Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

English (EN)·Polski (PL)·Yкраїнський (UK)
Przejdź do strony domowej biblioteki Centralna Biblioteka Wojskowa Link otwiera się w nowym oknie Logo biblioteki Prolib Integro - strona głównaCentralna Biblioteka Wojskowa

Wyszukujesz frazę "Upper Silesian Coal" wg kryterium: Temat

  Lista filtrów
Wyrównaj
    Wyświetlanie 1-7 z 7
    Tytuł:
    The impact of the degree of coalification on the sorption capacity of coals from the Zofiówka Monocline
    Wpływ stopnia uwęglenia na pojemność sorpcyjną węgli z rejonu Monokliny Zofiówki
    Autorzy:
    Godyń, K.
    Dutka, B.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/219595.pdf
    Data publikacji:
    2018
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    węgiel
    metan
    refleksyjność witrynitu
    pojemność sorpcyjna
    Górnośląskie Zagłębie Węglowe
    coal
    methane
    vitrinite reflectance
    sorption capacity
    Upper Silesian Coal Basin
    Opis:
    The evaluation of threats connected with the presence of methane in coal seams is based on our knowledge of the total content of this gas in coal. The most important parameter determining the potential of coal seams to accumulate methane is the sorption capacity of coal a. It is heavily influenced by the degree of coalification of the coal substance, determined by the vitrinite reflectance R0 or the content of volatile matter Vdaf. The relationship between the degree of coalification and the sorption capacity in the area of the Upper Silesian Coal Basin (USCB) has not been thoroughly investigated, which is due to the zonation of methane accumulation in this area and the considerable changeability of methane content in various localities of the Basin. Understanding this relationship call for in-depth investigation, especially since it depends on the analyzed reflectance range. The present work attempts to explain the reasons for which the sorption capacity changes along with the degree of coalification in the area of Jastrzębie (the Zofiówka Monocline). The relationship between parameters R0 and Vdaf was investigated. The authors also analyzed changes of the maceral composition, real density and the micropore volume. Furthermore, coalification-dependent changes in the sorption capacity of the investigated coal seams were identified. The conducted analyses have indicated a significant role of petrographic factors in relation to the accumulation properties of the seams located in the investigated area of USCB.
    Ocena zagrożeń związanych z obecnością metanu w pokładach węgla opiera się na wiedzy o całkowitej zawartości tego gazu w węglu. Pojemność sorpcyjna węgla a jest najistotniejszym parametrem określającym potencjał akumulacyjny pokładów. Istotny wpływ na pojemność sorpcyjną ma stopień uwęglenia substancji węglowej określany przez współczynnik refleksyjności witrynitu R0 lub zawartość części lotnych V daf. Relacja pomiędzy stopniem uwęglenia i pojemnością sorpcyjną na obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego nie jest gruntownie rozpoznana, ze względu na strefowość nagromadzeń metanu na tym obszarze oraz znaczną zmienność jego zawartości w różnych rejonach Zagłębia. Relacja pomiędzy rozpatrywanymi parametrami zmienia się w zależności od analizowanego zakresu refleksyjności. Celem niniejszej pracy jest próba wyjaśnienia przyczyn zmienności pojemności sorpcyjnej z uwęgleniem na przykładzie węgli z rejonu Jastrzębia (Monoklina Zofiówki). Prześledzono relację parametru R0 w stosunku do V daf. Przeanalizowano zmiany takich parametrów węgla jak skład macerałowy, gęstość rzeczywista oraz objętość mikroporów ze wzrostem stopnia uwęglenia pokładów. Określono zmiany zdolności sorpcyjnej badanych pokładów z uwęgleniem. W rezultacie przeprowadzonych analiz wskazano na znaczącą rolę czynników petrograficznych w odniesieniu do właściwości akumulacyjnych pokładów badanego rejonu GZW.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2018, 63, 3; 727-746
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Sedimentary rocks associated with the coal seams of the saddle beds from the Chwałowice Trough – West part of Upper Silesian Coal Basin
    Skały osadowe towarzyszące pokładom węgla warstw siodłowych Niecki Chwałowickiej – zachodnia część Górnośląskiego Zagłębia Węglowego
    Autorzy:
    Stanienda, K.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/219377.pdf
    Data publikacji:
    2015
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    sedimentary rocks
    saddle beds
    Upper Silesian Coal Basin
    Chwałowice Trough
    skały osadowe
    warstwy siodłowe
    Górnośląskie Zagłębie Węglowe
    Niecka Chwałowicka
    Opis:
    The results of investigation of the associated rocks with the Saddle Beds Coals Seams from Chwałowice Trough were presented in this article. The results of researches show that sandstones and mudstones dominate in the investigating profile. Claystones are situated mainly in ceilings and floors of coal seams. Grains of sandstones include mainly quartz, feldspars, micas and also quartzite’s and gneiss’s fragments. It is also possible to observe small grains of heavy minerals. Some of sandstones present bad compactness and are destroyed during transportation. This feature is connected with presence of little quantity of cement, especially in medium grained sandstones, which include more matrix than typical cement. The cement is built mainly of clay minerals, kaolinite and illite, carbonates and chalcedony but X-ray diffraction confirmed also the presence of halite in the cement of investigated sandstones. Mudstones and claystones are composed mainly of clay minerals. It’s also possible to find quartz and micas there. Higher amounts of quartz and micas are possible to find rather in mudstones. The associated rocks with the Saddle Beds Coal Seams from Chwałowice Trough include also organic matter.
