Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zonation of deposits of hard coals of different porosity in the Upper Silesian Coal Basin

Bukowska M., Sanetra U., Wadas M.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2016

|

T. 32, z. 1

5--24

EN

The article presents the results of tests of porosity of the Upper-Silesian Coal Basin (USCB) hard coals. The porosity was determined for various lithotypes of hard coal, collected in different areas of the Upper-Silesian Coal Basin. Samples of hard coal were collected in 60 seams of 16 coal mines, from the depth of approximately between 350 and 1200 m. There are also presented differences in values of open porosity of coal depending on the depth of occurrence, as well as chronostratigraphic and tectonic correlation of a seam. Uniaxial compression strength of the tested coals falls in the strength class from very low to very high (from 8.1 to 51.5 MPa), open porosity is 0.68–12.5% and total porosity is 3.29–17.45%. With an increase in depth, in general, open porosity of coals decreases. There is an apparent decrease in open porosity correlated with the age of hard coals. It was observed that the lower and upper limits of open porosity ranges of variability shift towards lower values the older the coals are, from the Łaziskie Beds to the Jaklowieckie Beds. The older the coals the greater the average drop in the share of open porosity in total porosity from 60% for the youngest coals to merely several per cent for the oldest ones. The highest values of total porosity (over 10%) were observed in the youngest coals (Cracow sandstone series and siltstone series). Older coals reached more diversified values of total porosity (3.29–17.45%). Based on the conducted tests, zones correlated with tectonics of the basin and with deposition of lithostratigraphic beds of specific age, where values of porosity of hard coals differ, were determined in the area of the USCB. However, in spite of their correlation to a structural unit, the coals demonstrated a decrease in open porosity with an increase in their geologic age. Thus, there is an apparent influence of the deposition depth of coal within a given structural unit on open porosity following the age of coal, i.e. correlation to an older and older chronostratigraphic unit. [...]

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań porowatości węgli kamiennych w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Porowatość określono dla różnych litotypów węgla kamiennego, które pobrano z różnych rejonów Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Węgle kamienne pobrano z 60 pokładów w 16 kopalniach, z głębokości od około 350 do 1200 m. Przedstawiono zróżnicowanie wartości porowatości otwartej węgla od głębokości zalegania, pozycji chronostratygraficznej pokładu oraz przynależności do jednostki tektonicznej. Wytrzymałość na ściskanie przebadanych węgli mieści się w klasie wytrzymałości od bardzo małej do bardzo dużej (od 8,1 do 51,5 MPa), porowatość otwarta wynosi 0,68–12,5%, a porowatość całkowita wynosi 3,29–17,45%. Ze wzrostem głębokości, generalnie, porowatość otwarta węgli maleje. Zaobserwowano przesuwanie się dolnej i górnej granicy przedziałów zmienności porowatości otwartej w kierunku niższych wartości ze wzrostem wieku węgli, od warstw łaziskich do warstw jaklowieckich. Ze wzrostem wieku węgli średni udział porowatości otwartej w porowatości całkowitej wynosi od 60% dla węgli najmłodszych do zaledwie kilkunastu procent dla węgli najstarszych. Największe wartości porowatości całkowitej (powyżej 10%) stwierdzono w węglach najmłodszych (krakowska seria piaskowcowa i seria mułowcowa). Węgle starsze osiągnęły wartości porowatości całkowitej od kilku do kilkunastu procent (3,29–17,45%). Na podstawie przeprowadzonych badań wyznaczono w obszarze GZW strefy związane z tektoniką zagłębia i z występowaniem warstw litostratygraficznych określonego wieku, w których węgle kamienne różnią się wartościami porowatości. Jednakże, bez względu na przynależność do jednostki strukturalnej, węgle wykazywały zmniejszanie się porowatości otwartej wraz ze zwiększaniem się ich wieku geologicznego. Zatem jest obserwowany wyraźny wpływ głębokości zalegania węgla w obrębie danej jednostki strukturalnej na porowatość otwartą wraz ze wzrostem wieku węgla, czyli przynależnością do coraz starszej jednostki chronostratygraficznej. [...]

