Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Relation Between Shear Stress and Shearing Time in Selected Lubricant Compositions

Czarny R.

Tribologia

|

2018

|

nr 3

25--33

EN

The paper presents the results of studies of the influence of fillers introduced into lubricating greases on changes in values of shear stresses in resulting lubricant compositions. These fillers were powders of graphite, molybdenum disulphide, and PTFE. They are added to grease to improve their tribological properties. They also impact the rheological properties of lubricating compositions, especially on the course of the shear stress, whose value decreases with the duration of the flow of these compositions. Knowledge of changes in the value of this stress is essential in designing central lubrication systems in which these compositions may be used. Tests were performed on lithium grease without fillers as well as on a composition of this grease with the fillers mentioned above. Measurements were carried out using a Rheotest 2.1 rheometer by changing the shearing time at selected gradients of shear rate. Test results have shown that both the kind of filler and the shearing time have an impact on the value of shear stress in the tested lubricant composition.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad wpływem wypełniaczy wprowadzanych do smarów plastycznych na zmianę wartości naprężenia stycznego powstałych kompozycji smarowych. Wypełniaczami tymi były proszki grafitu, dwusiarczku molibdenu oraz PTFE. Dodawane są one do smarów dla poprawy ich właściwości tribologicznych. Wpływają też na właściwości reologiczne kompozycji smarowych, a szczególnie na przebieg naprężenia stycznego, którego wartość maleje w miarę upływu czasu przepływu tych kompozycji. Znajomość zmian wartości tego naprężenia jest istotna podczas projektowania układów centralnego smarowania, w których te kompozycje mogą być stosowane. Badaniom poddano smar litowy bez wypełniaczy oraz kompozycje tego smaru z wymienionymi wypełniaczami. Pomiary prowadzono na reometrze rotacyjnym Rheotest 2.1, zmieniając czas ścinania przy wybranych wartościach gradientu tego ścinania. Wyniki badań wykazały, że rodzaj wypełniacza jak też czas ścinania mają wpływ na wartość naprężenia stycznego w badanej kompozycji.

2

The application of seismic interferometry for estimating a 1D S-wave velocity model with the use of mining induced seismicity

Czarny R., Pilecki Z., Drzewińska D.

Journal of Sustainable Mining

|

2018

|

Vol. 17, iss. 4

209--214

EN

The main objective of this paper is to present the usefulness of the seismic interferometry method to determine the S-wave velocity model of the rock mass affected by exploitation in the KGHM Rudna copper ore mine. The research aim was achieved on the basis of seismic data, acquired from seismograms, of 10 strong seismic events of magnitude greater than 2.6. They were recorded by a pair of seismometers deployed on mining terrain. In the first stage, the Rayleigh wave between seismometers was estimated. Then, the group velocity dispersion curves of fundamental and first higher modes were identified. Finally, inversion of the dispersion curves to a 1D S-wave velocity model up to 500m in depth was obtained. The velocity model was determined for the part of the rock mass partially affected by mining. The results confirm similar rock mass structure and velocities of the subsurface layers as those obtained by the archival 3D model. In both models, a high degree of correlation in the boundary location between the overburden of the Cenozoic formations and the bedrock of the Triassic formations was observed. The applied methodology can be used to estimate the S-wave velocity model in other mining regions characterized by strong seismicity.

3

Fizyczne podstawy metody interferometrii sejsmicznej

Czarny R.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 101

195--202

PL

Interferometria sejsmiczna jest dynamicznie rozwijającą się metodą, której pierwsze zastosowania sięgają początków obecnego stulecia. Aktualnie znajduje coraz szersze zastosowanie w zagadnieniach m.in. obrazowania głębokich struktur ziemi oraz utworów przypowierzchniowych, monitorowania procesów wulkanicznych oraz analizowania wpływu silnych trzęsień ziemi na obiekty budowlane. Metoda ta pozwala na odtworzenie odpowiedzi impulsowej tzw. funkcji Greena ośrodka pomiędzy parą odbiorników na podstawie zarejestrowanych w tym samym czasie sejsmicznych pól falowych na tych odbiornikach. W wyniku odpowiednich operacji matematycznych metoda ta zamienia zarejestrowane na odbiornikach koherentne fale sejsmiczne o nieznanym czasie oraz miejscu ich wzbudzenia na układ tzw. wirtualnych źródeł emitujących sejsmiczne pole falowe z dowolnego odbiornika. W artykule przedstawiono fizyczne uzasadnienie wyników eksperymentu akustyki odwróconego czasu (ang. time-reversed acoustics) według Derode i in. (2003), które jest zarazem wytłumaczeniem metody interferometrii sejsmicznej. Eksperyment laboratoryjny w pierwszym etapie polegał na rejestracji akustycznego pola falowego wyemitowanego na brzegu naczynia wypełnionego cieczą i stalowymi prętami. Następnie rejestracje zostały odwrócone w czasie i wysłane powtórnie do wewnątrz naczynia i odebrany po przeciwnej stronie. Zarejestrowany na końcu sygnał okazał się zbliżony do sygnału wyemitowanego, pomimo przejścia przez ośrodek wielokrotnie rozpraszający. Doświadczenie to uzasadniono wykorzystując technikę korelacji wzajemnej (ang. cross-correlation), zasadę superpozycji pola falowego oraz zasadę wzajemności Rayleigha.

