Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of structural features and fracture processes on surface roughness: a case study from the Krosno Sandstones of the Górka–Mucharz Quarry (Little Beskids, southern Poland)

Pieczara Ł.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2015

|

Vol. 37, nr 3

85--93

EN

The paper presents the results of analysis of surface roughness parameters in the Krosno Sandstones of Mucharz, southern Poland. It was aimed at determining whether these parameters are influenced by structural features (mainly the laminar distribution of mineral components and directional distribution of non-isometric grains) and fracture processes. The tests applied in the analysis enabled us to determine and describe the primary statistical parameters used in the quantitative description of surface roughness, as well as specify the usefulness of contact profilometry as a method of visualizing spatial differentiation of fracture processes in rocks. These aims were achieved by selecting a model material (Krosno Sandstones from the Górka–Mucharz Quarry) and an appropriate research methodology. The schedule of laboratory analyses included: identification analyses connected with non-destructive ultrasonic tests, aimed at the preliminary determination of rock anisotropy, strength point load tests (cleaved surfaces were obtained due to destruction of rock samples), microscopic analysis (observation of thin sections in order to determine the mechanism of inducing fracture processes) and a test method of measuring surface roughness (two- and three-dimensional diagrams, topographic and contour maps, and statistical parameters of surface roughness). The highest values of roughness indicators were achieved for surfaces formed under the influence of intragranular fracture processes (cracks propagating directly through grains). This is related to the structural features of the Krosno Sandstones (distribution of lamination and bedding).

2

Wpływ wysokich ciśnień i temperatur na charakter deformacji piaskowców ciężkowickich w testach obciążania

Dziedzic A.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 5

295–-300

EN

The paper presents the results of loading tests conducted on samples of the Ciężkowice sandstones, hydrocarbon collectors within the Outer Carpathians, at variable pressures (P) and temperatures (T), by modeling orogen conditions down to about 3.5 km below the surface. The studies show that the confining pressure (P) and temperature (T) influence the deformation process and the destruction character in the studied rocks. Analysis of differential stress - deformation curves and the distinguished deformation phases have shown that increase of P and T causes a smaller contribution of the compaction phase, a wider range of the elastic deformation and the presence and increase of the stable cracking phase. Non-stable cracking, initiated by the threshold of absolute dilatancy, with increase of pressure and temperature decreases its contribution in the total differential strain (1–3)max with 70% at atmospheric pressure and room temperature to slightly above 10% for P and T corresponding to values at the depth of 3 km below the surface. These changes influence the destruction of the rock material, which from gentle, controlled cracking at low pressures and temperatures passes into rapid, violent destruction at high P and T levels.

3

K voprosy tresinoobrazovania porod produktivnyh plastov pod vozdejstviem termiceskogo udara

Sovtlickij V. M., Ivankiv O. A., Ivankiv V. B.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2012

|

nr 182 wyd. konferencyjne

767--771

EN

An increase of well productivity is one of the urgent challenges for oil and gas production industry. One of the methods of increasing the permeability in bottomhole area (ВНА) of formation is affecting the productive reservoir by methods providing the formation cracking. The offered unit allows to research filtration properties of productive formation and oi1 and gas wells in the process of affecting the bottomhole area by the endo- and exothermic systems.

4

Matematyczny opis procesu pękania górotworu na podstawie detekcji emisji sejsmicznej

Cianciara A.

Przegląd Górniczy

|

2010

|

T. 66, nr 6

37-41

PL

W artykule tym przedstawiono modele matematyczne procesów pękania górotworu. Rozmiary zdarzeń oceniane są na podstawie energii matematycznej zjawisk sejsmicznych, natomiast omawiane odstępy czasu między kolejnymi zjawiskami podlegają bezpośrednim pomiarom. Omawiane cechy emisji mają charakter probabilistyczny i traktowane są jako zmienne losowe. W pracy przedstawiono modele rozkładów statystycznych tych cech oraz sposoby ich identyfikacji na podstawie rejestrowanego strumienia emisji. Stanowi to podstawę do badania procesów pękania i umożliwia zastosowania praktyczne. Z pośród wielu możliwych zastosowań przedstawiono wykorzystanie tych rozwiązań do opracowania sposobów oceny stanu zagrożenia tąpaniami w kopalniach podziemnych.

EN

Mathematical models of rock mass cracking are presented. Size of events are evaluated on the basis of mathematical energy of seismic events, hiwever discussed time distances between the consecutive events are directly measured. The discussed emission features have probable character and are treated as random variables. Models of the statistical distribution of these features are presented as well as ways of their identyfication on the basis of registered emission stream. It gives the basis for cracking processes research and enables practical application. From many possible applications of these solutions use for the ways elaboration of evaluation of the state of bumps hazard in underground mines in presented.