2

Method for determination of the range of failure zone around macrocracks surface in rock medium

Wadas M.

Archives of Mining Sciences

|

2013

|

Vol. 58, no. 1

269--282

EN

In this work a method, developed by the author, of microscopic investigations of deformation structures occurring in rock medium is presented. This method is based on adoption of multi-stage complex procedure encompassing numerous diverse examinations and measurements. As a result of following this method, information about geometrical features of microfractures and microfissures distribution (coordinates, length, occurrence frequency and directions of propagation) is obtained, which in turn allow to determine the range and intensity of destruction zones around macroscopic fissures in investigated samples. Testing was performed on selected three samples of the Tumlin Sandstone (three microscopic sections), representing the following states of stress-strain: sample no. 1 (σ3 = 200 MPa confining pressure and ε1 = 5% longitudinal strain) sample no. 2 (σ3 = 300 MPa confining pressure and ε1 = 10% longitudinal strain) sample no. 3 (σ3 = 300 MPa confining pressure and ε1 = 15% longitudinal strain) On the basis of conducted research it has been stated that increasing confining pressure σ3 = σ2 results in the increase of number and range of microfissures occurrence. At confining pressure σ3 = σ2 200 MPa and longitudinal strain ε1 = 5% a zone of intensive fracturing is noticeable, reaching about 6mm from the surface of macroscopic fracture. However, at higher confining pressure and higher longitudinal strains (σ3 = σ2 300 MPa and ε1 = 10% as well as σ3 = σ2 300 MPa and ε1 = 15%) microcracks and microfissures cover almost whole volume of the sample.

