Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Key aspects of the proper formulation of the model in numerical analysis of the influence of mining exploitation on buildings

Florkowska L., Walaszczyk J.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2014

|

Vol. 36, nr 2

17--28

EN

Numerical modelling is an important tool used to analyse various aspects of the impact of underground mining on existing and planned buildings. The interaction between the building and the soil is a complex matter and in many cases a numerical simulation is the only way of making calculations which will take into consideration the co-existence of a number of factors which have a significant influence on the solution. The complexity of the matter also makes it a difficult task to elaborate a proper mathematical model – it requires both a thorough knowledge of geologic conditions of the subsoil and the structural characteristics of the building. This paper discusses the most important problems related to the construction of a mathematical model of a building–mining subsoil system. These problems have been collected on the basis of many years of experience the authors have in observing the surveying and tensometric deformations of the rock-mass and buildings as well as in mathematical and numerical modelling of the observed processes.

2

Wpływ czynnego uskoku na wyrobiska eksploatacyjne w warunkach kopalni węgla kamiennego

Walaszczyk J., Wiewiórka D.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 3

96--102

PL

Zaburzenia tektoniczne, a szczególnie uskoki mają szczególny wpływ na system podziemnej eksploatacji. Jako naturalne obiekty o potencjalnie wysokich możliwościach poślizgowych w fazie czynnej mogą intensywnie oddziaływać na obiekty podziemne, jak i naziemne oraz na ludzi, co jest szczególnie istotne w związku z bezpieczną eksploatacją surowców mineralnych. Wpływ uskoków na górnicze wyrobiska eksploatacyjne oraz możliwe skutki ich wzbudzenia jest szczególnie ważnym problemem w kontekście bezpieczeństwa pracy. W rejonie czynnego uskoku obserwuje się zjawiska wyładowania energii - zwanych w praktyce górniczej odprężeniami. Poślizg na uskoku jako skutek zerwania spójności na jego płaszczyźnie i towarzyszące mu zjawiska dynamiczne, można symulować z zastosowaniem dyskretnych modeli górotworu bazujących na metodach numerycznych. Wyniki symulacji prezentowane są jako zmienne w czasie przemieszczenia, prędkości i przyspieszenia w wybranych punktach. Autorzy pracy postulują, by sygnały końcowe notowane w modelach traktować jako sumę sygnałów wyjściowych wszystkich układów elementarnych składających się na model. Zastosowano analizę, z zastosowaniem cyfrowego filtru dolnoprzepustowego z częstotliwością progową o wielkości ustalonej na podstawie analizy częstotliwościowej sygnału przemieszczeń i zastosowano w przetwarzaniu sygnału prędkości i sygnału przyspieszeń. W pracy zajęto się oddziaływaniem czynnego uskoku na wyrobiska eksploatacyjne w warunkach kopalń węgla kamiennego. Wariantowano w pracy wielkość zrzutu uskoku, a ponadto zatrzymywano eksploatację w skrzydle wiszącym w różnej odległości od uskoku. W wybranych punktach w modelu rejestrowano przemieszczenia poziome i pionowe, a następnie przeprowadzono ich analizę częstotliwościową. Z sygnału przemieszczeń po filtracji wyznaczano prędkości i przyspieszenia.

EN

Tectonic dislocations, especially faults, have a significant influence on the system of underground mining. As natural objects with potentially high sliding ability in the active phase, they may greatly influence both surface and underground objects as well as people, which is particularly important with regard to the exploitation of mineral resources. The influence of faults on excavations and the possible results of their activation are major problems connected with work safety. In the region of an active fault one can observe phenomena of energy discharge — known in mining terminology as distressing. A fault slide which is a result of the breach in the surface continuity and the accompanying dynamic phenomena, can be simulated by means of discrete models of rock mass based on numerical models. Simulation results are presented as displacement, velocity and acceleration in the selected points of the model. The authors postulate that the final signals noted in the models should be treated as a sum of the output signals of all elementary sets comprising a model. The data analysis was based on the use of low-pass filter with cut-off frequency determined on the basis of the frequency analysis of the displacement signal; the frequency analysis was then used in processing the velocity signal and the acceleration signal. This research concerns the influence of the active fault on the excavations in the conditions of a coal mine. Different size parameters of the throw of the fault were applied; and the exploitation of the hanging wall was halted at varied distances from the fault. In the selected points of the model horizontal and vertical displacements were noted; then an analysis of their frequency spectra was performed. After filtering, velocities and accelerations were recovered from the signals.

3

Przyrost temperatury powietrza w okresie przejściowym i zimnym w hali technologicznej wentylowanej w sposób naturalny

Szczęśniak S., Przydróżny E., Pełech A., Walaszczyk J.

