Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Petrologiczna i geochemiczna charakterystyka soli kamiennych formacji Lotsberg w środkowej Albercie (Kanada)

Kukiałka P., Toboła Tomasz

Przegląd Solny

|

2018

|

T. 14

77--87

PL

Pierwsze badania petrologiczne i geochemiczne formacji solonośnych występujących Zachodniej Kanadzie na terenie Alberty prowadzone były w latach lat 50-tych oraz 60-tych XX wieku. Wykazały one duże zróżnicowanie mineralogiczno- petrologiczne pomiędzy najmłodsza formacja (Prairie Evaporite) a formacjami starszymi (Cold Lake i Lotsberg). Formacja Lotsberg posiada bardzo nietypowe wykształcenie soli kamiennych, wskazujący na całkowicie odmienne warunki ich sedymentacji. Dodatkowo badania geochemiczne uwidoczniły bardzo niską zawartość bromu. Obecne badania petrologiczne i geochemiczne, wykonane przy użyciu dużo nowocześniejszej aparatury, uzupełniają wcześniejsze obserwacje wykazując przy tym jeszcze niższą zawartość bromu niż stwierdzono w pierwszych badaniach.

EN

The first petrological and geochemical studies of the saline formation occurring in Western Canada, Alberta were conducted in the 1950s and 1960s. They showed large mineralogical and petrological differences between the youngest Prairie Evaporite Formation, the older Cold Lake Formation and Lotsberg Formation. Lotsberg Formation has a very unusual mineralogical and petrographic composition of rock salt indicating completely different sedimentation conditions. Also, geochemical studies have shown very low bromine content. The current petrological and geochemical studies, made with modern equipment, complement the previous observations showing even lower bromine content that was found in the first tests.

2

Sygnały odkształcenia i pękania skał solnych w badaniach laboratoryjnych i obserwacjach in situ

Kortas G.

Przegląd Górniczy

|

2015

|

T. 71, nr 11

54--67

PL

Praca przedstawia zjawisko odkształcania i pękania skał solnych rozpoznane w laboratoryjnych testach wytrzymałości i pełzania oraz w obserwacjach przemieszczeń stropu komór, konwergencji wyrobisk i deformacji calizn w podziemnych polskich kopalniach soli. W teście doraźnego ściskania sygnały pękania próbek skał powiązane są ze wzrostem odkształceń objętościowych i pojawiają się, gdy naprężenia różnicowe przekraczają długotrwałą wytrzymałość. W testach pełzania zaznacza się zmianą parametrów funkcji pełzania (5), rys. 4. Rozwój spękań w caliznach solnych in situ identyfikowany może być poprzez rejestrację emisji akustycznej, a istniejących szczelin poprzez określanie składowych płaskiego tensora odkształcenia (rys. 6). Przedstawiono i omówiono obserwacje pełzania skał solnych w stropach komór obserwowane czujnikami przemieszczeń (rys. 7 – 10), wskazując na przejawy pokonywania tarcia statycznego i dynamicznego w procesie długotrwałego ruchu przemieszczeń stropu wyrażanych funkcją potęgową czasu. Przedstawiono przejawy sezonowych zmian prędkości pełzania powiązanych ze zmianą wilgotności powietrza kopalnianego (rys. 11) oraz rejestracją obwału skał stropowych (rys. 12). Wskazuje się, że obserwacje konwergencyjnego zaciskania wyrobisk tylko pośrednio służyć mogą sygnalizacji pękania skał ze względu na trudność rozdzielenia ruchu spągowego od stropowego. Poprzez określanie konwergencji objętościowej obserwacje te rejestrują deformacje calizn w szerszym otoczeniu obserwowanych wyrobisk oraz ujawniają długookresowe trendy ruchu górotworu (rys. 14 i 15). Przeglądy wizualne calizn, pomiary przemieszczeń, konwergencji pustek, deformacji calizn, pomiary geofizyczne i obliczeniowa analiza geomechaniczna, każdy sam w sobie nie jest rozstrzygający dla określania zagrożenia i oceny stanu bezpieczeństwa geomechanicznego. Współuczestniczenie tych działań i analiz jest właściwą praktyką. Wskazano na potrzebę identyfikowania sygnałów pękania skał solnych dla oceny zagrożenia obwałem i nadmiernymi deformacjami. Przeprowadzona analiza i wynikające z niej wnioski są szczególnie istotne dla rozpoznania warunków bezpieczeństwa w zabytkowych kopalniach soli w Polsce, w których liczba turystów wzrosła w 2014 r. do 1.5 mln. osób.