PL

W artykule przedstawiono opracowaną przez autora metodę badań mikroskopowych struktur deformacji występujących w ośrodku skalnym. Metoda ta polega na zastosowaniu wieloetapowej złożonej procedury obejmującej wiele różnorodnych badań i pomiarów. W wyniku jej przeprowadzenia uzyskuje się informacje o geometrycznych cechach rozkładu mikrospękań i mikroszczelin (współrzędne, długość, częstość występowania i kierunki rozprzestrzenienia), które z kolei pozwalają na określenie zasięgu i intensywności strefy zniszczenia wokół pęknięć makroskopowych w badanych próbkach. Do badań zastosowano grubo ławicowy dolno triasowy piaskowiec pochodzący z północnej części obrzeżenia Gór Świętokrzyskich z okolic Tumlina. Piaskowiec charakteryzuje się zmienną barwą, od czerwono-brunatnej do jasnobrązowej, drobnym i średnim uziarnieniem oraz spoiwem krzemionkowo-żelazisto-ilastym. Głównym składnikiem skały są dobrze obtoczone miejscami ostrokrawędziste ziarna kwarcu o średnicy od 0,1 do 1,0 mm (średnio 0,5 mm). Badania właściwości mechanicznych piaskowca tumlińskiego wykonano w Pracowni Odkształceń Skał Instytutu Mechaniki Górotworu PAN w Krakowie. Badania piaskowca przeprowadzono na próbkach cylindrycznych o średnicy 22,5 mm i dwukrotnie większej wysokości w trójosiowym stanie naprężeń, pod zmiennym ciśnieniem okólnym w zakresie od 0 do 400 MPa. Próbki piaskowca początkowo poddano działaniu wszechstronnego hydrostatycznego naprężenia σ1 = σ2 = σ3, które odpowiadało zadanemu ciśnieniu okólnemu, a następnie przy stałej wartości tego ciśnienia, próbki obciążano siłą osiową do zadanej z góry wartości odkształcenia podłużnego. Badania wykonano w kilkunastu cyklach. Jeden cykl obejmował przeprowadzenie badań dla czterech próbek piaskowca pod stałym ciśnieniem okólnym i zadanym z góry zmiennym odkształceniem podłużnym dla każdej próbki innym wynoszącym 5%, 10%, 15% i 20%. Po uzyskaniu przez próbkę wymaganego odkształcenia podłużnego, odciążano ją do wartości zerowej naprężenia różnicowego następnie wyciągano ją z komory ciśnieniowej aparatu, szczegółowo oglądano i fotografowano. Z uzyskanych podczas badań przebiegu krzywych w układzie naprężenie różnicowe względem odkształcenia podłużnego i poprzecznego (rys. 2.) wynika, iż przy zwiększającym się ciśnieniu okólnym wzrasta wytrzymałość próbki oraz odpowiadające jej odkształcenia podłużne i poprzeczne. Poniżej wartości 200 MPa ciśnienia okólnego próbki pękały krucho, a pęknięcie poprzedzone było odkształceniami sprężystymi i niewielkimi odkształceniami trwałymi. Pęknięcie to było raptowne i towarzyszyły mu efekty akustyczne. Dla ciśnień okólnych - powyżej 200 MPa - próbki charakteryzowały się ciągliwym charakterem niszczenia, lecz zanim zaczęły pękać, osiągały znaczne odkształcenia. Próbki piaskowca po wykonanych badaniach w trójosiowym stanie naprężeń spojono w żywicy epoksydowej w celu utrwalenia powstałych deformacji (pęknięć i szczelin). Żywica epoksydowa zabarwiona kolorem niebieskim, migrując przez strukturę próbek skalnych, wypełniła pustki - pory i szczeliny powstałe podczas badań trójosiowych. Spojony piaskowiec pocięto na fragmenty - plastry (grubości kilku milimetrów), równolegle do osi pionowej próbek z których przygotowano szlify mikroskopowe. Badania mikroskopowe szerokiej gamy szlifów, autor przeprowadził przy pomocy mikroskopu optycznego firmy „Olympus” zintegrowanym z cyfrowym aparatem fotograficznym. Dla charakterystycznych obszarów w obrębie szlifów mikroskopowych wykonano serie kolorowych zdjęć fotograficznych w 25 i 100 krotnym powiększeniu. Na podstawie przeprowadzonej analizy rozwoju mikroskopowych struktur deformacji w próbkach piaskowca wyróżniono dwa typy niszczenia materiału skalnego. W pierwszym typie zniszczenia, części materiału nie objęte pęknięciem są wolne od zniszczeń, jedynie w bezpośrednim sąsiedztwie strefy pęknięcia (powierzchni ścinania) występują mikropęknięcia i mikroszczeliny. Próbka jest ścinana skośnie do podstawy, a kąt nachylenia powierzchni pęknięcia względem podstawy próbki wykazuje tendencję malejącą ze wzrostem ciśnienia okólnego. W drugim typie zniszczenia, powstały intensywnie spękane strefy. Skupienia mikropęknięć i mikroszczelin wyraźnie rozprzestrzeniają się w znacznej objętości próbki. Różnica między dwoma typami zniszczenia uwidoczniła się także w liczebności i zasięgu mikropęknięć i mikroszczelin występujących w sąsiedztwie powierzchni pęknięć oraz intensywnie spękanych stref (pasm). Do badań mikroskopowych struktur deformacji metodą komputerowej analizy obrazu fotograficznego, wytypowano trzy próbki piaskowca (trzy szlify mikroskopowe piaskowca) odpowiadające następującym stanom naprężeniowo-odkształceniowym: próbka nr 1 (σ3 = 200 MPa ciśnienia okólnego i ε1 = 5% odkształcenia podłużnego) próbka nr 2 (σ3 = 300 MPa ciśnienia okólnego i ε1 = 10% odkształcenia podłużnego) próbka nr 3 (σ3 = 300 MPa ciśnienia okólnego i ε1 = 15% odkształcenia podłużnego) Na podstawie przeprowadzonych obserwacji mikroskopowych wydzielono dla w/w szlifów obszary z charakterystycznymi strefami rozwoju spękań i wykonano dla nich serię kolorowych zdjęć fotograficznych, tworzących profile pomiarowe. W profilach pomiarowych zarejestrowano wszystkie mikroszczeliny. Zdjęcia wykonano w powiększeniu 100-krotnym, prostopadle do osi pionowej próbki, tak aby stykając się ze sobą obejmowały ciągłe przejście z obszarów pozbawionych pęknięć lub obszarów nieznacznie zniszczonych, w strefy ze spękaniami obejmującymi powierzchnie poślizgu. Profile pomiarowe obejmowały swym zasięgiem fragment powierzchni szlifu mikroskopowego o długości około 11 mm i wysokości 1,0 mm. Przygotowanie danych wejściowych do analizy komputerowej wykonano w dwóch etapach. W etapie pierwszym zeskanowano zdjęcia z profili pomiarowych, a następnie za pomocą programu Photo Shop wydzielono struktury deformacji. W etapie drugim zastosowano program Scion Image, za pomocą którego dla ogółu wydzielonych mikroszczelin określono następujące parametry: • numer porządkowy mikroszczeliny, • współrzędne x, y środka mikroszczeliny, • długość mikroszczeliny, • wartość kąta zawartego pomiędzy kierunkiem rozprzestrzenienia się mikroszczeliny a powierzchnią poślizgu W efekcie przetwarzania danych, program Scion Image nadaje każdej wydzielonej mikroszczelinie numer porządkowy. Program skanuje powierzchnie przetworzonego obrazu, następnie zlicza wydzielone mikroszczeliny przyporządkowując im kolejny numer. Program oblicza współrzędne środka x, y, długość i kąt nachylenia każdej wydzielonej mikroszczeliny. Następnie za pomocą arkusza kalkulacyjnego, oznaczono odległość każdej wydzielonej mikroszczeliny od makroskopowej powierzchni pęknięcia, stanowiącej początek profilu pomiarowego. Określono również kąt nachylenia dla każdej wydzielonej mikroszczeliny względem powierzchni pęknięcia makroskopowego. Na podstawie uzyskanych danych wykonano zbiorcze wykresy liczebności, długości i kierunków rozprzestrzenienia mikroszczelin w funkcji długości profilów pomiarowych. W oparciu o analizę wyników badań stwierdzono co następuje: 1. Zwiększające się ciśnienie okólne σ3 = σ2 i odkształcenie podłużne próbki ε1 powoduje wzrost liczby mikroszczelin. 2. W próbce nr 1 (σ3 = σ2 = 200 MPa i ε1 = 5%) zarejestrowana liczba mikroszczelin w początkowej części profilu pomiarowego (bezpośrednie sąsiedztwo powierzchni poślizgu) jest znacznie większa niż w dalszej jego części. 3. W próbce nr 2 i nr 3 (σ3 = σ2 = 300 MPa i ε1 = 10% oraz σ3 = σ2 = 300 MPa i ε1 = 15%) mikropęknięcia i mikroszczeliny rozprzestrzeniają się i obejmują znaczną objętość próbki, toteż ich liczebność w funkcji długości profilu pomiarowego nie wykazuje większego zróżnicowania. 4. Zwiększenie ciśnienia okólnego i skrócenia osiowego próbek wpływa na wzrost sumarycznej długości pomierzonych mikroszczelin. 5. Kierunki rozprzestrzenienia mikroszczelin względem powierzchni poślizgu w trzech seriach pomiarowych są do siebie zbliżone.

