Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Symulacje MC otworowego profilowania gamma-gamma w wielowarstwowym ośrodku skalnym

Dworak D., Zorski T.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

553--556

PL

W pracy przedstawiono wynik symulacji Monte Carlo profilowania gamma-gamma w modelowym ośrodku skalnym o złożonej strukturze. Obliczenia wykonano przy pomocy programu MCNP5. Symulowano odpowiedzi spektrometrycznej sondy gamma-gamma o konstrukcji typowej dla sond stosowanych we współczesnym przemyśle naftowym. Model ośrodka tworzą równoległe warstwy skał o zróżnicowanych, realistycznych wymiarach i składach, przewiercone otworem o średnicy 180 mm (woda). Materiałami warstw są wzorce ceramiczne dostępne na stanowisku kalibracyjnym Baza Geofizyki Wiertniczej w Zielonej Górze oraz gazonośne łupki skalne o składzie odpowiadającym łupkom ordowicko-sylurskim rejonu Wejherowa i porowatościach: 2, 5, 9 i 15%.

EN

Responses of the standard spectrometric gamma-gamma density tool in borehole were numerically simulated by means of the MCNP code. The rock medium has been modelled as a few layers of some ceramic materials with well-known chemical composition and mudstones of 2, 5, 9 and 15% porosity.

2

Symulacja Monte Carlo odpowiedzi otworowej sondy geofizycznej typu neutron-neutron dla trzech konfiguracji układu źródło – detektor w modelowym ośrodku skalnym

Wiącek U., Zorski T.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

557--564

PL

W ramach prezentowanej pracy, przy pomocy programu MCNP5 (symulacje Monte Carlo), wyznaczono odpowiedzi sondy typu neutron-neutron dla trzech wariantów układu źródło – detektor (NNTE, N2TE i NNTK). Pierwsze dwa rozważane warianty sondy neutronowej: NNTE i N2TE rejestrują zarówno neutrony epitermiczne, jak i termiczne, natomiast trzeci wariant NNTK odpowiada typowej sondzie przemysłowej wyposażonej w dwa niekolimowane detektory neutronów termicznych. Obliczenia te wykonane zostały w ośrodku skalnym o znanym składzie chemicznym, składającym się z bloków stanowiących wzorce kalibracyjne na stanowisku Geofizyki Kraków SA w Zielonej Górze, oraz łupków skalnych o określonych parametrach. Modele sondy wykonane zostały z uwzględnieniem wszystkich niezbędnych szczegółów konstrukcyjnych. Dla układu składającego się z sondy neutronowej, odwiertu i otaczającego go ośrodka skalnego przeprowadzono serię eksperymentów numerycznych. Otrzymane wyniki pokazują wpływ parametrów ośrodka a także samej geometrii układu źródło – detektor na odpowiedź sondy.

EN

The neutron well logging is one of the basic methods for determination of characteristic parameters of the rock samples like: rock porosity and macroscopic neutron absorption cross section, Σa. The response of this tool is based on the thermal and epithermal neutron measurements. A signal of NNTE density tool in specific geological conditions was numerically calculated by means of the Monte Carlo (MC) codes. The three variants of the construction of the neutron logging tool is presented. These calculations were performed for three geometrical variants of the neutron source and neutron detectors system (NNTE, N2TE and NNTK). The model rock media was structured with flat rock layers of the well-known chemical composition: calibration blocks at Zielona Góra and shale gases with determined parameters. The obtained results show the influence of the rock parameters and geometrical construction of the neutron source – detectors system on the neutron well logging tool response.

3

Przydatność pomiarów dipolową sondą akustyczną Wave Sonic pod kątem określania właściwości fizycznych ośrodka skalnego

Kołodziejczyk I.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

247--250

PL

Celem referatu jest wskazanie na możliwość wykorzystania pomiarów sondą akustyczną Wave Sonic do określenia właściwości fizycznych ośrodka skalnego, takich jak: parametry sprężyste, anizotropia akustyczna, naprężenia wokół otworu wiertniczego.