Instal

|

2014

|

nr 12

50--52

PL

W artykule omówiono wyniki badań rozkładu temperatury w hali technologicznej wentylowanej systemem naturalnym. Obliczono wartości średniego gradientu temperatury powietrza na różnych wysokościach ponad strefą pracy. Podjęto próbę interpretacji wpływu warunków zewnętrznych i zmian zysków ciepła od urządzeń technologicznych na zmienność tego wskaźnika w czasie oraz wzdłuż wysokości hali.

EN

Article discusses the research results of air temperature distribution in naturally ventilated processing hall. Average value of air gradient at different heights over operational zone were calculated. Authors had a try to interprete the influence of ambient conditions and internal heat load changes to this factor against the time and along the height of the hall.

4

Pionowy rozkład temperatury powietrza w hali technologicznej z wentylacją naturalną

Szczęśniak S., Przydróżny E., Pełech A., Walaszczyk J.

Instal

|

2014

|

nr 9

48--51

PL

W artykule zwrócono szczególną uwagę na rozkład temperatury powietrza w wysokim pomieszczeniu, w którym odbywa się proces technologiczny związany ze znacznym wydzielaniem ciepła. Scharakteryzowano wyniki pomiarów i obliczeń rozkładu temperatury na różnych wysokościach dla wybranych dni w październiku i grudniu. W sposób graficzny przedstawiono obciążenia cieplne pomieszczenia dla charakterystycznych okresów w cyklu rocznym. Dla zobrazowania zmiany temperatury na różnych wysokościach przedstawiono wykresy z rozkładem dobowym oraz z rozkładem wielodniowym. Artykuł powstał w ramach grantu nr N N523 748040 „Gradient temperatury powietrza w pomieszczeniach wentylowanych mechanicznie w systemach wentylacji mieszającej”.

EN

Paper focuses on air temperature distribution in high technological hall with intensive heat emission. Paper describes results of measurements and calculations at different elevations during selected October and December days. Heat load was presented graphically for specific periods in annual mode. For better visualisation of temperature change at different heights, daily and multidayli graphs were presented. Paper was originated within the grant nr N N523 748040 „Air temperature gradient in mechanically ventilated halls with mixing ventilation system applied”.

5

Vibration isolation of variable fan speed in HVAC systems

Przydróżny E., Szczęśniak S., Walaszczyk J.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2014

|

R. 111, z. 2-M

31--44

EN

This article analyses two samples of existing vibration isolation systems. The first sample applies to rubber absorbers, the second, to spring absorbers. The article presents a method of setting the parameters of a second order differential equation describing oscillation movement. The equation parameters were selected on the basis of amplitude measurement and rotation velocity in two representative points – (i) in the resonance and (ii) at the maximum rotation velocity when the influence of the damping factor for the oscillation amplitude can be ignored. Equations of motion simulations were performed and the results were compared with the actual values of displacement and the velocity vibration platform.

PL

W artykule przeanalizowano pracę dwóch rzeczywistych układów wibroizolacji. Pierwszy przypadek dotyczył wibroizolatorów gumowych, drugi przypadek amortyzatorów sprężynowych. Przedstawiono metodę wyznaczania parametrów równania różniczkowego drugiego rzędu opisującego ruch drgający. Parametry równania zostały wyznaczone na podstawie pomiaru amplitudy i prędkości obrotowej w dwóch charakterystycznych punktach: (i) w rezonansie oraz (ii) przy maksymalnej prędkości obrotowej, kiedy wpływ współczynnika tłumienia na amplitudy drgań może zostać pominięty. Przeprowadzono symulacje równania ruchu, a wyniki porównano z rzeczywistymi wartościami przemieszczeń i prędkości platformy wibracyjnej.

6

Istotne problemy modelowania numerycznego oddziaływania eksploatacji podziemnej na obiekty budowlane

Florkowska L., Walaszczyk J., Maj A., Cygan J.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2013

|

Vol. 15, no. 3-4

89--94

PL

Modelowanie matematyczne i numeryczne zagadnień związanych z oddziaływaniem podziemnej eksploatacji górniczej na obiekty budowlane jest, z uwagi na ogromną złożoność zawartych w nim zjawisk i procesów, zadaniem trudnym w realizacji. Zarówno budowa modelu, jak i prowadzenie obliczeń i interpretacja wyników wymagają szerokiej wiedzy oraz dużego doświadczenia. W pracy przedstawione zostały w sposób syntetyczny najistotniejsze problemy modelowania numerycznego powyższych zagadnień. Omówione zostały zarówno metody poznania, idealizacji jak i pozyskiwania danych niezbędnych do prawidłowego skonstruowania modelu oraz jego walidacji i ewaluacji.