    W artykule przedstawiono wyniki badań skał towarzyszących pokładom węgla warstw siodłowych Niecki Chwałowickiej. Wyniki badań wskazują, że w badanym profilu dominują piaskowce oraz mułowce. Iłowce natomiast występują głównie w stropach i spągach pokładów węgla. Okruchy piaskowców to głównie ziarna kwarcu, skaleni, mik oraz fragmenty kwarcytów i gnejsów. Można tu również zaobserwować drobne okruchy minerałów ciężkich. Niektóre piaskowce charakteryzują się obniżoną zwięzłością i podczas transportu ulegają rozpadowi. Cecha ta związana jest z niewielką ilością spoiwa, szczególnie w piaskowcach średnioziarnistych, w których matrix przeważa nad typowym cementem. Spoiwo zbudowane jest głównie z minerałów ilastych, takich jak kaolinit i illit, węglanów i chalcedonu, chociaż wyniki dyfraktometrii rentgenowskiej potwierdziły występowanie w spoiwie badanych piaskowców również halitu. Na podstawie składu mineralnego piaskowców, dokonano ich klasyfikacji, stosując podziały skał okruchowych Krynina (1948) i Pettijohn’a-Potter’a-Siever’a (1973). Według klasyfikacji Krynina badane piaskowce reprezentują szarogłazy (szarowaki). W klasyfikacji Pettijohn’a, próbki 6, 8 i 13 reprezentują arenity lityczne, natomiast próbki 3 i 10- waki. Mułowce i iłowce zbudowane SA głównie z minerałów ilastych. Można w nich również spotkać ziarna kwarcu oraz miki. Wyższy udział kwarcu i mik jest jednak charakterystyczny dla mułowców. Skały towarzyszące pokładom węgla warstw siodłowych Niecki Chwałowickiej zawierają również domieszki substancji organicznej.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2015, 60, 1; 359-373
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Specific types of coal macerals from Orzesze and Ruda beds from ”Pniówek” Coal Mine (Upper Silesian Coal Basin – Poland) as a manifestation of thermal metamorphism
    Specyficzne odmiany macerałów z węgla warstw orzeskich i rudzkich KWK „Pniówek” (Górnośląskie Zagłębie Węglowe – Polska) przejawem metamorfizmu termalnego
    Autorzy:
    Adamczyk, Z.
    Komorek, J.
    Lewandowska, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/219860.pdf
    Data publikacji:
    2014
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    macerały
    warstwy rudzkie
    warstwy orzeskie
    Górnośląskie Zagłębie Węglowe
    refleksyjność witrynitu
    coal macerals
    Ruda beds
    Orzesze beds
    Upper Silesian Coal Basin
    vitrinite reflectance
    Opis:
    Subject of the research were coal samples from the seams of Orzesze and Ruda beds from “Pniówek” coal mine. All samples represent methabituminous coal B, which present high vitrinite content (V mmf > 60%). Optical character of vitrinite from all analyzed coal samples is biaxial negative and it is characterized by low differentiation of bireflectance. The experiments have shown that the coal rank of investigated samples is generally decreasing with increasing both depth of coal seams and the distance between sampling point and the Carboniferous roof. It may suggests inversion of coalification. Specific types of macerals, typical for thermally metamorphosed coals have been found for all analysed coal samples. It was found, presence of such components like: fluorescing bituminous substance (FBS) filling of cellular spaces in semifusinite, fusinite, and funginite; pseudomorphs after megaspores exhibiting strong bireflectance, and anisotropic semifusinite. Petrographic components with a structure similar to structure of coke and pyrolytic carbon were observed rarely. Presence of colotelinite grains which are visible darker, impregnated with bituminous substance and exhibiting weak fluorescence may be related with influence of temperature on coal. Carbonates occur as filling of cellular spaces in semifusinite, in examined coal samples and there are the effect of thermal alteration of coal.
