Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Energy characteristics and micro cracking behaviors of deep slate rock under triaxial loadings

Zhang Anlin, Feng Tao, Jiang Liangwen, Wang Dong, Wang Zhewei, Zhang Ru, Feng Gan, Zhang Zhilong, Deng Jianhui, Ren Li

Acta Geophysica

|

2022

|

Vol. 70, no 4

1457--1472

EN

Sichuan-Tibet railway tunnels are generally long and deep, and some of them pass through layered slate, which is prone to failure under high in situ stress. Insight into the mechanical behaviors of deep slate under different stress environments is critical to the safety of engineering practices in this area. To this end, we studied the energy characteristics and microcracking behaviors of slate samples under different triaxial loadings. The results showed that the confining pressure increased the strength, elastic modulus, Poisson’s ratio and crack characteristic stresses of the studied slate. As the confining pressure increased, the storage of elastic strain energy during the prepeak stress stage increased, and its release during the postpeak stress stage was inhibited. Additionally, we obtained the slate failure precursors by analyzing the acoustic emission (AE) evolution characteristics, i.e., “a sudden increase in AE metrics, followed by a quiet period, and then a sudden increase again” in terms of the AE count rate and AE energy rate after obvious expansion of the sample. Then, we further observed that with an increase in confining pressure, a gradual transition of the failure pattern from compressive shear to tensile shear occurred. Finally, we discussed the influence mechanisms of confining pressure on the slate failure behaviors and concluded that the change in the effective shear stress along the foliation planes played an important role in the failure mode transition.

2

Mechanical aspects of wellbore stability in shales and coals

Szpunar Tadeusz, Budak Paweł

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 7

446--453

EN

This paper presents a simple model which can be used to calculate the following values:  critical depth for which the well integrity is preserved in a shale or coal horizon with actual shale/coal mechanical parameters, actual mud density and reservoir parameters;  minimum mud density at which stress concentration at the wellbore wall is below the allowable limit for a given rock’s mechanical parameters, formation pressure gradient, and overburden pressure gradient;  mud density required for the preservation of shale/coal integrity at the wellbore wall at any depth, assuming that the strength parameters of shale or coal, formation pressure gradient, and overburden pressure gradient are constant. The appropriate equations were derived using the maximum principal strain hypothesis, which holds for brittle materials. It was also assumed that the radial pressure at the borehole wall is caused by the weight of overburden rocks. The author’s intention was to provide formulas which are as simple as possible and which can be easily used in practice. The final equations were based on the solution to the Lame problem, which was adopted to represent a vertical drilling well with a circular cross-section and filled with mud whose hydrostatic pressure is assumed to oppose the pore pressure. Included are effects of silt swelling pressure, overburden pressure, mud density and the mechanical properties of the rock – including the unconfined compressive strength and Poisson’ s ratio. In the case of shale or silty coal layers, the swelling pressure increases the volume of the clay minerals in the pores by diffusion the mud filtrate, which reduces the pore volume and increases the pore pressure, and therefore impacts the calculations. Presented model allows for derivation of the Hubert–Willis formula for fracturing pressure or fracture pressure gradient, which are commonly used in the oil industry. The calculation results are presented using data from the domestic oil industry and data from one of the Polish coal mines.

