Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Predictive model of seismic vibrations’ peak value induced by multi-face blasting

Fuławka Krzysztof, Stolecki Lech, Mertuszka Piotr, Szumny Marcin, Anderko Arkadiusz

Journal of Sustainable Mining

|

2023

|

Vol. 22. iss. 3

248--256

EN

The seismicity level induced by blasting in the Polish copper mines is very important inlight of the efficiency of active rockburst prevention and safe conduct of blasting operations in the vicinity of the mining infrastructure such as shafts, workings, or function chambers (e.g., workshops, storages, etc.). Knowledge of the seismic vibrations' peak value might be the basis for designing blasting works in a way that ensures desired seismic effect. However, current experiences show that Peak Particle Velocity prediction models developed so far do not apply to multi-face blasting, where there are many vibrations’ sources at the same time dotted across the mining panel. This paper presents the assumptions of a new empirical model with validation data gathered in the underground trials of group blasting. This new method allows for determining the vibration level generated by firing a single face and the value of amplitude amplification resulting from the increased number of faces fired simultaneously in the group. Preliminary analysis shows that this newly developed predictive model is characterized by a high level of reliability and therefore was applied to assess the effectiveness of blasting works in the selected panel in one of the mines belonging to KGHM Polska Miedz S.A.

2

Numerical modelling of destress blasting – a state-of-the-art review

Miao Shuting, Konicek Petr, Pan Peng-Zhi, Mitri Hani

Journal of Sustainable Mining

|

2022

|

Vol. 21, iss. 4

278--297

EN

As a proactive mine safety measure against the occurrence of rockburst, destress blasting has been applied to numerous mining conditions to precondition highly stressed rock mass to mitigate the risk of rockburst occurrence in deep mines as well as in deep underground constructions. However, the application of destress blasting mostly depends on engineering experience, while its mechanism and efficiency have not been well understood. Rapid advances in computer technology have made numerical simulation an economical and effective method to study the rock blasting effect. Enormous research efforts have been made to numerically investigate the blasting fracture mechanism, optimize blasting design, and assess the efﬁciency of destress blasting. This review focuses on the state-of-the-art progress in numerical modelling associated with destress blasting over the last two decades. Some commonly used modelling approaches for destressing blasting are compared and reviewed. Currently, two different ways of modelling based on static and dynamic modes are typically used to study the effect of blasting. In the static method, destress blasting is simulated by modifying the rock mass’s stiffness and strength properties to obtain the post-blast stress state in the destressed zone. The dynamic modelling technique focuses on the dynamic fracture process of coals and rock masses, during which the predetermination of the damage induced by blasting is not necessary. Moreover, the extent of damage zones around the blast hole can be precisely estimated in the dynamic modelling method by considering time-varying blast pressure and strain rate dependency on the strength of rock mass but at the cost of increased computation and complexity. Besides, different destress blasting modelling methods, generally classified into continuum-based, discrete-based, and coupled methods, are compared and reviewed. The fracture mechanism of blasting in the rock mass is revealed, and the destressing efficiency of the existing destress blasting design is assessed and compared with classical results. The factors that may affect the efficiency of destress blasting are summarized. Finally, the difficulties and challenges associated with the numerical modelling of destress blasting are highlighted briefly.

3

Novel approach for the destress blasting in hard rock underground copper mines

Mertuszka Piotr, Szumny Marcin, Fuławka Krzysztof, Kondoł Piotr

Journal of Sustainable Mining

|

2022

|

Vol. 21, iss. 2

141--154

EN

The present study investigates the possibility of developing a novel method for reducing seismicity and rockbursts in deep underground mines based on modifying drilling and blasting patterns. The main goal was to develop and implement firing patterns for multi-face production blasting, which allow increasing the capability of inducing stress relief in the rock mass, manifested in the seismic event. This method may improve stability control in underground workings, and mitigate risks associated with the dynamic effects of rock mass pressure compared with currently used methods. Thus, the seismic energy may be released immediately after blasting in a controlled way. For this purpose, underground tests using modified blasting patterns and precise electronic detonators were carried out. Vibration data recorded from the multi-face blasting in the considered trial panels were assessed in the scope of amplitude distribution. Results of trials have proven that the method is promising and should be further developed to improve the effectiveness of rockburst prevention in deep hard rock mines.

