Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Stan naprężenia i wytężenia w czole frontu ścianowego prowadzonego pod krawędzią eksploatacji zaszłej

Chlebowski D., Burtan Z., Cieślik J., Zorychta A.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 99

159--169

PL

W nawiązaniu do doświadczeń rodzimych kopalń węgla kamiennego – wskazujących na intensyfikację skali przejawów zagrożeń geodynamicznych, jaka towarzyszy podejmowaniu działalności górniczej w warunkach skrępowanych występowaniem różnego typu i pochodzenia zaszłości eksploatacyjnych – w artykule odniesiono się do geomechanicznych aspektów eksploatacji ścianowej w strefach oddziaływania krawędzi jako jednej z bardziej charakterystycznych zmian w stanie złoża/górotworu będących konsekwencją zaszłych dokonań górniczych w pokładach sąsiednich. Wychodząc z analitycznej metody opisu stanu przemieszczenia i na- prężenia (wytężenia) w otoczeniu elementów ścianowego systemu eksploatacji zaprezentowano rezultaty badań modelowych w zakresie wpływu krawędzi na zachowanie się – pod kątem możliwości utraty ciągłości struktury – przyprzodkowej partii calizny w pokładzie wybieranym pod/nad zaszłością. Opierając się na o przykładowych funkcjach nieliniowych demonstrujących istnienie krawędzi w górotworze analizie porównawczej poddano dwa wzajemnie odwrotne kierunki prowadzenia frontu eksploatacyjnego, a mianowicie od strony zrobów ku caliźnie oraz od strony calizny ku zrobom. Dyskusję wyników realizowano na podstawie obserwacji kształtowania się zmian wielkości ugięcia stropu oraz współczynnika koncentracji pionowej składowej stanu naprężenia w czole ściany.

EN

With reference to the situation experienced in several Polish collieries where the risk of occurrence of gas-geodynamic phenomena is increasing and decisions to start the mining activities need to take numerous constraints associated with previous mining into account, this paper addresses certain geo-mechanical aspects of longwall mining in the zones of excavation edge interactions giving rise to major changes in the conditions of the deposit and rock strata, as a consequence of previous mining operations in adjacent coalbeds. Starting from the analytical description of displacements and stresses in the proximity of longwall mining systems, the paper summarizes the results of model tests and investigations of the influence that the excavation edge has on the behavior and structural continuity of a portion of the coal body in the coalbed beneath or above an old excavation. Based on selected nonlinear functions emulating the presence of edges in the rock strata, a comparative study is carried out by investigating two opposite directions of workface advance, from the gob area towards the coal body and from the coal body towards the gobs. The discussion of the results relies on the analysis of roof deformation and the concentration factor of the vertical stress component at the workface front.

2

Ocena zachowania się uskoku w sąsiedztwie eksploatacji w aspekcie zagrożenia sejsmicznego

Burtan Z., Chlebowski D., Cieślik J., Zorychta A.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 99

185--197

PL

W artykule, na podstawie programu obliczeniowego bazującego na metodzie elementów skończonych, przeprowadzono numeryczne modelowanie eksploatacji w sąsiedztwie uskoku. Przyjęto, że uskok stanowi pojedyncza nieciągłość w postaci płaszczyzny zorientowanej pionowo, a warunki na stykających się powierzchniach definiuje prawo tarcia Coulomba. Rezultaty obliczeń dotyczyły reakcji uskoku na dodatkowe obciążenie wywołane eksploatacją górniczą, a także odnosiły się do wpływu zjawisk zachodzących w płaszczyźnie uskoku na bezpośrednie otoczenie pola eksploatacji. Zachowanie się uskoku analizowano w funkcji rozwoju eksploatacji opierając się na rozkładach naprężeń stycznych i poślizgu wraz z ich zasięgiem w płaszczyźnie uskoku oraz energii zdyssypowanej wskutek tarcia. Z kolei wpływ uskoku na jego otoczenie oceniano na podstawie zmian gęstości całkowitej energii odkształcenia sprężystego. Rezultaty przeprowadzonego modelowania numerycznego pozwoliły na sformułowanie wniosków dotyczących prowadzenia eksploatacji w sąsiedztwie dyslokacji tektonicznych w aspekcie kształtowania się poziomu zagrożenia sejsmicznego.