PL

W artykule podano prosty model umożliwiający obliczenie następujących wielkości:  głębokości krytycznej, w jakiej pokład łupków lub węgla zachowa integralność przy danych parametrach mechanicznych łupku lub węgla, danej gęstości płuczki i znanych parametrach złożowych;  minimalnej gęstości płuczki, przy której koncentracja naprężeń na ścianie otworu nie przekracza granicy dopuszczalnej dla danych parametrów mechanicznych łupku lub węgla oraz gradientu ciśnienia i nadkładu;  gęstości płuczki, przy której zachowana będzie integralność ścian otworu w warstwach łupku lub węgla w każdej głębokości dla danych parametrów mechanicznych łupku, przy stałym gradiencie ciśnienia i nadkładu. Wyprowadzono odpowiednie wzory, przyjmując hipotezę wytrzymałościową maksymalnego wytężenia materiału stosowaną w przypadku materiałów kruchych. Przyjęto również, że przy założeniu odkształceń sprężystych ciśnienie radialne na ścianie otworu jest spowodowane ciężarem skał nadkładu. Intencją autorów było podanie możliwie jak najprostszych wzorów, które mogłyby zostać zastosowane w praktyce. Wykorzystano rozwiązania tzw. problemu Lamégo, to jest rozpatrywano stan naprężeń na ścianie pionowego wyrobiska o przekroju kołowym, traktując skałę jako materiał sprężysty. We wzorach na wielkość naprężeń na ścianie wyrobiska o przekroju w kształcie okręgu uwzględniono wpływ ciśnienia pęcznienia, ciśnienia wywieranego przez nadkład, gęstość płuczki, jak również parametry wytrzymałościowe łupku/węgla, w tym wytrzymałość na ściskanie w jednoosiowym stanie naprężeń i współczynnik Poissona. W przypadku warstw łupków lub węgli zailonych ciśnienie pęcznienia powoduje zwiększenie objętości minerałów ilastych w porach w wyniku dyfuzji filtratu płuczki, co zmniejsza objętość porów i zwiększa ciśnienie porowe, a zatem wpływa na wyniki obliczeń. Przedstawiony model pozwala na wyprowadzenie z niego powszechnie stosowanego w przemyśle wzoru Huberta–Willisa, podającego wielkość ciśnienia szczelinowania skał na ścianie otworu oraz gradientu ciśnienia szczelinowania. Przedstawiono wyniki obliczeń dla danych z otworów z krajowego przemysłu naftowego oraz jednej z polskich kopalni węgla kamiennego.

3

Analysis of the Particle Size Distribution of Products Crushing Shale and Dolomite Crushing by Compression of Single Irregular Particles

Nad A., Brożek M.

Inżynieria Mineralna

|

2018

|

R. 20, nr 2

241--245

EN

The paper presents the results of compression crushing tests of single particles for two lithological types of copper ore: dolomite and shale. The breakage test for single irregular particles were performed with using a hydraulic press device. The authors prepared five particle size fractions of each material, within ranges: 16–18 mm, 18–20 mm, 20–25 mm, 25–31,5 mm and 31–45 mm. The particle size distribution function of single-particle breakage test was calculated separately for each size fraction of dolomite and shale. In addition, the cumulative particle size distribution function for five size fractions for both materials was presented. The curves of the particle size distribution were approximated by the three-parameter function, which parameters depend on the particle strength and material type. The three-parameter function approximating agrees well with the particle size distribution of irregular dolomite and shale particles.

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań rozdrabniania pojedynczych ziaren dwóch typów litologicznych rud miedzi: łupka i dolomitu. Materiał został rozdrobniony w prasie hydraulicznej poprzez powolne jednoosiowe ściskanie pojedynczych nieregularnych ziaren. Do testów zostały przygotowane pięć klas ziarnowych każdego surowca: 16–18 mm, 18–20 mm, 20–25 mm, 25–31,5 mm, 31,5–40 mm. Wyliczono równania krzywych składu ziarnowego oddzielnie dla każdej klasy ziarnowej dolomitu i łupka oraz podano jedno równanie wspólne dla pięciu klas każdego typu litologicznego rudy miedzi. Do aproksymacji krzywych składu ziarnowego został użyty rozkład trójparametrowy, parametry którego zależą od wytrzymałości ziaren na rozciąganie i rodzaju materiału. W wyniku aproksymacji uzyskano wysokie wskaźniki dopasowania modelu do rozkładu.