3

Chronostratigraphic and depth variability of porosity and strength of hard coals in the Upper Silesian Basin

Bukowska M., Sanetra U., Wadas M.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2012

|

T. 28, z. 4

151-166

EN

This article presents values of porosity and compression strength of hard coals from the area of the Upper Silesian Coal Basin. The change of the stage of carbonification, which results from conversion of coal substance in the process of coalification, is a source of many changes in the structure of coal. These changes exert influence on values of physical parameters, including the values of porosity and strength. Porosity and compression strength change with the degree of carbonification, a result of the depth of deposition. This study determined the values of effective porosity of coals and their strength considering the age chronology of coal seams and the depth of their occurrence. It examined coals of the Cracow Sandstone Series, the Mudstone Series, the Upper Silesian Sandstone Series, and the Paralic Series from depths ranging from about 350 m to 1200 m. The authors have shown that effective porosity of the Upper Silesian coals changes for particular stratigraphic groups and assumes values from a few to a dozen or so per cent, while compression strength from several to several dozen megapascals. It has been observed, from a chronostratigraphic perspective, that there is a shifting of the upper and lower limits of intervals of porosity variations towards higher values for younger coals. With the increase in compression strength, value of porosity in particular stratigraphic groups generally decreases. However, no regular changes were observed inmean, uniaxial compressive strength with the increase in the age of subsequent stratigraphic groups. On the other hand, for bright coal and semi-bright coal, a visible decrease in compression strength with the depth of deposition of strata was observed.

