Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Strefa zapadliskowa spowodowana uszkodzeniem obudowy szybu w świetle symulacji numerycznej metodą elementów odrębnych.

Jendryś M., Kleta H.

Budownictwo Górnicze i Tunelowe

|

2015

|

nr 1

7--14

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji uproszczonych modeli numerycznych wykonanych przy zastosowaniu metody elementów odrębnych (programu PFC2D). Szereg przeprowadzonych symulacji numerycznych pozwolił na wyciągniecie wniosków (mając na uwadze przyjęte założenia) o zachowaniu się górotworu w rejonie szybu z uszkodzoną obudową oraz o deformacjach powierzchni terenu w jego sąsiedztwie. Dla wariantów dotyczących uszkodzenia obudowy w przedziale głębokości od 180 do 90 m proces niszczenia górotworu przebiega w sposób zbliżony.

EN

The article presents the results of a simulation of simplified numerical models made with the use of discrete element method (software PFC2D). A series of numerical simulations allowed to draw conclusions (bearing in mind the accepted assumptions) about the behavior of the rock mass in the zone of the shaft with damaged lining and about the surface land deformations in its vicinity. For the options regarding damaging of the lining in the depth range of 180 to 90 m rock mass destruction process takes place in a similar way.

2

The role of geo-mechanical modelling in solving problems of safety and effectiveness of mining production

Kidybiński A.

Archives of Mining Sciences

|

2010

|

Vol. 55, no 2

263-278

EN

On the basis of the research works executed at the GIG, within the years 1960-2009, and subsequently published, the consecutive development stages of geo-mechanical modelling have been discussed - from the laboratory physical models, built of equivalent materials (in a scale of 1:50 or 1:25), through computer models (in a scale of 1:1) of the Finite Element Method, Boundary Element Method - to numerical models of continuous media (FLAC,), and of Distinct Element Method, including the Bonded Particle Model. In this respect, there have been accounted for the main technical - economic problems of underground mining, the solution of which the conducted research served. Consequently, there have been presented new, unpublished so far research result, marked out on the long numerical BPM model in a scale of 1:1 (with the measurements of vertical section of modelled coal seam, adjacent to the heading of the gallery being driven, of the size of 35 × 3,5 m) - relating to coal and methane outbursts, in the conditions of mining at large depths in the Upper Silesia Coal Basin. Special attention has been focused on the continuous, zonal (9 measuring zones) recording in the model of the variation course of specific physical characteristics of the face-adjacent part of the coal seam, whose recording possibly recording in the coal mine can provide the warning information on an approaching outburst, such as the local variable density of coal, horizontal thrust, and local destruction intensity of coal body (Sliding Fraction). There has also been discussed the role - in the outburst generation - of both free methane flowing across the unmined coal seam, and rapidly released through desorption of methane absorbed in coal. The conclusions concerning both further conducting of the research on models as well as in coal mine, and making use of research results in mining practice have been given.

PL

Na podstawie zrealizowanych w GIG w okresie 1960-2009 r., opublikowanych prac badawczych omówiono krótko kolejne etapy rozwoju modelowania geomechanicznego - od laboratoryjnych modeli fizycznych zbudowanych z materiałów ekwiwalentnych (w skali 1:50 lub 1:25) poprzez modele komputerowe (w skali 1:1) metody elementów skończonych (Finite Element Method), metody elementów brzegowych (Boundary Element Method) - do modeli numerycznych ośrodków ciągłych (FLAC) oraz metody elementów odrębnych (Distinct Element Method) - w tym spoistych modeli cząstkowych (Bonded Particle Model). Podano przy tym główne techniczno-ekonomiczne problemy górnictwa podziemnego, których rozwiązaniu służyły przeprowadzone badania. Następnie przedstawiono nowe, niepublikowane dotychczas wyniki badań na długim modelu numerycznym BPM w skali 1:1 (o wymiarach przekroju pionowego modelowanej calizny węglowej stanowiącej bezpośrednie sąsiedztwo przodka drążonego wyrobiska korytarzowego, wynoszących 35 × 3,5 m) - dotyczące wyrzutów węgla i metanu w warunkach dużych głębokości eksploatacji w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Szczególnie skupiono uwagę na ciągłej, strefowej (9 stref pomiarowych) rejestracji w modelu zmienności przebiegu specyficznych cech fizycznych przy-przodkowej części pokładu węglowego, których ewentualnie podjęta rejestracja w kopalni może dostarczyć informacji ostrzegawczych o zbliżającym się wyrzucie, takich jak lokalna zmienna gęstość calizny węglowej, parcie poziome oraz lokalna intensywność procesu niszczenia calizny (Sliding Fraction). Omówiono również rolę - w generowaniu wyrzutu - zarówno przepływającego przez caliznę metanu wolnego jak i szybko uwalniającego się przez desorpcję metanu zaabsorbowanego w węglu. Podano wnioski dotyczące zarówno dalszego prowadzenia badań na modelach oraz w kopalni, jak i wykorzystania wyników badań w praktyce górnictwa węglowego.