EN

This article concerns numerical modeling of the impact of mining operations on fault behavior, carried out on the basis of a calculation program based on the finite element method. It was assumed that the fault is a single discontinuity in the form of a vertically-oriented plane, and the conditions in which surfaces merge are defined by the right of the Coulomb friction. On the one hand, the calculations are related to the fault’s response to additional weight resulting from mining operations, and on the other, they are related to the impact that occurrences in the fault’s plane had on the immediate surroundings of the extraction center. The behavior of the fault was analyzed based on distributions in the plane of shear stress and slip, together with their range and energy dissipated due to friction. In turn, the impact of the fault on its immediate environment was analyzed based on variations in the total energy density of elasticity. The results of numerical modeling made it possible to draw conclusions concerning mining operation in the proximity of tectonic dislocations in the context of seismic hazard’s levels.

3

Analiza parametrów sejsmiczności indukowanej górotworu w rejonach eksploatacyjnych O/ZG Rudna

Burtan Z., Chlebowski D., Cieślik J., Zorychta A.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 97

145--162

PL

Aktualny poziom zagrożenia tąpaniami w kopalniach LGOM jest konsekwencją towarzyszącej robotom górniczym sejsmiczności górotworu, a większość dotychczas odnotowanych tąpnięć i odprężeń była spowodowana wstrząsami o najwyższych energiach. Z analizy aktywności sejsmicznej odnotowanej w ostatnich latach wynika, że spośród tych kopalń sejsmicznie najbardziej aktywną jest O/ZG Rudna. Artykuł zawiera ocenę kształtowania się sejsmiczności górotworu w O/ZG Rudna w latach 2006–2015 w całym obszarze kopalni oraz jej poszczególnych rejonach. W ramach parametrów sejsmiczności analizą objęto liczbę rejestrowanych zjawisk, łączną wartość emisji energii oraz wskaźnik jednostkowego wydatku energetycznego. Przeanalizowano także zmienność współczynników rozkładu Gutenberga-Richtera oraz odniesiono się do lokalizacji epicentrów ognisk względem frontu eksploatacyjnego, wyodrębniając nisko- (103 ≤ As < 105J) i wysokoenergetyczne (As ≥ 105J) wstrząsy usytuowane przed frontem, w rejonie robót rozcinkowych oraz w zrobach. Z przeprowadzonych rozważań wynika, że zagrożenie wysokoenergetycznymi wstrząsami w kopalni Rudna utrzymuje się na wysokim, porównywalnym w kolejnych latach poziomie, a zróżnicowana aktywność w wydzielonych rejonach może być między innymi funkcją zmiennej wysokości furty eksploatacyjnej oraz miąższości wstrząsogennych warstw węglanowych zalegających w stropie złoża. Analiza rozmieszczenia ognisk wstrząsów względem frontu eksploatacyjnego wskazuje, że niezależnie od wielkości energii sejsmicznej zdecydowanie najwięcej wstrząsów lokalizuje się w strefie robót rozcinkowych. W następnej kolejności wstrząsy niskoenergetyczne lokalizują się w obszarach zrobowych, a wstrząsy wysokoenergetyczne – przed frontem eksploatacji. Tym samym przedstawiona ocena kształtowania się aktywności sejsmicznej w O/ZG Rudna potwierdza związek ilości rejestrowanych wstrząsów oraz wielkości generowanej energii sejsmicznej z określonymi cechami lokalnych uwarunkowań geologiczno-górniczych, w tym elementami stosowanych systemów komorowo-filarowych.

EN

The current rockburst hazard conditions in the copper mines are the consequence of mining-induced seismicity of the rock strata whilst the majority of registered rockbursts have been caused by high-energy seismic events. The analysis of seismic activity in recent years indicates that the region of the Rudna mine is the region of the highest seismic activity. This paper is an attempt at evaluating the seismicity levels in the Rudna mine in the period from 2006-2015, within the entire mine and in its particular sections. Key parameters of seismic activity include the number of registered seismic events, total energy emission levels, and a unit energy factor. The variability of Gutenberg -Richter (GR) parameters are analyzed and the epicenters’ locations are investigated with respect to the stope position. The distinction is made between low-energy (103 ≤ As < 105 J) and high-energy (As ≥ 105J) seismic events ahead of the stope, in the opening-up cross-throughs and in the gob areas. It appears that the risk level of a high-energy event occurrence in the Rudna mine has not changed in recent years and has remained on a high level whilst the differences in seismic activity, in particular mine sections, are attributed to the varied extraction height and varied thickness of rockburst-prone carbonate layers in the roof of the copper ore deposit. The analysis of the epicenters’ locations with respect to the stope reveals that no matter what the seismic energy levels, the largest number of rockbursts are registered in the opening-up cross-through zone. Low-energy tremors are mostly located in the gob areas, high-energy events occur mostly ahead of the stope. Thus, the evaluation of the seismicity conditions in the Rudna mine seems to positively verify the relationship between the number of registered events and the levels of generated seismic energy, taking the local geological and mining conditions and the specificity of the room and pillar mining method into account.