EN

Numerical modelling has become an important tool allowing the impacts of mining exploitation on the existing and designed engineering structures to be thoroughly investigated. The interactions between engineering structures and subsiding grounds is are most complex phenomena and in some cases numerical simulation is the only available research method allowing the co-occurrence of a multitude of factors to be taken into account. Because of the complexity of this issue, the development of a full mathematical model is a difficult task, requiring the knowledge of the geological and mining conditions in the area as well as the constructional parameters of the engineering structure being erected. This paper addresses the major issues involved in development of a mathematical model of the engineering structure-ground system. These problems are summarised on the basis of the authors’ extensive experience in the field of monitoring of rock strata subsidence and structural deformation and in mathematical modelling and numerical simulations. Basing on the examples of buildings subjected to the impacts of mining exploitation, the authors identify the major determinants of the type and extent of structural damage and the key elements for model development.

7

Przepisy, odniesienia normowe oraz instrukcje dotyczące projektowania i realizacji budynków narażonych na górnicze oddziaływania deformacyjne

Florkowska L., Walaszczyk J., Cygan J.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2012

|

Vol. 14, no. 1-4

93--102

PL

W pracy zawarty został przegląd przepisów i wymagań odnoszących się do kwestii projektowania i wznoszenia budynków narażonych na oddziaływanie eksploatacji górniczej, znajdujących się w ustawach, rozporządzeniach oraz normach krajowych i Eurokodach. Przedstawione zostały odwołania dotyczące ustalania kategorii geotechnicznej obiektu, wyznaczania oddziaływań deformacyjnych, sprawdzania nośności i komfortu użytkowania budynków. Wymieniono także materiały pomocnicze do projektowania i oraz omówiono najważniejsze kwestie związane z przyjmowaniem warunków wstępnych do obliczeń.

EN

The paper contains an overview of the provisions contained in laws, orders, national standards and Eurocodes relating to a question of designing and erecting buildings exposed to mining exploitation effects. Presented references for determining geotechnical category of the object, determining the deformational influences, checking load capacity and comfort of using of buildings. Mentioned auxiliary materials for design and discusses the major issues associated with taking the initial conditions for calculations.

8

Modeling the impact of active fault on excavation chambers under conditions of Legnica Glogow Copper Area

Walaszczyk J., Wiewiórka D.

AGH Journal of Mining and Geoengineering

|

2012

|

Vol. 36, no. 1

307-314

EN

The paper presents selected issues related to computer modeling of dynamic phenomena in rock mass. There are examples of calculation results presented for the model, where the effects of the releasement of a large fault at different angles of inclination as with conditions found in the Legnica-Glogow Copper Area (LGOM) which have been observed. The illustration of these results are variable in time: displacement, velocity and acceleration, which are all noted at selected points of the model. To complement the picture of the rock mass behavior, observations due to changes in stress were performed, with particular emphasis on the stability of the pillars between chambers.

PL

W pracy przedstawiono wybrane zagadnienia związane z komputerowym modelowaniem zjawisk dynamicznych w górotworze. Zaprezentowano przykładowe wyniki obliczeń dla modelu, w którym obserwowano skutki uwolnienia dużego uskoku przy różnych kątach jego nachylenia w warunkach Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego LGOM. Ilustracją tych wyników są zmienne w czasie przemieszczenia, prędkości i przyspieszenia w wybranych punktach modelu. Uzupełnieniem obrazu zachowania się górotworu są obserwacje zmian stanu naprężenia ze szczególnym naciskiem na stateczność filarów międzykomorowych.

9

Determining mechanical properties and material models of subsoil for buildings in mining areas

Florkowska L., Walaszczyk J., Maj A.

AGH Journal of Mining and Geoengineering

|

2012

|

Vol. 36, no. 1

165-178

EN

This paper discusses issues related to determining impact of mining exploitation on buildings - the analytical process supported by numerical modelling. Numerical simulation tools are used to analyze the interaction between buildings and deforming soil i.a. to accurately forecast the impact of mining work. In order to carry out those analyses correctly, mining, geological and construction conditions have to be investigated reliably. In this paper, issues related to modelling soil have been presented. Particularly in terms of determining mining influences, investigating foundation conditions and assuming a material model. Deformation processes taking place in soil and caused by mining exploitation have been characterized, and forecasting the impact of mining exploitation on surface has been generally discussed. Moreover, requirements concerning identification of subsoil beneath buildings founded on mining areas have been cited and the most important methods have been listed. Then, by concentrating on issues related to accurate analysis of mining influences, numerical modelling has been proposed as a tool to carry out such analysis. In that respect, examples of selecting constitutive equations and determining their values have been presented. Those examples concern two geologic materials: sandy loam and sandstone. Laboratory experiments were carried out for each. Their results and selected constitutive equations have been presented along with determined parameter values. The impact of basic mechanical parameters of soil: elastic modulus and Poisson's ratio on stress distribution beneath wall footing have also been presented.

