Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of adhesion on stress-strain condition alongside of a full column resin cartridge rock bolt

Sakhno Ivan, Korzeniowski Waldemar, Sheptak Kateryna, Sakhno Svitlana

Mining Science

|

2021

|

Vol. 28

233--245

EN

The article highlights the research pertaining to the problem of reinforcement of underground excavations with bolting system, using chemical method based on resin cartridges, which currently is a global trend in mines. Theoretical model of rock bolt installed in a rockmass was discussed and described with proper formulas for explanation the role of single discontinuity and its mechanism affecting stress-strain characteristics of the reinforcement system, based on an adhesive method. The presented model has been verified with results of numerical modelling of stress-strain and deformation composition of the "rock bolt/resin cartridge/rock block" system, depending on the bond coefficient of the mixture which fixes the rock bolt. The analysis of the modelling results showed that for the stress-strain conditions of the rock bolt, too high a bond between the bolt and the rock is dangerous (critical), as it leads to high local tensile and deformation stresses.

2

Charakterystyka mechaniczna rdzenia kręgowego świni pod wpływem obciążenia statycznego w badaniu in vitro

Pasławski R., Jacyna M., Jacyna K., Janiszewski A., Będziński R.

Inżynieria Powierzchni

|

2018

|

nr 2

43--48

PL

Podstawy: Pomimo faktu prowadzenia wielu badań wiadomo, że właściwości mechaniczne świńskiego rdzenia kręgowego poddawanego obciążeniom nie zostały jeszcze dostatecznie wyjaśnione. Metody: Próbki zostały obciążone przy różnych prędkościach odkształcenia: 0,02 (1/ s) i 0,002(1/ s)do wielkości odkształcenia od 5% do 10%. Po osiągnięciu określonej wartości odkształcenia próbki pozostawiono przy stałym odkształceniu po to aby utrzymać relaksację naprężeń. Wyniki: Testy rozciągania przedstawiające relację naprężenie-odkształcenie są znacząco nieliniowe z krzywą odpowiadającą niskiej sztywności. W poniższym obszarze naprężenie wzrasta wykładniczo wraz z przyłożonym odkształceniem. Największe wartości obliczonych naprężeń dla 10% odkształcenia wynosiły 0,014 MPa ( przy prędkości odkształcenia 0,02 (1/s)) i 0,008 MPa (przy prędkości 0,002 (1/s)).Liniowa aproksymacja naprężeń określona metodą minimum kwadratów pozwala wyznaczyć wartość modułu Younga: 39,68 kPa przy prędkości odkształcenia 0,02 (1/s) i 31,07 kPa przy prędkości odkształcenia 0,002 (1/s). Współczynnik statystyczny dopasowania R dla obu regresji miał wartość ponad 0,99 i potwierdził dobrą jakość aproksymacji. Współczynniki A i β (w równaniu Cloyd i Fujita) wynosiły odpowiednio 1,5 MPa i 31,3 przy prędkości odkształcenia 0,02 (1/s) oraz 1,3 MPa i 25,3 przy prędkości 0,002 (1/s). Względna relaksacja naprężeń została osiągnięta po 60 s w zakresie od 20% do 37%. Bezwzględna relaksacja naprężeń wynosiła od 0,4 kPa do 2,4 kPa przy prędkości odkształcenia 0,002 (1/s) przy 5 proc. maksymalnym odkształceniu oraz odpowiednio 0,02 (1/s) przy 10 proc. max. odkształceniu. Interpretacja: Charakterystyki mechaniczne przedstawiły też widoczną zależność odkształcenia i prędkości jako, że sztywność znacząco wzrasta wraz ze wzrostem prędkości odkształcenia.