4

Fusing i relief – dekoracyjność i funkcjonalność

Prokop-Duchnowska M.

Świat Szkła

|

2018

|

R. 23, nr 1

42--45

5

Optymalizacja procesu odprężania wyrobów szklanych formowanych ręcznie w odprężarce komorowej elektrycznej

Woźniak M., Skorek A.

Szkło i Ceramika

|

2017

|

R. 68, nr 3

11-14

PL

Prowadzenie procesu odprężania szkła nie jest proste w sytuacji, gdy w zakładzie wytwarzane są przedmioty o różnorodnym kształcie i wielkości, ze szkła dmuchanego i szkła pełnego, w małych seriach. Taka produkcja wymaga zoptymalizowania procesu obróbki cieplnej (odprężania), ponieważ wyroby z pełnego szkła – takie jak galanteria szklana – przy zbyt wysokiej górnej temperaturze odprężania mogą ulegać deformacjom (są jeszcze plastyczne). Z kolei zbyt niska temperatura procesu nie pozwala na eliminację naprężeń wewnętrznych. W artykule przedstawiono, w jaki sposób wyniki badań naprężeń wewnętrznych przeprowadzonych dla kilku reprezentatywnych wyrobów produkowanych w krakowskim Oddziale Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych wpłynęły na zmianę prowadzenia procesu odprężania szkła.

EN

Conducting of the glass annealing process is not an easy one in a situation when in a factory artefacts of different shapes and sizes are produced, from blown and from thick glass, in short series. This kind of production requires the optimization of annealing process because the artefacts from thick glass – glass animals, flowers, paperweights can be distorted due to too high upper annealing temperature. Excessively low upper annealing temperature, by contrast, precludes the release of interior stresses. The paper presents the results of interior stresses tests conducted for several representative artefacts produced in Kraków Division of Institute of Ceramics and Building Materials and shows how they influenced the conducting of the glass annealing process.

6

Analiza naprężeń w warstwie wierzchniej odlewów staliwnych

Kokosza A., Pacyna J.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2016

|

Vol. 56, no. 1

17--29

PL

W pracy przedstawiono analizę wyników pomiarów naprężeń na dostarczonych do badań trzech odlewach laboratoryjnych ze staliwa stopowego – ledeburytycznego, które wytworzono według różnych technologii. Odlew pierwszy został wykonany w sposób tradycyjny z wykorzystaniem metody odlewania przez nadlew do formy z masy bentonitowej. W trakcie wytwarzania drugiego odlewu, po zalaniu formy, zastosowano dodatkowo proces wibrowania, którego celem było zminimalizowanie naprężeń odlewniczych. Proces wytwarzania trzeciego odlewu został natomiast poszerzony o dodatkową obróbkę metalurgiczną ciekłego metalu, która polegała na jego odtlenianiu za pomocą CaSi (0,1% wag.), modyfikowaniu przy użyciu modyfikatora złożonego Reseed® (0,1% wag.) i argonowaniu. Do badań wykorzystano metodę pomiaru naprężeń, wykorzystującą tzw. efekt szumów magnetycznych Barkhausena. Stwierdzono, że zastosowanie procesu wibrowania formy bezpośrednio po jej zalaniu, nie przyniosło oczekiwanego rezultatu w postaci obniżenia poziomu naprężeń. Dopiero zastosowanie dodatkowej obróbki wibracyjnej oraz wyżarzania odprężającego na surowych odlewach pierwszym i drugim przyczyniło się do nieznacznego obniżenia naprężeń w ich warstwie wierzchniej. Bardzo korzystne okazało się natomiast zastosowanie dodatkowej obróbki metalurgicznej ciekłego metalu, które przyczyniło się do wyraźnego obniżenia poziomu naprężeń w warstwie wierzchniej odlewu.