    Przedmiotem badań były próbki węgla z pokładów warstw orzeskich i rudzkich KWK Pniówek. Badane próbki reprezentują węgiel średniouwęglony typu B (metabitumiczny), wysokowitrynitowy. Stwierdzono, że witrynit z badanych próbek ma dwuosiowy ujemny charakter optyczny i wykazuje małe zróżnicowanie w wartościach dwójodbicia. Przeprowadzone badania wykazały, że stopień uwęglenia badanych próbek generalnie maleje wraz ze wzrostem głębokości występowania pokładów węgla oraz ze wzrostem odległości miejsca opróbowania od stropu karbonu co może wskazywać na inwersję uwęglenia. We wszystkich analizowanych próbkach węgla stwierdzono występowanie specyficznych odmian macerałów typowych dla węgli zmetamorfizowanych termicznie. W próbkach stwierdzono obecność takich składników jak: fluoryzująca substancja bitumiczna (FBS) wypełniająca przestrzenie komórkowe w semifuzynicie, fuzynicie i funginicie; pseudomorfozy po makrosporach wykazujące silne dwójodbicie oraz anizotropowy semifuzynit. Rzadziej obserwowano składniki petrograficzne o strukturze wykazującej podobieństwo do struktury koksu i węgiel pirolityczny. Z oddziaływaniem temperatury na badany węgiel można wiązać także obecność w analizowanych próbkach wyraźnie ciemniejszych, przesyconych substancją bitumiczną, wykazujących słabą fluorescencję ziaren kolotelinitu. Przejawem przemian termicznych obserwowanych w badanych próbkach węgla może być także obecność węglanów najczęściej wypełniających przestrzenie komórkowe w semifuzynicie.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2014, 59, 1; 77-91
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Distribution of peak ground vibration caused by mining induced seismic events in the Upper Silesian Coal Basin in Poland
    Autorzy:
    Dubiński, Józef
    Mutke, Grzegorz
    Chodacki, Jacek
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/1853826.pdf
    Data publikacji:
    2020
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    Górnośląskie Zagłębie Węglowe
    sejsmiczność górnicza
    sejsmiczność indukowana
    induced seismicity
    Upper Silesian Coal Basin
    peak ground velocity
    mining seismic intensity scale
    Opis:
    The solutions presented permit the practical determination of the physical parameters of peak ground vibration, caused by strong mining tremors induced by mining, in the Polish part of the Upper Silesian Coal Basin (USCB). The parameters of peak ground horizontal velocity (PGVH) and peak ground horizontal acceleration (PGAH10) at any point of earth’s surface depend on seismic energy, epicentral distance and site effect. Distribution maps of PGVH and of PGAH10 parameters were charted for the period 2010-2019. Analysis of the results obtained indicates the occurrence of zones with increased values of these parameters. Based on the Mining Seismic Instrumental Intensity Scale (MSIIS-15), which is used to assess the degree of vibration intensity caused by seismic events induced by mining, and using the PGVH parameter, it was noted that the distribution map of this parameter includes zones where there vibration velocities of both 0.04 m/s and 0.06 m/s were exceeded. Vibrations with this level of PGVH correspond to intensities in the V and VI degree according to the MSIIS-2015 scale, which means that they can already cause slight structural damage to building objects and cause equipment to fall over. Moreover, the reason why the second parameter PGAH10 is less useful for the evaluation of the intensity of mining induced vibrations is explained. The PGAH10 vibration acceleration parameter, in turn, can be used to design construction of the objects in the seismic area of the Upper Silesian Coal Basin, where the highest acceleration reached a value of 2.8 m/s2 in the period from 2010 to 2019.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2020, 65, 3; 419-432
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Post-critical mechanical properties of sedimentary rocks in the Upper Silesian Coal Basin (Poland)
    Mechaniczne właściwości pokrytyczne skał osadowych w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym (Polska)
    Autorzy:
    Bukowska, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/220324.pdf
    Data publikacji:
    2015
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    post-critical properties of rocks
    post-critical modulus
    residual stress
    Upper Silesian Coal Basin
    właściwości pokrytyczne skał
    moduł pokrytyczny
    odkształcenie resztkowe
    naprężenie resztkowe
    Górnośląskie Zagłębie Węglowe
    Opis:
    In this paper, we present the results of a study of the Upper Carboniferous sedimentary rocks of the Upper Silesian Coal Basin (USCB) in Poland. We examined the hard coals, which belong to various stratigraphic units of Upper Carboniferous coal-bearing strata, and waste rocks, i.e., sandstones, mudstones, claystones. We present the results of tests of their post-critical mechanical properties. These results are from tests of the post-critical modulus, residual stress and residual deformation from experiments using a servo-controlled testing machine (MTS) with uniaxial compression and conventional triaxial compression. We applied confining pressures of up to 50 MPa at a strain rate of 10–5 – 10–1 s–1 (0.003-6.0 mm/sec). The confining pressure applied in the triaxial compression tests reflected the conditions of current and future mining activities in the USCB at depths exceeding 1.300 metres. The strain rate applied in the tests reflected the values observed in the rockmass surrounding the mine workings and the rate of certain geodynamic phenomena occurring in the Carboniferous rockmass in the USCB, e.g., rock bursts. We present the values of the sub-critical modulus of coals and waste rocks, the functional relationships between the post-critical modulus and uniaxial compression strength, which are described using an exponential function of high correlation coefficients of the given rocks, and an exponential relationship between the post-critical modulus and the longitudinal elasticity modulus (Young’s modulus). Based on the results of tests of the post-critical properties of the Carboniferous rocks under triaxial compression and at various strain rates, we devised the functional relationships between the properties of the rocks and the confining pressure. The dependence of the post-critical modulus of the sandstones and claystones on the confining pressure is described using a polynomial function of degree 2, and that of the coals is described using an exponential function. The relationship between the residual stress and residual deformation in the rocks and the confining pressure was described using a linear function. The obtained results of tests have a practical application in forecasting behaviour of rocks located deep, and designing safe exploitation of mineral deposits. Confining pressures of up to 50 MPa used in the conventional triaxial compression tests allowed us to predict the behaviour of the rock mass at large depths. These data provide general knowledge of the tendencies in behaviour of rocks at substantial depths and the ability to design safe methods of mining deposits of various raw materials, including energy sources. These deposits are mined from increasingly great depths as the reserves are gradually exhausted and collieries of the largest European coal basins are continuously reconfigured.