EN

Background: In spite of a number of researchers, it is well known that mechanical behaviour of a spinal cord under loading has not yet been studied extensively enough. Methods: Specimens were loaded at various strain rates: 0.02/s and 0.002/s to 5% and 10% strain. After reaching defined strain value, samples were left at a constant strain for stress relaxation. Findings: The demonstrated tensile testing stress-strain response is a highly non-linear curve corresponding to low stiffness. In the toe region stress increases exponentially with the applied strain. The highest calculated stress value for 10% strain was 0,014 MPa (strain rate 0.02/s) and 0.008 MPa (strain rate 0.002/s). Linear approximation of the stress by the least square method allowed to derive Young modulus of the value: 39.68 kPa at strain rate 0.02/s and 31.07 kPa at strain rate 0.002/s. R squared value for both regressions was above 0.99 and confirmed a good quality of approximation. A and β coefficients (in Cloyd and Fujita equation) were 1.5 MPa and 31.3 at 0.02/s strain rates and 1.3 MPa and 25.3 at 0.002/s strain rates correspondingly. Relative stress relaxation increased from 20% to 37% after 60 s. Absolute stress relaxation was from 0.4 kPa to 2.4 kPa, at 0.002/s strain rate by 5% maximum strain and 0.02/s strain rate by 10% respectively. Interpretation: Mechanical characteristics demonstrated a visible strain-rate dependence as stiffness was significantly increasing with an increase of strain rate.

3

Badania prędkości fal sprężystych i charakterystyka naprężeniowo-odkształceniowa w warunkach trójosiowego ściskania dla wybranych skał klastycznych i węglanowych

Puskarczyk E., Krakowska P., Wawrzyniak-Guz K., Jarzyna J.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 101

313--322

PL

W pracy analizowano wyniki pomiarów laboratoryjnych wykonanych na próbkach o zróżnicowanej litologii. Głównym celem było sprawdzenie, jak zmieniają się wartości prędkości fal sprężystych i dynamicznych modułów sprężystych w trójosiowym stanie naprężenia. Pomiary wykonano z wykorzystaniem nowatorskiego zestawu będącego na wyposażeniu Katedry Geofizyki, WGGiOŚ, AGH. Zestaw pomiarowy składa się z komory ciśnieniowej, prasy hydraulicznej i dźwigu oraz generatora fal sprężystych i specjalistycznego oprogramowania. Umożliwia pomiary prędkości fal podłużnych P i poprzecznych S wraz z pełną charakterystyką naprężeniowo-odkształceniową w trójosiowym stanie naprężenia. W pracy przedstawiono wyniki pomiarów uzyskane dla ciśnień okólnych odpowiednio dobranych dla głębokości występowania oraz wieku poszczególnych próbek. Pomiary wykonywano do momentu zniszczenia próbki. Wykonano analizę zmian prędkości przy stopniowym osiowym obciążaniu próbki. W efekcie uzyskano prędkości fal sprężystych oraz charakterystyki naprężeniowo-odkształceniowe. Uzyskano wyższe wartości prędkości fal sprężystych przy symulowanych ciśnieniach złożowych niż podczas pomiarów w warunkach atmosferycznych. Wyniki zestawiono z pozostałymi, dostępnymi rezultatami badań laboratoryjnych, np. porowatościami wyznaczonymi z eksperymentów NMR i porozymetrii rtęciowej. Równoczesne pomiary prędkości fal sprężystych P i S oraz charakterystyka naprężeniowo-odkształceniowa przy symulowanym ciśnieniu górotworu są efektywnym narzędziem do odtworzenia w laboratorium warunków złożowych i uzyskania wiarygodnych wartości dynamicznych i statycznych parametrów sprężystych i geomechanicznych.

EN

The results of laboratory measurements performed on samples with varied lithology were analyzed. The main objective was to see how the values of elastic wave velocity at triaxial stress conditions change. Measurements were made using the innovative equipment located at the Department of Geophysics, Faculty of Geology, Geophysics and Environmental Protection, AGH University of Science and Technology. The measuring set consists of a pressure chamber, a hydraulic press, a crane and specialized software. It enables the measurements of the velocity of longitudinal (P) and transverse (S) waves along with full stress-strain characteristics in triaxial stress conditions. The results of the measurements were obtained at reservoir pressure, suitably selected for the depth and age of the individual samples. Measurements were made until the sample was fractured. As a result, the velocity of the elastic waves and the stress-strain characteristics were obtained. A velocity analysis with simulated reservoir pressure conditions was performed, referring to the deformation characteristics of the samples. Higher velocity values were obtained at simulated reservoir pressures than during atmospheric measurements. The results were compiled with the other available laboratory results, such as porosities determined by NMR and mercury porosimetry experiments. The simultaneous measurements of P and S wave velocity and stress-strain characteristics at simulated reservoir pressure are an effective tool for reproducing reservoir conditions in laboratory conditions and obtaining reliable dynamic and static elastic and geomechanical parameters.