4

Zmienność lokalna zasobności jednostkowej niklu i wanadu w złożu „ Rudna” w świetle badań eksperymentalnych

Auguścik Justyna

Górnictwo Odkrywkowe

|

2017

|

R. 58, nr 2

41--49

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych podjętych w celu określenia zmienności lokalnej zasobności niklu i wanadu dla serii łupkowej we fragmencie złoża „Rudna” Cu-Ag LGOM. Zmienność lokalną zdefiniowano jako zróżnicowanie parametru złożowego w próbach pobranych w bezpośrednim sąsiedztwie. Wybór pierwiastków towarzyszących złożom miedzi do badań nie był przypadkowy, wybrano pierwiastki strategiczne dla Polski. Badania przeprowadzono metodami statystycznymi i geostatystycznymi. Stwierdzono, że zmienność zasobności jednostkowej niklu i wanadu w serii łupkowej dla całego złoża i w skali lokalnej jest duża (rzędu 70 – 80%). Przeprowadzona ocena statystycznej istotności różnic dla danych (próbek) sparowanych za pomocą testów: t-Studenta, testu rangowanych znaków wykazała, że otrzymane wyniki oznaczeń Ni i V nie są obarczone błędem systematycznym. Badania geostatystyczne wykazały, że na wielkość zmienności lokalnej zasobności obu pierwiastków znacznie większy wpływ (prawie dwukrotnie) ma naturalna zmienność pierwiastków, niż błędy związane z procesem opróbowania.

EN

The paper presents the results of the research on local variability of the accumulation index of nickel and vanadium for the shale ore in a part of the Cu-Ag LGOM “Rudna” deposit . The local variability was defined in this case as the variation of the reservoir parameter in samples taken at the smallest distance from one another. The choice of elements accompanying (Ni, V) copper deposits for the analysis was not coincidental – this elements are strategic importance for Poland. To analyse the results of the experimental sampling, statistical and geostatistical methods were used. It was ascertained that the variability of nickel and vanadium the shale ore for the whole deposit and in the local scale is high (coefficients of variation from 70 to 80%). The performed estimation of statistical significance of differences for the data paired using the t-test and the signed rank test showed that the received results of determining are not encumbered with statistical error. The geostatistical description of the local variability showed a much greater (almost twice higher) effect of natural variation of nickel and vanadium on the magnitude of local variability than errors related to the sampling process.

5

Wpływ litologicznego zróżnicowania nadawy na wskaźniki technologiczne w zakładach wzbogacania rud KGHM Polska Miedź S.A.

Pawlos W., Poznar E., Krzemińska M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2017

|

nr 469

67--74

PL

W artykule przedstawiono efektywność wzbogacania urobku dostarczonego z zakładów górniczych w świetle jego właściwości fizykochemicznych, charakterystycznych dla trzech głównych odmian litologicznych skał złożowych będących jego składnikami. W tym celu określono podatność na wzbogacanie poszczególnych wydzieleń litologicznych obecnych w urobku, stanowiącym nadawę do procesu wzbogacania. Na przykładzie jednego z Rejonów O/ZWR wyznaczono zależność funkcyjną pomiędzy uzyskiem a jakością koncentratu [ε = f(β)], która obrazuje wpływ zawartości składników litologicznych na osiągane wskaźniki wzbogacania. Wykazano, że przemysłowe wzbogacanie jest bardzo czułe na zmiany jakości nadawy w aspekcie zawartości poszczególnych składników litologicznych, a także udziału głównych składników użytecznych i towarzyszących.

EN

The paper presents the performance of ore beneficiation process carried out on KGHM Polska Miedź S.A. run-of-mine ore relating to its physicochemical properties. The properties are strongly associated with the lithology of rock formations. The susceptibility of specific lithological fraction occurred in the ore for the beneficiation process is described. Functional relationship between recovery and concentrate grade [ε = f(β)] was developed as the example for one of the KGHM Polska Miedź S.A. concentrators plants. The variety of ore properties and its effect on process efficiency is discussed. It has been proved that industrial process efficiency is very sensitive to both the alteration of lithological fractions and the content of major valuable metals and accompanying compounds.