    Właściwości skał uzyskane z pokrytycznej krzywej naprężeniowo-odkształceniowej opisują pokrytyczne parametry mechaniczne: moduł pokrytyczny, wytrzymałość resztkowa i odkształcenie resztkowe. We współczesnej geomechanice górniczej, znajomość wartości pokrytycznych parametrów mechanicznych skał jest nie do przecenienia. Wartości tych parametrów są, bowiem wykorzystywane do rozwiązywania zadań związanych z projektowaniem i prowadzeniem podziemnej eksploatacji górniczej. Przykładem ich zastosowania jest ocena dynamiki destrukcji skał i górotworu i ocena wystąpienia zagrożeń naturalnych w górotworze spowodowanych prowadzeniem podziemnej eksploatacji górniczej. Dotyczy to głównie zagrożeń geomechanicznych i wodnych, zwłaszcza w kopalniach prowadzących eksploatację w pobliżu zbiorników wodnych utworzonych w zrobach zlikwidowanych kopalń. Ponadto, wartości tych parametrów służą do interpretacji warunków w obrębie źródeł zagrożenia wodnego oraz stanowią podstawę do wyznaczania filarów bezpieczeństwa i stref bezpieczeństwa i mają szerokie zastosowanie w wyznaczaniu zasięgu stref zniszczenia wokół wyrobisk podziemnych i wymiarowania filarów technologicznych w filarowo-komorowym systemie eksploatacji. W artykule przestawiono wyniki badań właściwości pokrytycznych węgli kamiennych należących do różnych ogniw stratygraficznych serii węglonośnej górnego karbonu w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym i skał płonnych – piaskowców i mułowców oraz iłowców. Wyniki badań modułu pokrytycznego, naprężenia resztkowego i odkształcenia resztkowego uzyskano z eksperymentów przeprowadzonych w serwosterowanej maszynie wytrzymałościowej MTS-810. Badania przeprowadzano w jednoosiowym ściskaniu na próbkach w kształcie sześcianu i boku podstawy 50 mm i w osiowosymetrycznym stanie naprężenia, gdy spełniony jest warunek naprężeniowy σ1 > 0, σ2 = σ3 = p na próbkach w kształcie walca o średnicy 30 mm i o smukłości 2. Stosowano ciśnienia okólne do wartości 50 MPa. Stosowane w badaniach trójosiowego ściskania ciśnienia okólne były odpowiednie dla warunków prowadzonej i przyszłej eksploatacji w GZW na głębokościach przekraczających 1300 m. Próbki były ściskane w kierunku prostopadłym do uwarstwienia. Sterowanie maszyną wytrzymałościową odbywało się za pomocą prędkości odkształcenia podłużnego mierzonego w systemie pomiarowym prasy przemieszczeniem tłoka. Eksperymenty przeprowadzano z prędkością odkształcenia rzędu 10–5 – 10–1 s–1, co po uwzględnieniu wysokości próbek odpowiada prędkościom przemieszczenia tłoka (0,003-6,0 mm/s). Prędkości odkształcenia stosowane w badaniach odpowiadały prędkości odkształcania się skał w otoczeniu wyrobisk eksploatacyjnych i prędkości niektórych zjawisk geodynamicznych, które zachodzą w górotworze karbońskim w GZW, na przykład tąpnięć. Na podstawie badań skał w warunkach jednoosiowego ściskania podano wartości modułu pokrytycznego węgli i skał płonnych w poszczególnych grupach stratygraficznych górnego karbonu w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Wartości modułu pokrytycznego zmieniają się w szerokim zakresie (Tab. 1, 2). Sformułowano równania matematyczne zależności geomechanicznych parametrów pokrytycznych od wytrzymałości na jednoosiowe ściskanie i od ciśnienia okólnego. Kluczowymi składnikami opracowanych równań był moduł pokrytyczny, naprężenie resztkowe i odkształcenie resztkowe. Wyniki badań są zróżnicowane w zależności od typu skały, ciśnienia okólnego i prędkości odkształcenia. Zależności funkcyjne modułu pokrytycznego od wytrzymałości na jednoosiowe ściskanie opisano funkcją potęgową o wysokich współczynnikach korelacji dla poszczególnych skał (Tab. 3). Wykazano, że węgle kamienne w GZW w porównaniu ze skałami płonnymi osiągają większe wartości modułu pokrytycznego przy mniejszych wartościach wytrzymałości na jednoosiowe ściskanie. Po przekroczeniu wytrzymałości na jednoosiowe ściskanie dynamika rozpadu węgli jest większa niż dynamika rozpadu skał płonnych. Na podstawie wyników badań skał karbońskich podano