PL

Zawarta w artykule problematyka związana jest z wyznaczaniem wpływu eksploatacji górniczej na obiekty budowlane przy zastosowaniu metod modelowania numerycznego. Narzędzia symulacji numerycznych stosowane są w analizie współpracy budynku z deformującym podłożem m.in. w celu opracowania szczegółowej prognozy oddziaływania robót górniczych. Warunkiem prawidłowego przeprowadzenia tego rodzaju analizy jest rzetelne rozpoznanie warunków górniczych, geologicznych i konstrukcyjnych. W pracy przedstawione zostały zagadnienia związane z modelowaniem podłoża obiektu w aspekcie wyznaczania oddziaływań górniczych, rozpoznania warunków posadowienia i przyjęcia modelu materiałowego. W tym zakresie scharakteryzowano procesy deformacyjne zachodzące w podłożu wskutek oddziaływania eksploatacji, omówiono ogólnie zagadnienie sporządzania prognozy wpływów eksploatacji górniczej na powierzchnię, przytoczono wymagania dotyczące rozpoznania podłoża obiektów posadowionych na terenach górniczych oraz wymieniono ważniejsze metody tego rodzaju rozpoznania. Koncentrując się następnie na zagadnieniach związanych z opracowaniem szczegółowej analizy oddziaływania eksploatacji zaproponowano zastosowanie modelowania numerycznego, jako narzędzia tego typu analiz. Pod tym kątem przedstawiono przykłady doboru prawa materiałowego podłoża oraz wyznaczenia wartości jego parametrów. Przykłady te dotyczą dwóch materiałów geologicznych: gliny piaszczystej oraz piaskowca. Dla każdego z nich omówiono zakres przeprowadzonych badań laboratoryjnych, przytoczono wyniki oraz przedstawiono wybrane prawo materiałowe z wyznaczonymi wartościami parametrów. Przedstawiona została także analiza wpływu wartości podstawowych parametrów mechanicznych podłoża: modułu sprężystości podłużnej, i współczynnika Poissona na rozkład naprężeń pod ławą fundamentową.

10

Fizykalna identyfikacja dynamicznych modeli górotworu

Walaszczyk J., Wiewiórka D.

Przegląd Górniczy

|

2011

|

T. 67, nr 3-4

17-22

PL

W pracy przedstawiono wybrane zagadnienia związane z komputerowym modelowaniem zjawisk dynamicznych w górotworze. Przeprowadzono dyskusję przydatności fizycznych parametrów górotworu uzyskiwanych w oparciu o badania laboratoryjne. Omówiono problemy w doborze parametrów geomechanicznych używanych w modelowaniu dynamicznym, a także możliwość stosowania analizy odwrotnej na podstawie obserwacji geodezyjnych. Przedstawiono wybrane techniki modelowania zjawisk dynamicznych oraz metody cyfrowej obróbki wyników uzyskanych z modelowania. Zaprezentowano przykładowe wyniki obliczeń dla modelu pękania warstw stropowych w warunkach LGOM. Ilustracją tych wyników są zmienne w czasie przemieszczenia, prędkości i przyspieszenia w wybranych punktach modelu.

EN

Selected problems connected with computer modelling of dynamic phenomena in the rock mass are presented in the work. A discussion on the usefulness of physical rock mass parameters gained on the basis of laboratory tests is carried out. Problems regarding the selection of geomechanical parameters used in dynamic modelling as well as the possibility of use of the inverse analysis on the basis of geodesic observations are discussed. Selected techniques of dynamic phenomena modelling and methods of digital handling of results obtained from modelling are presented. Exemplary results of calculations for a model of roof rocks cracking in conditions of the Legnica-Głogów Copper District are presented. The illustration of these results are variable in time displacements, velocities and accelerations in selected points of the model. The work was carried out in the framework of statutory investigations in the Department of Mining and Geoengineering of the AGH University of Science and Technology.