EN

Seismic interferometry is a geophysical method which has been developing very rapidly over the last decade. It has been applied to image deep structures of the Earth as well as near-surface, monitor volcanic processes, geothermal reservoirs within exploitation, rock mass deformation induced by mining, landslides, ground water storage, ice sheet or the impact of strong earthquakes to buildings. The vast majority of these applications use ambient seismic noise as a seismic source. This method involves reconstructing thte impulse response, the socalled Green’s function, between pair of receivers based on the wave field registered by them. Using seismic interferometry with various data processing flows the registered coherent seismic waves by the receivers can be changed to virtual sources which are placed in the receiver locations. In the article, the physical derivation of the time-reversed acoustics experiment which was introduced by Derode et. al. (2003) is presented. This derivation also explains the seismic interferometry method. The laboratory experiment contained two phases. First, an acoustics signal was emitted into the medium with hundreds of scatterers (cube with liquid and rods) and registered on the opposite side of the medium. Then, registrations were reversed and emitted back. Finally, the wave field refocused exactly in the point of initial excitation. Derode et. al. explain these results using the cross-correlation technique, superposition and Rayleigh’s reciprocity principles.

4

Influence of fillers on the rheological properties of their compositions with lubricating greases

Czarny R.

Tribologia

|

2017

|

nr 3

47--55

EN

The paper presents the results of studies on the influence of fillers, introduced into lubricating greases, on the rheological properties of resultant grease compositions. These fillers were graphite and PTFE powders. They are added to greases in order to improve their tribological properties. They also affect their rheological properties, and they mainly change the value of the shear stress in grease during its flow in a lubrication system. Knowledge of this value is important in designing automated central lubrication systems in chich these compositions may be used. Measurements during experimental tests were performed by means of a rotary rheometer Rheotest 2.1. Tests were performed on pure lithium and bentonite greases, with the addition of oxidation and corrosion inhibitors as well as compositions of these greases with different shares of the above mentioned fillers. These tests were performed by changing the gradient of shearing rate. Test results have shown that both the kind of grease and the kind of filler introduced into this grease affect the rheological properties of produced grease compositions.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad wpływem wypełniaczy wprowadzanych do smarów plastycznych na właściwości reologiczne powstałych kompozycji smarowych. Wypełniaczami tymi były proszki grafitu i PTFE. Dodawane są one do smarów w celu poprawy ich właściwości tribologicznych. Wpływają też na ich właściwości reologiczne, a głównie na zmianę wartości naprężenia stycznego w smarze podczas jego przepływu w układzie smarowniczym. Znajomość tej wartości jest ważna podczas budowy zautomatyzowanych układów centralnego smarowania, w których mogą być wykorzystane te kompozycje. Pomiary podczas badań doświadczalnych przeprowadzono na reometrze rotacyjnym Rheotest 2.1. Badaniom poddano smary litowy i bentonitowy czyste, z dodatkami inhibitorów utleniania i korozji oraz kompozycji tych smarów z udziałami wymienionych powyżej wypełniaczy. Badania te prowadzono, zmieniając gradient prędkości ścinania. Wyniki badań wykazały, że zarówno rodzaj smaru, jak też rodzaj wypełniacza wprowadzonego do tego smaru mają wpływ na własności reologiczne wytworzonych kompozycji smarowych.

5

Skuteczność rejestracji zestawu pomiarowego strimera sejsmicznego Seismobile

Pilecki Z., Czarny R., Chamarczuk M., Krawiec K., Pilecka E.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 93

143--154

PL

W pracy przedstawiono wyniki testów mających na celu dobór konstrukcji podstawy geofonu w zestawie pomiarowym strimera Seismobile dla zapewnienia możliwie optymalnej rejestracji sygnału sejsmicznego. Zestaw ten składa się ze stalowej płyty z przymocowanymi od dołu podporami (nóżkami), a od góry zamocowanym geofonem. Istotnym elementem zestawu pomiarowego są nóżki, które mają zapewnić możliwie najlepszy kontakt z podłożem, zachować stateczność zestawu pomiarowego przy przesuwaniu się strimera sejsmicznego na kolejną pozycję pomiarową, oraz zapewnić wystarczająca odporność na ścieranie przy przesuwaniu po powierzchni terenu. Przetestowano 6 różnych kształtów stalowych podstaw dla geofonu zestawu pomiarowego strimera Seismobile. Wszystkie testy przeprowadzono w identycznych warunkach pomiarowych w celu uniknięcia wpływu ośrodka pomiarowego. Wyniki testów pokazały, że wszystkie stalowe podstawy zniekształcają sygnał sejsmiczny ze względu na wartości amplitud oraz widma amplitudowego. Najkorzystniejsze wyniki uzyskano dla pionowych prędkości drgań, które w akceptowalny sposób były zniekształcone. W tym przypadku wartości amplitud oraz kształt i wartości widma dla testowanych podstaw są bardzo podobne do wyników dla czujnika referencyjnego. W przypadku składowych poziomych radialnej X i transwersalnej Y rejestracje są silnie, w podobny sposób zniekształcone. W ogólnym ujęciu stalowe podstawy powodowały wzmocnienie wartości amplitudy dla niższych częstotliwości w zakresie od kilku do ponad 100 Hz oraz wytłumienie wyższych częstotliwości. W grupie testowanych stalowych podstaw najkorzystniejsze wyniki, mając na uwadze wszystkie kryteria, w tym związane ze statecznością zestawu pomiarowego, posiada podstawa E.

