Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania emisji akustycznej i odkształceń generowanych sorpcją i desorpcją gazów przez próbki skalne

Strzępowicz A., Ziętek J., Zych M., Hanus R.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 8

54--57

PL

W artykule przedstawiono stanowisko laboratoryjne do badania emisji akustycznej i odkształceń w próbkach geologicznych generowanych procesami sorpcyjnymi. Podano przykładowe wyniki badań sorpcji i desorpcji CO2 na próbkach węgla z kopalni „Budryk”. Prezentowane wyniki stanowią etap przygotowawczy do planowanych badań na różnego rodzaju łupkach, w tym gazonośnych.

EN

This paper presents the laboratory stand for investigation of acoustic emission and expansion/contraction of geological samples subjected to gas sorption – desorption processes. Exemplary results of sorption and desorption of CO2 on samples of coal from the mine "Budryk" are given. The presented results are preliminary stage to the planned research on various types of shale, including gas-bearing.

2

Deformation characteristics of a technological pillar in the chamber-pillar mining system

Grzebyk W., Stolecki L.

Archives of Mining Sciences

|

2014

|

Vol. 59, no. 2

323--335

EN

The article presents the suitability of the new measurement techniques for monitoring deformations of the technological pillars and fragments of the face in underground mining. The conducted observations concerned the mined pillar located in the lead of mining field G-3/4 of Rudna mine (mine belongs to KGHM Polska Miedź S.A.) in a situation of constant progress of mining works in its direction. The observations conducted underground provided results demonstrating the suitability of the applied observation techniques in this area. The obtained measurement data directly describe the volumetric changes which form the basis for assessing the stress of the rock formation. This issue is well recognised based on the tests on rock samples. Further studies should concern the transfer of these experiences to the results of in situ observations.

PL

W komorowo-filarowych systemach eksploatacji jednym z podstawowych zagadnień do rozpoznania jest właściwy dobór wymiarów filarów technologicznych i ich kształt. W danych warunkach geologiczno- górniczych filary te powinny zapewniać oczekiwaną efektywność procesu eksploatacyjnego przy zachowaniu maksimum bezpieczeństwa tego procesu i pracujących załóg górniczych. Wynikająca z wymiarów filarów i parametrów wytrzymałościowych ośrodka skalnego ich sztywność w istotny sposób wpływa na stan zagrożenia tąpaniami i zawałami. Do ograniczenia tego zagrożenia dąży się między innymi poprzez zachowanie wymaganej podporności filarów przy doprowadzaniu ich do stanu wytrzymałości pozniszczeniowej (resztkowej). Podstawą doboru wymiarów filarów technologicznych są głównie wyniki badań laboratoryjnych na próbkach skalnych (Lis & Kijewski, 1987, 2007; Lis et al., 1997; Kijewski et al., 2007) oraz rezultaty modelowania numerycznego (Pytel, 2002; Flisiak et al., 2003). W praktyce, w dużej mierze, na podstawie dołowych obserwacji procesu deformacji filarów dokonuje się korekty ich wymiarów. Różnice pomiędzy wynikami badań na próbkach skalnych a rzeczywistym przebiegiem deformacji filarów wynikają z ograniczonych warunków eksperymentu laboratoryjnego oraz tzw. efektu skali. Z tego też względu bardzo cenne są wszelkiego rodzaju próby określenia procesu deformacji filarów technologicznych w warunkach in situ. W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących rozpoznania reakcji filara technologicznego podanego wpływom ciśnienia eksploatacyjnego. Do wyznaczenia charakterystyki deformacyjnej filara wykorzystano dwie nowe metody pomiarowe zapewniające dużą czułość i dokładność pomiaru oraz quasi ciągły charakter rejestracji. Pierwsza z technik polega na pomiarze zmian ciśnienia oleju w specjalnych sondach pomiarowych umieszczonych w poziomych otworach wiertniczych wykonanych w części dolomitowej i piaskowcowej filara. Druga metoda pomiarowa realizowała pomiar zmian nachylenia specjalnego repera zastabilizowanego w filarze (Rys. 3). Obserwacjom podlegał filar usytuowany na wyprzedzeniu frontu eksploatacyjnego w sytuacji ciągłego postępu robót wybierkowych w jego kierunku. W takiej lokalizacji filara, postępujący wzrost obciążenia na filar znajdował swoje odzwierciedlenie w mierzonych zmianach ciśnienia oleju w sondzie i zmianach nachylenia wspomnianego repera. Obserwację filara technologicznego rozpoczęto w drugiej połowie listopada 2011 r., w sytuacji kiedy front robót wybierkowych był oddalony od niego o ok. 250 m, natomiast linia likwidacji - o ok. 390 m (Rys. 1). Na koniec okresu sprawozdawczego, odległości te wynosiły odpowiednio: dla frontu - 60 m, dla likwidacji - 265 m. Przeprowadzony eksperyment pozwolił wydzielić w zachodzących zmianach ciśnienia oleju poszczególne fazy jego wzrostu i spadku, które bardzo dobrze mogą być objaśnione przez zmiany objętościowe ośrodka skalnego, obserwowane w badaniach na próbkach skalnych. Występujący, gwałtowny spadek ciśnienia oleju, który wystąpił z chwilą zbliżenia się frontu eksploatacyjnego na odległość 65 m od stanowiska pomiarowego, można uznać za przejście filara w stan pozniszczeniowy (Rys. 10). Stwierdzono także, iż zachodzące zmiany ciśnienia oleju są dobrze skorelowane z rejestrowanym przebiegiem zmian nachylenia, które świadczy o wyciskaniu filara od spągu w kierunku wyrobiska (Rys. 5). Przeprowadzone w warunkach dołowych obserwacje dostarczyły wyniki świadczące o przydatności zastosowanych technik pomiarowych do śledzenia przebiegu deformacji filarów technologicznych. Uzyskane dane pomiarowe wprost opisują zmiany objętościowe, które są podstawą oceny wytężenia ośrodka skalnego. Zagadnienie to jest dobrze rozpoznane z badań na próbkach skalnych i kwestią dalszych badań jest przeniesienie tych doświadczeń na wyniki obserwacji obiektowych. Z oczywistych względów zapoczątkowane badania wymagają dalszego rozwinięcia poprzez poszerzenie zakresu prowadzonych obserwacji. Powyższe odnosi się do pojedynczego filara jak i danego rejonu obejmującego kilka wybranych filarów czy fragmentów calizny. Uzyskane wyniki dowodzą, że dalsze rozwinięcie i doskonalenie przedmiotowych badań może stanowić właściwą drogę do opracowania metody oceny wytężenia ośrodka skalnego (filarów, fragmentów calizny) w warunkach kopalnianych.