4

Zmiany mikrostruktury i charakterystyk naprężeniowo-odkształceniowych kości gąbczastej pozyskiwanej w zabiegach alloplastyki

Jankowski K., Pawlikowski M., Makuch A., Skalski K., Kokot G., Szlązak K.

Inżynieria Powierzchni

|

2017

|

nr 3

38--45

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań zmian zachodzących w porowatej strukturze ludzkiej kości gąbczastej poddanej obciążeniom ściskającym. Do oceny zmian wykorzystano maszynę wytrzymałościową MTS Bionix oraz mikrotomograf SkyScan. Dzięki wykonywaniu projekcji mikrotomograficznych przed próbą ściskania kości i po niej zarejestrowano nie tylko charakterystyki naprężeniowo-odkształceniowe i zmianę sztywności kości, ale również ewolucję mikrostruktury (zmianę geometrii porów, przesunięcia, rotację, odkształcenia i pękanie beleczek kostnych), co w dalszych badaniach pozwoli dokładniej opisać mechanizmy odkształceń biologicznych materiałów porowatych.

EN

The paper presents the results of studies on the changes of the porous structure of human cancellous bone obtained in the arthroplasty surgery of the pathologically altered hip joints. The MTS Bionix testing machine and SkyScan Micro tomograph were used in the assessment. By performing a microtomographic projection before attempting to compress the bone and afterwards not only were the stress-strain characteristics and change in stiffness of the bone recorded, but also the evolution of the microstructure (change in pore geometry, displacement, rotation, deformation and fracture of bone beams). This in further research will allow to more accurately describe mechanisms of biological deformation of porous materials.

5

Laboratory method for evaluating the characteristics of expansion rock bolts subjected to axial tension

Korzeniowski W., Skrzypkowski K., Herezy Ł.

Archives of Mining Sciences

|

2015

|

Vol. 60, no. 1

209--224

EN

Rock bolts have long been used in Poland, above all in the ore mining. Worldwide experience (Australia, Chile, Canada, South Africa, Sweden, and USA) provides evidence of rock bolt supports being used for loads under both static and dynamic conditions. There are new construction designs dedicated to the more extreme operating conditions, particularly in mining but also in tunneling. Appreciating the role and significance of the rock bolt support and its use in Polish conditions amounting to millions of units per year, this article describes a new laboratory test facility which enables rock bolt testing under static load conditions. Measuring equipment used as well as the possibilities of the test facility were characterized. Tests were conducted on expansion rock bolt supports installed inside a block simulating rock mass with compression strength of 80 MPa, which was loaded statically as determined by taking account of the load in order to maintain the desired axial tension, which was statically burdened in accordance with determined program load taking into consideration the maintenance of set axial tension strength at specified time intervals until capacity was exceeded. As an experiment the stress-strain characteristics of the rock bolt support were removed showing detailed dependence between its geometrical parameters as well as actual rock bolt deformation and its percentage share in total displacement and deformation resulting from the deformation of the bolt support elements (washer, thread). Two characteristic exchange parts with varying intensity of deformation /displacement per unit were highlighted with an increase in axial force static rock bolt supports installed in the rock mass.