6

Łupki krystaliczne złóż południowo-zachodniej Polski stosowane jako kamień budowlany : ocena zróżnicowania walorów dekoracyjnych i możliwości ich zastosowania

Stańczak G.

Przegląd Geologiczny

|

2016

|

Vol. 64, nr 10

833--843

EN

In modern architecture, slates, phyllites and schists are becoming more and more popular, and the example of Polish deposits of slates, phyllites and schists indicates that, in the last 10 years, the traditional method of using these rocks as raw material, e.g. for the production ofgranular surface, silty carriers of plant protection products or refractory material, has become gradually dominated by their use as dimension stones. The paper presents the first ranking of the decorative aspects, carried out for slates, phyllites and schists originating from active deposits: Orlowice, Jawornica, Dewon-Pokrzywna, Jeglowa and Jenków, located in the Sudetic Block and Fore-Sudetic Block (Lower Silesian Block, SW Poland). Evaluation of the decorative aspects of slates, phyllites and schists, which takes into account the colour, textural and structuralfeatures of the rock, its ability to be polished, and petrologic type, revealed that the primary and secondary petrographic types documented in these deposits have a high decorative value, mainly because of attractive colour and structural arrangement of mineral components. It should be noted that in the group of over 150 different varieties of colourful metamorphic slates on the stone market in the European Union, Polish slates, phyllites and schists are characterised by unique colours. Therefore, the high decorative value and unique colours characteristic of the Polish slates, phyllites and schists is their essential trait that conditions their use as decorative stone material with a wide range of applications.

7

Dispersed organic matter in shales from Menilite Beds within Polish Outer Carpathians – preliminary diagnosis

Ziemianin K., Brzuszek P., Słoczyński T., Jankowski L.

Nafta-Gaz

|

2015

|

R. 71, nr 9

615--623

EN

Samples of shales from Menilite Beds from different units were analyzed (Skole, Silesian, Dukla, Magura and Boryslav–Pokuttya Units). The aim of this paper was to present the diversity in organic matter type, maturity and composition between different units and within each unit. Obtained results revealed that collected shales share similar petrographic composition of organic matter, dominated by bituminite, alginite and vitrinite (present in different proportions). The maturity (determined on the basis of both Tmax and R0 parameters) varies from immature to late “oil window” phase or even to early “gas window”. The content of organic matter changes in a wide range – obtained TOC values are in the range of below 1.5% up to 13%. Such a diversity in results revealed the need for more detailed field work, focusing on collecting samples in relation to both local and regional geology.

PL

Przebadano próbki łupków z warstw menilitowych z różnych jednostek w obrębie Karpat Zewnętrznych (jednostka skolska, śląska, węglowiecka, dukielska, magurska oraz borysławsko-pokucka). Celem niniejszej pracy było przedstawienie zróżnicowania materii organicznej (pod kątem jej zawartości w skale, rodzaju i dojrzałości) pomiędzy próbkami z różnych jednostek, a także w obrębie każdej z nich. Uzyskane wyniki ujawniły, iż badane próbki łupków menilitowych charakteryzują się zbliżonym składem petrograficznym materii organicznej, zdominowanym przez alginit, bituminit oraz witrynit (obecnymi w różnych proporcjach). Jej dojrzałość (oszacowana na podstawie wyników pirolizy Rock-Eval oraz pomiarów refleksyjności witrynitu) zmienia się od niedojrzałej do późnej fazy „okna ropnego”/wczesnej fazy „okna gazowego”. Udział materii organicznej w badanych łupkach jest zmienny w szerokim zakresie – wartości TOC mieszczą się w przedziale od 1,5% do 13%. Różnorodność uzyskanych wyników ujawniła potrzebę bardziej zaawansowanych prac terenowych, skupionych na poborze próbek z jednoczesnym uwzględnieniem sytuacji geologicznej zarówno lokalnej (w skali odsłonięcia), jak również regionalnej.