PL

W artykule przedstawiono wartości porowatości i wytrzymałości na ściskanie węgli kamiennych z obszaru Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Zmiana stopnia uwęglenia, który wynika z przemian materii węglowej w procesie uwęglenia, jest źródłem wielu zmian w strukturze węgla. Zmiany te wpływają na wartość parametrów fizycznych, w tym na wartość porowatości i wytrzymałości. Porowatość i wytrzymałość na ściskanie zmieniają się ze stopniem uwęglenia, który wynika z głębokości zalegania. Przedstawione w artykule wartości porowatości efektywnej węgli i ich wytrzymałość zostały opracowane z uwzględnieniem chronologii wiekowej pokładów węgla i głębokości ich występowania. Przebadano węgle krakowskiej serii piaskowcowej, serii mułowcowej, górnośląskiej serii piaskowcowej i serii paralicznej, z głębokości od około 350 m do około 1200 m. Autorzy wykazali, że porowatość efektywna węgli górnośląskich zmienia się dla poszczególnych grup stratygraficznych i przyjmuje wartości od kilku do kilkunastu procent a wytrzymałość na ściskanie od kilkunastu do kilkudziesięciu megapaskali. Zaobserwowano, w ujęciu chronostratygraficznym, przesuwanie się górnej i dolnej granicy przedziałów zmienności porowatości w kierunku wyższych wartości dla węgli młodszych. Ze wzrostem wytrzymałości na ściskanie wartość porowatości w poszczególnych grupach stratygraficznych generalnie maleje. Nie zaobserwowano natomiast regularnych zmian średniej wytrzymałości na jednoosiowe ściskanie ze wzrostem wieku kolejnych grup stratygraficznych. Dla węgla błyszczącego i półbłyszczącego wykazano natomiast wyraźny spadek wytrzymałości na ściskanie z głębokością zalegania pokładów.

4

The post-peak failure properties and deformational structures of rock under conventional triaxial compression conditions

Bukowska M., Sanetra U., Wadas M.

Archives of Mining Sciences

|

2007

|

Vol. 52, no 3

297-310

EN

This paper presents the results of conventional triaxial compression tests conducted on samples of the Carboniferous and Triassic sandstones. The test results related to the Carboniferous sandstones from the Upper Silesian Coal Basin have been obtained for strain rates and confining pressures ranging from [...] and from O MPa to 70 MPa, respectively. The authors paid particular attention to the post-peak failure modulus, as it is the parameter which is most difficult to determine from the post-peak branch of the stress-strain curve obtained in a series of triaxial tests. Furthermore, a method is presented that has been designed to study microscopic deformational structures under conditions of high confining pressures of the order of 200 MPa to 300 MPa and the progressive axial shortening of the specimens ranging from 5% to 15%. The method makes it possible to determine the orientation of the microscopic fractures and cracks in rocks as a function of the distance from the macroscopic sliding surface.