EN

The results of tests for the selection of construction of the base geophone of the Seismobile landstreamer measuring set to ensure the optimal recording seismic signal were presented. The set comprises a steel plate with legs attached to the bottom, and top mounted geophone. The legs, which are to ensure the best possible contact with the ground, keep the stability of the measuring set when moving the landstreamer to the next measurement position, and provide sufficient abrasion resistance when moving along the terrain surface are an important element of the set. We tested 6 different shapes of steel bases for the landstreamer geophone measuring set. All tests were conducted under identical measuring conditions in order to avoid the influence of the surrounding medium. Test results showed that all the steel base distort the seismic signal due to the amplitude values and the amplitude spectrum. The most preferred results were obtained for the Z vertical velocity vibration, which were distorted in an acceptable manner. In this case, the amplitudes and the spectrum of the tested bases were very similar to the results achieved for the reference sensor. In the case of registrations for X radial horizontal velocity and Y transversal velocity, they were both strongly distorted. In general, the steel base caused amplification of amplitude value for the lower frequency range from a few to more than 100 Hz and an attenuation of higher frequencies. In the group of tested steel basis, a E base achieved the best possible result, taking all the criteria into account, including those related to the stability of the measuring system when Seismobile moves along the profile.

6

Możliwości systemu Seismobile w przestrzennym zobrazowaniu sejsmicznym i georadarowym podłoża szlaków komunikacyjnych

Pilecki Z., Czarny R., Matuła R., Krawiec K., Harba P., Pilecka E., Barnaś M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 93

181--195

PL

W artykule przedstawiono możliwości przestrzennego zobrazowania sejsmicznego i georadarowego podłoża szlaków komunikacyjnych za pomocą nowatorskiego systemu Seismobile. Przedstawiono badania testowe symulujące pomiar systemem Seismobile składającego się w części pomiarowej z 4 linii pomiarowych oraz anteny georadarowej. Szerzej opisano metodykę pomiarową, przetwarzania oraz interpretacji badań sejsmicznych i georadarowych. Parametry metodyki pomiarowej badań sejsmicznych zostały dobrane dla oceny możliwości zastosowania trzech metod: profilowania refrakcyjnego, profilowania MASW oraz profilowania refleksyjnego. Badania georadarowe zostały wykonane antenami o częstotliwości dominującej 250 MHz oraz 100 MHz. Sejsmiczny i georadarowy obraz 3D został wykonany dla obszaru o wymiarach 6 na 46 m i składał się z modeli 3D pól prędkości fali podłużnej i poprzecznej oraz dwóch modeli georadarowych 3D dla anten 250 i 100 MHz. Ważniejsze granice sejsmiczne i georadarowe zostały skorelowane z danymi geologicznymi pozyskanymi z otworów geologiczno-inżynierskich wykonanych w rejonie badań. Na sejsmicznych, jak i georadarowych obrazach 3D jednoznacznie zaznacza się granica stropu bardziej sztywnej warstwy żwirów i iłów pylastych na głębokości około 12 m. Pozostałe granice zaznaczają się mniej wyraźnie, przy czym najbardziej interesujące wyniki otrzymano z profilowania refrakcyjnego i profilowania georadarowego z użyciem anteny 100 MHz. W pracy pokazano również, że możliwe jest uzyskanie interesujących wyników za pomocą jednej linii strimera sejsmicznego. W tym przypadku uzyskany dwuwymiarowy obraz jest bardziej wiarygodny dla mniej skomplikowanych warunków geoogiczno-inżynierskich.

EN

This article presents the capabilities of the seismic and GPR spatial imaging using the innovative Seismobile system. The presented experimental surveys simulated the measurement of the Seismobile system, with the help of four landstreamer lines and GPR antenna. The methodology of acquisition, processing and interpretation of seismic and GPR measurements was broadly described. Settings of seismic acquisition methodology were selected in terms of three techniques: refraction profiling, MASW profiling and reflection profiling. GPR measurements were performed with 250 MHz and 100 MHz antennas. 3D seismic and GPR image was taken for a 6 m x 46 m area and consisted of the P-wave and S-wave velocity fields and two 3D radarograms for 250 MHz and 100 MHz antennas. Significant seismic and GPR horizons were correlated with geological data from boreholes, drilled in the research area. The roof of harder layer of gravel and sandy loam is explicitly marked at the depth of approximately 12 m on the 3D seismic and GPR images. Other borders are marked less clearly. The most interesting results were obtained from refraction profiling and GPR profiling using 100 MHz antenna. In the paper the authors show that conducting measurements with one line of the landstreamer is also possible to obtain interesting results. In that case, the obtained two-dimensional image is more reliable for less complicated geological and engineering conditions.