EN

The main goal of this article is to show possibilities for using Wave Sonic logs in anisotropy formation analysis and calculations (rock mechanics parameters, Thomsen coefficient, stress evaluation). Sonic attributes such as P-wave slowness, fast and slow shear wave travel time, and anisotropy orientation allow for better 3-D seismic analysis.

4

Odwrotna filtracja Q wbudowana do głębokościowej sejsmicznej migracji przed składaniem

Kowalski H.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

205--209

PL

Tradycyjna technologia wpływu kompensacji ośrodka skalnego na kształt propagującego elementarnego sygnału sejsmicznego polega na aplikacji odpowiedniego modułu przetwarzania w domenie czasu. Innowacyjne oprogramowanie przenosi to działanie w domenę głębokości, do wnętrza migracji sejsmicznej w domenie kątowej. Aplikacja odwrotnej filtracji Q do danych przed składaniem w domenie czasu jest często odrzucana na etapie testów w trakcie przetwarzania. Powodem jest nadmierne wzmacnianie szumu dla wysokich częstotliwości. Jak wskazują prezentowane testy, użycie odwrotnej filtracji Q w trakcie migracji pozwala na zredukowanie tego problemu. Praktyczne znaczenie tego rozwiązania pokazane jest na przykładach aplikacji do danych syntetycznych oraz rzeczywistych.

EN

The traditional method of compensating impact of earth on the shape of traveling seismic signal is based on the appropriate application of processing module in time domain. Innovative software brings this action in the depth domain, inside the seismic migration. Application of inverse Q filtering to the data before stacking in the time domain is often rejected from processing flow. The reason for these decisions is excessive amplification of the noise at high frequencies. The use of inverse Q filtering inside migration can help to reduce this problem. Application of new inverse Q method is presented with examples of real and synthetic data.

5

Analiza możliwości określenia profilowania zwilżalności ośrodka skalnego z wykorzystaniem oznaczonych laboratoryjnie współczynników Amotta i danych geofizyki wiertniczej

Stadtmüller M., Lis-Śledziona A.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

157--161

PL

Referat podejmuje tematykę określania zwilżalności formacji skalnej jako jednego z parametrów mających decydujący wpływ na estymacje zasobów wydobywanych, oraz w powiązaniu z określonymi laboratoryjnie przepuszczalnościami względnymi dla wody, ropy i gazu, pozwalający prognozować proces produkcji złoża. Opracowana metodyka opiera się na założeniu, że zwilżalność formacji skalnej ma wpływ na względny udział mediów niemobilnych (węglowodorów rezydualnych Shr = 1 – Sx0 i wody związanej Swi), estymowanych standardowymi metodami geofizyki wiertniczej, w bilansie mediów złożowych nasycających formację skalną. Uogólniony współczynnik zwilżalności N = f (Shr, Swi, PHItot) skorelowano z wynikami wykonanych w laboratorium testów Amotta dla próbek z ośmiu odwiertów zlokalizowanych w obrębie paleozoicznych utworów Syneklizy Perybałtyckiej. Opracowana metodyka pozwala na lokalizację stref utworów hydrofobowych, hydrofilowych oraz o zwilżalności mieszanej.

EN

The paper explores the possibilities of formation wettability determination as one of the parameters which has a crucial impact on estimation of the recoverable reserves in connection with relative permeabilities for water, oil and gas measured in a laboratory settings helps to forecast the process of production from the reservoir. The developed methodology is based on the assumption that formation wettability has an impact on the relative amount of immobile media (residual hydrocarbons Shr = 1 – Sxo and bound water Swi), estimated using standard well logging methods, in the balance of the reservoir media saturation. The generalized wettability coefficient N = f (Shr, Swi, PHItot) was correlated with Amott tests, conducted in the laboratory for the samples from eight wells located in the Paleozoic formation of Peribaltic Syneclize. The developed methodology allows to determine hydrophobic, hydrophilic and mixed wettability zones in the formation.