PL

Obudowa kotwowa jest już od dawna stosowana w Polsce, przede wszystkim w górnictwie rudnym. Światowe doświadczenia (Australia, Chile, Kanada, RPA, Szwecja, USA) świadczą o stosowaniu obudowy kotwowej zarówno w warunkach obciążeń o charakterze statycznym jak i dynamicznym. W podziemnych wyrobiskach górniczych wykonywanych na dużych głębokościach, szczególnie przy eksploatacji złóż rud miedzi w kopalniach LGOM, w których stosuje się samodzielną obudową kotwową istnieje niebezpieczeństwo nieprzewidzianego odpadania bloków skalnych do przestrzeni roboczej. Podstawowym zadaniem kotwienia wyrobisk górniczych jest zapewnienie ich stateczności, jako zasadniczy warunek bezpieczeństwa pracy. Powstają nowe konstrukcje przeznaczone do bardziej ekstremalnych warunków funkcjonowania, w szczególności w warunkach górniczych, ale również w tunelarstwie. Podstawowym rodzajem obudowy wyrobisk przygotowawczych i eksploatacyjnych w podziemnych kopalniach LGOM jest obudowa kotwowa rozprężna lub wklejana. Wybór sposobu utwierdzenia obudowy kotwowej zależy miedzy innymi od: czasu użytkowania, klasy stropu, wymiarów oraz przeznaczenia wyrobiska. W polach eksploatacyjnych, gdzie okres od wykonania wyrobiska do jego likwidacji jest stosunkowo krótki, częściej stosuje się kotwy rozprężne, które ze względu na mniejszą czasochłonność zabudowy, pozwalają na większą wydajność kotwienia. Doceniając rolę i znaczenie obudowy kotwowej oraz jej zużycie sięgające w warunkach polskich milionów sztuk rocznie, w niniejszym artykule opisano nowe stanowisko laboratoryjne umożliwiające badanie rzeczywistej obudowy kotwowej w warunkach obciążeń statycznych. Stanowisko laboratoryjne do badania wytrzymałości na rozciąganie obudowy kotwowej zbudowane w Katedrze Górnictwa Podziemnego AGH umożliwia badania obudów kotwowych przy różnych warunkach obciążeń. Składa się ono z kilku współpracujących ze sobą podzespołów: Hydraulicznego Układu Obciążającego Kotew (HUK), pulpitu sterującego I, pulpitu sterującego II, pulpitu rejestrującego oraz zespołu agregatu hydraulicznego (Rys. 1). W artykule scharakteryzowano zastosowaną aparaturę pomiarową oraz możliwości badawcze stanowiska badawczego. Pomiar siły na stanowisku laboratoryjnym był wykonywany za pomocą czterech tensometrycznych czujników siły. Czujniki były rozmieszczone co 90 stopni na tarczy pomiarowej (Rys. 4). Całkowita siła rejestrowana podczas badań rozciągania żerdzi kotwowej była sumą wartości sił uzyskiwanych na poszczególnych czujnikach siły. Pomiar przemieszczeń elementów obudowy oraz wydłużenia żerdzi kotwowej był wykonywany za pomocą enkodera linkowego inkrementalnego. Enkoder przymocowany był na stałe do bloku siłowników (Rys. 6), natomiast linka enkodera przemieszczała się wraz z wysuwem tarczy pomiarowej (Rys. 6). W celu określenia odkształcenia materiału badanego elementu (żerdzi kotwowej) w badaniach zastosowano tensometry elektrooporowe typu kratowego (Rys. 7). Czujniki siły, przemieszczenia oraz odkształcenia zostały podłączone do uniwersalnego wzmacniacza pomiarowego QuantumX MX840, za pomocą wtyczek 15-pinowych. Podczas procesu rozciągania kotwy wyniki pomiarów siły, przemieszczenia oraz odkształcenia były rejestrowane na bieżąco za pomocą specjalistycznego programu z dziedziny technik pomiarowych „CATMAN – EASY”. Wybór programu wynikał z możliwości współpracy z systemem operacyjnym MS Windows oraz połączenia komputera z uniwersalnym wzmacniaczem pomiarowym QuantumX MX840 poprzez kabel ethernetowy. Program umożliwiał bieżącą (on-line) wizualizację i ocenę pomiaru. Ponadto po zakończeniu testu, tworzone były raporty dokumentujące wyniki pomiarów, które były zapisywane w rozszerzeniu pliku ASCII. Następnie dane były przesyłane do programu Microsoft Excel w celu analizy uzyskanych wyników. W badaniach zastosowano obudowę kotwową rozprężną, zainstalowaną w bloku symulującym górotwór o wytrzymałości skał na ściskanie wynoszącej 80MPa (Rys. 3), która była obciążana statycznie według ustalonego programu obciążenia uwzględniającego utrzymywanie zadanej osiowej siły rozciągającej w określonych przedziałach czasowych, aż do przekroczenia nośności. W badaniach zastosowano obudowę kotwową rozprężną, która stanowi podstawową obudowę wyrobisk eksploatacyjnych w ZG „Polkowice – Sieroszowice”. Obudowa składała się z żerdzi kotwowej typu RS-2N (Tabl. 1). Żerdź kotwowa współpracowała z głowicą rozprężną typu KE3-2K (Tabl. 2, Rys. 9). W badaniach zastosowano profilowane podkładki kotwowe okrągłe o grubości 6 mm (Tabl. 3, Rys. 10). Eksperymentalnie zdjęto charakterystykę naprężeniowo-odkształceniową kotwy (Rys. 12) pokazując szczegółowo zależności pomiędzy jej parametrami geometrycznymi, odkształceniami właściwymi żerdzi kotwowej oraz ich procentowego udziału w całkowitych przemieszczeniach i odkształceniach wynikających z deformowania się elementów składowych obudowy kotwowej (podkładka, gwint) oraz przemieszczeń głowicy rozprężnej. Wyróżniono dwie znamienne części charakterystyki różniące się wielkością intensywności odkształceń/przemieszczeń przypadających na jednostkowy przyrost wartości siły osiowej obciążającej statycznie kotew zainstalowaną w górotworze.