5

Application of statistical methods for evaluation of rock-burst risks in copper ore mine conditions

Takuska-Węgrzyn E.

Archives of Mining Sciences

|

2008

|

Vol. 53, no 1

23-30

EN

The paper presents a proposal for a method of rock-burst risk estimation based upon an analysis of the non-homogeneity degree of rock cracking processes. In periods preceding moments of tremors there are tendencies towards enlargement of crack sizes causing increases in the non-homogeneity degree. It is known that rock cracking is represented in the form of a seismoacoustic emission, which can be observed (registered). The non-homogeneity degree of the cracking process can be estimated on the basis of the statistical analysis ofthe registered seismoacoustic emission stream. It is known from experience that the registered emission constitutes nonstationary and non-homogeneous stream of events. Information about energies (extents) of processes and time intervals between effects is necessary for its complete description. The paper presents appropriate models ofmeasures describing the non-homogeneity degree of the cracking process. These measures treated as indicative functions enable a qualitative connection between the non-homogeneity degree discussed and the rock-burst risk condition. The findings have been illustrated with examples of behaviour of these measures estimated on the basis of the registered seismoacoustic emission stream in the G-22/4 ZG "Rudna" Branch.

PL

W pracy przedstawiono propozycję sposobu oceny zagrożenia tąpaniami, opartego na analizie stopnia niejednorodności procesów pękania skał. W okresach poprzedzających momenty wystąpienia wstrząsów występują tendencje w kierunku powiększania się rozmiarów pęknięć, powodując wzrosty stopnia niejednorodności. Wiadomo, że pękanie skał jest odwzorowywane w formie emisji sejsmoakustycznej, którą możemy obserwować (rejestrować). Stopień niejednorodności procesu pękania może być oceniany na podstawie analizy statystycznej rejestrowanego strumienia emisji sejsmoakustycznej. Z praktyki wiadomo, że rejestrowana emisja stanowi niestacjonarny i niejednorodny strumień zdarzeń. Do pełnego jej opisu konieczna jest informacja o energiach (rozmiarach) zjawisk oraz odstępach czasu między zjawiskami. W pracy przedstawiono odpowiednie modele miar opisujących stopień niejednorodności procesu pękania. Miary te traktowane jako funkcje wskaźnikowe umożliwiają jakościowe powiązanie omawianego stopnia niejednorodności ze stanem zagrożenia tąpaniami. Uzyskane wyniki zostały zilustrowane przykładami zachowania się tych miar estymowanych na podstawie rejestrowanego strumienia emisji sejsmoakustycznej w Oddziale G-22/4 ZG "Rudna".

6

The meaning of seismoacoustic emission for estimation of time of mining tremors occurrence

Cianciara A., Cianciara B.

Archives of Mining Sciences

|

2006

|

Vol. 51, no 4

563-575

EN

In the paper the meaning of seismoacoustic emission for estimation of time of mining tremors occurrence is discussed. Concept is based on the PASH method used for fracturing process of rock mass investigation. Probabilistic assessment of a seismic hazard is carried out by analyzing of seismoacoustic emission recorded in the frequency range of30 Hz-IOOO Hz. Emission recorded in that frequency range is a one of main carriers of information on rock mass fracturing processes. The dynamics of fracturing process is the reason that hazard analysis should be carried out based on measurement data recorded in 0-time windows several dozens hours wideo II follows then, that emission recorded in the seismoacoustic range only, because of its high activity and great number of recorded events, allows for statistic analysis. Traditionally, seismic hazard is based on physical energy of events. However, in the seismoacoustic range energy estimation is practically impossible. Therefore, it was assumed to carry out the seismic hazard assessment based on analysis time intervals between events. The concept is justified by presence oflinear statistic relation between mentioned intervals and logarithm of event energies. As a result, estimation of hazard parameters in 0-window is possible. Moving the 0-window by step of delta and by subsequent repetitions of hazard parameters estimation, time series of those parameters are obtained. Time series inc1ude random factor and therefore their expected value is estimated. Such obtained time series ofhazard parameters are the base for defining of a so called "Indicating function". Allowing for estimation of time of rockburst occurrence and assessment of rockburst risk level.