11

Dobór i kalibracja praw konstytutywnych dla podłoża obiektów budowlanych

Florkowska L., Walaszczyk J., Maj A.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2011

|

Vol. 13, no. 1-4

95--104

PL

W pracy przedstawiono metodykę doboru praw materiałowych dla podłoża budowlanego opracowaną pod kątem modelowania numerycznego. Zawarta w pracy problematyka związana jest z symulacją numeryczną oddziaływania podziemnej eksploatacji górniczej na obiekty budowlane. W zagadnieniach tego typu prawidłowe określenie właściwości podłoża ma szczególnie istotne znaczenie, z uwagi na fakt, że generowane przez procesy eksploatacji górniczej deformacje gruntu stanowią źródło dodatkowych obciążeń budowli. Dobór i kalibrację modelu materiałowego omówiono na dwóch przykładach – piaskowca oraz gliny piaszczystej. Przedstawiono także analizę wpływu wybranych wartości parametrów materiałowych na wyznaczanie stanu naprężenia w gruncie pod ławą fundamentową.

EN

The article describes the selection methods of material laws for a building foundation, developed with respect to numerical modelling. The issues presented concern the numerical simulation of the impact of underground mining activity on buildings. In such cases, it is particularly important to properly determine the properties of the foundation, due to the fact that soil deformations generated by the processes connected with mining activity cause further strain to building structures. The selection and calibration of the material model was discussed with regard to two examples, i.e. sandstone and sandy clay. Additionally, the paper provides an analysis of the effect of selected values of the material parameters on determining strain in the soil underneath the continuous footing.

12

Modelowanie numeryczne stanu naprężenia w sąsiedztwie przodka wyrobiska ścianowego z uwzględnieniem obecności metanu

Florkowska L., Walaszczyk J.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2011

|

R. 35, z. 2

225-233

PL

Znajomość stanu naprężenia górotworu w sąsiedztwie wyrobiska jest istotnym elementem planowania robót górniczych, zwłaszcza w warunkach występowania metanu, często towarzyszącego pokładom węgla kamiennego. Jednym ze sposobów rozwiązywania tego zagadnienia jest modelowanie numeryczne. W pracy zaprezentowano sposób wyznaczania zmian stanu naprężenia w otoczeniu wyrobiska ścianowego oparty na symulacji numerycznej MES. Zastosowany model matematyczny, traktujący węgiel jako ściśliwy ośrodek porowaty, uwzględnia obecność metanu w pokładzie oraz jego przepływ wywołany eksploatacją. Pozwala to na śledzenie zmian stanu naprężenia oraz zmian ciśnienia porowego metanu w pokładzie. Uzyskane wyniki obliczeń porównano z dostępnymi w literaturze wynikami pomiarów ciśnienia metanu.

EN

Knowing the state of stress within rock mass near the exploitation area is a crucial element of planning mining works, especially in areas containing methane, which often happens in case of coal exploitation. One of the solutions to this problem is numerical modeling. This paper presents a method of estimating the changes of the state of stress around long wall exploitation area, based on MES numerical simulation. Mathematical model used here, treating coal as porous compressible medium, considers the presence of methane within rock mass and its flow caused by exploitation. It allows to observe both the changes of the state of stress and of methane porous pressure within rock mass. The results obtained were compared to the results of methane pressure tests available in literature.

13

Analiza oddziaływania eksploatacji podziemnej na budynek kościoła pw. św. Wawrzyńca i Antoniego w Wirku(Ruda Śląska)

Florkowska L., Maj A., Cygan J., Walaszczyk J.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2010

|

Vol. 12, no. 1-4

67--78

PL

Prowadzenie podziemnej eksploatacji górniczej na obszarach miejskich wiąże się nie tylko z degradacją powierzchni, ale powoduje przede wszystkim szkody w istniejącej zabudowie i infrastrukturze technicznej. Uszkodzeniom ulegają także obiekty zabytkowe, które, ze względu na ich wartość historyczną, podlegają szczególnej ochronie. W wyniku eksploatowania kolejnych pokładów, znajdujące się na powierzchni obiekty budowlane narażone są na wielokrotne oddziaływania górnicze, co przy braku odpowiednich zabezpieczeń, prowadzi do systematycznego narastania uszkodzeń konstrukcji. Analiza historii oddziaływań górniczych jest niezbędnym elementem oceny stanu konstrukcji. Odtworzenie przebiegu obciążeń, jakim poddawany był obiekt wskutek deformacji podłoża stanowi podstawę analizy stanu naprężeń występujących w ustroju nośnym budynku. W powiązaniu z obserwacją obiektu analiza tego rodzaju stanowi również źródło wiedzy o zachowaniu się budowli poddanych wielokrotnym obciążeniom górniczym i deformacjom podłoża. W pracy zaprezentowano analizę oddziaływania eksploatacji podziemnej na zabytkowy budynek kościoła pw. św. Wawrzyńca i Antoniego, znajdujący się na terenie Rudy Śląskiej. Przedstawiono rezultaty pomiarów geodezyjnych prowadzonych na punktach obserwacyjnych zainstalowanych na filarach kościoła oraz na okalającej budowlę żelbetowej płycie zabezpieczającej. Materiał pomiarowy uzupełniono dokumentacją fotografi czną obiektu. Przeprowadzona analiza wykazała niekorzystny wpływ podziemnej eksploatacji górniczej na stan konstrukcji kościoła. Zauważono, że wykonany ustrój zabezpieczający w niewystarczającym stopniu chronił budowlę przed oddziaływaniem górniczych deformacji podłoża.