6

Możliwości określania własności geomechanicznych ośrodka skalnego w oparciu o analizę pomiarów sondą XRMI oraz WSTT

Baudzis A., Godlewski P., Stadtmüller M.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2012

|

nr 182 wyd. konferencyjne

611--615

PL

Poster przedstawia podstawowe zagadnienia określania własności geomechanicznych formacji skalnej. Interpretację wykonano na podstawie dostępnych pomiarów Geofizyki Wiertniczej, ze szczególnym naciskiem na dotychczasowe doświadczenia w stosowaniu wysokorozdzielczych pomiarów skanerem elektrycznym XRMI oraz dipolową sondą akustyczną WaveSonic (WSTT). Dominującym aspektem prezentacji jest próba pokazania możliwości przestrzennej analizy badanych własności i praktycznego ich zastosowania. W konstrukcji geomechanicznego modelu ośrodka uwzględniono złożony, anizotropowy charakter jego budowy. Zamieszczony przykład analizy rzeczywistych pomiarów otworowych obrazuje złożoność i spektrum zagadnień, z którymi może mieć do czynienia interpretator w trakcie wykonywania postawionego zadania. Zwraca również uwagę interdyscyplinarny charakter uzyskanych wyników, które mogą być stosowane jako dane wejściowe dla wielu aktywności projektowych w szeroko rozumianej działalności geologiczno-poszukiwawczej.

EN

The goal of the poster is to present basic problems concerning geomechanical properties of rock formation. Interpretation was performed on the base of available well logs with an emphasis on so far experience of high resolution logging and log interpretation of an electrical scanner XRMI and a dipole sonic tool WSTT. Predominant issue of the presentation is to show possibilities of 3D analysis of investigated properties with practical application. In construction of geomechanical model of rock formation its complex anisotropic structure was taken into account. The example of analysis of existing well logs presented on the poster shows complexity a nd spectrum of issues which interpreter can deal with while solving the task. The analysis performed draws also attention to interdisciplinary character of interpretation results which can be used as input data for many different projects in widely understood geology and exploration activities.

7

Mechaniczny Model Ziemi. Nowy i konieczny warunek sukcesu w poszukiwaniach i eksploatacji złóż niekonwencjonalnych

Jędrzejowska-Tyczkowska H., Słota-Valim M.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2012

|

nr 183

15--26

PL

W dziedzinie poszukiwań węglowodorów, jednym z najbardziej ekscytujących odkryć minionego dziesięciolecia było stwierdzenie występowania znacznych akumulacji (początkowo na kontynencie północnoamerykańskim) szczególnie gazu ziemnego w formacjach łupków bitumicznych, pomijanych dotąd jako skała kolektorska w interpretacji geologicznej. Ogromne powodzenie koncepcji, a w ślad za nią sukces ekonomiczny firm poszukiwawczych i wydobywczych, zdopingował międzynarodową społeczność naftowców do weryfikacji nowych możliwości odkryć w pozostałych częściach świata. Na kontynencie europejskim krajem, w którym potencjalne możliwości występowania gazu w formacjach łupków (przede wszystkim sylurskich i dewońskich) są bardzo duże, jest właśnie Polska. W rozdziale opisującym Mechaniczny Model Ziemi scharakteryzowano niektóre prace związane z rozpoznaniem właściwości mechanicznych ośrodka skalnego. Rozpoznanie nowego typu obiektów złożowych, objętych wspólną nazwą „złóż niekonwencjonalnych", wymaga doskonałej znajomości właściwości mechanicznych ośrodka skalnego. Jest to dziedzina, która w Polsce w bardzo niewielkim stopniu wykroczyła poza obszar badań laboratoryjnych.

EN

Within the past two decades we could witness a particular redirection of research interests and technical realization due to discovery of energetic potential in shale formations, quite different from geological characterization of typical reservoir rocks like sandstones or carbonates. It is stated that the evaluation of the new type of reservoirs called "unconventional oil and gas reservoirs" requires excellent knowledge about mechanical properties of the rock medium. It is a discipline which in Poland only slightly exceeded the laboratory research, especially with reference to prospecting for hydrocarbons. In this paper, basic theoretical information is presented as arguments for application and brief characteristics of selected studies related to examination of rock medium mechanical properties.