3

Modelowanie i analiza procesów dynamicznych w układach łukowych w podejściu energetycznym

Burak J., Deręgowska M.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2000

|

nr 13

39-44

PL

W pracy przedstawiono model obliczeń parametrów dynamicznych układów łukowych z uwzględnieniem odkształceń postaciowych i objętościowych. Metoda ta wykorzystuje podejście energetyczne i opis potencjalny procesów mechanicznych. Opracowane zostały algorytmy konstruowania równań różniczkowych według współczynników rozwinięcia w szereg tensorowy wektora przemieszczeń i prędkości w okolice punktów linii środkowej przekroju poprzecznego. Przedstawione algorytmy można stosować do analizy parametrów dynamicznych łuków oraz optymalizacji konstrukcji inżynierskich.

EN

In the paper a method of calculations of dynamic parameters of arched systems with regard of non-dilatational strain and uniform dilatation was introduced. In the method the energetic approach and potential description of mechanical processes was used. The algorithms of derivation of differential equations according to coefficients of an expansion into a tensor series of both a vector of displacements and vector of velocities around the points of central line of a transverse section were worked out. The algorithms can be used for analysis of dynamic parameters of the bows and for optimization of the engineering structures as well.

4

Acoustic emission generated in systems: coal - carbon dioxide. And coal - methane

Majewska Z., Ziętek J.

Archives of Mining Sciences

|

1999

|

Vol. 44, nr 2

245-254

EN

Simultaneous measurements of acoustic emission (AE) and volumetric strain of coal samples subjected to gas sorption - desorption were made. Carbon dioxide and methane were used as sorbats. The sorption tests were carried out on high - rank coal obtained from Lower Silesia Basin. Testing facilities used in this study comprised of a pressure vessel and associated pressurization and monitoring systems. Before testing each coal sample was vacuum degassed. Particulare care was taken to mantain constant conditions during all experiments. Qualitatively different acoustic emission and deformation characteristics were obtained for coal - CO2 and coal - CH4 systems. An attempt has been made to clarify the differences observed in terms of the model of coal structure. This study demonstrates how the interactions between coal matrix and gas molecules can be inferred from remotely measured AE data.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad emisją akustyczną oraz odkształceniami objętościowymi generowanymi w układach: węgiel kamienny - dwutlenek węgla oraz węgiel kamienny - metan. Obserwacje emisji akustycznej węgla indukowanej sorpcją metanu stanowią pierwsze tego typu badania w Polsce, a przypuszczalnie i na świecie. Testy przeprowadzono na walcowych próbkach węgla antracytowego (4> = 22 mm, h = 44 mm) wyciętych z kęsów węglowych pobranych z pokładu 672, poziom -180, ściana 131 obszaru górniczego "Glinik", Z.G. "Chrobry II" (DZW). Układ pomiarowy, którego zasadniczymi elementami były: komora wysokociśnieniowa, system zaworów próżniowo-ciśnieniowych oraz cyfrowy miernik odkształceń, zapewniał ciągłą rejestrację emisji akustycznej i odkształceń próbek węgla poddanych wysokociśnieniowej sorpcji gazu. Wszystkie testy prowadzono w tych samych warunkach: temperatura 298 K, ciśnienie gazu 4 MPa oraz ta sama prędkość wpuszczania i wypuszczania gazu z komory ciśnieniowej. Każda próbka poddana została wstępnemu odgazowaniu w wysokiej próżni. Emisję akustyczną i odkształcenia próbek węgla podczas sorpcji gazu monitorowano przez 50 godzin, a w trakcie desorpcji przez 12 godzin. Wyniki przedstawiono w postaci czasowych rozkładów następujących parametrów: aktywności akustycznej, aktywności skumulowanej, średniej energii E/N oraz odkształceń objętościowych. Analiza danych pomiarowych wykazała zasadnicze różnice w charakterystykach sejsmo-akustycznych i deformacyjnych węgla poddanego sorpcji CO2 oraz sorpcji CH4. Podjęta została próba wyjaśnienia zaobserwowanych różnic na podstawie strukturalnego modelu węgla. Uzyskane wyniki wskazują, że zmiany emisji akustycznej węgla monitorowane podczas procesu sorpcji gazu odzwierciedlają różnice w oddziaływaniach substancji węglowej z molekułami sorbatu.