EN

This paper presents the phenomenon of salt rock strain and fracture diagnosed in laboratory endurance and creep tests as well as through observations of chamber roof displacements, excavation convergence and deformation of virgin soils in the underground Polish salt mines. In a compression test the signals of rock sample fracture are connected with the rise in dilatational strain and occur when differential tensions have exceeded long-term strength. In creep tests the change in parameters of creep function is marked (5), fig. 4. The development of cracks in salt soils in situ may be identified by recording acoustic emission while the existing fissures – by determining the components of the flat deformation tensor (fig. 6). Observations of salt rocks creeping in chamber roofs by use use displacement sensors (fig. 7 – 10) were made, indicating the signals of overcoming static and dynamic friction in the process of long-lasting movement of the roof expressed in terms of power function of time. The signals of seasonal fluctuation in creeping velocity were presented which are connected with the change in humidity of mine air temperature (fig. 11) and recording of roof fall (fig. 12). It is indicated that obserwetations of excavation convergence may be a symptom of rock fracture indirectly only, due to the difficulty of seperating the floor movement from the roof movement. Through the determination of volumetric convergence, the observations register deformation of soils in the wider area of the monitored excavations and demonstrate longstanding trends of the rock mass movements (fig. 14 and 15). Inspections of undisturbed soils, measurements of movements, cavern convergence, undisturbed soils deformations, geophysical measurements and computational geomechanical analysis, are not conclusive for every single one to determine threats and the state of geomechanical safety. Coexistence of those actions and analyses is a proper practice. The need of identification of the signals of salt rock fracturing for the evaluation of roof fall hazard and excessive deformations was indicated. The analysis and conclusions are particularly important for the identification of safety conditions in the monumental Polish salt mines, with continuously growing number of visitors and tourists up to 1.5 mln in 2014.

3

Geological and geotechnical investigation methods to characterise domal salt structures

Bornemann O., Heusermann S.

Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2005

|

Vol. 112, nr 44

159-171

EN

The design of mines and repositories in salt rock requires the exploration of salt structures which should result in a geological model of the structure including the shape, subrosion, stratigraphical sequences, petrographical facies of the saline beds, geochemical change, gas and brine content, and internal structure. Thus, investigations as seismic exploration, boreholes, drillcore description, geophysical measurements, determination of layer orientation, spatial GPR-measurements as well as geochemical investigations have to be done. This must be followed by a geotechnical safety analysis of the mine or repository construction taking into consideration the possibilities for failure that could occur during excavation, operation, and post-operation phases, as well as measures to avoid such failure. To this end, geotechnical in-situ measurements (e.g. cavity closure, large-scale deformation of the salt rock, country rock and overburden, rock stress), laboratory investigations on material behaviour (e.g. stiffness, strength, creep) and geomechanical calculations are needed. An example of geological and geotechnical investigations of a domal salt structure including old mining rooms is presented. The analysis is based on geological modelling, finite-element calculations and geotechnical in-situ measurements to assess the stability of old mining rooms during the expected operation stage of the repository mine and to demonstrate the long-term integrity of the geological barrier.