8

Analiza korelacji pomiędzy miąższością serii łupkowej a zasobnością CU serii węglanowej we fragmencie jednego ze złóż CU-AG LGOM

Wójtowicz J.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2014

|

R. 55, nr 2-3

92--96

PL

Wcześniejsze badania nad wykształceniem litologicznym i zasobnością Cu złóż LGOM-u, wskazują na istnienie zależności pomiędzy miąższością serii łupkowej a zasobnością Cu serii węglanowej. Statystyczna analiza miąższości serii łupkowej i zasobności Cu serii węglanowej wskazuje na dużą zmienność tych parametrów oraz występowanie w zbiorze danych wartość anomalnych. Analiza siły korelacji z wykorzystaniem współczynników Pearsona i Spearmana przyniosła na ogół statystyczny istotne, choć relatywnie bardzo małe wartości współczynników korelacji, które na wartość bezwzględną są rzędu 0,15.

EN

Earlier studies on lithological structure and accumulation index of Cu in LGOM deposits showed a relationship between thickness of shale ore and accumulation index of Cu in the carbonate ore. Statistical analysis of the thickness of shale ore and accumulation index of Cu in the carbonate ore indicates a high variability of these parameters and occurrence in the dataset anomalous values. The correlation testing using Pearson and Spearman coefficients generally resulted in a statistically significant but relatively very poor results with correlation coefficients slightly exceeding 0.15.

9

Połać dachowa dachu skośnego kryta blachami płaskimi lub łupkiem

Chądzyński A., Piróg M.

Przegląd Budowlany

|

2013

|

R. 84, nr 5

30--34

PL

W artykule podjęto próbę przedstawienia rozwiązań wewnętrznej struktury skośnej, zewnętrznej przegrody budowlanej, jaką jest połać dachowa kryta blachą płaską (np. miedzianą) lub łupkiem. W zaproponowanych rozwiązaniach uwzględniono wpływy zjawisk fizycznych związanych z wymianą ciepła, pary wodnej i kondensatu przez przegrody. Zaproponowane rozwiązania mogą być pomocne przy podejmowaniu decyzji projektowych związanych z rewitalizacją istniejących obiektów, także zabytkowych.

EN

This article describes possible solutions for the internal structure of an inclined external building partition, namely a roof slope covered with flat sheet metal (e.g. copper) or slate. The proposed solutions take account of the effects of physical phenomena associated with the exchange of heat, water vapour and condensate through partitions. These solutions may be useful when taking design decisions relating to the revitalization of existing structures, including historical buildings.

10

The tensile strength properties of lithological variety of Polish copper ores

Nad A., Brożek M., Naziemiec Z.

AGH Journal of Mining and Geoengineering

|

2012

|

Vol. 36, no. 4

101-108

EN

The paper presents the results of investigations of crushing by compression of single particles. The investigations were performed on three lithological variety of Polish copper ores: carbonate, sandstone and shale. The tensile strength of particles was determined by uniaxial compression. The tensile strength of mineral particles is characterized by a large scatter results. This scatter is caused by the influence of random factors such as load conditions, the particle position, a particle shape and the internal structure of a particle. Due to this, the strength of a set of mineral particles is characterized by a certain distribution. The strength distribution is approximated by Weibull's distribution and the distribution parameters are independent from the particle size. The paper presents the dependence of average tensile strength of such minerals as dolomite, slate and sandstone particles on size particles.

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań rozdrabniania pojedynczych ziaren przez ściskanie. Badania przeprowadzono na przykładzie trzech litologicznych odmian rud miedzi z kopalń Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego: dolomit, łupek i piaskowiec. Wytrzymałość ziaren na rozciąganie była określana za pomocą jednoosiowego ściskania. Wytrzymałość na rozciąganie mineralnych ziaren charakteryzuje się dużym rozrzutem wyników. Rozrzut ten jest spowodowany wpływem losowych czynników takich jak warunki obciążenia, ułożenie ziarna, kształt ziarna oraz wewnętrzna struktura ziarna. W związku z tym wytrzymałość zbioru ziaren mineralnych charakteryzuje się pewnym rozkładem. Dystrybuanta rozkładu wytrzymałości jest wyrażona przez rozkład Weibulla, w którym parametry rozkładu są niezależne od wielkości ziaren. W artykule również zaprezentowane zależności średniej wytrzymałości dolomitu, łupku i piaskowca od rozmiaru ziaren.