4

Geomechanical analysis of location and conditions for mining-induced tremors in LGOM copper mines

Cieślik J., Burtan Z., Chlebowski D., Zorychta A.

Journal of Sustainable Mining

|

2017

|

Vol. 16, iss. 3

94--103

EN

This paper presents the results of the statistical analyses of rock mass seismicity associated with O/ZG Rudna exploitation and geomechanical analyses concerning the location and conditions of tremor occurrences in LGOM conditions, illustrated by the example of O/ZG Rudna. As part of the statistical analyses, the assessment of rock mass seismicity formation in O/ZG Rudna throughout the whole mine area in the years 2006e2015 is presented, the results of which were the basis for subsequent geo-mechanical analyses. Within the parameters of seismic activity, the analysis covered the number of recorded events, the total value of energy emission and the index of individual energy expenditure. The presented analyses also refer to the locations of tremor source epicentres in relation to the exploitation front, distinguished into low energy and high energy tremors located ahead of the exploitation front, in the area of opening-up works and gobs. These recent results were the starting point for research and calculations on geo-mechanical analyses. These numerical calculations using the finite element method (FEM) carried out the energy density distribution of elastic deformation in the vicinity of the exploitation front. FEM calculations were designed to establish the factors and conditions that determine the location of tremor sources and the mechanism of rock destruction. Both of these factors are directly related to the magnitude of the energy emitted during the tremor. Appropriate energy measurements of elastic deformation have been adopted to determine rock mass areas which are potentially threatened by tremor occurrences of varying energy. Measures of the energy density of shear and volumetric strain enable the determination of the nature of rock mass destruction in the vicinity of mine workings, which in turn gives the basis for linking these measurements with tremor energy and location relative to the exploitation front. The results of numerical computations were compared with the results of statistical analyses on the locations of tremor sources with different energies in relation to the exploitation front in O/ZG Rudna.

5

The model of halfring to dental braces intended to treat for the palatal suture expansion

Chojdacka M. K., Cieślik J.

Bio-Algorithms and Med-Systems

|

2017

|

Vol. 13, no. 3

147--152

EN

One of the most common stomatognathic system dysfunctions on the skeletal level is the maxilla’s narrowing. Orthodontic treatment of defects occurs by using a Biderman appliance with a Hyrax screw. The appliance is placed in the jaw through the cemented rings on the premolars and molar teeth. The cement-mounting ring includes fluorine, still released to the tooth enamel, having a protective effect. Where the cement begins to crumble, it gradually weakens to maintain the ring and begins to move, or to slide up the tooth. Then, it is re-cemented, tightly filling the space between the ring and the tooth. As a result, the aim of the project was to present new conception rings whose use does not lead to a lack in enamel. The proposed new design was created in such a way that the halfring design makes it impossible to slip from a single tooth in the jaw. The project was designed to propose the shape and material of the biocompatible and durable material for the load. The comparative tension analysis and movements of the turnbuckle of the three used stainless steel (AISI 304, AISI 316L, AISI 430) have been performed by means of the finite element method (FEM).

6

Badania porównawcze stalowych i kompozytowych siatek górniczych

Pytlik A., Lankocz T., Cieślik J., Pelc R.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