PL

Zakres badania struktur solnych sprowadza się do powstania wstępnego geologicznego modelu struktur solnych zawierającego takie elementy jak kształt struktury solnej, suberozje, sekwencje stratygraficzne danej struktury, facje petrograficzne warstw solnych, zmiany geochemiczne, skład gazu i solanki jak również i ich struktury wewnętrzne. Model geologiczny uwarunkowany jest badaniami sejsmicznymi, odwiertami geologicznymi, ścisłym opisem rdzeni, pomiarami geofizycznymi, ustaleniem orientacji warstw, przestrzennymi GPR-pomiarami jak i badaniami geochemicznymi. W związku z pracami górniczymi jak i konstrukcją podziemnych magazynów gazu i radioaktywnych odpadów taki model geologiczny staje się podstawą dla geotechnicznej analizy bezpieczeństwa. Analiza ta powinna wziąć pod uwagę możliwość wystąpienia niepowodzeń podczas ekskawacji, eksploatacji, w fazach poeksploatacyjnych jak i również uwzględnić mierniki dla uniknięcia takich niepowodzeń. Dlatego też celem powinno być wykorzystanie pomiarów geotechnicznych in situ (np. konwergencja zapadlisk, obszerna deformacja pokładów solnych, skał granicznych, nakładu, naprężenia w pokładach skalnych) badań laboratoryjnych ustalających istotne parametry materiałowe (twardość, wytrzymałość, odkształcanie się) jak również i kalkulacji geomechanicznych. Przedstawione zostały przykłady badań geologicznych i geotechnicznych jak i przykład analizy geomechanicznej struktur solnych wykonane przez BGR w słupie solnym i w nieaktywnych wyrobiskach korytarzowych i pionowych. W oparciu o modelowanie geologiczne, kalkulacje elementów skończonych i pomiary geotechniczne wykonane in situ analiza ta ma za zadanie oszacowanie stopnia stabilności nieaktywnych wyrobisk podczas przewidywanej fazy eksploatacyjnej podziemnych magazynów gazu i radioaktywnych odpadów jak i zademonstrowania integralności daleko terminowych barier geologicznych.

4

Charakterystyka geochemiczna najstarszej soli kamiennej (Na1) w rejonie Zatoki Puckiej

Tomassi-Morawiec H.

Przegląd Geologiczny

|

2003

|

Vol. 51, nr 8

693-702

PL

Wyniki badań geochemicznych najstarszej soli kamiennej zostały powiązane z rezultatami szczegółowych badań sedymentologicznych tej formacji wykonanych przez Czapowskiego (1998). Odmiany litofacjalne Na1A i Na1B różnią się składem chemicznym i mineralnym. Sole "czyste" odznaczają się wyższą średnią zawartością NaCl i Br od soli "zanieczyszczonych". Sole "zanieczyszczone" charakteryzują się wyższymi średnimi koncentracjami Ca, K, Mg, SO4 i części nierozpuszczalnych w wodzie, a więc większym udziałem siarczanów i materiału terygenicznego. Zawartość bromu w najstarszej soli kamiennej (Na1) wskazuje, że utwory te powstały na drodze ewaporacji wody morskiej. Na obszarach tzw. "basenów", w oparciu o zmienność wartości współczynnika bromochlorowego (lub bezpośrednio zawartości bromu) w profilach solnych z poszczególnych otworów wiertniczych można korelować ze sobą utwory, które wytrącały się z solanek o podobnej tendencji zmian stężenia i były zapewne równowiekowe. Najwyższe stężenia macierzystych solanek Na1 zostały osiągnięte w lagunach i panwiach solnych, które utworzyły się na terenach dawnych basenów Jastrzębiej Góry i Władysławowa, co świadczy o dość silnej izolacji tego obszaru pod koniec sedymentacji Na1. Obszary pozostałych basenów i płycizn były strefami stałej wymiany wód.

EN

Geochemical data were correlated with the results of detailed sedimentological studies ofCzapowski (1998). Chemical and mineralogical compositions of the lithological fades Nal A and NalB vary. Pure halite fades is characterized by higher average content ofNaCl and Br than clayey halite fades is. Clayey halite fades is distinguished by higher average concentrations ofCa, K, Mg, S04, and water-insoluble residue, and thus by higher content of sulphates and terrigenous material. The bromine content in the Zechstein Oldest Rock Salt indicates that rock salts originated due to evaporation of marine waters. The bromine content distribution (or Br/CI coefficient values) in the salt profdes from the "basin " areas enables a correlation of the salt series. Correlated halite precipitated from the parent brines which underwent similar changes of the salinity at the same time. In lagoons and salt pans, which were formed in the areas of Jastrzębia Góra and Władysławowo basins at the end of Nal sedimentation, the salinity of the parent brines was the highest. At the time, these areas were probably isolatedfrom the open sea. The areas of other depressions and shoal areas belonged to zones of permanent water exchange.