zależność potęgową między modułem podkrytycznym a modułem Younga (Tab. 4). W warunkach osiowo-symetrycznego stanu naprężenia, gdy spełniony jest warunek σ1 > σ2 = σ3, wzrost wartości ciśnienia okólnego powoduje przejście skały ze stanu kruchego w stan ciągliwy przy wysokich ciśnieniach okólnych. W części pokrytycznej krzywej naprężeniowo-odkształceniowej zmniejsza się wartość spadku naprężenia, co oznacza, że ze wzrostem ciśnienia okólnego wzrasta wartość naprężenia resztkowego a krzywa pokrytyczna jest łagodniej nachylona w stosunku do osi poziomej. Skutkuje to mniejszymi wartościami modułu pokrytycznego, który obrazuje dynamikę niszczenia skały w obszarze pozniszczeniowym. Badania właściwości pokrytycznych skał karbońskich w trójosiowym ściskaniu wykonano w warunkach wzrastających ciśnień okólnych do 50 MPa, przy różnych wartościach prędkości odkształcenia. Wykazano liczne zmiany wartości parametrów pokrytycznych wynikające ze stosowanych wartości ciśnienia okólnego. Moduł pokrytyczny maleje ze wzrostem ciśnienia okólnego dla piaskowca i węgla zgodnie z funkcją wielomianu drugiego stopnia lub wykładniczą (Tab. 5, Rys. 7, 8). Dla iłowca nie stwierdzono zależności pomiędzy modułem osłabienia a ciśnieniem okólnym 0-50 MPa w zakresie prędkości odkształcenia 10–4 – 10–1 s–1. Wykazano również, że moduł pokrytyczny węgla w warunkach wzrastających ciśnień okólnych jest mniejszy niż dla skał płonnych. Badania wpływu prędkości odkształcenia na wartości modułu pokrytycznego skał karbońskich nie wykazały regularnych jego zmian wraz z prędkością odkształcenia. Zależność naprężenia resztkowego i odkształcenia resztkowego od ciśnień okólnych (0-50 MPa) w zakresie prędkości odkształcenia 10–5÷10–1 s–1 dla badanych skał osadowych karbonu GZW opisano funkcją liniową (Tab. 6, Rys. 9; Tab. 7. Rys. 10). Dla wyższych ciśnień okólnych różnice między wartościami naprężenia resztkowego i odkształcenia resztkowego dla poszczególnych skał są coraz większe. Piaskowce wykazują największe wartości naprężenia resztkowego w miarę wzrostu ciśnienia okólnego a węgle wartości najmniejsze. Z przebiegu krzywych widać również, że skały płonne charakteryzują się mniejszymi wartościami odkształcenia resztkowego w porównaniu z węglem kamiennym. Spośród parametrów geomechanicznych największe zmiany wartości ze wzrostem ciśnienia okólnego wykazuje naprężenie resztkowe, które odzwierciedla nośność pokrytyczną górotworu w rejonach eksploatacji (np. nośne strefy spękanych filarów węglowych). Dla piaskowca, iłowca i węgla zależność naprężenie resztkowe – ciśnienie okólne 0-50 MPa, odpowiadające warunkom eksploatacji w GZW, ma przebieg prostoliniowy. Analiza wpływu prędkości odkształcenia i ciśnienia okólnego na wartości parametrów pozniszczeniowych skał karbońskich GZW wykazała, że ciśnienie okólne w zakresie 0-50 MPa ma większy wpływ na wartość parametrów pozniszczeniowych niż prędkość odkształcenia w zakresie 10–5 – 10–1 s–1 (0,003-6,0 mm/sec). Stosowane w eksperymentach trójosiowego konwencjonalnego ściskania ciśnienia okólne do 50 MPa dają podstawę prognozowania zachowania się górotworu na dużych głębokościach. Daje to ogólną wiedzę o tendencjach zachowania się skał na dużych głębokościach i możliwościach wnioskowania dla celów projektowania bezpiecznej eksploatacji złóż różnych surowców, w tym również surowców energetycznych, których eksploatacja schodzi na coraz to większe głębokości w związku ze stopniowym wyczerpywaniem się złóż bilansowych i postępującą restrukturyzacją kopalń w największych zagłębiach europejskich.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2015, 60, 2; 517-534
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    The effect of the petrographic composition on the variation of CRI and CSR indices in the Pniówek deposit in the SW part of the Upper Silesian Coal Basin (Poland)
    Wpływ składu petrograficznego na zmiany wartości wskaźników CRI i CSR w złożu Pniówek, SW część Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (Polska)
    Autorzy:
    Probierz, K.
