Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza możliwości powstania zapadliska według wybranych metod prognozowania

Strzałkowski P., Szafulera K.

Przegląd Górniczy

|

2018

|

T. 74, nr 7

30--34

PL

Praca dotyczyła analiz możliwości wystąpienia zapadliska nad płytkim wyrobiskiem korytarzowym przy wykorzystaniu wybranych metod. Dokonano obliczeń przy zastosowaniu metod: M. Chudka – W. Olaszowskiego, W. Janusza – A. Jarosza, opartej na teorii sklepienia ciśnień oraz MES. Wyniki obliczeń wskazały na pewność wystąpienia zapadliska w przypadku stosowania metod M. Chudka – W. Olaszowskiego i opartej na teorii sklepienia ciśnień. Z uwagi na fakt, że zapadlisko istotnie powstało, uznać można, że metody te najlepiej sprawdziły się w rozpatrywanych warunkach.

EN

This paper presents the analyses of possibility of occurrence of sinkhole over a low mining excavatio. The calculations have been made using the following methods: M. Chudek – W. Olaszowski, W. Janusz – A. Jarosz, the method’s using theory of relaxation zone and MES. The results of calculations performed by use of M. Chudek – W. Olaszowski method and the theory of relaxation zone indicated on certainty of sinkhole occurrence. Due to the fact, that the sinkhole has been created we can notice that the two methods are the most appropriate in the analyzed geological and mining conditions.

2

Destrukcja skał stropowych w rejonach ścian z zawałem stropu

Konopko W., Kowalski A.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2016

|

nr 4

3--12

PL

W artykule dokonano przeglądu wyników badań destrukcji górotworu nad wybraną przestrzenią w pokładzie węgla kamiennego, a także kształtowania się deformacji górotworu. Opisano specyfikę i prawidłowości przemieszczania się górotworu nad polami eksploatacji ścianowej prowadzonej z zawałem stropu. Następnie wyznaczono wysokości stref destrukcji (porowatości) górotworu nad polami krótkiej i długiej ściany eksploatowanej z zawałem stropu, a także nad parcelą utworzoną z dwóch długich ścian. Celem było określenie współczynnika wtórnej porowatości górotworu nad eksploatacją z zawałem stropu.

EN

The article reviews the results of studies regarding the destruction of the rocks mass over the extracted area in hard coal seams as well as the deformations layout. The character and regularities in the scope of rock mass displacement over the longwall mining areas were described. Then, the heights of the rock mass destruction (porosity) zones were determined for long and short longwalls with roof caving as well as for a production area composed of two longwalls. The objective was to determine the secondary rock mass porosity coefficient over the mining and caving areas. The rock mass undermined with the extraction of coal seams with caving subsides over the goafs with the value changing the vertical plane from the roof (range) of the mined seam. The value of the production working roof (range) fall is higher than the surface subsidence value. The distribution of empty spaces in the undermined rock mass, understood as a secondary porosity of the rock mass, changes significantly with the distance from the roof of longwall workings. About 10% of the empty spaces resulting from the mining and roof caving of a seam with the height of the production working of g, cumulate in the full caving zone, in the caving roof zone (3.5 g) – approximately 16%. The remaining 84% of the empty spaces are located above the caving roof, up to the height of 33 g over the goaf. Further, the rock mass subsides linearly, in line with the common definition.

3

Numerical modeling of exploitation relics and faults influence on rock mass deformations

Wesołowski M.

Archives of Mining Sciences

|

2016

|

Vol. 61, no. 4

893--906

EN

This article presents numerical modeling results of fault planes and exploitation relics influenced by the size and distribution of rock mass and surface area deformations. Numerical calculations were performed using the finite difference program FLAC. To assess the changes taking place in a rock mass, an anisotropic elasto-plastic ubiquitous joint model was used, into which the Coulomb-Mohr strength (plasticity) condition was implemented. The article takes as an example the actual exploitation of the longwall 225 area in the seam 502wg of the “Pokój” coal mine. Computer simulations have shown that it is possible to determine the influence of fault planes and exploitation relics on the size and distribution of rock mass and its surface deformation. The main factor causing additional deformations of the area surface are the abandoned workings in the seam 502wd. These abandoned workings are the activation factor that caused additional subsidences and also, due to the significant dip, they are a layer on which the rock mass slides down in the direction of the extracted space. These factors are not taken into account by the geometrical and integral theories.