5

Wytężenie górotworu solnego wokół podziemnych kawernowych magazynów gazu

Kłeczek Z.

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

1999

|

nr 12

5-72

PL

Zgodnie z przewidywaniami, polski system gazowniczy zasilany będzie w dalszym ciągu w 85% gazem pochodzącym z importu, przy planowanym jego rocznym zużyciu w perspektywie 2020 roku wynoszącym około 37 miliardów m3. Według ekspertów Banku Światowego, dla sprawnego funkcjonowania gazowego systemu przesyłowego, przy uwzględnieniu sezonowych wahań popytu (zima - lato, dzień - noc) oraz złagodzenia skutków ewentualnych awarii gazociągów, muszą istnieć możliwości magazynowania gazu w ilości 3 miliardów m3, przy dyspozycyjności 2 milionów m3/godzinę. Dokonując bilansu istniejących możliwości magazynowych zaproponowano budowę podziemnego, kawernowego magazynu gazu w pokładowym złożu soli cechsztyńskiej LGOM. W pracy przedstawiono istotę podziemnego magazynowania w kawernach solnych, podając geomechaniczne podstawy projektowania podziemnych kawern magazynowych. W oparciu o charakterystykę geologiczną złoża i zbadane własności geomechaniczne skały solnej, przedstawiono analizę stanu naprężenia, przemieszczenia i wytężenia górotworu solnego wokół podziemnych kawern magazynowych, co stanowiło podstawę określenia ich stateczności.

EN

According to the forecasts, the Polish gas system will be further supplied in 85% by the imported gas, as the planned annual consumption of about 37 milliard m3 by 2020 year. According to the opinion of World Bank experts, for an efficient operation of the transporting gas system, there must exist the possibilities of gas storage in amount of 3 milliard m3, at the disposability of 2 million m3/hour with respect to seasonal variations of a demand (winter - summer, day - night) and effects of possible gas piping failure. Taking into account the balance of the existing storage possibilities, the structure of underground gas storage cavern in the seam deposit of Cechsztyn salt in LGOM is proposed. In the work the idea of underground storage in salt caverns is given and the geomechanical principles of the underground storage cavern design are presented. On the basis of the geological characteristic of a deposit and investigated geomechanical properties of a salt rock, the analysis of stress-strain and effort-states around the underground storage caverns, which constitutes the base of their stability determination, is presented.

6

Właściwości reologiczne solankowych zaczynów cementowo-bentonitowych

Stryczek S.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

1998

|

R. 37, nr 3

89-94

PL

Uszczelnianie i wzmacnianie skał górotworu solnego powoduje wiele problemów technicznych i technologicznych, Duża rozpuszczalność i plastyczność skał górotworu solnego jest jedną z najważniejszych przyczyn wpływających na skuteczność prac iniekcyjnych. Dla zminimalizowania wyżej wymienionych problemów stosuje się zaczyny sporządzone na bazie solanki. W artykule przedstawiono parametry reologiczne solankowych zaczynów cementowo-bentonitowych dla trzech modeli reologicznych w funkcji współczynnika wodno-mieszaninowego, koncentracji bentonitu oraz węglanu sodowego w zaczynie uszczelniającym.

EN

Sealing and reinforcement of salt rock causes many technical and technological problems. Significant solubility and plasticity of salt rock is one of the most important reasons influencing efficiency of the grouting job. To minimize the above problems brine based grouts are used. The paper presents the rheology parameters of the cement-bentonite brine slurry for three rheologic models as a function of a water-cement (w/c) coefficient, bentonite and sodium carbonate concentration in grout.