PL

W artykule przedstawiono wyniki testów konwencjonalnego trójosiowego ściskania karbońskich i triasowych piaskowców drobnoziarnistych. Eksperymenty w trójosiowym stanie naprężenia, w warunkach konwencjonalnego trójosiowego ściskania zmierzające do określenia zależności pomiędzy modułem pokrytycznym a prędkością odkształcenia i ciśnieniem okólnym, prowadzono w serwosterowanej maszynie wytrzymałościowej MTS-810 NEW. Sterowanie maszyną wytrzymałościową odbywało się za pomocą prędkości przemieszczenia tłoka; różnym stałym prędkościom przemieszczenia odpowiadały prędkości odkształcenia próbek z przedziału od [...]. W badaniach stosowano komorę ciśnieniową typu KTK firmy UNIPRESS, która umożliwiła prowadzenie eksperymentów przy ciśnieniu okólnym sięgającym 70 MPa. Wyniki badań modułu pokrytycznego piaskowców karbońskich z Górnośląskiego Zagłębia Węglowego przedstawiono w postaci zależności między modułem pokrytycznym a prędkością odkształcenia, przy ciśnieniu okólnym jako parametrze. Wartości modułu pokrytycznego jako funkcji prędkości odkształcenia dla piaskowca drobnoziarnistego zmieniają się zgodnie z funkcją potęgową, podobnie jak w wielu innych przypadkach ciała stałego. Ponieważ jednak prędkości zmieniają się w szerokim zakresie pięciu rzędów wielkości, bo od W-s do 10-1 S-I, moduł pokrytyczny wyrażono jako funkcję dziesiętnego logarytmu prędkości odkształcenia uzyskując zależność liniową. Oceniając wpływ wzrostu ciśnienia okólnego na moduł pokrytyczny stwierdzono, że wielkość modułu jest zróżnicowana i zależy od wartości ciśnienia i od typu skały. Generalnie jednak wzrost ciśnienia okólnego powoduje zmniejszenie się wartości modułu pokrytycznego. W przypadku piaskowców drobnoziarnistych zależność tę dla stosowanego zakresu ciśnień od O do 70 MPa najlepiej opisuje funkcja wielomianu drugiego stopnia. W dalszej części artykułu zaprezentowano metodę badań mikroskopowych struktur deformacji w warunkach wysokich ciśnień okólnych od 125 do 300 MPa i postępującego skrócenia osiowego próbek w zakresie od 5 do 15%, która pozwala określić orientację mikropęknięć i mikroszczelin w skale w funkcji odległości od makroskopowej powierzchni poślizgu. Badaniami objęto mikroskopowe struktury deformacji powstałe w próbkach piaskowca tumlińskiego podczas przeprowadzonego testu trójosiowego ściskania. Na podstawie obserwacji mikroskopowych struktur deformacji w próbkach piaskowca stwierdzono dwa typy niszczenia materiału skalnego. Pierwszy typ zniszczenia, który charakteryzuje się wyraźnym pojedynczym pęknięciem zaobserwowano w próbkach piaskowca badanych przy ciśnieniu okólnym poniżej 200 MPa. Drugi typ zniszczenia występował przy ciśnieniu okólnym powyżej 200 MPa. W próbkach piaskowca pojawiały się wtedy pojedyncze lub podwójne intensywnie spękane strefy w postaci pasm biegnących między dolną a górną podstawą próbki piaskowca. Znajomość wartości parametrów pozniszczeniowych skał i górotworu ma pierwszorzędne znaczenie dla rozwiązywania wielu złożonych zagadnień inżynierskich, w tym do prognozowania zachowania się górotworu na różnych głębokościach, projektowania obudowy wyrobisk górniczych czy prognozowania zagrożenia tąpaniami. Szeroka analiza struktur deformacyjnych obserwowanych w skali mikro, które powstają w skałach w wyniku ich zniszczenia, może znaleźć, poprzez pewne podobieństwo z powstającymi strukturami deformacyjnymi w warunkach naturalnego zalegania skał, zastosowanie przy wykrywaniu stref uskokowych i spękań wokół nich. Przy szerszym rozpoznaniu zagadnienia analiza ta może również okazać się przydatna w prognozowaniu niekorzystnych zjawisk geomechanicznych w górotworze.

5

Pokrytyczne własności skał w trójosiowym stanie naprężenia sygnalizowane emisją akustyczną

Krzysztoń D., Bukowska M., Sanetra U., Gawryś J., Wadas M.

WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie

|

2002

|

nr 5

41-42

PL

Dla określenia pokrytycznych własności skał w trójosiowym stanie naprężenia prowadzono badania w sztywnej maszynie wytrzymałościowej MTS-810 NEW z serwomechanizmem, przy zastosowaniu komory ciśnieniowej 70 MPa. Przeprowadzono kompleksowe badania dla próbek typowych skał karbońskich (piaskowce, mułowce, iłowce, węgle), zwięzłych i spękanych, o gładkiej i szorstkiej powierzchni spękań. W eksperymentach stosowano różne wartości ciśnienia okólnego w zakresie 0 do 70 MPa przy stałej prędkości odkształcenia podłużnego próbki skalnej, lub różne wartości prędkości odkształcenia w zakresie 10-5 do 10-1 s -1 przy stałym ciśnieniu okólnym. W wybranych eksperymentach prowadzona była rejestracja emisji sejsmoakustycznej. Tak szeroki zakres badań umożliwia przeprowadzenie analizy wyników w zastosowaniu do zagadnień górniczych na różnych głębokościach i do zjawisk o charakterze statycznym lub dynamicznym.

EN

Experimental tests in the stiff testing machine MTS 810 New at application of the pressure chamber 70 MPa were carried out for typical Carbon rocks (sandstones, mudstones, siltstones, coals). The compact and fractured rocks and the samples with fractures of smooth and rough surfaces were investigated. The parameters of experiments were confining pressure in the range 0 is to 70 MPa, or longitudinal strain rate in the range 10-5 is to 10-1 s-1. In the chosen experiments the acoustic emission was registered. This wide range of investigations enables the analysis of the results in the application to mining problems occurring at different depth and to phenomena of static and dynamic symptoms.

6

Parametry fizyczne surowców skalnych a ich przydatność w budownictwie i drogownictwie

Bukowska M., Gawryś J., Sanetra U., Szedel D., Wadas M.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2000

|

T. 16, z. 2

43-58

PL

W artykule przedstawiono grupę podstawowych parametrów fizycznych (w tym mechanicznych) skał zwięzłych będących podstawą wstępnej oceny surowców skalnych pod kątem ich przydatności do zastosowań przemysłowych w budownictwie i drogownictwie. Są wśród nich: wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na zginanie, gęstość objętościowa, nasiąklowość, ścieralność i mrozoodporność. Na ich podstawie wskazano kierunki wykorzystania badanych skał (dolomitu, diabazu i porfiru) w budownictwie ogólnym (kształtki budowlane, kamień łupany do wykonywania murów oraz elementów do licowania ścian), budownictwie drogowym, mostowym i wodnym (krawężniki uliczne, mostowe i drogowe), jak również do produkcji kruszyw do nawierzchni drogowych i kolejowych. Podkreślono również znaczenie niektórych parametrów fizycznych (w tym wytrzymałościowo-odkształceniowych) wykorzystywanych dotychczas do rozwiązywania różnych zagadnień i zastosowań nietypowych z zakresu górnictwa podziemnego i budownictwa tunelowego. Niektóre z nich (własności pokrytyczne, wyrażające się np. modułem spadku) uzyskuje się stosując w badaniach laboratoryjnych generację nowoczesnych maszyn wytrzymałościowych z możliwością serwokontroli i odpowiednio dużą sztywnością.

EN

In this paper some basic physical parameters of compact rocks have been described. These parameters are used for the evaluation of the usefulness of rock materials in construction industry and road-making. Among these parameters the most important are: compressive strenght, density, frost resistance, absorbability and abrasion resistance. Investigations were made for different types of rock materials as dolomite, diabase and porphyry. Results of the investigations indicate possibilities of the utilisation of certain rocks in the construction industry. Also possible application in road, brodge, railways and waterways construction are shown. But in case of tunneling or underground mining basic parameters are not sufficient. Investigations of particular rock parameters must be performed with the special emphasise on strenght and strain criteria, if raw materials are supposed to be used in such industries. Measurements of some specific parameters, like post-critical properties (for instance a drop modulus), can be done only in laboratories, equipped in new generation of strain machines with features of the servo control and high stiff parameters.