11

Flotation of components of Polish copper ores using n-dodecane as a collector

Bakalarz A.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2011

|

Vol. 47

229-236

EN

Investigations on influence of aqueous emulsion of n-dodecane on flotation of sulfides and organic-carbon-containing shale from Legnica-Glogow Copper Basin (LGOM, Poland) are presented in the paper. Seven flotation experiments were conducted. Each flotation feed consisted of dolomite, quartz and one of following components: chalcopyrite, chalcocite, bornite, covellite, galena and shale containing organic carbon. The results indicate that chalcopyrite, bornite, covellite and shale float well in the presence of 200 g/Mg of n-dodecane and in a short period of time. Chalcocite and galena do not float with n-dodecane, even when the dose of the nonpolar collector for chalcocite flotation is increased. The studies explain a selective influence of the nonpolar collector on flotation of the copper sulfides ore from LGOM.

PL

W pracy przedstawiono wyniki flotacji głównych minerałów siarczkowych oraz łupka pochodzących z rejonu Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego w obecności apolarnego odczynnika zbierającego. Zbadano wpływ wodnej emulsji n-dodekanu na flotowalność kolejno: chalkozynu, chalkopirytu, covellinu, bornitu, galeny oraz łupka w mieszaninie z dolomitem oraz kwarcem. Badania przeprowadzono dla wąskiej klasy ziarnowej 40-71 µm, a zawartość poszczególnych minerałów w produktach flotacji oznaczano mikroskopowo przy użyciu specjalistycznego oprogramowania. W obecności n-dodekanu w ilości 200 g/Mg zaobserwowano flotację chalkopirytu, bornitu, covellinu oraz łupka. Galena oraz chalkozyn nie uległy procesowi flotacji. Według dotychczas opublikowanych wyników badań flotacji siarczkowych rud miedzi, stwierdzono, że tylko część nośników miedzi wykazuje flotowalność w obecności olejów. Prawdopodobnie, stwierdzony brak flotowalności chalkozynu, a być może także innych siarczków miedzi nieanalizowanych w pracy, jest przyczyną gorszych wskaźników wzbogacalności procesów flotacji rud miedzi w obecności olejów. Dobra flotowalność łupka, który jest nośnikiem węgla organicznego, potwierdza wysokie uzyski tego składnika w procesach flotacji krajowej rudy miedzi w obecności odczynnika apolarnego. Zagadnienie wymaga dalszych szczegółowych badań

12

The onset of orogenic activity recorded in the Krosno shales from the Grybów unit (Polish Outer Carpathians)

Bojanowski M.

Acta Geologica Polonica

|

2007

|

Vol. 57, no. 4

509-522

EN

The Krosno shales were deposited synorogenically in front of an accretionary prism as interchannel flysch facies on a north-dipping slope that constituted the southern marginal part of the Silesian basin. The turbidite flows originated from channelised currents and probably also as separate sedimentation events from slow, dilute "sheet" flows derived from a linear source (probably a shelf-edge). In the background continuous hemipelagic deposition took place and there were two periods when pelagic sedimentation prevailed. Mean accumulation rate of the entire succession was moderate: from 8 to 11 cm/ky. The source rocks were Jurassic to Eocene sedimentary rocks. Geochemical data (La, Th and Sc contents) point to a continental island arc as the original source of the detrital material. Soft-sediment deformations and methane-related authigenic carbonates that are also present in this succession evidence the migration of methane-charged fluids through the sediment column. This fluid expulsion was probably provoked by orogenic activity, i.e. the formation of an accretionary prism.