7

Charakterystyczne cechy radarogramów w badaniach georadarowych górotworu wokół podziemnego wyrobiska górniczego

Pilecki Z., Harba P., Krawiec K., Czarny R., Chamarczuk M., Pilecka E., Łątka T.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

T. 72, nr 5

86--96

PL

Metoda georadarowa coraz częściej znajduje zastosowanie w badaniach jakości górotworu wokół podziemnych wyrobisk górniczych. Do podstawowych zadań badawczych należy lokalizacja pustek i stref rozluźnień, jak również większych spękań, uskoków i innych stref osłabienia. Uzyskanie użytecznych radarogramów jest trudne ze względu na wpływ wielu czynników pochodzenia górniczego zakłócających pomiar oraz względnie silne efekty fal wielokrotnych i rewerberacji. W pracy podjęto próbę sklasyfikowania refleksów na radarogramach z pomiarów GPR w podziemnych wyrobiskach górniczych. Podzielono charakterystyczne efekty na dwie grupy pochodzące od granic obiektów górniczych np.: powierzchni wyrobisk, elementów obudowy i wyposażenia wyrobisk itp. oraz od granic naturalnych o wyraźnym kontraście właściwości elektromagnetycznych, np.: pustek i stref rozluźnień, granic litologicznych, większych spękań, uskoków itp. W pracy przedstawiono przykłady takich radarogramów zarejestrowanych w badaniach wykonanych antenami 250 MHz i 100 MHz w wyrobiskach dołowych w różnych warunkach geologicznych. W podsumowaniu sformułowano uwagi dotyczące prowadzenia badań GPR w wyrobiskach górniczych w sposób możliwie efektywny.

EN

Ground Penetrating Radar (GPR) is more and more often used to determine the quality of rock-mass around underground excavations. The main purposes of using GPR underground are localization of voids and looseness zones, as well as greater discontinuities and other weak zones. High quality radarograms are hard to obtain due to influence of factors of mining origin and relatively strong effects of multi-reflected waves and reverberations. In the article various types of GPR signal reflections were identified and classified. Characteristic effects visible on radarograms were divided into two groups. First group consists of reflections from mining objects like excavation surfaces, support elements and underground infrastructures. Second group consists of reflections from natural borders of distinct contrast of electromagnetic properties like voids and looseness zones, greater fractures, faults, lithological borders and others. The article presents examples of radarograms registered in underground excavations by antennas with central frequencies 250 MHz and 100 MHz in many different geological conditions. In conclusions, remarks for effective use of GPR method in underground excavations were formulated.

8

Porównanie parametrów częstotliwościowo-amplitudowych sejsmicznych źródeł mechanicznych

Pilecki Z., Chamarczuk M., Kubańska A., Isakow Z., Czarny R., Krawiec K., Pilecka E., Sierodzki P.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2015

|

nr 89

33--50

PL

Pomiary sejsmiczne w zastosowaniach do celów inżynierskich można prowadzić z wykorzystaniem różnych źródeł sejsmicznych. Wybór odpowiedniego źródła jest jednym z czynników przy projektowaniu pomiarów, który decyduje o zasięgu głębokościowym badań i rozdzielczości wynikowego obrazu sejsmicznego. Efektywność danego źródła sejsmicznego zależy nie tylko od parametrów technicznych samego źródła, ale także właściwości badanego ośrodka geologicznego, parametrów rejestracji oraz sposobu przetwarzania i interpretacji danych sejsmicznych. W pracy przedstawiono wyniki badań sejsmicznych, mające na celu porównanie parametrów różnych źródeł sejsmicznych w identycznych warunkach pomiarowych na terenie Instytutu Technik Innowacyjnych EMAG w Katowicach. Porównano dwa sejsmiczne źródła mechaniczne: młot o masie 4 kg oraz kafar zasilany elektrycznie o masie uderzającej 100 kg. Rejestracje wykonano z użyciem 3-składowych geofonów o częstotliwości własnej 4,5 Hz. W wyniku pomiarów uzyskano rejestracje składowych Z, Xi Y prędkości drgań dla 1, 3 oraz sześciokrotnego składania udaru młotem i kafarem. Wykonano obliczenia parametrów amplitudowo-częstotliwościowych zastosowanych źródeł sejsmicznych takich jak: maksymalna amplituda składowych i wypadkowa maksymalnej amplitudy prędkości drgań, tłumienie amplitudy, energia sygnału, zakres częstotliwościowy głównej energii sejsmicznej, częstotliwości dominujące. Obliczone parametry amplitudowo-częstotliwościowe wskazały na kafar jako źródło sejsmiczne pozwalające uzyskać korzystniejsze wyniki w związku z większym zasięgiem głębokościowym, łatwiejszym przetwarzaniem interpretacją danych sejsmicznych oraz korzystniejszej rozdzielczości obrazów wynikowych. Natomiast podkreślono, że użycie młota w zadaniach niewymagających większego zasięgu głębokościowego jest jak najbardziej korzystne, gdyż efekt uzyskany przy kilkunastokrotnym składaniu sygnału jest zbliżony do użycia kafaru.