EN

Conducting an underground mining in urban areas is not only associated with the degradation of the surface. Primarily it causes damage to the existing buildings and technical infrastructure. Damage to the historical buildings is the subject of the special protection. As a result of subsequent exploitation of deposits, the buildings located on the surface are exposed to repeated impact of mining activities, which leads to a systematic accumulation of structural damage. The analysis of the history of the mining impacts is essential for assessing the condition of the structure. The reconstruction of the process of load is the basis for the analysis of stress in the structure of the building. The analysis of this type in conjunction with the observation of the object is also a source of knowledge about the behaviour of structure exposed to repeated mining loads. The paper presents the analysis of the impact of underground exploitation on the historic building of the Church of Sts. Lawrence and Anthony, located in Ruda Śląska.

14

Komputerowa symulacja stanu naprężenia w sąsiedztwie wyrobiska górniczego z uwzględnieniem przepływu gazu

Walaszczyk J., Florkowska L.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2010

|

R. 34, z. 2

593-599

PL

W ostatnim czasie polskie górnictwo boryka się ze wzrostem zagrożeń naturalnych, do których należy również zagrożenie metanem. Jak podaje Główny Instytut Górnictwa, już ponad 80% węgla wydobywanych jest w Polsce w warunkach zagrożenia metanowego. Ma to związek zarówno ze zwiększaniem głębokości, jak i koncentracją eksploatacji. Profilaktyka metanowa, polegająca na wcześniejszym odgazowaniu pokładu, jest w warunkach niskiej przepuszczalności polskich węgli bardzo trudna. Dodatkowe zagrożenie stanowią zjawiska gazodynamiczne, w wyniku których zalegający pod dużym ciśnieniem metan może zostać wypchnięty do wyrobiska. Migracja gazu z warstw spągowych do pokładów pierwotnie nie zawierających metanu oraz do wyrobisk stanowi poważne zagrożenie bezpieczeństwa. Przedmiotem pracy było wyznaczenie stanu naprężenia w otoczeniu wyrobiska górniczego, z uwzględnieniem oddziaływania ciśnienia metanu oraz procesu migracji metanu poprzez szczeliny do warstw pierwotnie go nie zawierających. Istotą analizy była symulacja zjawisk zachodzących w masywie skalnym podczas eksploatacji węgla kamiennego, w sytuacji, kiedy możliwa jest migracja metanu z niżej zalegającego pokładu. Zagadnienie rozwiązywane było na drodze modelowania numerycznego, metodą elementów skończonych. Do obliczeń wykorzystano pakiet programów MES-Abaqus.

EN

One of the natural dangers in coal mining in Poland is methane migration between rock layers. The following paper discusses that issue. The main aim of the paper was to obtain stress distribution around mining excavation area, considering the influence of methane pressure and the process of methane migration through gaps into layers previously without it. In particular, the paper presents a simulation of processes occurring in rock mass during coal exploitation when the migration of methane from lower layers is possible. The issue was solved by numerical modelling, using the Finite Element Method. MES-Abaqus code was used for calculations.

15

Wykorzystanie pomiarów geodezyjnych do identyfikacji cyfrowych modeli górotworu

Walaszczyk J., Wiewiórka D.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2010

|

nr 4

23-27

PL

W niniejszym artykule omówiono problem wykorzystania obserwacji geodezyjnych w modelowaniu matematycznym pionowych przemieszczeń powierzchni terenu wywołanych eksploatacją górniczą w warunkach Legnicko-Glogowskiego Okręgu Miedziowego. Przedstawiono dyskusję doboru parametrów geomechanicznych do modelowania matematycznego oraz zaprezentowano przykład symulacji osiadania powierzchni z wykorzystaniem metod numerycznych. Pracę uzupełniono o analizę prędkości i przyspieszeń punktów na powierzchni terenu otrzymanych z modelowania dynamicznego pękania grubej warstwy skalnej.