    Marcisz, M.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/219981.pdf
    Data publikacji:
    2015
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    CRI and CSR variation in deposit
    coking coal
    petrographic composition
    vitrinite reflectance
    Upper Silesian Coal Basin
    Górnośląskie Zagłębie Węglowe
    złoże Pniówek
    węgiel koksowy
    zmiany wartości wskaźników CRI i CSR w złożu
    skład petrograficzny
    refleksyjność witrynitu
    Opis:
    The characteristics of variation of the CRI (Coke Reactivity Index) and CSR ( Coke Strength after Reaction) indices as well as the variation of the petrographic composition of coking coal in the Pniówek deposit (SW part of the Upper Silesian Coal Basin) have been presented. The area in which the research results have been obtained has a fundamental meaning to the Polish coking coal reserves, which are characterized by high variation both in quality and coalification. So far, no research related to the determination of the CRI and CSR variation in deposits that would be based on pillar samples collected from active workings has been performed for the Polish coking coal deposits. The samples have been obtained from 6 coal seams (Załęże Beds, a part of Mudstone Series-Westphalian A), at depths between –500 and –700 m.a.s.l. The variation of CRI and CSR values has been presented both along the depth of the deposit (vertically) as well as isolines maps (horizontal variations). The relationships between the CRI and CSR index values and the parameters which are fundamental for their values, that is the R vitrinite reflectance and the petrographic composition (content of the Vtmmf vitrinite, Lmmf liptinite, and Immf inertinite macerals) have been analyzed. The examined coking coal of the Pniówek coal mine is characterized by the following values of the analyzed parameters: CRI = 19.9-60.8% (mean of 33.4%), CSR = 24.4-65.3% (mean of 49.5%), R = 0.98-1.14% (mean of 1.08%), Vtmmf = 60-81% (mean of 74%), Lmmf = 4-11% (mean of 7%), Immf = 13-31% (mean of 19%). The analysis of the variation of the coal quality parameters has not indicated evident and distinct vertical variation tendencies. When considered together with the horizontal variation in the E-W direction, in the view of the tectonics of the deposit (strike, dip, course of the main faults), it indicated a relation between the quality parameters and the direction of bed dips. In the deposit of the Pniówek coal mine, presence of coals of various quality has been confirmed. In the east, at greater depths, less coalified coal characterized by lower CRI values and higher CSR values is present. Such coal has a lesser vitrinite content and a high inertinite content. In the western direction (opposite to the dip direction), higher coalified coals, with higher CRI values and lower CSR values occur-these coals have a high content of vitrinite and low part of inertinite. Inversion of coalification has been demonstrated, as the smaller the depth the lower the reflectance of the coal should be, whereas the case in the Pniówek coal mine is the opposite. Such inversion may be related, as it has been demonstrated numerous times, to the occurrence of thermal metamorphism which modified the regional structure of coalification. No evident relationship of CSR and CRI values and the petrographic content of coal has been found, which is exhibited by low values of correlation indices. High content of inertinite in the samples characterized by relatively low values of CRI, relatively high CSR values and the lowest reflectance, however, draws attention. This runs against expectations, as usually the coal with better coking properties is characterized by the lowest content of inertinite macerals. The explanation of this relation requires further research on the inertinite macerals, especially the typically inert macerals (that is fusinite, micrinite and sclerotinite). The found relationship between the CSR and CRI values does not deviate from the data provided in literature from around the world. The correlation of the CSR index and the Pniówek coal mine vitrinite reflectance, however, is only partially consistent with the results relating to other coals. This confirms the difference of the coal in the examined area, which was exhibited many times and which should be connected to a very specific course of the coalification processes, especially the effect of thermal metamorphism.