T. 72, nr 7

78--86

PL

W warunkach silnie agresywnego środowiska atmosferycznego i wodnego działającego na elementy obudowy górniczej, a szczególnie na stalowe okładziny siatkowe, wzrasta ryzyko utraty stateczności obudowy górniczej w wyniku utraty nośności jej elementów. Od kilku lat w polskich kopalniach stosowane są okładziny siatkowe wykonane z tworzywa sztucznego, najczęściej w postaci kompozytów. Siatki kompozytowe z tworzywa sztucznego, ze względu na swoją odporność na korozję są szczególnie przydatne do zastosowania w warunkach zagrożenia korozyjnego. Siatki takie są przykładem geosyntetyków stosowanych w naziemnych konstrukcjach inżynierskich, szczególnie w drogownictwie, do powierzchniowego wzmacniania gruntu. Działanie wzmacniające polega głównie na przejęciu przez geosyntetyk części obciążenia pochodzącego od: – ciężaru materiału nasypowego, – zewnętrznej siły statycznej (konstrukcji) i dynamicznej (obciążenia ruchomego). W przypadku konstrukcji okładzin siatkowych stosowanych w górnictwie podziemnym, jej zadaniem jest także przejęcie obciążenia zewnętrznego. W stosunku do takich konstrukcji brak jest jednak procedur badawczych oraz wymagań wytrzymałościowych, które by były ujęte w polskich normach. W artykule przedstawiono wyniki badań porównawczych nośności stalowych i kompozytowych okładzin siatkowych stosowanych obecnie w kopalniach węgla kamiennego i rud miedzi, na podstawie metodologii stosowanej w Głównym Instytucie Górnictwa. Zaprezentowano również przykładowe zastosowania praktyczne siatek kompozytowych w obudowie podporowej i kotwowej.

EN

The risk of loss of stability of the mining support as a result of the loss of bearing capacity of its components increases under the conditions of strongly aggressive atmospheric and water environment affecting the parts of the mining support, in particular the steel mesh linings. Mesh linings made of plastic (mostly in the form of a composite) have been used for several years in Polish collieries. Plastic composite meshes are particularly useful under corrosive conditions due to their corrosion resistance. This type of mesh is known as geosynthetic used in surface engineering structures, in particular in road industry where meshes are used for surface strengthening of the ground. Strengthening is based mainly on bearing by geosynthetic a part of the load resulting from: – the weight of filled material, – external static (of the structure) and dynamic (moving load) force. In case of structure of mesh linings used in underground mining, there are currently no test procedures or strength requirements in the Polish standards. This paper presents the results of comparative studies concerning the bearing capacity of steel and composite mesh linings currently used in coal and copper ore mines. Examples of practical application of composite meshes are also presented.

7

The influence of CFRP sheets on the strength of short columns produced from normal strength concrete and fibre reinforced concrete

Ostrowski K., Kinasz R., Cieślik J., Wałach D.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2016

|

Y. 113, iss. 2-B

145--156

EN

This article presents the influence of carbon fibre reinforced polymer sheets (CFRP) on the strength of normal and fibre concrete columns determined in uniaxial compression. Fibre reinforced concrete (FRC) belongs to a special concrete group which is characterised by special properties without strength [12]. By using CFRP, we can modify the process of work of these composites, which are adhered to a prepared surface using a high performance resin, especially as is shown in this article. This composite material works in an elastic-plastic range with strengthening.

PL

W artykule przedstawiono wpływ stosowania mat z włókien węglowych na wytrzymałość kolumn z betonu zwykłego i fibrobetonu określoną w próbie jednoosiowego ściskania. Fibrobeton należy do grupy betonów specjalnych, które cechują się specjalnymi właściwościami oprócz wytrzymałości [12]. Modyfikację sposobu pracy kolumn z tego betonu możemy uzyskać, stosując maty z włókien węglowych, które są przyklejane do odpowiednio przygotowanej wcześniej powierzchni elementów słupowych przy użyciu wysokowytrzymałych żywic, co zostało wykazane w pracy. Powstały w ten sposób element zespolony pracuje w zakresie sprężysto-plastycznym ze wzmocnieniem.

8

Nośność elementów osiowo ściskanych na przykładzie kolumn z betonu i fibrobetonu wysokowartościowego wzmocnionych włóknami węglowymi

Ostrowski K., Kinasz R., Cieślik J., Wałach D., Ahmida B.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 3

309--316

PL

W artykule przedstawiono wpływ stosowania mat z włókien węglowych CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) na wytrzymałość kolumn wykonanych z betonu oraz fibrobetonu wysokowartościowego określoną w próbie jednoosiowego ściskania. Fibrobeton zaliczany jest do grupy betonów specjalnych, który charakteryzuje się specjalnymi właściwościami oprócz wytrzymałości [1]. Poprzez użycie CFRP możemy zwiększyć wytrzymałość kolumn z betonu wysokowartościowego, co zostało wykazane w pracy i jest zgodne z badaniami innych autorów [2, 3]. Należy podkreślić, że efektywność wzmocnienia konstrukcji zależy od kilku parametrów takich jak: rodzaj betonu i tkaniny wzmacniającej, liczby warstw wzmocnienia, ich sztywności oraz warunków obciążania [4]. Z uwagi na coraz szersze zastosowanie betonu wysokowartościowego ze zbrojeniem rozproszonym w elementach nośnych, w celach porównawczych zaprezentowano również wyniki dla fibrobetonu wysokowartościowego wzmacnianego matami CFRP.