EN

A variety of seismic sources has been developed for use in seismic method for engineering purposes. The choice of an appropriate energy source is one of the parameters used in designing the seismic acquisition survey, that choice determines the maximum depth range and seismic resolution. The effectivity of the seismic source depends not only on the source parameters itself, but also upon the environmental conditions, recording parameters and the interpretation of the seismic data. These factors affect the amplitude and spectral content of the seismic wave propagating in subsurface. This paper presents the results of the seismic survey comparing different sources parameters under identical survey conditions at a single site in Institute of Innovative Technologies EMAG, Katowice. We compared two mechanical seismic sources: 4-kg sledgehammer and an electrically operated weight-drop of impact mass 100 kg. The survey was conducted with 3-component geophones of a natural frequency of 4.5 Hz. As a result of the survey, we acquired Z, X and Y component vibration velocity records for 1, 3 and 6 stacking numbers for both the sledgehammer and weight-drop. The following amplitude-frequency parameters were calculated: maximum amplitude for 3 components and net velocity value, amplitude damping, signal energy, main seismic energy frequency range and dominant frequencies. The calculated parameters showed that weight drop is the source capable of generating records of better quality due to the larger depth range, easier processing and interpretation of seismic records and a higher resolution of the output results. However, it was pointed out that use of the sledgehammer in surveys with no need of a larger bigger depth range, is by far more profitable, as the outcome of multifold stacking number with sledgehammer is similar to that of the weight-drop.

9

Charakterystyka szumu sejsmicznego wytworzonego przez pracujący wentylator szybu górniczego

Laszczak M., Czarny R.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2015

|

nr 89

51--62

PL

Wykorzystanie szumu sejsmicznego jako źródła fal do rozpoznania pola prędkości utworów przypowierzchniowych metodami sejsmiki inżynierskiej jest coraz bardziej popularne. W miejscach zurbanizowanych, gdzie prowadzenie pomiaru przy pomocy większego źródła takiego jak np. kafar jest utrudnione, zastosowanie szumu sejsmicznego jako źródła może być jedynym rozwiązaniem. Przed przystąpieniem do rozpoznania pola prędkości konieczna jest jednak dokładna analiza szumu. W artykule przedstawiono przykład charakterystyki lokalnego szumu sejsmicznego zarejestrowanego w pobliżu pracującego wentylatora w sąsiedztwie szybu wentylacyjnego kopalni węgla kamiennego. Wyznaczono główne jego parametry: średnią wartość maksymalnych amplitud prędkości i przyspieszenia, częstotliwość dominującą, zakres częstotliwości głównej energii oraz kierunkowość i zasięg oddziaływania. Otrzymane wyniki, a w szczególności opracowany sposób analizy kierunkowości szumu sejsmicznego, mogą poprawić błędy związane z estymacją pola prędkości fal sejsmicznych oraz wspomóc etap projektowania badań metodami sejsmiki inżynierskiej.

EN

Seismic noise used as a source of seismic waves in the identification of the wavefield in near-surface geology is increasingly common. In urbanised sites, using large active sources such as weight-drop in geophysical survey might be limited. Therefore, seismic noise could be an alternative. Performing a precise seismic wavefield analysis before its recognition is mandatory. An example of seismic noise characteristic recorded near a working ventilator in a ventilation shaft of coal mine was provided. Major seismic noise parameters such as mean maximum amplitude values of velocity and acceleration, dominant frequency, frequency range of the main signal energy, range of influence and directionality are set. The obtained results and seismic noise directionality analysis, in particular, could minimise mistakes related to the estimation of seismic velocities and help in designing seismic engineering surveys.

10

Rozpoznanie stref zagrożenia gazogeodynamicznego metodą tomografii sejsmicznej na przykładzie pola XXVIII/1 w ZG Rudna

Pilecki Z., Laskowski M., Porębski K., Pilecka E., Jach D., Czarny R., Wróbel J., Piasecki P., Krawiec K., Koziarz E., Harba P.

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2015

|

nr 4

109--120

PL

Badania miały na celu rozpoznanie właściwości górotworu w aspekcie występowania anomalii sejsmicznych, mających związek ze zjawiskami gazogeodynamicznymi w rejonie pola XXVIII/1 w ZG „Rudna”. Badania były ukierunkowane na rozpoznanie właściwości warstwy dolomitu w stropie wyrobisk górniczych. Zostały one przeprowadzone w rejonach o kilkusetmetrowych wymiarach, z wykorzystaniem 96 czujników, specjalnie rozmieszczonych i zainstalowanych oraz kilkudziesięciu otworów strzałowych, w których odpalano 100-300 g ładunek MW. W wyniku badań obliczono i opracowano mapy izolinii zmian parametrów sejsmicznych. Posłużyły one do sformułowania wniosków odnośnie do zmian właściwości górotworu oraz do zaprojektowania i wykonania otworów kontrolnych. Wyniki badań można również wykorzystać przy prowadzeniu robót przygotowawczych i eksploatacyj-nych w polu XXVIII/1.

EN

The study aimed to identify the properties of the rock mass in terms of seismic anomalies relevant to the recognition of gaso-geodynamic threat zones in the area of XXVIII/1 field in the Rudna copper ore mine. The research was carried out in dolomite layer in the roof of the mine workings. This was done in areas with several hundreds meters dimension, using 96 geophones, especially arranged and installed, and several tens of blast holes, which were fired 100-300 grams of explosives. In the result, maps of seismic parameters' changes were calculated and performed. These were used to formulate conclusions about changes in the properties of the rock mass and for the design and construction of control boreholes. The test results can also be used to carry out preparatory and exploitation works in the XVIII/1 field in Rudna copper ore mine.