8

Rozpoznanie ośrodka skalnego na podstawie pomiarów skanerem elektrycznym XRMI

Pasek P.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2010

|

nr 170 wyd. konferencyjne

615--619

PL

Zakupiona w 2010 roku przez Geofizykę Kraków sonda XRMI jest najnowszą wersją skanera elektrycznego, następcą imagera EML Jest to obecnie jeden z najnowocześniejszych przyrządów oferowanych przez firmę Halliburton, będący elektrycznym imagerem o bardzo wysokiej rozdzielczości, jak też bardzo dobrej jakości upadomierzem. Zapis sondy w połączeniu z nowoczesnym oprogramowaniem pozwala na uzyskanie bardzo dobrego obrazu ścian otworu, zarówno w przekrojach piaszczysto-ilastych, jak i wysokooporowych przekrojach węglanowych. Na podstawie rejestracji sondy, tj. zmian oporności na ścianie otworu oraz pomiarów nawigacyjnych, możliwe jest: określenie geometrii otworu, wyznaczenie kątów i azymutów zapadania warstw, obliczenie skrzywienia otworu oraz przeprowadzenie szczegółowych analiz geologicznych: strukturalnej, stratygraficznej i sedymentacyjnej. Sonda XRMI pozwala również na: rozpoznanie elementów tektonicznych (fałdy, uskoki, nieciągłości), przeprowadzenie analizy szczelinowatości oraz wydzielenie cienkich warstw.

EN

XRMI (X-tended Range Micro Imager) tool purchased by Geofizyka Kraków Sp. z o.o. in 2010 year is a new version of electric imager EMI. This is one of the most modern tools offered by Halliburton Company. This tool is a high resolution electrical micro imager and a dipmeter tool. Recording of the tool connected with the modern software allows to obtain a very good image of the borehole wall in shaly-sand rocks as well as in formations of high resistivity. The enormous amount of data acquired while logging allows to: define borehole geometry, dip angle and azimuth formation determination, directional well calculation and detailed stratigraphic, sedimentological and structural analysis. XRMI tool allows to: determine tectonic elements (faults, folds, unconformity), fracture analysis and thin bed delineation.

9

Analiza pola sprężystego wzbudzonego - w otworze wiertniczym i ośrodku skalnym z warstwą o ograniczonej miąższości, przez nadajniki tradycyjnych sond akustycznych i ich modyfikacji

Gawin A.

Nafta-Gaz

|

2008

|

R. 64, nr 3

164-183

PL

W pracy przedstawia się ogólne - matematyczne rozwiązanie i jego analizę, zagadnienia propagacji fal sprężystych w otworze wiertniczym i ośrodku skalnym. Otwór wiertniczy jest wypełniony płuczką doskonałą lub lepką. Ośrodek skalny z warstwą o ograniczonej miąższości (2h) jest doskonale sprężysty lub lepkosprężysty. Przyjęto, że na sztywnym, nieskończenie długim ekranie o promieniu R, element (piezoelektryczny lub magnetostrykcyjny) o długości 2L jest źródłem pola sprężystego. W porównaniu z tradycyjnymi nadajnikami są też analizowane źródła azymutalno-radialnych profilowań akustycznych i profilowań elektromagnetycznych (sprzężenie elektromagnetosprężyste).

EN

A general - mathematical resolutions and its analysis, of the propagation elastic waves in a borehole and rock medium is presented in the paper. The borehole is filled with an ideal or viscosity mud. The rock medium with the layer finite depth (2h) is ideal elasticity or viscoelasticity. It has been assumed that on a rigid infinitely long screen of radius R the element (piezoelectric or magnetostrictic) of lengh 2L, is the classical source of the elastic field. By comparasion with the traditional transmitters is also analysed the sources of the azimuth-radial acoustic logging and electromagnetic logging (electromagnetoelastic coupling).

10

Sposób oceny zagrożenia tąpaniami oparty na analizie zmian tłumienia energii sejsmicznej w ośrodku skalnym

Cianciara A.

WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie

|

2007

|

nr 6

46-48

PL

Ocena stanu zagrożenia tąpaniami w rejonach prowadzonej eksploatacji jest niezwykle ważnym zagadnieniem ze względu na bezpieczeństwo załóg górniczych oraz zapewnienie ciągłości eksploatacji. W pracy przedstawiono nową koncepcję sposobu oceny stanu zagrożenia tąpaniami na podstawie emisji sejsmoaku-stycznej analizowanej w zakresie częstotliwości od 30 do 1000 Hz. Zgodnie z tą koncepcją sposób oceny zagrożenia oparty jest na śledzeniu względnych zmian czasowych parametru fizycznego ośrodka skalnego, którym jest tłumienie energii sejsmicznej. Na skutek wzrostu naprężeń, w górotworze zachodzi zjawisko kom-pakcji (twardnienia), a w miarę dalszego wzrostu dylatancji (osłabiania) mogą wystąpić wstrząsy. W fazie kompakcji ma miejsce spadek tłumienia, natomiast w okresie dylatancji jego wzrost. Wynika stąd, że przebiegi czasowe omawianego parametru mogą być wykorzystane do monitorowania stanu zagrożenia tąpaniami.

EN

The risk estimation in the exploitation zones is extremely important issue, because of safety and uninterrupted exploitation. In the paper there is presented new method of risk estimation based on the rock environment physical parameters change monitoring. The microseismic emission in frequency range 30 to 1000 Hz recorded directly in exploitation zone is used as carrier of this information. The attenuation factor of seismic energy can be estimated on the basis of analysis of microseismic emission recorded by multisensors measurement system (at least two sensors). The way of estimating rock burst risk was presented on the basis of an analysis of attenuation time variations. Trends of attenuation can be interpreted in an obvious way. Gradually, as the stress values keep on increasing, the following processes take place in the rock mass: compaction (hardening), then dilatancy (softening), and then possibly tremors. At the compaction stage attenuation values lower, and increase at the dilatancy stage. It follows that time variation of this parameter can be used to build tremors risk monitoring system.

11

Zagadnienie opisu pól sprężystych w dowolnie anizotropowym i niejednorodnym ośrodku skalnym

Gawin A.

Nafta-Gaz

|

2007

|

R. 63, nr 10

595-612

PL

W pracy przedstawiono rozmaitościowy model opisu propagacji pola sprężystego, wzbudzonego w realnym górotworze. Model rozmaitościowy czasoprzestrzeni funkcjonuje z powodzeniem w klasycznej teorii pola i jest niezbędny w odpowiednio ścisłym opisie zjawisk fizycznych zachodzących w realnym ośrodku skalnym. Analizuje się formalną analogię Symetrycznej Teorii Sprężystości i Ogólnej Teorii Względności. Dążenie do zapisu podstawowych równań ruchu, w możliwie najogólniejszej postaci niezmienniczej, prowadzi w sposób naturalny do celowości operowania przestrzeniami ogólniejszymi niż Rn. W ogólnych rozważaniach operujemy językiem geometrycznym, bazującym na współrzędnych, wzbogaconych przez nas w okresie znacznie wcześniejszym (1983-1984) wprowadzeniem dodatkowego obiektu koneksji (mirror connection), który jest podstawowym obiektem wiązki kostycznej. Tradycyjny obiekt koneksji jest podstawową strukturą geometryczną wiązki stycznej. Stąd nowego typu podejście.

EN

The paper presents the manifold model description of elastic field propagation in true rocks. The space time continuum manifold is necessary for description of behaviour of the true rock medium. Is devoted to formal analogy Symmetrical Theory of Elasticity and General Relativity. Attempts to formulate the fundamental equations of motions in a possibly general invariant form, implies that versatile then Rn spaces had to be taken into account. In the general analyses we use geometric language, based upon coordinates enriched by us during a notably earlier period (1983-1984), the introduction of an additional object of connection (mirror connection) which is the fundamental object of a cotangent bundle. The traditional object connections is the fundamental geometrical structure of the tangent bundle. Hence the new type of approach.

12

Zagadnienie jednoczesnego określania przewodności właściwej oraz przenikalności elektrycznej i magnetycznej niejednorodno-anizotropowego ośrodka skalnego. Cz. 1

Gawin A., Gawin H.