    Przedstawiono charakterystykę zmian wskaźników koksowniczych CRI (coke reactivity index) i CSR ( coke strength after reaction) oraz składu petrograficznego węgli koksowych w złożu Pniówek (SW część GZW). Wyniki badań uzyskano w obszarze o podstawowym znaczeniu dla polskiej bazy zasobowej węgli koksowych, która charakteryzuje się znaczną zmiennością jakości i uwęglenia. Badania związane z określaniem zmienności wartości wskaźników CRI i CSR w przestrzeni złożowej, na podstawie próbek bruzdowych pobranych z czynnych wyrobisk górniczych, nie były dotychczas podejmowane w polskich złożach węgli koksowych. Próbki do badań pobrano z 6 pokładów warstw załęskich (Westphalian A) wchodzących w skład Serii Mułowcowej GZW, z przedziału głębokościowego od –500 do –700 m npm. Przedstawiono zmiany wartości wskaźników CRI i CSR zarówno z głębokością złoża (wertykalnie) jak i mapy izolinii (zmiany horyzontalne). Przeanalizowano zależności pomiędzy wartościami wskaźników CRI i CSR a zasadniczymi parametrami wpływającymi na ich wartości tj. refleksyjnością witrynitu R oraz składem petrograficznym (zawartość macerałów grupy witrynitu Vtmmf, liptynitu Lmmf i inertynitu Immf). Badane węgle koksowe z KWK „Pniówek” charakteryzują się wartościami analizowanych parametrów: CRI = 19,9-60,8% (śr. 33,4%), CSR = 24,4-65,3% (śr. 49,5%), R = 0,98-1,14% (śr. 1,08%), Vtmmf = 60-81% (śr. 74%), Lmmf = 4-11% (śr. 7%), Immf = 13-31% (śr. 19%). Analiza zmian parametrów jakości węgla nie wykazała wyraźnych wertykalnych tendencji zmian. Rozpatrywana jednakże łącznie z analizą zmian horyzontalnych w kierunku E–W, na tle tektoniki złoża (rozciągłość, upad, przebieg głównych uskoków), wykazała związek parametrów jakościowych z kierunkiem upadu warstw. W złożu KWK „Pniówek” wykazano obecność populacji węgli różniących się jakością. Na wschodzie, na większych głębokościach, występują węgle niżej uwęglone, o niższych wartościach CRI oraz wyższych CSR, charakteryzujące się niską zawartością witrynitu i podwyższonym udziałem inertynitu. W kierunku na zachód (przeciwnym do upadu) pojawiają się węgle wyżej uwęglone, o wyższych wartościach CRI i niższych CSR, wysokowitrynitowe i o niskim udziale inertynitu. Wykazano inwersję uwęglenia bowiem w miarę zmniejszania się głębokości występowania pokładów powinny pojawiać się węgle o niższej refleksyjności, a nie odwrotnie jak to jest w złożu KWK „Pniówek”. Ta inwersja może mieć związek, jak to wielokrotnie wskazywano, z występowaniem metamorfizmu termalnego modyfikującego regionalny obraz uwęglenia. Wykazano brak wyraźnej zależności wskaźników CSR oraz CRI od składu petrograficznego węgli o czym świadczą niskie wartości współczynników korelacji. Zwraca uwagę wysoki udział inertynitu w próbkach charakteryzujących się względnie niskimi wartościami CRI, i względnie wysokimi wartościami CSR oraz najniższą refleksyjnością. Odbiega to od oczekiwań bowiem zazwyczaj węgle o lepszych własnościach koksowniczych charakteryzują się niższą zawartością macerałów grupy inertynitu. Wyjaśnienie tego związku wymaga dalszych badań macerałów grupy inertynitu, szczególnie udziału macerałów typowo inertnych (tj. fuzynitu, mikrynitu i sklerotynitu). Wykazana zależność wartości wskaźnika CSR od CRI nie odbiega od znanych z literatury światowej. Współzależność wartości wskaźnika CSR od zdolności odbicia światła witrynitu węgli z KWK „Pniowek” jest natomiast jedynie częściowo zgodna z wynikami badań innych węgli. Potwierdza to wielokrotnie wykazywaną odmienność węgli z obszaru badań, którą należy wiązać ze specyficznym przebiegiem procesów uwęglenia, szczególnie oddziaływaniem metamorfizmu termalnego.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2015, 60, 2; 625-644
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Evaluation of water hazard in hard coal mines in changing conditions of functioning of mining industry in Upper Silesian Coal Basin – USCB (Poland)
    Ocena zagrożenia wodnego w kopalniach węgla kamiennego w zmieniających się warunkach funkcjonowania górnictwa w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym – GZW (Polska)
    Autorzy:
    Bukowski, P.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/219199.pdf
    Data publikacji:
    2015
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    water hazard
    restructurisation of hard coal mines
    hydrogeological properties of rocks and rock mass
    methods of investigations
    Upper Silesian Coal Basin
    zagrożenia wodne
    restrukturyzacja kopalń węgla kamiennego
    hydrogeologiczne właściwości skał i górotworu
    metody badań
    Górnośląskie Zagłębie Węglowe
    Opis:
    Water hazard has been accompanying underground mining since the first mines were built. The hazard is particularly often in the areas of mines situated in hydrogeologically outcropped part of USCB and in water rich formations of Cracow Sandstone Series. To plan properly mining actions and technical measures at each stage of life of a mine it is necessary to evaluate hydrogeological and geomechanical conditions and their changes. The conditions determine formation, occurrence and volume of the most serious sources of water hazard. Symptoms obtained in geomechanical tests and observations of forming and dewatering reservoirs of underground water, show that it is necessary to update constantly evaluation and classification of sources of water hazard or the state of water hazard in the coal mines of USCB. Development of underground mining in 1945-1990, which resulted in a quick increase in production, determined development and the range of influence of mining operations on the rock mass and the influence on the state of drainage and saturation of the rock mass. The