3

Numeryczna symulacja obalenia komina żelbetowego przez złożenie

Jakubowski J., Reiman K.

WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie

|

2007

|

nr 9/1

32-35

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji wyburzenia komina żelbetowego metodą strzałową, przez złożenie, z zastosowaniem dwóch włomów na różnych wysokościach. Budowę modeli i obliczenia numeryczne zrealizowano przy pomocy Metody Elementów Odrębnych i systemu 3DEC. Przeprowadzono symulację numeryczną dziesięciu wariantów wyburzenia komina o wysokości 94 m różniących się kolejnością i czasem usuwania włomów.

EN

Numerical simulation of 94 m ferroconcrete chimney felled by explosives is presented. Applied two opposite breaches make chimney folding in two within limited area. Models have been build and computed with the use of Distinct Element Method and 3DEC system by Itasca. 10 simulation scenarios have been run for various breaches removal sequences and delay times.

4

Analiza numeryczna migracji metanu z warstw spągowych do wyrobiska ścianowego

Kwaśniewski M., Lasek S.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2007

|

R. 31, z. 3/1

307-322

PL

Posługując się komputerowym kodem metody elementów odrębnych UDEC, zbudowano płaski (dwuwymiarowy) numeryczny model dużego (1000 x 200 m) wycinka górotworu w sąsiedztwie pokładu 349 w polu ścianowym 802 w partii B w KWK "Murcki". Eksploatację tego pokładu systemem ścianowym z zawałem warstw stropowych symulowano w modelu na odcinku długości 450 m. Stwierdzono, że w warunkach silnie deformujących się, rozwarstwiających, pękających i dzielących na bloki warstw spągowych możliwa jest migracja metanu z pokładów węgla zalegających poniżej eksploatowanego pokładu. Pokazano, że strefa szczelin w cienkich i zbudowanych ze skał o niewysokiej wytrzymałości warstw zalegających poniżej pokładu 349 powstaje szybciej niż strefa zawału stropu sięgając na głębokość ok. 30 m poniżej pokładu. Warstwy spągowe ulegają przy tym silnemu wypiętrzaniu w strefie zrobów; już we wczesnych stadiach eksploatacji przemieszczenie to sięgnęło wartości przekraczających 1,5 m. Przy założeniu, że warstwy metanonośne zalegają 15,6 m poniżej pokładu 349 i obejmują pokład 350 oraz pokłady węgla i warstwy skalne niżej leżące i ciśnienie złożowe metanu wynosi 2 MPa, zbadano właściwości procesu przepływu metanu (kierunek, ciśnienie, ilość, prędkość) przez szczeliny powstające w pękających pod wpływem eksploatacji pokładu 349 warstwach spągowych.