Nafta-Gaz

|

2007

|

R. 63, nr 1

28-42

PL

W tej pracy, będącej kontynuacją naszych wcześniejszych prac (przedstawianych m.in. w niniejszym miesięczniku [18]), prezentujemy dalsze aspekty teoretyczne podziemnych (wiertniczych i kopalnianych), naziemnych, lotniczych i satelitarnych badań elektromagnetycznych. Ponieważ zakładamy ruch układu pomiarowego (lub ruch ośrodka), stąd nawiązujemy do elektromagnetycznych badań kosmicznych, które - uwzględniając postępy w badaniach geofizycznych - mogą być rozszerzone. Rozpatrujemy ogólnie zagadnienie jednoczesnego określania współrzędnych tensorów przewodności właściwej (s), przenikalności elektrycznej (e) i magnetycznej (m), dowolnie anizotropowego ośrodka (skalnego). Ponieważ rozważania szczegółowe ograniczamy głównie do poszukiwań i badań kolektorów produktywnych, które są para lub diamagnetyczne, stąd zasadnicza część pracy dotyczy jednoczesnego określania pierwszych dwóch tensorów. Wstępne rozwiązania ilustrujemy obliczeniami. Szczegółowe rozwiązania "proste i odwrotne" umożliwiające odtwarzanie rozważanych tensorów w oparciu o badania - odwiertowe, kopalniane, powierzchniowe, lotnicze i satelitarne - będą przedmiotem odrębnych prac.

EN

This thesis, which is a continuation of our earlier work (presented in this monthly among others [18]), demonstrates further theoretical aspects of underground (drilling and mining), field, aerial and satellite electromagnetic research. As we assume that the measuring system is moving (or the medium is moving), we refer to electromagnetic space research, which, considering the advancement in geophysical research, may be extended. We examine the general issue of simultaneous definition of coordinates for specific conduction tensors (s), electrical permeability (e) and magnetic permeability (m), of any anisotropic (rock) medium. As we limit our detailed discussion mainly to the search for and examination of productive collectors, which are para- or diamagnetic, hence the core part of the thesis concerns simultaneous definition of the first two tensors. Provisional solutions have been illustrated with calculations. Detailed "simple and reverse" solutions which make it possible to reconstruct the discussed tensors based on drilling, mining, field, aerial and satellite examination, will be the subject of separate discussions.

13

Zagadnienie jednoczesnego określania przewodności właściwej oraz przenikalności elektrycznej i magnetycznej niejednorodno-anizotropowego ośrodka skalnego. Cz. 2

Gawin A., Gawin H.

Nafta-Gaz

|

2007

|

R. 63, nr 2

101-114

PL

W tej części pracy kontynuuje się analizę wpływu ruchu układu pomiarowego, tj. sondy, stacji satelitarnej i ruchu ośrodka, na opis pola elektromagnetycznego (również ujęcie relatywistyczne) przy założeniu dowolnej niejednorodności i anizotropii ośrodka (dowolne współrzędne krzywoliniowe). Kontynuuje się zagadnienie zapisu w bazach wektorowych, nieholonomicznych (w tej pracy współrzędne sferyczne, poprzednio [18] cylindryczne). W zakończeniu nawiązujemy do elektromagnetycznych badań podziemnych (kopalnie i otwory wiertnicze), naziemnych i satelitarnych.

EN

In this part of the study, the analysis of the influence of the measuring system in motion is continued, i.e. a probe, satellite station and the movement of the medium, on the description of the electromagnetic field (also the relativistic aspect) on the assumption of any non-homogenousness and anisotropy of the medium (any curvilinear coordinates). The problem is continued of the record in vectorial, non-holonomic bases (in this study the spherical coordinates, formerly - [18] cylindrical). In conclusion, we refer to electromagnetic underground examination (mines and bores), and ground and satellite ones.