PL

W artykule tym zwrócono uwagę na rolę jaką odgrywa emisja sejsmoakustyczna w przewidywaniu wystąpienia wstrząsów. Przedstawiono koncepcję, rozwiązywania tych zagadnień, opartą na badaniu procesów pękania górotworu metodą PAHS. Probabilistyczna analiza hazardu prowadzona jest na podstawie emisji sejsmoakustycznej rejestrowanej w paśmie częstotliwościowym od 30 do 1000 Hz. Emisja rejestrowana w tym paśmie jest jednym z głównych nośników informacji o przebiegu procesów pękania górotworu, umożliwiając jednocześnie jej ciągły dopływ. Ze względu na dynamikę procesu pękania analiza hazardu powinna być prowadzona na podstawie danych pomiarowych, rejestrowanych w oknach 0 o rozmiarach od kilku do kilkudziesięciu godzin. Wynika stąd, że jedynie emisja rejestrowana w zakresie sejsmoakustycznym, ze względu na wysoką aktywność, zapewnia właściwą liczebność zjawisk, która umożliwia prowadzenie analiz statystycznych. Tradycyjnie, analiza hazardu sejsmicznego prowadzona jest na podstawie energii fizycznej zjawisk. Jednak w zakresie sejsmoakustycznym ocena takiej energia jest praktycznie niemożliwa. Dlatego przyjęto koncepcję, aby analiza hazardu była prowadzona na podstawie odstępów czasu między zjawiskami. Uzasadnieniem tej koncepcji jest istnienie liniowej zależności statystycznej pomiędzy omawianymi odstępami a logarytmami energii zjawisk. W efekcie, w oknie 0 na podstawie omawianych odstępów, dokonuje się estymacji parametrów hazardu. Przesuwając okno 0 z krokiem l1 i powtarzając procedurę estymacji parametrów hazardu, otrzymujemy ich przebiegi w formie szeregów czasowych. Szeregi te zawierają czynnik losowy, dlatego wyznaczana jest ich wartość oczekiwana. Tak uzyskane przebiegi czasowe parametrów hazardu stanowią podstawę do zdefiniowania tzw. "funkcji wskaźnikowej", w formie ich iloczynu (patrz model 4.1). Stwierdzono, że funkcja ta jest miarą tendencji rozwoju procesu pękania. Stanowi ona podstawę oceny stopnia zagrożenia tąpaniami, oraz określania czasu wystąpienia wstrząsów. W okresach przed wystąpieniem wstrząsów mają miejsce wzrosty "funkcji wskaźnikowej", natomiast po wstrząsie obserwujemy jej spadek do określonego poziomu. Wstrząsy występują w momentach, gdy funkcji osiąga wartości maksymalne. Zostało to zilustrowane na rysunku (4.2), na którym przedstawiono przebieg omawianej funkcji, estymowany na podstawie emisji rejestrowanej w rejonie ściany 306, pokład 507 KWK "Bielszowice" za pomocą czujników o numerach (7,8,9, patrz rys. 4.1). Na rysunku (4.2) zaznaczono momenty wystąpienia wstrząsów oraz ich energie. Należy podkreślić bardzo istotną własność omawianej funkcji, a mianowicie: wstrząsy, których epicentra były zlokalizowane na wybiegu ściany zaznaczały się znacznie wyższymi amplitudami od tych, które wystąpiły w zrobach. Schematyczną lokalizację epicentrów wstrząsów, na tle szkicu wyrobiska, przedstawiono na rysunku (4.1). Na podstawie analizy "funkcji wskaźnikowej", której przykładowy przebieg został zilustrowany na rysunku (4.2) widać, że im epicentrum wstrząsu zlokalizowane jest w większej odległości od ściany w głąb zrobów, tym amplitudy funkcji są mniejsze. Można to zauważyć na przykładzie wstrząsów o numerach 6 i 7, (patrz rys. 4.1). Epicentra tych wstrząsów były odległe od ściany o około 100 m w głąb zrobów. Również wstrząs nr 8 o energii 3.0 E5 zaznaczył się względnie małą amplitudą ponieważ jego epicentrum było przesunięte w głąb zrobów o około 30 m. Przykład ten potwierdza możliwość efektywnego badania tendencji rozwoju procesów pękania górotworu za pomocą zmodyfikowanej metody PAHS, realizowanej na podstawie odstępów czasu między zjawiskami emisji sejsmoakustycznej rejestrowanej w paśmie od 30 do 1000 Hz. Z kolei znajomość tendencji rozwoju procesów pękania stanowi podstawę do oceny stanu zagrożenia tąpaniami, oraz przewidywania czasu wystąpienia wstrząsów. Należy podkreślić, że oceny uzyskiwane na drodze analizy metodą PAHS mają charakter jakościowy. Dla uzyskania ocen ilościowych konieczne jest opracowanie odpowiednich kryteriów, dostosowanych do istniejących w danym rejonie warunków geologiczno-górniczych.

7

Methods of tremor risk monitoring based on analysis of non-homogeneity of stream of registered seismoacoustic emission

Cianciara A., Cianciara B., Takuska-Węgrzyn E.