EN

This article present the influence of Carbon Fibre Reinforced Polymer sheets (CFRP) on the strength of high performance concrete (HPC) and high performance fibre reinforced concrete (HPFRC) columns determined in uniaxial compression. Fibre reinforced concrete (FRC) belongs to a special concrete group which is characterized by special properties without strength [1]. By using CFRP we can increase strength of columns produced by HPC what is shown in the article and is in line with literature [2, 3]. The confinement effectiveness of externally bonded Fibre Reinforced Polymer (FRP) sheets depends on different parameters, such as the type of concrete and FRP, thickness of the FRP jackets (number of layers), stiffness of FRP and loading conditions [4]. Due to the increasing usage of HPC with steel microfibres in load-carrying concrete elements, for comparative purposes authors have presented a study of HPFRC columns.

9

Application of DCT-derived parameters for early detection of polyneuropathy in diabetic patients

Dzienniak D., Cieślik J.

Bio-Algorithms and Med-Systems

|

2016

|

Vol. 12, no. 4

179--186

EN

Diabetic foot is one of the most severe complications of diabetes. Early diagnosis of this syndrome can ensure proper medical care and adequate treatment. Various image analysis methods can be used to speed up the diagnosis process, and automated diagnosis can be applied as a screening technique to reduce its cost. Introducing auxiliary diagnostic parameters may help to detect polyneuropathy or neuropathy, both of which often precede the appearance of diabetic foot syndrome. The present paper describes a study performed on a group of diabetic patients by analyzing plantar pressure distribution images. As part of this study, 2D discrete cosine transform (DCT) is computed for the forefoot and rearfoot regions of each diabetic subject in a group of 37 patients. Three new DCT-based parameters are introduced to help to detect polyneuropathy or at least indicate that the patient may have polyneuropathy without a time-consuming examination. The results indicate a certain relationship between these parameters and the presence of polyneuropathy. This information could be used in further diagnosis to prevent foot ulcers from developing in patients with diabetes.

10

Stress drop as a result of splitting, brittle and transitional faulting of rock samples in uniaxial and triaxial compression tests

Cieślik J.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2015

|

Vol. 37, nr 1

17--23

EN

Rock samples can behave brittle, transitional or ductile depending on test pressure, rate of loading and temperature. Axial stiffness and its changes, relative and absolute dilatancy, yield, and fracture thresholds, residual strength are strongly pressure dependent. In this paper the stress drop as an effect of rock sample strength loss due to failure was analyzed. Uniaxial and triaxial experiments on three types of rock were performed to investigate the stress drop phenomenon. The paper first introduces short background on rock behavior and parameters defining a failure process under uniaxial and triaxial loading conditions. Stress drop data collected with experiments are analyzed and its pressure dependence phenomenon is described. Two methods for evaluation of stress drop value are presented.

11

Statystyczna ocena wpływu eksploatacji rud miedzi w rejonie uskoku Rudna Główna na wielkość zagrożenia sejsmicznego

Burtan Z., Chlebowski D., Zorychta A., Cieślik J.

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2015

|

nr 4

51--62

PL

W artykule przedstawiono rezultaty statystycznej oceny kształtowania się aktywności sejsmicznej w polach eksploatacyjnych w rejonie uskoku Rudna Główna, w których wysoki poziom sejsmiczności związany był z oddziaływaniem tego uskoku. Ocenę sejsmiczności górotworu wykonano na podstawie analizy parametrów gęstości liczby wstrząsów i gęstości energii sejsmicznej w różnych etapach eksploatacji o odmiennych kierunkach wybierania względem uskoku, zmiennej wysokości wybrania oraz różnym sposobie likwidacji zrobów. Wyniki tej analizy pozwoliły na określenie wpływu parametrów eksploatacji złoża w rejonie uskoku o dużych zrzutach na wielkość zagrożenia sejsmicznego.