11

Źródła drgań w sejsmice inżynierskiej

Pilecki Z., Harba P., Czarny R., Cielesta S., Pszonka J.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 7

22--31

PL

Źródła drgań służą do wyzwalania energii sejsmicznej w postaci fali sejsmicznej, która jest następnie rejestrowana przez czujniki drgań. W zastosowaniach inżynierskich korzysta się ze źródeł aktywnych i pasywnych. Spośród źródeł aktywnych najbardziej rozpowszechnione jest użycie młota, kafara, materiałów wybuchowych oraz wibratorów. W zależności od rodzaju projektowanych badań sejsmicznych wybierane jest źródło dające oczekiwany zasięg głębokościowy o odpowiedniej rozdzielczości sejsmogramu. Materiały wybuchowe generują największą energią sejsmiczną w szerokim paśmie częstotliwości spośród przedstawionych w artykule źródeł sejsmicznych. Udar młotem jest najbardziej rozpowszechniony w zastosowaniach inżynierskich. Źródłami pasywnymi w sejsmice inżynierskiej są głównie drgania spowodowane przejeżdżającymi samochodami, pracą maszyn lub człowieka. W artykule szerzej omówiono niektóre aktywne źródła sejsmiczne wytwarzane przez światowych producentów, które mogą mieć zastosowanie w badaniach inżynierskich. Porównano parametry techniczne wybranych kafarów oraz wibratorów sejsmicznych. Sformułowano kryteria wyboru właściwego źródła w badaniach sejsmicznych.

EN

Vibration sources are used to generate seismic energy in the form of seismic wave which is recorded by vibration sensors. Active and passive seismic sources are applied in seismic engineering. Sledgehammers, weight-drops, explosives and vibrators are the most commonly-used among active ones. They are easy to operate and transport. Depending on the geological engineering task the appropriate energy-efficient seismic source with expected penetration depth and resolution is being chosen. Explosives have the highest generated seismic energy in broadband frequency among seismic sources presented in this paper. However, they produce permanent destructions of the tested geological medium so that they are banned in urban areas. Vibrations generated by passive seismic sources used in seismic engineering are mainly produced by heavy vehicles, working machinery and human activities. This paper presents and describes the selected active seismic sources of the world´s leading geophysical companies applied in seismic engineering. A comparison of technical parameters of the selected weigth drops and seismic vibrators was devised. Finally, criteria for selecting the appropriate seismic source were formulated.

12

Przegląd zastosowania metody interferometrii sejsmicznej

Czarny R.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 7

84--91

PL

Artykuł w sposób przeglądowy przedstawia szerokie możliwości zastosowania interferometrii sejsmicznej. Metoda jest stosunkowo nowa, mając na uwadze pierwsze eksperymenty wykonane w 2001 roku, i aktualnie znajduje się w fazie dynamicznego rozwoju. W pracy omówiono jej zastosowanie w wielu zagadnieniach związanych z odwzorowaniem budowy wnętrza Ziemi oraz warstw przypowierzchniowych, a także zagadnień geoinżynierskich z np. monitorowania czynnych osuwisk. Przedstawione przykłady badań zostały opublikowane w uznanych czasopismach naukowych.

EN

The aim of this paper is to review the wide range of seismic interferometry applications. Despite the fact that only 10 years have passed since the first application was implemented in seismology, seismic interferometry is currently used in many issues beginning with analysis of the Earth´s deep interior and ending with the time-laps velocity changes at active landslides. The presented research results were published in leading scientific journals.

13

Możliwości wykorzystania interferometrii sejsmicznej w górnictwie

Marcak H., Pilecki Z., Isakow Z., Czarny R.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 7

74--83

PL

Metoda interferometrii sejsmicznej znalazła zastosowanie w zagadnieniach rozpoznawania budowy geologicznej głębokiego podłoża i w sejsmice poszukiwawczej do odwzorowania budowy ośrodka. Istnieje również możliwość wykorzystania tej metody dla potrzeb górniczych. W części wstępnej przedstawiono podstawy matematyczne i fizyczne metody interferometrii sejsmicznej. Następnie omówiono możliwości wykorzystania tej metody w rozwiązywaniu problemów geologiczno-górniczych. Scharakteryzowano rodzaje zjawisk sejsmicznych, występujących na terenach górniczych, możliwych do wykorzystania w interferometrii sejsmicznej. Omówiono przykłady sytuacji geologiczno-górniczych, w których metoda interferometrii sejsmicznej może dostarczyć wartościowej informacji.

XX

Seismic interferometry method has been used to identify the deep geological structure of the ground and seismic exploration for mapping the structure medium. It is also possible to use this method for mining purposes. In the introductory part we present the mathematical foundations and physical methods of seismic interferometry. It then discusses the possibility of using this method in solving geological-mining tasks. Seismic phenomena occurring in mining areas and suitable for application in seismic interferometry have been described. Examples of geological and mining situation in which seismic interferometry method can provide valuable information have been presented.