EN

Stress measurements were taken on three castings made on the laboratory scale by different technologies from ledeburite alloy steel; the obtained results were subjected to a detailed analysis. The first casting was made by a conventional technique, i.e. by pouring metal through the riser into a bentonite sand mould. In the case of the second casting, the mould pouring process was additionally assisted by vibrations applied in order to reduce to a minimum the stresses formed in the casting. The process of making the third casting included a metallurgical treatment of molten metal, which comprised deoxidation using CaSi (0.1 wt. %), inoculation with a complex Reseed® inoculant (0.1 wt. %) and argon blowing of the melt. Stresses were measured by a magnetic method based on the Barkhausen noise effect. It has been found that mould vibrating immediately after pouring did not yield the expected result of stress level reduction. Only the additional vibration treatment and stress relief annealing conducted on raw castings 1 and 2 slightly reduced the stress level in the surface layer of these castings. On the other hand, very satisfactory results were obtained with the secondary metallurgical treatment of molten metal. This treatment has contributed to a very significant stress reduction in the surface layer of the examined castings.

7

Numerical simulation of stress-relief effects of protective layer extraction

Jia T., Zhang Z., Tang C., Zhang Y.

Archives of Mining Sciences

|

2013

|

Vol. 58, no. 2

521--540

EN

Field test and laboratory analog model test on the stress-relief effects of protective layer extraction are time-consuming and laborious. In this paper, on the basis of full consideration of rock heterogeinity and in combination with gas geology at Pingdingshan Mine 5, a numerical model was estalished with the gas-solid coupling rock failure process analysis system RFPA-Gas to simulate the stress variation law, roof and floor deformation, fracture evolution law, displacement in the protected seam, change in gas permeability and gas migration law during protective layer extraction. The simulation results repoduced stress variations in coal and rock strata, roof and floor deformation and fracture evolution process during protective layer extraction. The movement of rock strata were characterized by upper three zones and lower two zones: caving zone, fracture zone and bending subsidence zone in the vertical direction in the overlying strata; floor deformation and failure zone and elasto-plastic deformation zone in the vertical direction in the underlying strata. It showed that stress relief occurred in the protected seam, which led to vertical and horizontal displacements, significant increase in gas permeability, gas desorption and migration. Hence, the outburst threat in the protected seam was eliminated. Meanwhile, with comprehensive analysis of variaition of stress state, deformation characteristics and fracture distribution in coal seam and with consideration of changes in gas leakage rate, gas pressure and permeability, according to gas leakage rate, the floor strata of the protecive layer were divided into four leakage zones. They corresponded to four zones with different stress states and fracture development: original leakage zone - slow reducing leakage zone - dramatic increasing leakage zone- steady increasing leakage zone. This classification provides a clear direction for gas control in the protective layer. The simulation results are in good agreement with the stress-relief effects in field.