EN

The paper statistically evaluates seismic activity in the copper mining areas of Rudna Glowna fault, which high seismic activity levels are interlinked with the fault's activity. The evaluation is based on the analysis of the density of the tremors number and the seismic energy density in various stages of exploitation, considering various directions of mining, various heights, and various ways of cavities caused by extraction. Results let to define the influence of exploitation in the fault area on the seismic hazard levels.

12

Geomechaniczne warunki poprawy efektywności strzelań torpedujących w kopalniach LGOM

Zorychta A., Cieślik J., Burtan Z., Chlebowski D.

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2015

|

nr 3

83--93

PL

Strzelania torpedujące są jedną z aktywnych metod profilaktyki tąpaniowej i polegają na naruszeniu struktury skał stropowych w rejonach zagrożonych wstrząsami i tąpaniami. Zmiana integralności stropu, szczególnie warstwy wstrząsogennej bądź kontaktu warstw, zmniejsza możliwość koncentracji energii sprężystej, ale może też być swego rodzaju koncentratorem naprężeń, powodującym wcześniejsze zniszczenie skał. W artykule zaprezentowano wyniki modelowania numerycznego, pozwalające wyznaczać strefy koncentracji energii sprężystej w otoczeniu pola eksploatacyjnego, które będą obszarami, gdzie skuteczność profilaktyki aktywnej będzie największa. Wyniki symulacji numerycznej pozwoliły na sformułowanie ogólnych zasad doboru parametrów strzelań torpedujących.

EN

Torpedo blasting is a one of the active methods of the rockburst prevention with the effect of damage and disintegration of the roof rocks with high seismic risk. Disintegration area of the roof rocks, its particular plates with the interface contact, cause a reduction of elastic strain energy concentration in the layers, in one case and in other may be so-called stress concentrator which make damage of the roof rocks easier. The paper discusses results of numerical calculations in which the high elastic strain energy concentration zones are analyzed. These zones define the area where the torpedo blasting can be most effective. In the last part of the paper Authors give some general rules for torpedo blasting outlined with numerical simulations.

13

Geomechaniczne aspekty prowadzenia frontu w kierunku do i od uskoku z perspektywy ocen zagrożenia tąpaniami

Chlebowski D., Burtan Z., Zorychta A., Cieślik J.

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2015

|

nr 3

37--47

PL

W artykule przedstawiono rezultaty modelowania analitycznego w zakresie geomechanicznej odpowiedzi górotworu na prowadzenie frontu robót rozcinkowych w dwóch odwrotnych względem siebie i uskoku kierunkach, ilustrujących zbliżanie się i oddalanie od zaburzenia. Punktem wyjścia podjętych analiz była zmienność współczynnika koncentracji naprężeń i gęstości energii w aspekcie oceny możliwości wystąpienia tąpnięcia na wybiegu frontu dla obu kierunków eksploatacji. W nawiązaniu do problematyki doboru metod profilaktyki tąpaniowej odniesiono się do kwestii wpływu na wielkość zagrożenia wybranych elementów technologii robót realizowanych w oparciu o systemy komoro-wo-filarowe.

EN

The paper presents the results of geomechanical, analytical modeling of rock mass behavior for two opposite cases of the exploitation front direction with reference to fault. First direction is the situation when exploitation come near to fault, second one is to move with the exploitation from the fault. The rock burst hazard assessment performed in the area ahead of the working face is studied with two factors: stress concentration coefficient and elastic strain energy density coefficient. The influence of the selected technological aspects of room-and-pillar mining exploitation system on rock burst hazard and rock burst prevention methods are discussed.

14

Onset of crack initiation in uniaxial and triaxial compression tests of dolomite samples

Cieślik J.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2014

|

Vol. 36, nr 1

23--27

EN

The paper presents results of laboratory investigation and analysis of crack initiation threshold identification of dolomite samples. First, selected methods for determining crack initiation thresholds are briefly described with special attention paid to four methods: crack volume strain method [14], change in Poisson’s ratio [8], lateral strain response method [16], and dilatancy method [4]. The investigation performed on dolomite samples shows that for the uniaxial and conventional triaxial compression tests, the above mentioned methods give quite similar values, except for the crack volume strain method. Crack initiation threshold determined by this method has a distinctively lower value than that obtained by the other methods. The aim of the present paper was to review and assess these methods for identifying crack initiation threshold based on laboratory tests of dolomite samples.