14

Eksperymentalne badania położenia nieciągłości, pustek i stref rozluźnień w górotworze za pomocą georadaru otworowego

Łątka T., Czarny R., Krawiec K., Kudyk M., Pilecki Z.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2010

|

nr 77

67-75

PL

W pracy omówiono wyniki eksperymentów mających na celu ocenę efektywności rozpoznania położenia nieciągłości oraz pustek i stref rozluźnień w górotworze za pomocą georadaru otworowego. Do badań wykorzystano georadar otworowy szwedzkiej firmy Mala GeoScience AB z antenami o częstotliwości 100 MHz. Badania rozpoznania położenia uskoku w pokładzie węgla przeprowadzono w warunkach dołowych w jednym z wyrobisk górniczych KWK Marcel. Badania rozpoznania położenia pustek i stref rozluźnień przeprowadzono na terenie pogórniczym płytkiej eksploatacji rud cynku i ołowiu w niecce bytomskiej koło Piekar Śląskich. Pokazano zalety i ograniczenia przeprowadzonego rozpoznania za pomocą georadaru otworowego. Uzyskane wyniki są obiecujące i zachęcają do zaprojektowania dalszych badań w zróżnicowanych warunkach geologiczno-górniczych.

EN

In the article, a result of experiments directed on effectiveness recognition of discontinuous, empties, and fracture zones in rock mass by the help of borehole georadar. For experiment borehole georadar of Mala GeoScience AB with 100 MHz antenna has been used. Researches of fault location determination in 507 coal bed have been carried out in underground conditions in one of the excavation of Marcel coal mine. Researches of empties and fracture zones location has been carried out on post mining terrain of shallow zinc and lead ores exploitation in bytomska syncline near Piekary Śl. town. Some advantages and limitations of borehole georadar use has been underlined. Obtained results are encouraging for next tests in different geological and mining conditions.

15

Ekologiczne aspekty smarowania maszyn.

Czarny R., Lawrowski Z., Potrykus J.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2005

|

Vol. 40, nr 1

7-24

PL

Rozważa się możliwości zmniejszenia zanieczyszczenia środowiska naturalnego spowodowanego smarowaniem. Następujące grupy działań mają temu sprzyjać: tworzenie odpowiednich środków smarnych, właściwe rozwiązania konstrukcyjne i stosowanie właściwych technik smarowania, odpowiednia eksploatacja maszyn i urządzeń.

EN

In this paper possible methods for the reduction of lubricant pollution in the natural environment were considered. The proposed methods are multi-channel oriented. First of all, the currently used lubricants shall be replaced by biodegradable lubricants, which is especially important in open lubrication systems. Recommended are, as far as it is possible, closed lubrication systems, lubrication automation, custom designed sealing systems and the use of self-lubricating materials. The quality of lubricant materials shall be maintained by proper filtering devices and all leakage shall be prevented. The latter ones, even in small but cumulative amounts, pose a real threat to the environment. All these aspects were discussed and illustrated with examples of actual design solutions.

16

Podstawy doboru kompozycji litowych smarów plastycznych z wypełniaczami do zautomatyzowanych układów smarowania maszyn

Czarny R.

Tribologia

|

2005

|

nr 4

33-44

PL

W pracy omówiono podstawy doboru kompozycji litowych smarów plastycznych, zawierających wypełniacze w postaci proszku PTFE, grafitu oraz MoS2 do smarowania węzłów tribologicznych maszyn za pomocą układów centralnego smarowania. Przedstawiono wyniki badań nad wpływem tych wypełniaczy (w ilości od 1 do 15%) na wartości naprężeń stycznych, powstających podczas przepływu kompozycji smarowych w przewodach centralnego smarowania. Badania te przeprowadzono przy różnych wartościach gradientów prędkości ścinania, co pozwoliło na ocenę przebiegu analizowanych zjawisk zarówno w warstwie przyściennej jak też w warstwach bardziej od ścianki oddalonych.

EN

A current tendency in the lubrication of highly loaded friction pairs is the use of lubricant compositions made of the base grease and different types of grease fillers. These are mostly solid lubricants like graphite and disulphide molybdenum, as well as pulverized plastics like PTFE powders. These substances enhance in a considerable way the load transfer capabilities of ordinary grease lubricants. There are many information concerning the tribological properties of these compositions in available textbooks and literature on the subject. Missing however are information on the rheological properties of these lubricants, which is gross deficiency when reflecting the ever increasing number of automated central lubrication system in today's use. The paper discusses the fundamentals of the selection of lithium grease lubricants with different fillers, like PTFE powder, graphite, disulphide molybdenum used for the lubrication of automated lubrication systems. The results of experimental work upon the influence of these fillers on the value of shearing stresses generated in these compositions when transported in central lubrication piping system were presented. The research was done at different values of the shearing velocity gradient, which permitted an evaluation of the analysed phenomena, both at the wall layer and in layers more distant from the wall. Lithium soap was used as a thickening agent in greases subjected to testing (a thickener employed in more than 50% of commercially available grease brands). Grease composition with one to fifteen percents of the filler contents were tested. The results of this research might be used for the maintenance of machines provided with a central lubrication system.

17

Wpływ temperatury na właściwości reologiczne kompozycji litowych smarów plastycznych z wypełniaczami

Czarny R., Fedorczuk D.