Geoinformatica Polonica

|

2005

|

T. 7

15-23

EN

A method of tremor-risk monitoring based on the analysis of the non-homogeneity of rock fracturing processes is presented in this paper. In the periods preceding tremors, the cracks tend to increase, thereby resulting in an increase in the non-homogeneity. Cracking of rocks of course can be represented in the form of seismoacoustic emissions that can be monitored (recorded). Hence, the degree of non-homogeneity of the cracking process can be evaluated on the basis of a statistical analysis of the registered stream of seismoacoustic emissions. In this monitoring method, the statistical analysis is based on the time intervals between the incidence of the emissions. However, practice shows that the registered emissions generate a non-stationary and non-homogeneous stream of events. Therefore, information about the energy (magnitude) of these effects is necessary for a fun description of the process. This methodical disadvantage can be eliminated using the theoretical possibility of indirectly inferring about energy levels on the basis of the assumed relations between energy logarithms and the time intervals between the effects. Relevant models describing the non-homogeneities levels of the cracking process are presented in the paper. Treated as index functions, these values enable quantitative linking of the discussed non-homogeneity with the degree of rock-burst risk. The results obtained were used to develop a system for rock-burst risk-monitoring in underground mines using standard seismoacoustic equipment. The equipment was made available to the researchers for making tests in operational coal mining conditions.

PL

W pracy przedstawiono propozycję sposobu monitorowania zagrożenia wystąpieniem wstrząsów, opartego na analizie stopnia niejednorodności procesów pękania skał. W okresach poprzedzających momenty wystąpienia wstrząsów występują tendencje w kierunku powiększania się rozmiarów pęknięć, powodując wzrosty omawianego stopnia niejednorodności. Wiadomo, że pękanie skał jest odwzorowywane w formie emisji sejsmoakustycznej, którą możemy obserwować (rejestrować). Wynika stąd, że stopień niejednorodności procesu pękania może być oceniany na podstawie analizy statystycznej rejestrowanego strumienia emisji sejsmoakustycznej. W przedstawionym tutaj sposobie monitorowania, z uzasadnionych względów, analiza statystyczna prowadzona jest na podstawie odstępów czasu między zjawiskami omawianego strumienia emisji. Jednak, jak wiadomo z praktyki, rejestrowana emisja stanowi niestacjonarny i niejednorodny strumień zdarzeń. Dlatego do jej pełnego opisu konieczna jest informacja o energiach (rozmiarach) zjawisk. Aby ominąć tę trudność, skorzystano z teoretycznej możliwość pośredniego wnioskowania o energii dzięki przyjęciu zależności łączącej logarytmy energii z odstępami czasu między zjawiskami. W pracy przedstawiono odpowiednie modele miar opisujących wielkość niejedno-rodności procesu pękania. Miary te traktowane jako funkcje wskaźnikowe umożliwiają jakościowe powiązanie omawianej niejednorodności ze stopniem zagrożenia tąpaniami. Uzyskane wyniki zostały wykorzystane do opracowania systemu monitorowania zagrożenia tąpaniami (wystąpieniem wstrząsów) w kopalniach podziemnych, pracującego na bazie standardowej aparatury sejsmoakustycznej. Został on przekazany do testowania w warunkach ruchowych kopalń.

8

Evaluating the stress generated during rock and gas outbursts

Topolnicki B.

Archives of Mining Sciences

|

1999

|

Vol. 44, nr 4

503-517

EN

This study is a part of a larger work on simulation of rock and gas outbursts in laboratory conditions. The method of evaluating the stress distribution during an outburst in a porous rock sample confined inside the measurement chamber was presented. The effects of pore pressure, free gas pressure acting on the rock boundaries and the reaction forces developed by the chamber walls are taken into account.

PL

Prezentowana publikacja jest fragmentem pracy nad komputerowym modelowaniem zjawiska wyrzutu gazu i skał wywoływanego w warunkach laboratorium. Opisany został sposób oszacowania rozkładu naprężeń generowanych w trakcie wyrzutu w porowatej próbce skalnej uwięzionej w komorze pomiarowej. Uwzględniono działanie ciśnienia porowego, naporu gazu swobodnego na granicy skały i siły reakcji wywierane przez ścianki komory pomiarowej. Pokazano, że naprężenie to, traktowane jako funkcja czasu i położenia, posiada absolutne maksimum. Obecność tego maksimum powoduje, że o ile dochodzi do lokalnego przekroczenia wytrzymałości skały, to zdarza się to w ściśle określonym miejscu i czasie. Lokalne przekroczenie wytrzymałości skały jest warunkiem koniecznym inicjacji pękania skały i kontynuacji wyrzutu.