiskach przyścianowych ściany 3 (dowierzchnia badawcza 3 i 4). Analizowano wstrząsy górotworu o ścinającym mechanizmie ognisk i różnej orientacji płaszczyzny pękania, w efekcie których zarejestrowane maksymalne prędkości drgań cząstek górotworu od 0,007 m/s do 0,049 m/s, wywołały niewielkie zmiany obrazu stref zniszczonych wokół wyrobiska korytarzowego, małe przyrosty konwergencji pionowej i poziomej oraz małe zmiany wartości naprężeń zredukowanych w kształtowniku odrzwi obudowy podporowej. Ogólnie stwierdzono, że najsilniejsze oddziaływanie na wyrobisko górnicze miały sygnały dynamiczne przyłożone do płaszczyzny pękania położonej pod małym kątem względem stropu wyrobiska górniczego a mniejsze wpływy uzyskano przy zbliżonym do pionowego położeniu płaszczyzny pękania w ognisku.

EN

Getting additional information about the processes of destruction of the rock mass disturbed by mining extraction is extremely essential for the potential assessment of the rockburst hazard in zones with high seismic activity. The article presents the results of dynamic modelling of the influence of rock mass tremors on a heading occurring during the exploitation of longwall 3 in the “Bobrek-Centrum” mine. Using the FLAC 2D programme, a rock mass model has been worked out, in which for the description of dynamic impulses the measurements of rock mass particle vibration velocity PPV, carried out in the gate roads of longwall 3 (exploratory raise 3 and 4), were used. Rock mass tremors with shearing focus mechanism and different orientation of the cracking plane were analysed. As a result, the recorded maximum rock mass particle vibration velocities from 0.007 m/s to 0.049 m/s caused slight changes of the image of damaged zones around the heading, small increases in the vertical and horizontal convergence and small changes of values of reduced stresses in the frame section of the yielding arch support. Generally it has been found that the strongest influence on the mine working had the dynamic impulses applied to the cracking plane at a small angle towards the roof of the mine working, and smaller influences were obtained at a close to the vertical position of the cracking plane in the focus.

20

Badania wiązania i twardnienia cementu portlandzkiego w obecności wybranych domieszek do betonu

Nocuń-Wczelik W., Kuchar S., Stec K.

Drogi : budownictwo infrastrukturalne

|

2012

|

Nr 12 (12)

32--37

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań procesu uwadniania cementów typu CEM II z wykorzystaniem domieszek o różnorodnym działaniu (superplastyfikatorów, domieszek napowietrzających, uszczelniających oraz modyfikujących lepkość) stosowanych oddzielnie lub łącznie. W badaniach tych podstawowe znaczenie miały eksperymenty kalorymetryczne.

EN

The data relating to the effect of chemical admixtures (superplasticizers, air entraining agents, anti-foaming and viscosity modifying ones), used separately or mixed, on cement CEM II hydration are presented. The investigations were based on the calorimetric measurements. The chemical shrinkage and rheological properties of pastes were characterized too and, finally, the compressive strength of cement pastes, cast in the form of small cylinders, was determined. The hampering of cement hydration process in the presence of water reducers is generally observed at early age; the other admixtures do not alter practically the heat evolution. The admixtures, not only the plasticizing ones, have an impact on the rheological properties and structure of cement paste. At later age there are more intensive changes, affecting the strength of material.