Wpływ głębokości zalegania węgli w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym na ich przedkrytyczne i pokrytyczne własności

W artykule przedstawiono badania konwencjonalnego trójosiowego ściskania σ1 > σ2 = σ3 = p węgli pochodzących z różnych warstw karbońskich GZW oraz przedstawiono zależności między parametrami wytrzymałościowymi i odkształceniowymi a ciśnieniem okólnym (p = 0-70 MPa). Ciśnienie zastosowane w eksperymencie odpowiadało warunkom wydobywania złóż w rejonie GZW, gdzie obecnie prowadzi się eksploatację do głębokości około 1200 m. Na podstawie wyników uzyskanych z badań stwierdzono, że istnieją zależności funkcyjne między ciśnieniem okólnym a krytycznymi i pokrytycznymi własnościami węgli. Wykazano, że wzrost ciśnienia okólnego powoduje wzrost maksymalnego (krytycznego) naprężenia i odkształcenia krytycznego oraz znaczny wzrost naprężenia resztkowego i odpowiadającego mu odkształcenia resztkowego. Szybkość wzrostu wartości badanych parametrów zależy od zakresu stosowanego ciśnienia okólnego i zawartości poszczególnych grup macerałów w węglach.

The article presents tests of conventional triaxial compression σ1 > σ2 = σ3 = p of coals originating from different Carboniferous layers of the Upper Silesian Coalfield. Moreover, relationships between strength and deformation parameters and circular pressure (p = 0-70 MPa) were presented. The pressures applied in the experiment matched the deposit mining conditions in the Upper Silesian Coalfield areas, where at present mining exploitation is conducted up to the depth of about 1200 m. On the basis of test results it has been ascertained that there exist functional relationships between the circular pressure and critical as well as post-critical coal properties. It has been pointed out that the growth of the circular pressure causes increase in the maximum (critical) stress and critical deformation as well as considerable growth of residual stress corresponding to the residual deformation. The velocity of growth of the values of tested parameters depends on the scope of applied circular pressure and content of individual maceral groups in coals.