14

Badanie przypowierzchniowych warstw podłoża metodą sejsmiczną

Siata R.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2002

|

nr 4

33-42

PL

Określenie budowy i własności fizycznych ośrodka skalnego ma duże znaczenie dla: - budownictwa podziemnego i lądowego, - prognozy zagrożeń naturalnych, - rozpoznania budowy geologicznej, - modelowania analitycznego. Podstawową metodą wyznaczania płytkich granic litologicznych i strefy małych prędkości fal sejsmicznych jest metoda sejsmiczna, której wariantem jest metoda płytkiej refrakcji. Może ona służyć do wyznaczania granic litologicznych do głębokości 30-50 m w zależności od lokalnych warunków geologicznych. Określane tą metodą prędkości mogą być również wykorzystywane do klasyfikacji masywu skalnego z zastosowaniem skali opracowanych między innymi przez Bartona, Bieniawskiego, Bestyńskiego (dla fliszu karpackiego). Warstwy leżące najpłycej utworzone są najczęściej z osadów trzecio i czwartorzędowych oraz utworów zwietrzałych. Warstwę, którą charakteryzują najniższe wartości prędkości fal sejsmicznych, tzw. strefę małych prędkości (SMP) tworzą grunty nieskonsolidowane lub utwory zwietrzałe. Prędkości te nie przekraczają 1000 m/s, podczas gdy prędkości fal sejsmicznych w twardym podłożu są większe od 1500 m/s (2000 m/s). Dodatkowym czynnikiem wpływającym na prędkości fal sejsmicznych w ośrodku jest poziom zwierciadła wód gruntowych. SMP charakteryzuje się wzrostem prędkości fal wraz z głębokością lecz może również charakteryzować się jedną wartością prędkości. Drugi przypadek występuje, gdy na przykład w pobliżu znajdują się warstwy piasków. Prędkości fal sejsmicznych w warstwach zalegających nad twardym podłożem określono metodą : płytkiej refrakcji wzdłuż profili sejsmicznych w następujących rejonach: - Jaworzno, rejon zalewu Łęg, - OG KWK Halemba, przy szybie Grunwald. - Kopalnia Doświadczalna Barbara, przy szybie Barbara. Do interpretacji uzyskanego materiału pomiarowego wykorzystano analizę hodografów zbieżnych. Wyznaczono prędkości i miąższości poszczególnych warstw metodą średnich arytmetycznych. Tak wyznaczony model ośrodka posłużył jako model startowy do tomograficznego odwzorowania na podstawie czasów pierwszych wejść fali sejsmicznej. Wyniki przedstawiono w postaci dwuwymiarowych map prędkości (rys. 1a, 2a, 3a). W miejscach wykonywania pomiarów sejsmicznych stwierdzono dużą zmienność prędkości propagacji podłużnej fali sejsmicznej w utworach zaliczanych do nadkładu czwartorzędowego w zakresie od 300 do 1800 m/s. Najniższe wartości występowały w strefie przypowierzchniowej. Zmian prędkości nie można w prosty sposób korelować z wykształceniem geologicznym utworów. Jest to spowodowane faktem, że utwory czwartorzędu wykształcone są głównie w postaci piasków, żwirów, pyłów, glin oraz rumoszu, w przypadku których prędkości fal sprężystych związane są głównie ze stopniem zagęszczenia (gęstością) i zawodnieniem. Z tych względów płytkie granice sejsmiczne nie pokrywają się z granicami litologicznymi, a zakres zmienności prędkości fal dla podobnych utworów jest bardzo duży. Można stwierdzić, że dla piasków prędkości zmieniają, się od około 300 m/s (suche i zalegające bezpośrednio na powierzchni) do około 1500 m/s dla utworów zawodnionych. Utwory identyfikowane ze stropem karbonu zaznaczają się w postaci granicy refrakcyjnej o prędkości w przedziale 1800-2200 m/s.