PL

Badania terenowe oraz modelowanie w warunkach laboratoryjnych skutków odprężenia warstwy zabezpieczającej w trakcie wydobycia są niezwykle czasochłonne i skomplikowane. Uwzględniając niejednorodność skał i wykorzystując dane geologiczne i o obecności gazów w kopalni Pindingshan 5, opracowano model numeryczny pękania skał w układzie gaz-ciało stałe w oparciu o analizę układu RFPA-Gaz. Model wykorzystano do symulacji zmian naprężeń, odkształceń stropu i spągu, propagacji pęknięć, przemieszczeń w pokładach zabezpieczonych, zmian w przepuszczalności gazów oraz migracji gazów w trakcie wybierania warstwy zabezpieczającej. Wyniki symulacji odwzorowują zmiany naprężeń, odkształceń stropu i spągu, propagacji pęknięć w trakcie wybierania warstwy ochronnej. Ruchy warstw górotworu scharakteryzowano poprzez analizę trzech stref nadkładu i dwóch stref lezących poniżej: w warstwach nadkładu: strefy zawału, strefy spękań oraz strefy osiadania (przemieszczenia w kierunku pionowym), w warstwach leżących poniżej: strefy odkształcenia i pękania spągu, oraz strefy odkształceń elastyczno- plastycznych w kierunku pionowym. Wykazano, że odprężanie miało miejsce w pokładzie zabezpieczającym, co prowadziło do powstania przemieszczeń pionowych oraz poziomych, zanotowano także znaczny wzrost przepuszczalności gazów, desorpcji gazów oraz ich transportu. Z tych względów zagrożenie wybuchem w pokładzie ochronnym zostało wyeliminowane. Całościowa analiza zmian stanu naprężenia, charakterystyki odkształceń i rozkładu pęknięć w pokładzie węgla przeprowadzona została dla czterech stref przecieku gazów, wydzielonych w oparciu zmiany natężenia wypływu gazów, ciśnienia gazów oraz przepuszczalności w odniesieniu do natężenia przepływu gazu w spągu w warstwie ochronnej. Te cztery strefy odpowiadały czterem strefom w których zanotowano odmienne stany naprężeń i rozkładu spękań: pierwotna strefa wycieku, powoli zmniejszająca się strefa wycieku, gramatycznie powiększająca się strefa wycieku i stopniowo powiększająca się strefa wycieku. Powyższa klasyfikacja dostarcza wyraźnych wytycznych dla prowadzenia kontroli wycieku gazu w warstwach ochronnych. Wyniki symulacji skutków odprężania wykazują dużą zgodność z wynikami badań terenowych.

8

Odprężanie drutu po ciągnieniu - sześć przegięć

Cieślak Ł., Knap F., Kruzel R., Pikos B.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2005

|

Vol. 72, nr 2

45-49

PL

Czynnikiem determinującym jakość wyrobów z drutu jest wartość i rozkład naprężeń własnych pozostających w materiale po ciągnieniu oraz po dalszej obróbce plastycznej. Naprężenia własne osiągają wysokie wartości, dlatego też należy je obniżyć. Odprężanie drutu powoduje przebudowę istniejącego rozkładu naprężeń własnych oraz zmianę własności mechanicznych drutu. Jakość wyrobu w dużej mierze zależy od parametrów procesu przeginania.

EN

After drawing process in wire residual stresses remain. Their value often is very high, so it is necessary to decrease them. Operation of decreasing of residual stresses takes place after drawing process on the straightener machine. It changes residual stresses distribution and also mechanical properties of wire. Important thing is to know what is happening with stresses in the wire during multiple bending because of correct set of straightener unit.

9

Naprężenia własne w elementach łukowych z drutu kwadratowego o różnym naprężeniu uplastyczniającym przy rozciąganiu i ściskaniu

Kanp F., Cieślak Ł., Kruzel R., Pikos B.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2005

|

Vol. 72, nr 2

77-78

PL

W pracy przedstawiono rozkład naprężeń podczas wykonywania elementów łukowych z kwadratowych drutów o różnej granicy plastyczności dla rozciągania I ściskania. Przesunięcie osi neutralnej podczas czynnej fazy procesu zostało określone. Poprzez analizę rozkładu naprężeń w czasie czynnej fazy procesu określono wypadowe naprężenia własne.

EN

In this work distribution of stresses during making of square wire arc elements with different yield piont by stretching and compressing is shown. Displacement of neutral axis during active stage of operation is determinated. By analizing of stresses distribution during active stage and during unloading, residual stresses are also determined.

10

Przystosowanie zbiorników ciśnieniowych do odprężania mechanicznego. Analiza stanu naprężeń i odkształceń metodą elementów skończonych

Szubryt M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2000

|

R. 72, nr 10-11

13-20