6

High temperature versus geomechanical parameters of selected rocks – the present state of research

Sygała A., Bukowska M., Janoszek T.

Journal of Sustainable Mining

|

2013

|

Vol. 12, iss. 4

45--51

EN

This paper presents the current state of knowledge concerning the examination of the impact of increased temperatures on changes of geomechanical properties of rocks. Based on historical data, the shape of stress-strain characteristics that illustrate the process of the destruction of rock samples as a result of load impact under uniaxial compression in a testing machine, were discussed. The results from the studies on changes in the basic strength and elasticity parameters of rocks, such as the compressive strength and Young’s modulus were compared. On their basis, it was found that temperature has a significant effect on the change of geomechanical properties of rocks. The nature of these changes also depends on other factors (apart from temperature). They are, among others: the mineral composition of rock, the porosity and density. The research analysis showed that changes in the rock by heating it at various temperatures and then uniaxially loading it in a testing machine, are different for different rock types. Most of the important processes that cause changes in the values of the strength parameters of the examined rocks occured in the temperature range of 400 to 600C.

7

Stress-strain relations for dry and saturated sands. Part II: Predictions

Sawicki A., Świdziński W.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2010

|

Vol. 48 nr 2

329-343

EN

In the second part of the paper, the incremental constitutive model, described in details in Part I, was verified against the experimental data obtained from the stress paths different that those used for model calibration. The differential equations defining the model were integrated for various stress paths such as anisotropic consolidation including oedometric conditions, standard triaxial compression, spherical unloading of fully drained soil as well and shearing of water saturated sand in undrained conditions. The behaviour of both initially contractive and dilative soil was considered. Theoretical predictions were compared with the respective experimental data. In all cases examined, the agreement between predictions and experimental data seems to be quite good.

PL

W części II przedstawiono predykcje modelu przyrostowego dla ścieżek naprężenia innych niż te stosowane przy kalibracji. Równania przyrostowe scałkowano dla ścieżek naprężenia i odkształcenia odpowiadających następującym warunkom: anizotropowa konsolidacja, warunki edometryczne, standardowa próba trójosiowa, sferyczne odciążenie przy stałym dewiatorze oraz ścinanie nawodnionego gruntu w warunkach bez odpływu wody z porów. Rozpatrzono reakcję gruntu w początkowym stanie dylatywnym i kontraktywnym. Predykcje teoretyczne porównano z wynikami doświadczeń. Wykazano dobrą zgodność tych predykcji z eksperymentem.

8

Stress-strain relations for dry and saturated sands. Part I: Incremental model

Sawicki A., Świdziński W.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2010

|

Vol. 48 nr 2

309-328

EN

The incremental model describing the pre-failure behaviour of granular soils is proposed. Firstly, the constitutive equations are derived from the extensive set of experimental data, for the triaxial configuration. The following features are included into the model: initial anisotropy, initial state of sand (i.e. either dilative or contractive), instability line. Then, the incremental constitutive equations are generalized to the 3D case, using techniques of tensor algebra. Finally, the model is re-derived for the undrained conditions in order to predict such phenomena as, for example, static liquefaction. The approach presented is an alternative to already classical approaches as the elasto-plasticity or hypoplasticity. The paper consists of two parts. Part I deals with the formulation of the model and its calibration, whereas Part II is devoted to verification of the model against experimental results.