EN

The problem of use of geodetic observations in a mathematical modeling of vertical ground surface movements induced by opencast mining under conditions of the Legnica and Głogów Copper District is discussed in the article. There is presented a discussion on the subject of selection of geomechanics parameters for mathematical modeling as well as is set forth an example to simulate land surface settlement by applying the digital methods. The article is completed by analysis of speeds and accelerations of the points on the ground surface obtained from a dynamie modeling of cracking of thick dirt bed.

16

Oddziaływanie eksploatacji górniczej na powierzchnię i zabudowę miejską na przykładzie południowej części OG Wirek I

Florkowska L., Maj A., Walaszczyk J., Cygan J.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2009

|

Vol. 11, no. 1-4

21--31

PL

Prognozowanie rodzaju i wielkości oddziaływania eksploatacji w górotworze silnie naruszonym robotami górniczymi jest zagadnieniem niezwykle trudnym. Tymczasem niemal cała eksploatacja węgla kamiennego w naszym kraju przebiega obecnie w takich właśnie warunkach. Bardzo cenne jest więc prowadzenie analiz oddziaływania wybierania złoża w oparciu o materiał pomiarowy. Na tej drodze można bowiem uzyskać praktyczne informacje o zachowaniu się powierzchni naruszonego górotworu. W pracy przedstawiono analizę materiału pomiarowego z obserwacji geodezyjnych powierzchni terenu i budynków w dzielnicy Wirek, w Rudzie Śląskiej. Jej celem była ocena wpływu eksploatacji prowadzonej w latach 2005-2006 przez KWK Pokój na wymieniony obszar starej, miejskiej zabudowy. Przeanalizowano pomiary prowadzone dla linii i punktów rozproszonych na powierzchni terenu oraz na punktach zastabilizowanych na budynkach.

EN

Forecasting the extent and scale of mining impacts in the disturbed rock strata is extremely difficult and yet most mining operations nowadays are continued in such adverse conditions. It is reasonable, therefore, to investigate the impacts of mining activities on the basis of measurement data, which provide valuable practical information about the behaviour of the soil on the surface of the disturbed rock strata. This study provides the analysis of measurement and mine surveying data of the surface and buildings in Wirek, a district of Ruda Śląska (Poland). The aim of the study is to evaluate the impacts of mining operations continued from 2005 to 2006 in the colliery Pokój, on the condition of the old town buildings. Of particular importance are measurements taken at points and base lines on the surface and at control points stabilised on top of buildings.

17

Określenie ciśnienia złożowego metanu na podstawie pomiarów metanonośności oraz badań sorpcyjnych węgla na przykładzie KWK "Krupiński"

Dutka B., Walaszczyk J., Wierzbicki M.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2009

|

R. 33, z. 1

145-152

PL

Właściwa ocena niektórych zagrożeń naturalnych wymaga znajomości wartości ciśnienia złożowego metanu, którego bezpośredni pomiar jest bardzo trudny. Powyższe stwierdzenie skłoniło autorów do podjęcia próby opracowania pośredniej metody wyznaczania tego parametru. W pracy przedstawiono metodę, której podstawę stanowi izoterma całkowitej zawartości metanu, wyznaczona dla węgla pobranego z miejsca pokładu o znanej metanonośności. Artykuł prezentuje wyniki zastosowania podanej metody dla węgla pochodzącego z KWK "Krupiński".

EN

The coal seam methane pressure seems to be a main parameter which is necessary for evaluating the probability of occurrence of some hazards in hard coal mine industry. An in situ measurement of this parametere is very difficult, so it was necessary to find an indirect method of such measurements. The laboratory method is generally based on the shape of the isotherm of the total methane content in the examined coal. The coal for the laboratory tests should be collected from a place in a coal bed where the methane content is well known. This paper presents an application of the worked out method to the estimation of the coal seam methane pressure level in the coal mine "Krupiński".

18

Analiza spektralna drgań budynku wywołanych wstrząsami górniczymi

Walaszczyk J., Hachaj S., Barnat A.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2009

|

R. 33, z. 1

591-604

PL

Drgania budynków wywołanych wstrząsami górniczymi rejestrowane są poprzez pomiar prędkości albo przyspieszenia. Powstaje pytanie co do jakości tych pomiarów w kontekście np. obliczenia jednej z ww. wielkości na podstawie pomiaru drugiej z nich. Odpowiedzi na tak postawione pytanie szukano drogą analizy spektralnej prędkości i przyspieszenia pomierzonych dla dwóch wstrząsów oraz przyspieszenia obliczanego numerycznie na podstawie pomierzonej prędkości. Wykazano niedoskonałość takiego sposobu postępowania.