PL

Obecnie większość prognoz deformacji powierzchni terenu wywołanych eksploatacją górniczą wykonuje się na podstawie metod geometryczno-całkowych. Metody te charakteryzują się nie tylko znaczną prostotą, ale także pozwalają na uzyskanie stosunkowo dobrych opisów rzeczywistych deformacji nawet w przypadku bardzo skomplikowanych kształtów pól eksploatacyjnych. Jednak w przypadku, gdy górotwór jest znacznie zaburzony tektonicznie lub naruszony wcześniejszą eksploatacją górniczą, zastosowanie metod geometryczno-całkowych nie daje już tak zadowalających rezultatów. Dlatego też w ostatnim czasie rozwinął się nowy kierunek badań, który do opisu zjawisk deformacyjnych zachodzących w górotworze z powodzeniem wykorzystuje techniki obliczeniowe, opierające się głównie na rozwiązaniach z dziedziny mechaniki ośrodków ciągłych. Wśród znanych metod obliczeniowych wymienić należy metody: elementów skończonych, różnic skończonych, elementów brzegowych oraz elementów odrębnych. Metody te znajdują powszechne zastosowanie w zagadnieniach związanych z mechaniką skał, a także problematyką ochrony terenów górniczych. Przebieg procesu deformacji jest ściśle związany z warunkami geologicznymi rozpatrywanego górotworu. Jako najważniejsze z tych warunków wymienić należy między innymi istniejące deformacje tektoniczne znajdujące się w zasięgu oddziaływania eksploatacji górniczej oraz zaszłości eksploatacyjne w postaci słabo udokumentowanych zrobów (Kowalski et al., 2010). Obecność w górotworze uskoków oraz dużych płaszczyzn pęknięć może powodować znaczne zaburzenia procesów deformacyjnych (Majcherczyk et al., 2011, Ścigała, 2013). Występowanie tego typu zaburzeń może być powodem tworzenia się na powierzchni deformacji nieciągłych w postaci progów eksploatacyjnych lub szczelin w warstwie nadkładowej. W przypadku występowania zaszłości eksploatacyjnym może dojść do zjawisk ich reaktywacji, które w znacznym stopniu mogą zwiększać zasięg powstałych deformacji powierzchni terenu. Należy w tym miejscu podkreślić, że prawidłowy opis tego typu czynników przy wykorzystaniu metod geometryczno-całkowych najczęściej stosowanych do prognozowania deformacji powierzchni terenu jest praktycznie niemożliwy W artykule przedstawiono wyniki modelowania numerycznego wpływu płaszczyzn uskokowych oraz zaszłości eksploatacyjnych na wielkość i rozkład deformacji górotworu oraz powierzchni terenu. Obliczenia numeryczne przeprowadzono z wykorzystaniem programu różnic skończonych FLAC. Do oceny zmian zachodzących w górotworze wykorzystano anizotropowy sprężysto-plastyczny model ubiquitous joint, w którym zaimplementowano warunek wytrzymałościowy (uplastycznienia) Coulomba-Mohra. Model ten jest anizotropowym ośrodkiem plastycznym zawierającym płaszczyzny osłabienia określonej orientacji. W artykule posłużono się przykładem rzeczywistej eksploatacji rejonu ściany 225 w pokładzie 502wg w KWK „Pokój”. Na podstawie wykonanych symulacji komputerowych można stwierdzić, że głównym czynnikiem powodującym dodatkowe deformacje powierzchni terenu są stare zroby w pokładzie 502wd. Zroby te pełnią funkcję aktywacyjną powodując dodatkowe obniżenia, a ponadto wskutek znacznego upadu stanowią warstwę, po której ześlizguje się górotwór w kierunku wybranej przestrzeni, powodując znaczne zwiększenie obniżeń terenu po stronie wzniosu warstw górotworu. Proponowany w artykule schemat modelowania może być wykorzystany do uzupełnienia procesu prognostycznego o elementy dotychczas nieuwzględniane we wcześniejszych pracach.

4

Wpływ deformacji górotworu na warunki ochrony powierzchni oraz zasoby użytkowe wód podziemnych przy podziemnym zgazowaniu węgla

Palarski J., Jendruś R., Strozik G.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 8

149--155

PL

W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia związane z wpływem deformacji górotworu wywołanej przez podziemne zgazowanie węgla na warunki ochrony powierzchni oraz środowisko wód podziemnych. Omówiono dotychczasowe doświadczenia światowe w zakresie podziemnego zgazowania węgla oraz aktualnie prowadzone krajowe badania naukowe w tym obszarze. Dokonano oceny korzyści i zagrożeń wynikających z ewentualnego zastosowania podziemnego zgazowania do zagospodarowania dotąd nie udostępnionych górniczo złóż węgla kamiennego, części złóż pozostawionych w kopalniach likwidowanych oraz prowadzenia prób podziemnego zgazowania w kopalniach czynnych. Przeanalizowano wpływ strefy zawału oraz strefy spękań na wzrost mobilności wód podziemnych oraz przedstawiono rozważania dotyczące doboru rozmiarów kawern reakcyjnych pod kątem eliminacji zagrożenia występowania deformacji nieciągłych. Omówiono wybrane zależności opracowane dla górniczej eksploatacji podziemnej do szacowania wysokości strefy zawału i strefy spękań oraz określania warunków dla uniknięcia wystąpienia deformacji nieciągłych na powierzchni terenu przy stosowaniu podziemnego zgazowania węgla.