EN

The determination of the structure and physical properties of the rock medium has great significance for: - underground building and civil engineering, - natural hazard prediction, - identification of geological structure, - analytic modelling. The basic method of determination of shallow lithological limit and zone of small seismic wave velocity is the seismic method, a variant of which is the shallow refraction method. It can serve the determination of lithological limits up to the depth of 30-50 m, depending on local geological conditions. The velocities determined by means of this method can be also applied for rock mass classification with the use of scales, developed among others by Barton, Bieniawski, Bestyński (for the Carpathian flysch). The layers localized close to the surface are most frequently formed of Tertiary and Quarternary deposits and weathered formations. The layer, characterized by the lowest values of seismic wave velocities, the so-called low velocity zone (SMP) form non-consolidated grounds and weathered formations. These velocities do not exceed 1000 m/s, whereas the velocities of seismic waves in hard foundations are bigger than 1500 m/s (2000 m/s). An additional factor influencing the velocities of seismic waves in the medium is the underground water level. A low velocity zone is characterized by the increase of wave velocity along with the depth, but it can be also characterized by one velocity value. The second case takes place, when for example, sandstone layers occur in the vicinity. The velocities of seismic waves in layers occurring above the hard foundation were determined by the method of shallow, refraction on seismic profiles in the following regions: - Jaworzno, the Łęg water reservoir region, - Mining area of Halemba mine, at Grunwald shaft, - Experimental Mine "Barbara" at Barbara shaft. For the interpretation of the obtained measuring material the convergent hodograph analysis was used. The velocities and thickness of individual layers were determined by means of the arithmetic average method. The medium model, determined in such a way, served as start model for tomographic mapping on the basis of times of first seismic wave entries. The results were presented in the form of two-dimensional velocity maps. In sites of seismic measuring execution one has stated big variability of velocity propagation of longitudinal seismic wave in formations classified among Quarternary overburden within the range from 300 to 1800 m/s. The lowest values occurred in the zone, adjacent to the surface. Velocity changes cannot be in a simple way correlated with the structure of geological formations. This is caused by the fact that Quarternary formations occur mainly in the form of sands, gravels, dusts, clays, and rubble, in case of which the velocities of elastic waves are connected first of all with the consolidation (density) degree and water content. For these reasons the shallow seismic limits do not coincide with lithological limits, and the range of wave velocity variability for similar formations is very high. One can state that for sands the velocities change from about 300 m/s (dry and occurring directly on the surface) to about 1500 m/s for watered formations. Formations identified with the Carboniferous roof appear in the form of refraction limit with velocity within the interval 1800-2200 m/s.

15

Analiza wpływu tarcia ostrza o skrawany ośrodek skalny w aspekcie poprawy parametrów eksploatacyjnych maszyn urabiających.

Jonak J., Podgórski J.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

1999

|

Vol. 34, nr 4

709-716

PL

W artykule dokonano analizy wpływu zmian tarcia ostrza o skałę, w trakcie skrawania występującego w procesach drążenia twardych skał, na kształtowanie się jego obciążenia. Analizując pola naprężeń generowane przez ostrze w skrawanej skale, podczas jego przemieszczania się względem urabianej skały, z różnym współczynnikiem tarcia, stwierdzono, że zmiana współczynnika tarcia, w sposób istotny zmienia tak kształt, jak i zasięg tych pól. Adekwatnie do tego zmieniać się będą wielkości (jak i proporcje) składowych siły całkowitej obciążającej ostrze. Ponieważ zmiana stanu zawilgocenia skały powoduje zmianę współczynnika tarcia ostrza o skałę (zmniejszając w efekcie jego obciążenie tak cieplne, jak i mechaniczne), wysunięto hipotezę, że jednym ze środków zmierzających do poprawy parametrów eksploatacyjnych noży skrawających (a w konsekwencji również całych maszyn) powinno być właściwe zastosowanie tzw. wspomagania wodnego, do urabiania skał o dużej wytrzymałości i silnych właściwościach ściernych w stosunku do narzędzia. Zaproponowany model procesu, utworzony z wykorzystaniem MES, tłumaczy istotę mechanizmu tarcia ostrza o skrawany materiał skalny.

EN

The paper presents an analysis of the influence of change of rock friction coefficient, while cutting occurring in the process of hard rock boring, for shaping of its weighting. The analysis concerns stress field generated by the cutting edge, while its shifting the cut rock, with different friction coefficient. It has been found out that the change of the coefficient brings about a substantial change in the shape and range of stress fields. Adequately to this, there will change the elements (as well as proportions) of the entire force of cutting edge loading. Change in rock wetness causes change of cutting edge friction coefficient (lowering as a result its thermal and mechanical loading). Thus hypothesis was set forth that one of the factors influencing the improvement of cutting edge operating parameters (and in consequence the whole machines) should be the proper use of, so called, water assist in hard rock mining, which is characterised by great resistance and abrasive qualities in relation to the tool. The proposed process model, created with the use of MES, explains the essence of mechanism of friction against the rock material.