EN

Building vibrations are registered by the measurements of velocity and acceleration. There is question of the quality of these measurements as far as, for example, calculating one of those variables based on the other one is concerned. The answer to this question was searched for by means of spectral analysis of velocity and acceleration measured velocity.

19

Analiza efektywności modelowania cyfrowego drgań budynku wywołanych wstrząsami górniczymi

Walaszczyk J., Hachaj S., Barnat A.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2009

|

R. 33, z. 3/1

395-406

PL

Spowodowane eksploatacją górniczą zjawiska dynamiczne (np. utrata stateczności górotworu) wywołują drgania zarówno samego górotworu jak i budynków usytuowanych na powierzchni. Prowadzone są liczne prace, których celem jest pomiar lub prognoza ww. wstrząsów oraz będących ich skutkiem drgań. Jednym ze sposobów prognozowania drgań jest modelowanie cyfrowe (np. metodą elementów skończonych). Modelowanie to obarczone jest licznymi ograniczeniami. Do najważniejszych z nich należą trudności w identyfikacji modelu cyfrowego górotworu oraz budynków przez co jakość uzyskiwanych wyników modelowania cyfrowego jest ciągle niewystarczająca. W pracy niniejszej jakość modelowania cyfrowego oceniono w oparciu o porównanie drgań budynku (modelowanego metodą elementów skończonych) z drganiami rejestrowanymi odpowiednią aparaturą geofizyczną. Podstawą porównań drgań modelowych oraz pomierzonych stanowi ich analiza spektralna.

EN

Dynamic occurrences caused by mining exploitation (e.g. the loss of rock mass stability) result in vibrations of both the rock mass and the building situated on its surface. There are many projects concentrating on measuring or predicting quakes mentioned above and vibrations caused by them. One of the ways of predicting vibrations is digital modeling (e.g. using the Finite Element Method). This type of modeling is restricted in many ways. The most important restrictions include difficulties in identifying digital model of rock mass and buildings, which makes the quality of test results in digital modeling still inefficient. In this paper, the quality of digital modeling is based on the comparison of building vibrations (modeled with FEM) with vibrations recorded with suitable geophysical devices. The basis of the comparison of modeled and measured vibrations is their spectral analysis.

20

Tectonostratigraphic model of the Late Cretaceous inversion along the Nowe Miasto–Zawichost Fault Zone, SE Mid-Pol ish Trough

Krzywiec P., Gutowski J., Walaszczyk J., Wróbel G., Wybraniec S.

Geological Quarterly

|

2009

|

Vol. 53, No 1

27-27

EN

The Cenozoic tectonic evolution of the Polish Platform reflects repeated changes in loading condi tions at the Al pine–Carpathian and Arctic–North Atlantic margins of the European continent. After the Late Cretaceous–Paleocene main phase of the Mid-Polish Basin inversion, a second phase of limited uplift of the Mid-Polish Swell occurred during the Middle–Late Eocene. End Eocene and Early Oligocene subsidence of narrow grabens on the Fore-Sudetic Monocline was coeval with normal fault ing in the East Alpine foredeep basin and the development of the Central European rift system. At the sametime the Outer Carpathian flysch basins were rearranged, presumably in response to the build-up of compressional stresses at crustal levels, whilst subsidence and erosion patterns changed in the Carpathian Foreland from being dominated by the NW–SE trending Mid-Pol ish Swell to being controlled by the development of the W–E trending Meta-Carpathian Swell. At the end of the Oligocene the Fore-Sudetic graben system propagated into the area of the Trans-European Suture Zone and the Sudetes and remained active during the Early and Middle Miocene. This was paralleled by intensified subduction activity and thrusting of the Carpathians and the development of their flexural foredeep basin. A short early Sarmatian episode of basement in volving transpression along the SW margin of the Mid-Pol ish Swell correlates with the termination of north-directed nappe transport in the Outer Carpathians. This was followed by eastward migration of the subsidence centre of the Carpathian Foredeep Basin and the gradual termination of tectonic activity in the grabens of the Polish Lowlands. After a period ofpost-orogenic relaxation the present-day compressional stress regime built up during the Pliocene and Quaternary. Intensified ridge push forces exerted on the Arctic–North Atlantic passive margins contribute to this compressional stress field that is dominated by collision-related stresses reflecting continued indentation of the Adriatic Block. This sequence of events is interpreted in terms of changing tectonic loads in the Carpathians, Alps and at the NW passive margin of Europe. The complex and diachronous interaction of mechanically coupled and uncoupled plates along collision zones probably underlies the temporally varying response of the Carpathian Foreland that in addition was complicated by the heterogeneous structure of its lithosphere. Progressively increasing ridge push on the passive margin played a secondary role in the stress differentiation of the study area.