EN

A two-dimensional numerical model of a large (1000 x 200 m) part of the rock masses in the vicinity of coal seam 349 in longwall panel 802 in region B in the Murcki colliery was built using the distinct element code UDEC. Longwall mining of this seam with roof caving was simulated in the model over a length of 450 m. It was found that migration of methane from coal seams lying beneath the mined seam is possible under conditions where the floor strata deform to a great extent, undergo separation, fracture and break into blocks. It was revealed that the fractured zone in thin floor layers built of weak rocks develops more rapidly than the caving zone over the mined-out area and reaches a depth of about 30 m below the seam. The floor strata undergo an intense heave towards the mined-out area. Even at the early stages of mining, the upward movement of the strata exceeded 1.5 m. Under the assumption that (i) methane-bearing strata occur 15.6 m below seam 349 and include seam 350 and the strata lying beneath, and (ii) the methane reservoir pressure is equal to 2 MPa, the direction, pressure, quantity and velocity of the methane flow through cracks developing in the floor strata under the area of seam 349 being mined were investigated.

5

Próba identyfikacji dynamicznego oddziaływania górotworu na obudowy zmechanizowane metodami elementów odrębnych i skończonych

Kwaśniewski M., Winkler T., Szyguła M., Tokarczyk J.

Maszyny Górnicze

|

2004

|

R. 22, nr 4

56-61

PL

W artykule przedstawiono sposób modelowania dynamicznego oddziaływania górotworu na struktury wsporcze z zastosowaniem metody elementów odrębnych i metody elementów skończonych. Metodę elementów odrębnych wykorzystano do zbudowania numerycznego modelu górotworu o budowie warstwowo-blokowej. W modelu tym symulowano eksploatację pokładu węgla z zawałem warstw stropowych oraz wywołano wstrząs górotworu. Uzyskane wyniki obliczeń (rozkład prędkości drgań stropu) wykorzystano, posługując się metodą elementów skończonych, do obciążenia dynamicznego stropnicy obudowy zmechanizowanej.

EN

In this paper we have presented a way of dynamic modelling of rock mass impact on supporting structures with the use of finite different and finite element methods. The finite difference method has been used to construct a numerical, laminar-block rock mass model. In this model we have simulated coal seam mining with caving in roof layers and a rock mass tremor. The results of computations (the distribution of roof vibration velocity) have been used, using finite element method, to dynamically load the canopy of powered roof support.

6

Symulacja próby jednoosiowego ściskania próbki ziarnistego materiału skalnego.

Tomiczek K.

Prace Naukowe Instytutu Geotechniki i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2001

|

Vol. 73, nr 40

505-516

PL

W artykule dokonano krótkiego omówienia metody elementów odrębnych zastosowanej w programie PFC2D (Particle Flow Code) firmy Itasca. Przedstawiono wyniki przeprowadzonych prób komputerowej symulacji jednoosiowego ściskania numerycznego modelu próbki pewnego piaskowca za pomocą programu PFC2D i porównano otrzymane wyniki z tymi, uzyskanymi w czasie badań zachowania się skały rzeczywistej. Zwrócono uwagę na wpływ własności wytrzymałościowych i odkształceniowych ziaren oraz wiązań między ziarnami na zachowanie się ziarnistego agregatu skalnego przy ściskaniu.

EN

Main features of a distinct element code PFC2D (Particle Flow Code in 2 Dimensions) have been briefly presented in the paper. The code was used to build a numerical discrete particle model of a certain medium-grained sandstone from Jastrzębie Colliery. The model of the dimensions 42 mm × 84 mm (diameter × height) consisted of about 4300 circular particles or balls with nearly uniform distribution of radii of between 0,25 mm and 0,75 mm (Fig. 3a). Prior to loading the sample had about 9600 bonds. Bulk density of the granular aggregate was 2700 kg/m3 and 5%, respectively. The normal and parallel bond strengths were 1×1011 N and normal (and shear) stiffnesses of parallel bond - about 1×1017 N/m. The computer simulation results were compared with the results of uniaxial compression tests. It has been found that PFC2D can reproduce in numerical tests may be of the qualitative features of the Jastrzebie sandstone tested: almost the same was the ultimate strength (136 MPa and 134 MPa) and axial strain at peak stress (0,512% and 0,514%). Both real and numerical rock samples experienced shear faulting in the post-failure stage. Only one important quantitative discrepancy has been observed: the lateral (and volumetric) strain response was much greater in numerical than in laboratory experiments (Fig. 5). This phenomena has various intensity for different types of input data. Further work is required to better understand what the factors which govern the dilatant behaviour of PFC models of the clastic rock materials are.