PL

Zaproponowano model przyrostowy opisujący zachowanie się gruntów sypkich przed osiągnięciem stanu granicznego. Równania konstytutywne wyprowadzono bezpośrednio ze związków naprężenie-odkształcenie, otrzymanych z badań trójosiowych. W modelu uwzględniono początkową anizotropię gruntu, jego stan początkowy (dylatywny lub kontraktywny) oraz linię niestabilności. Równania przyrostowe zostały uogólnione na przypadek trójwymiarowy, zgodnie z regułami algebry tensorowej. Model zastosowano do symulacji zachowania się nawodnionego gruntu w warunkach bez odpływu wody z porów, co prowadzi między innymi do zjawiska upłynnienia. Przedstawione podejście jest alternatywą do modeli sprężysto-plastycznych oraz hipoplastycznych. Część I pracy dotyczy sformułowania modelu i jego kalibracji, a w części II przedstawiono predykcje modelu, które porównano z wynikami doświadczeń.

9

Drained Against Undrained Behaviour of Sand

Sawicki A., Świdziński W.

Archives of Hydro-Engineering and Environmental Mechanics

|

2007

|

Vol. 54, nr 3

207-222

EN

The incremental constitutive equations describing the pre-failure deformations of sand are presented. These equations were calibrated on the basis of extensive experimental data, obtained from investigations performed in a triaxial apparatus. Incremental equations were calibrated separately for initially contractive and dilative soil samples. Then, they were applied to predict the undrained behaviour of saturated soil samples. In the case of contractive soils, the constitutive equations describe the effective stress paths leading to the static liquefaction. In the case of dilative soils, the effective stress path is different, as the mean effective stress initially decreases, and after passing the instability line, it starts to increase, asymptotically reaching the failure envelope. Theoretical predictions of undrained behaviour are supported by experimental data. The original feature of this paper is that one can predict the undrained behaviour of saturated granular soils on the basis of stress-strain characteristics of the same soil but dry or tested in drained conditions.

10

The influence of strain rate on indices of rock bump susceptibility

Bukowska M.