15

Experimental analysis of the chosen parameters effects on a gas hold up for mechanically agitated two- or three-phase systems

Cudak M., Cieślik J.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2014

|

R. 111, z. 2-Ch

11--18

EN

In the paper, the analysis of the chosen parameters effects (gas flow rate, the impeller speed, type of impeller and concentration of the aqueous solutions of sucrose) on the gas hold-up for gas-liquid and gas-liquid-biophase systems mechanically agitated are presented. Experimental studies were conducted in a vessel of the diameter of 0.288 m. The agitated vessel was equipped with Rushton or A 315 impeller. The results were described mathematically. The study shows that gas hold-up strongly depends on the impeller speed and the gas flow rate.

PL

Badania miały na celu określenie wpływu wybranych parametrów (natężenia przepływu gazu, częstości obrotów mieszadła, typu mieszadła oraz stężenia wodnych roztworów sacharozy) na udział gazu zatrzymanego w cieczy dla mieszanego mechanicznie układu ciecz-gaz lub ciecz-gaz-biofaza. Badania wykonano w mieszalniku o średnicy D = 0,288 m, w którym na wale zamontowane było mieszadło turbinowe Ruszona lub A 315. Wyniki badań opracowano w postaci równia (1). Na podstawie przeprowadzonych pomiarów stwierdzono, że udział gazu zatrzymanego w cieczy silnie zależy od częstości obrotów mieszadła oraz natężenia przepływu gazu.

16

Rockburst hazard assessment in bedded rock mass: laboratory tests of rock samples and numerical calculations

Tajduś A., Cieślik J., Tajduś K.

Archives of Mining Sciences

|

2014

|

Vol. 59, no. 3

591--608

EN

The paper presents the results of analyses on tendency of bedded rock mass towards rockburst, carried out on the basis of laboratory tests of rock samples and determined indices, as well as by means of numerical calculations. The first part of the paper discusses selected parameters evaluating the tendency of rocks towards burst, on the basis of which the analysis was carried out in order to assess rockburst hazard in selected complexes of strata in Upper Silesian Coal Basin. Rockburst hazard in bedded rock mass is also analyzed with the use of numerical methods and the results of calculations of rock damage development in the exploitation front during coal deposit extraction are presented. Burst hazard of rock mass is studied through the changes of intensiveness of damage process in the area of exploitation front.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki analiz skłonności górotworu uwarstwionego do tąpań przeprowadzone na podstawie badań laboratoryjnych próbek skalnych i wyznaczonych na tej podstawie wskaźników oraz obliczeń numerycznych. W pierwszej części artykułu zaprezentowano wybrane wskaźniki służące do oceny skłonności skał do tąpań. Na podstawie wybranych wskaźników przeprowadzono analizę skłonności do tąpań wybranych kompleksów warstw skalnych GZW. Skłonność górotworu uwarstwionego do tąpań, analizowano również wykorzystując do tego celu obliczenia numeryczne. Zaprezentowano wyniki obliczeń rozwoju zniszczenia skał w przodku eksploatacyjnym podczas eksploatacji pokładu węgla. Skłonność górotworu do tąpań była analizowana poprzez zmiany intensywności procesu zniszczenia w otoczeniu przodka eksploatacyjnego.

17

Influence of mining operating conditions on fault behavior

Burtan Z., Zorychta A., Cieślik J., Chlebowski D.

Archives of Mining Sciences

|

2014

|

Vol. 59, no. 3

691--704

EN

This article concerns numerical modeling of the impact of mining operations on fault behavior, carried out on the basis of a calculation program based on the finite element method. The calculations and their graphic results related to the reactions of vertical discontinuity on the mining operations that run along its boundary under changing operating parameters, such as geometry of the field and direction of mining with respect to the fault, as well as the method of liquidation of the caving zone. The behavior of the fault was analyzed based on distributions in the plane of shear stress and slip, together with their range and energy dissipated due to friction. The results of numerical calculations made it possible to draw conclusions on the impact of faults and the impact of operating conditions of mining in their vicinity on the level of seismic hazard.

PL

W artykule w oparciu o program obliczeniowy bazujący na metodzie elementów skończonych przeprowadzono numeryczne modelowanie wpływu eksploatacji na zachowanie się uskoku. Obliczenia i ich graficznie rezultaty dotyczyły reakcji pionowej nieciągłości na prowadzoną wzdłuż jej granicy eksploatację górniczą przy zmieniających się parametrach eksploatacji, takich jak: geometria pola i kierunek wybierania względem uskoku oraz sposób likwidacji zrobów. Zachowanie się uskoku analizowano w oparciu o rozkłady w płaszczyźnie uskoku naprężeń stycznych i poślizgu wraz z ich zasięgiem oraz energię zdyssypowaną wskutek tarcia. Rezultaty obliczeń numerycznych pozwoliły na sformułowanie wniosków dotyczących oddziaływania uskoków oraz wpływu górniczych warunków eksploatacji w ich sąsiedztwie na wielkość zagrożenia sejsmicznego.