Tribologia

|

2004

|

nr 3

55-64

PL

Praca poświęcona jest badaniom nad wpływem temperatury na właściwości reologiczne smaru litowego, do którego wprowadzono w charakterze wypełniaczy proszki grafitu, M0S2 oraz PTFE. Badania doświadczalne przeprowadzono na reometrze rotacyjnym Rheotest 2.1, połączonym z urządzeniem termostatującym. Pomiary prowadzono w temperaturze od -10°C do 90°C i przy gradientach prędkości ścinania od D = 0,0167 s [do -1] do D = 145,8 s [do -1]. Prowadzono je przy stężeniach tych wypełniaczy równych 1%, 5% oraz 15%. Badania te wykazały, że zarówno proszek grafitu, jak też proszki M0S2 oraz PTFE wpływają na właściwości reologiczne kompozycji smaru litowego z tymi wypełniaczami. W miarę wzrostu udziału procentowego tych wypełniaczy w masie smaru następuje spadek wartości naprężeń stycznych. Spadek wartości naprężeń stycznych w odniesieniu do wszystkich wypełniaczy jest znaczny szczególnie w temperaturze ujemnej. Ma to istotne znaczenie w wypadku wykorzystania do smarowania tymi kompozycjami układów centralnego smarowania, często działających w temperaturach ujemnych.

EN

The paper deals with the research upon the influence of temperature on the rheological properties of a lithium grease that was filled with graphite powder, M0S2 and PTFE. The experimental work was carried out using a 2.1 Rheotest rotary rheometer combined with a thermostatic device. Measurements were carried out in a temperatre range from - 10°C to 90°C and at a shear rate from D = 0.0167 s-1 D = 145.8 s-1. A concentration of the fillers was equal to 1%, 5%, and 15%. The experimental work done showed that the above-mentioned fillers, when mixed with lithium grease, affect its rheological properties. With the increasing percentage of the fillers in the bulk of the grease there is a drop in the value of shearing stresses. The decrease in the value of shearing stresses with regard to all the fillers is especially significant at temperatures below zero. This is of importance when the tested materials are used in central lubrication systems which operate often in temperatures well below zero.

18

Badania właściwości reologicznych kompozycji smarów plastycznych z wypełniaczami MoS2 i PTFE

Czarny R., Biernacki K.

Tribologia

|

2002

|

nr 3

811-818

PL

Praca poświęcona jest badaniom nad właściwościami reologicznymi smarów plastycznych: litowego i bentonitowego, do których wprowadzono w charakterze wypełniaczy sproszkowany PTFE oraz MoS2. Do badań doświadczalnych nad powstałymi w ten sposób kompozycjami wykorzystano reometr rotacyjny. Przeprowadzone badania wykazały, że zarówno proszek PTFE, jak też MoS2 wpływają na właściwości reologiczne powstałych kompozycji smarowych. Dwusiarczek molibdenu wprowadzony do smaru litowego, w miarę wzrostu jego udziału procentowego w masie smaru, powoduje spadek naprężeń stycznych. Natomiast proszek PTFE praktycznie nie wpływa na wartość naprężenia stycznego powstałej kompozycji smarowej. Wypełniacze te inaczej wpływają na właściwości reologiczne smaru bentonitowego. Dodatek proszku PTFE i MoS2 spowodował wzrost naprężenia stycznego w kompozycji smarowej, przy czym wzrost tego naprężenia jest wprost proporcjonalny do przyrostu w tej kompozycji udziału procentowego tych wypełniaczy.

EN

The presented research deals with the rheological properties of lithium and bentonite based greases which were modified with pulverised PTFE and MoS2. The experimental work upon the compounds thus obtained was carried out using a rotational rheometer. It was established that the introduction of the two types of powders affected the tribological properties of the lubricant compounds tested. MoS2 as an additive of the lithium based grease contributed to the reduction of shearing stresses, the rate of which was proportional to the additive percentage content in the bulk of the grease. The PTFE powder did not affect the value of the shearing stresses in the compounds tested. The same fillers affected differently the rheological properties of bentonite based greases. The addition of PTFE and MoS2 powders brought about an increase of the shearing stress in the tested compounds, the rate of which was proportional to the percentage content of the filler in the compound.

19

Wyznaczanie podstawowych parametrów budowy układów centralnego smarowania. Cz. 2

Czarny R.

Paliwa, Oleje i Smary w Eksploatacji

|

2001

|

R. 10, nr 81

12-15

EN

In this paper the fundamental problems related to the construction of central lubrication systems for application in machinery were presented. Rheological properties of lubrication greases were discussed with focus on the properties of the adjacent-to-wall layer. Based upon bibliographical references fundamental formulas for the determination of clearance and the necessary quantity of lubricant for optimum operation of sliding and rolling bearings were given. The results of testing and the recommended instructions for the determination of the resistance to grease flow in central lubrication systems were presented.

20

Wyznaczanie podstawowych parametrów budowy układów centralnego smarowania. Cz. 4

Czarny R.

Paliwa, Oleje i Smary w Eksploatacji

|

2001

|

R. 10, nr 83

13-15

EN

In this paper the fundamental problems related to the construction of centralised lubrication systems for application in machinery were presented. Rheological properties of lubrication greases were discussed with focus on the properties of the adjacent-to-wall layer. Based upon bibliographical references fundamental formulas for the determination of clearance and the necessary quantity of lubricant for optimum operation of sliding and rolling bearings were given. The results of testing and the recommended instructions for the determination of the resistance to grease flow in centralised lubrication systems were presented.