EN

This paper presents selected issues on the impact of rock mass deformation which occurred as the result of the underground coal gasification process, on the conditions of surface and ground waters’ environment protection. Current global experience in the field of underground coal gasification as well as currently performed scientific research projects in Poland have been described. An assessment of advantages and potential hazards, resulting from the application of underground gasification for the management of yet unmined parts of beds, rest of beds available in already closed mines as well as underground gasification tests conducted in active coal mines was performed. The impact of caving and fractured zones on the increase of ground water mobility has been analyzed. Furthermore, considerations regarding the selection of gasification cavern dimensions in terms of elimination of the discrete deformation hazard have been presented. In the end, selected equations devised for the underground mining exploitation to estimate caving zone and fractured zone heights as well as the determination of conditions for elimination of the hazard of discrete deformation occurrence on the ground surface in the process of underground coal gasification were presented.

5

Symulacja procesów fizycznych towarzyszących podziemnemu zgazowaniu węgla na podstawie modelowania numerycznego

Cała M., Stopkowicz A., Kowalski M.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 2

72--79

PL

W artykule omówiono procesy fizyczne towarzyszące podziemnemu zgazowaniu węgla. Dla wybranych zjawisk przeprowadzono symulacje numeryczne w celu oceny ich wpływu na otaczający górotwór. Obliczenia numeryczne przeprowadzono przy wykorzystaniu programów metody różnic skończonych FLAC 2D i FLAC 3D. Symulacje przeprowadzono dla modeli numerycznych opracowanych dla warunków zbliżonych do rejonu pilotowej instalacji georeaktora. Przeprowadzone obliczenia numeryczne pozwoliły na ocenę możliwości wykorzystania dostępnych programów do prognozy oddziaływania procesu zgazowania na otaczający górotwór.

EN

This paper presents the physical processes associated with underground coal gasification (UCG). In order to assess the impact of the selected processes on the surrounding rock mass, several numerical calculations were performed for them. The numerical calculations were carried our by means of The Finite Difference Method Codes FLAC 2D and FLAC 3D. The simulation was performed for numerical models which were developed for conditions that resemble the location of the georeactor’s pilot installation. The numerical calculations allowed to estimate the applicability of the computer programs which enable to make forecasts for the interaction of UCG and the surrounding rock mass.

6

Możliwości redukcji negatywnych oddziaływań podziemnego zgazowania węgla na środowisko przez podsadzanie pustek podziemnych

Palarski J., Strozik G.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 8

156--162

PL

W artykule przedstawiono rozważania dotyczące oddziaływania procesu podziemnego zgazowania węgla kamiennego na deformacje górotworu i powierzchni terenu oraz możliwości ich ograniczenia poprzez zastosowanie podsadzania powstających w tym procesie pustek z uwzględnieniem różnych, stosowanych na świecie rozwiązań w zakresie technologii i sposobu prowadzenia procesu podziemnego zgazowania węgla. Podkreślono znaczenie konieczności zabezpieczenia otoczenia zarówno samej strefy georeaktora, jak i jej otoczenia przed wynoszeniem zanieczyszczeń przez migrujące wody podziemne oraz wpływ pustek powstających w toku zgazowania podziemnego na rozwój deformacji górotworu mogących mieć wpływ zarówno na warunki ochrony powierzchni terenu, jak i na dynamikę przepływów wód podziemnych. Omówiono podstawowe dotychczas stosowane rodzaje technologii podziemnego zgazowania pod kątem możliwości kontroli rozwoju i przemieszczania się strefy georeaktora oraz cele i ograniczenia stosowania technologii wypełniania pustek podziemnych dla ograniczenia negatywnych oddziaływań procesu zgazowania na środowisko.

EN

This paper presents information on the impact of underground coal gasification process on the deformations of rock mass and ground surface as well as the possibilities of their reduction thanks to the application of backfilling of underground voids, resulting from this process, taking into account various solutions, in the field of technology and methods of handling the underground coal gasification process, adopted worldwide. A need for isolation of both the georeactor space as well as its surroundings against migration of contaminants with migrating ground waters was discovered. Impacts of underground voids formed as the result of underground coal gasification on rock mass deformations have been discussed in terms of surface protection as well as the dynamics of ground water flow. Most important technologies of underground coal gasification have been described in terms of the possibilities of the development and mobility of the georeactor zone control as well as the objectives and limitations of underground voids filling technologies’ application to reduce the adverse effects of gasification process on the environment.