18

Scalar damage variable determined in the uniaxial and triaxial compression conditions of sandstone samples

Cieślik J.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2013

|

Vol. 35, nr 1

73--84

EN

The article is based on the results of uniaxial and triaxial compression tests, performed on Wustenzeller sandstone. An overview of the possible definitions of damage variable describing the process of damage development on the basis of various hypotheses has been presented in the first part of the article. In the main part of the article the author has presented the results of laboratory investigations, where the state of damage and its changes in rock samples under uniaxial and triaxial compression conditions were being observed. Using a modified procedure of triaxial tests, a definition of damage variable, determined on the basis of changes of volumetric stiffness of an examined rock, has been developed. Damage variable defined this way, in relation to a variable determined on the basis of axial stiffness changes, points to some anisotropy effects of damage phenomenon. The results obtained from both methods have been compared whereas the relations determining the evolution of damage variable in the loading process have been established.

19

Microscopic analysis of shear bands formation in luna limestone under quasistatic triaxial loading conditions

Cieślik J., Godyń K.

Archives of Mining Sciences

|

2013

|

Vol. 58, no. 2

317--332

EN

The article presents the results of microscopic analyses of shear bands of carbonate rocks subjected to triaxial compression. Strength tests were performed in axisymmetric loading conditions, at various confining pressures and strain rates. The layout and nature of phenomena occurring in shear bands at various strain rate loading conditions were analysed under the microscope on thin rock sections of damaged samples. The principal part of the study involves identification of damage types in shear bands, which mainly depend on the rock deformation rate and petrography. Also, quantitative analysis of particular types of damage in shear bands was performed and their dependence on the mechanical tests conditions. The last item discussed in this article is the quantitative analysis of the width of shear bands at various loading conditions.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki analiz mikroskopowych pasm ścinania próbek skał węglanowych poddanych trójosiowemu ściskaniu. Testy wytrzymałościowe przeprowadzono w osiowo symetrycznym stanie obciążenia, przy różnych ciśnieniach okólnych oraz prędkościach obciążenia. Zniszczone próbki były przedmiotem analiz mikroskopowych na szlifach skalnych. Badano układ i charakter zjawisk występujących w pasmach ścinania przy różnych warunkach obciążenia. Zasadniczą część pracy stanowi identyfikacja typów zniszczenia w pasmach ścinania, zależnych w głównej mierze od prędkości odkształcenia i petrografii skały. Przeprowadzono również ilościową analizę udziału poszczególnych typów zniszczenia w pasmach ścinania oraz ich zależność od charakteru obciążeń mechanicznych. Ostatnim wątkiem poruszanym w artykule jest ilościowa analiza szerokości pasm ścinania przy różnych warunkach obciążenia.

20

Opis geometrii ciała dla planowania trajektorii redundantnych narzędzi laparoskopowych

Zwierzyński A.J., Cieślik J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2012

|

z. 182, t. 1

139--148

PL

W artykule zaprezentowano autorską metodę wyznaczania modelu geometrycznego ciała pacjenta. Metodę opracowano dla celów planowania ruchu redundantnych narzędzi laparoskopowych. Model uzyskiwany jest na podstawie serii dwuwymiarowych obrazów kolejnych przekrojów ciała pacjenta uzyskanych z badań CT, MRI. Wyznaczana jest trójwymiarowa przestrzeń wolna, w której możliwe jest bezpieczne prowadzenie narzędzi bez uszczerbku dla zdrowia i życia pacjenta. Celem analizy możliwości ruchu narzędzia wprowadzono pojęcie przestrzeni wolnej, podzielonej na mniejsze elementy – komórki opisane układem liniowym nierówności.

EN

The paper presents an original method for determining the geometric model of the patient's body. The method was developed for motion planning of redundant laparoscopic instruments. Model is obtained with CT, MRI. Is determined the three-dimensional free space, in which the instrument can be safety guided without prejudice to the health of the patient. The purpose of motion analysis and tool capabilities introduced the concept of free space, divided into smaller parts – the cells described system of linear inequalities.