Archives of Mining Sciences

|

2000

|

Vol. 45, nr 1

23-45

PL

W pracy określono wskaźniki skłonności skał do tąpań, które można uzyskać na podstawie badań jednoosiowego ściskania próbek skalnych w sztywnej maszynie wytrzymałościowej. Badania eksperymentalne prowadzono w sztywnej maszynie wytrzymałościowej MTS-810 przy wymuszeniu kinematycznym za pomocą prędkości odkształcenia podłużnego w zakresie prędkości odkształcenia 10-4 - lO-1, s-1 (Bukowska, 1996). W badaniach uwzględniono wszystkie rodzaje skał karbońskich formacji węglonośnej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego: zlepieńce, piaskowce, mułowce, iłowce, węgle. Dla każdego rodzaju skał przebadano po kilkadziesiąt próbek laboratoryjnych (tablica 1). Wyniki badań uzyskiwano z wykresu komputerowego w postaci całkowitej charakterystyki naprężeniowo-odkształccniowej, na podstawie której określano wskaźniki skłonności skał do tąpań. Wyróżniono wskaźniki naprężeniowe, odkształceniowe, naprężeniowo-odkształceniowe i energetyczne (wzory: 4.1-4.6). Dla określenia wpływu prędkości odkształcenia skały na wielkości charakteryzujące wrażliwości skał do tąpań i wskaźniki skłonności skał do tąpań zastosowano analizę statystyczną, przy uwzględnieniu całej populacji próbek (538 próbek - tab. 1). Dla każdej zależności y = f[epsilon] i dla każdej próbki skalnej określono współczynniki korelacji. W przypad-ku gdy była możliwość grupowania próbek skalnych danego rodzaju skał, tzn. gdy korelacja badanej zależności y =f[epsilon] dla grupy próbek skalnych była istotna na przyjętym poziomie prawdopodobieństwa 0,05, określano dla całej grupy danego rodzaju jedno równanie regresji. W przeciwnym przypadku podawano równania regresji dla poszczególnych zależności dla każdej próbki oddzielnie. Otrzymane równania regresji przedstawiają zależności badanego parametru od prędkości odkształcenia skały (rys. 5.1-5.6). Analiza statystyczna wykazała, że niektóre parametry wykazują zależności od prędkości odkształcenia tylko dla pewnych typów skał. Istotnym wynikiem analizy statystycznej jest wykazanie, że wskaźniki skłonności skał do tąpań, określone na podstawie przedkrytycznej części charakterystyki naprężenio-wo-odkształceniowej: wskaźnik potencjalnej tąpliwości K, energetyczny wskaźnik skłonności do tąpań na granicy wytrzymałości WET oraz wskaźnik zagrożenia tąpaniami WZT, nie zależą od prędkości odkształcenia skał w badanym zakresie 10-4, lO-1, s-1 Zwrócono uwagę na wskaźniki skłonności skał do tąpań, które zależą od prędkości odkształcenia: wskaźnik potencjalnej energii sprężytej PES, wskaźnik dynamiki rozpadu X i wskaźnik osłabienia tąpnięcia W0T. Wskaźnik potencjalnej energii sprężystej wykazuje wzrost wraz ze wzrostem prędkości odkształcenia dla wszystkich badanych typów litologicz-nych skał. W przypadku piaskowców (rys. 6.1 a) i węgli występuje wyraźne zróżnicowanie wartości PES dla skał pochodzących z różnych kopalń. Natomiast iłowce, mułowce i zlepieńce wykazują jednakowe zmiany dla wszystkich próbek, bez względu na miejsce pobrania (rys. 6.1 b). Wskaźnik dynamiki rozpadu maleje wraz ze wzrostem prędkości odkształcenia dla węgli, iłowców i mułowców, przy czym występujące zależności są jednakowe dla wszystkich próbek tego samego typu litologicznego skały (rys. 6.2). Wskaźnik osłabienia tąpnięcia zależy od prędkości odkształcenia skały tylko dla mułowców i węgla, wykazując analogiczne zmiany dla całego typu litologicznego skały (rys. 6.3). Do wskaźników skłonności skał do tąpań zaliczano również naprężenie krytyczne (doraźna wytrzymałość na ściskanie), jako najbardziej charakterystyczną własność skał, którą można określić w warunkach kopalnianych. Dla globalnego przedstawienia wyników badań skonstruowano trójwymiarowy wykres warstwowy, na którym pokazano zmianę wartości poszczególnych energii właściwych wraz ze wzrostem prędkości odkształcenia. Dla przykładu załączono histogramy dla węgli (rys. 7.1) i dla mułowców (rys. 7.2), gdyż pozostałe typy skał wykazują podobne tendencje zmian. Trójwymiarowe histogramy obrazują nie tylko wpływ prędkości odkształcenia na badane energie, ale również przedstawiają względne wartości poszczególnych energii w stosunku do energii całkowitej. Na analogicznych histogramach przedstawiono wskaźniki skłonności skał do tąpań dla węgli (rys. 7.3) i dla mułowców (rys. 7.4). Wskaźnik [sigma] kr i PES wyraźnie wzrastają, natomiast wskaźnik [lambda] i WOT ulegają zmniejszeniu wraz ze wzrostem prędkości odkształcenia skały, jednakże szybkość zmiany poszczególnych wskaźników zależy od rodzaju skały. Wyniki badań odniesiono do zagadnień profilaktyki tąpaniowej w dwóch skrajnych przypadkach: zalegania słabego pokładu węgla pod mocnym stropem lub mocnego pokładu węgla pod słabym stropem. We wnioskach zestawiono wyniki badań. Końcowym wnioskiem jest stwierdzenie, że zapobieganie tąpaniom wymaga analizy poszczególnych przypadków zalegania układu: pokład-strop, a następnie stosowania odpowiedniego kierowania zarówno postepem frontu eksploatacyjnego dla wywołania odpowiedniej prędkości odkształcenia skał, jak również kontroli stropu dla zmniejszenia magazynowanej energii przez wumuszone zwały lub nawilżanie skał stropowych.

EN

The indexes of rock susceptibility to bumps, which can be determined from uniaxial compression of rock samples in a stiff testing machine have been determined. Experiments have been carried out at kinematic control with longitudinal strain rate ranging between 10-4 to 10-1 s-1. The results have been obtained in the form of a complete stress-strain characteristic. On this basis indexes of rock susceptibility to bumbs have been defined. The stress, strain, stress-strain and energy indexes have been determined. Attention has been paid to the indexes defined from the pre-critical part of the stress-strain characteristic as well as the indexes defined from the pre- and post -critical parts of the characteristic. The influence of strain rate on the indexes of rock susceptibility to bumps for all kinds of Carboniferous rock occurring in the Upper Silesian Coal Basin has been analysed with respect to the whole population of rock samples. The obtained results have been referred to the bump prevention measures in two exstreme cases: a weak seam under a strong roof or a strong seam under a weak roof.