result of the changes was an apparent influence on the changes in the state and shaping water hazards in the course of time. Since 1989 economic conditions of functioning of mines have been tightly associated with the conditions and rules of market economy. As a result of each of the so-called restructuring of mining activity a certain number of mining companies was closed, merged or split. The consequence is that in the vicinity of active mines and prospective mining areas, more and more often there are partially or completely flooded abandoned coal mines. Flooded coal mines have changed and still do hydrogeological conditions of their surrounding and force active mining companies to introduce changes in mining activities they are planning and conducting. The current state of flooding mine workings, is a result of realizing previous plans of restructuring mining industry, and all the changes of the state require hydrogeological documentation and evaluation of water hazard. In the today’s conditions of functioning of mining industry, sources of water hazards like water reservoirs in goafs, are one of six main types of sources of hazard, and at the same time the biggest problem and the most serious threat for active mine workings. As the hydrodynamic conditions in the closed areas stabilise and the water piles up close to the surface, an increase in the influence of reservoirs on the state of environmental and public hazard (subsidence, overflowing, flooding, pollution of water in the aquifers located in the overburden and surface water). As there is a qualitative change in the directions, causes and sources of water hazard, it shall be expected that the changes will tend to increase the threat level from the closed mines. Hence since 2000 the Central Mining Institute has been focused mainly on methodology research, both laboratory ones of various scale of observation referring to the properties of rocks and rock debris, and in situ ones and forecasting ones accompanied by proposed multidirectional applications of the developed methods in mining and environmental practice. The effect of the works was developing and patenting a few new methods. The effects of works which have been conducted in the last several years were proposed changes in defining water hazard, classifying the hazard and its sources. Classifications of underground water reservoirs, deposits located in the vicinity of reservoirs in closed coal mines and water safety of shafts were proposed. The devised test and evaluation methods have wide practical applications in evaluating water hazard and limiting the hazard, as well as estimating volume of water in reservoirs of closed mines and estimating energy of the water and free methane deposit in the abandoned goafs and mine workings. Their application in hydrogeology plays an important role in estimating volume of water in aquifers built of porous hard rocks. It is also important and applicable in environmental engineering to evaluate volume of water, estimating conditions of its accumulation and flow, and migration of pollution mainly within surface water reservoirs reclaimed with waste rock.
    Zagrożenie wodne, przez które należy rozumieć: możliwość wdarcia lub niekontrolowanego dopływu wody (solanki, ługów) albo wody z luźnym materiałem do wyrobisk górniczych stwarzającego niebezpieczeństwo dla ruchu zakładu górniczego lub jego pracowników jest obecne w górnictwie podziemnym od czasu budowy pierwszych kopalń. Zagrożenie to szczególnie często występuje w obszarach kopalń położonych w hydrogeologicznie odkrytej części GZW (Rys. 1) i w silnie wodonośnych utworach krakowskiej serii piaskowcowej. Aby można było prawidłowo zaplanować działania i zaplecze techniczne na każdym etapie funkcjonowania kopalni konieczne jest dokonanie oceny warunków hydrogeologicznych i geomechanicznych oraz ich zmian. Prowadzenie oceny zagrożenia wodnego zachodzi w warunkach GZW w bardzo zróżnicowanym środowisku geologicznym z uwagi na litologię, właściwości skał budujących górotwór i warunki występowania wód podziemnych. Środowisko to w każdym przypadku poddawane było wpływom działalności górniczej o różnej intensywności, zakresie i czasie trwania czynników wpływu. Różne warunki hydrogeologiczne w różnych częściach GZW i różna intensywność oddziaływania kopalń na tych obszarach prowadziła do zróżnicowanego zawodnienia kopalń, które jest główną przyczyną zróżnicowania wielkości dopływu wody do kopalń i możliwości jej gromadzenia w wyrobiskach. Warunki te w głównej mierze decydują o formowaniu się, występowaniu i wielkości najgroźniejszych źródeł zagrożenia wodnego. Zmiany warunków hydrogeologicznych są z kolei powiązane ze zmianami warunków geomechanicznych (Rys. 1), m.in. przez wpływanie na skład pojemnościowy zbiorników dołowych (Rys. 2) i dróg przepływu wody oraz zmianę właściwości zabezpieczeń przed zagrożeniem wodnym. Przesłanki wynikające z badań geomechnicznych i z obserwacji tworzenia się i odwadniania zbiorników wód dołowych, jak również z istotnych w stosunku do lat przed 1990 r. zmian w funkcjonowaniu górnictwa wskazują na konieczność stałego dostosowywania ocen i klasyfikacji źródeł zagrożenia wodnego oraz stanu zagrożenia wodnego w kopalniach węgla kamiennego w GZW. Rozwój górnictwa podziemnego lat 1945-1990, którego efektem był szybki wzrost produkcji, zdecydował o rozwoju i zakresie wpływów eksploatacji górniczej na górotwór i wpływie na stan drenażu i zawodnienia górotworu. Skutkiem tych zmian był ewidentny wpływ na zmiany stanu i kształtowania się zagrożeń wodnych w czasie (Rys. 3). Od 1989 r. warunki ekonomiczne funkcjonowania kopalń są ściśle związane z uwarunkowaniami i zasadami gospodarki rynkowej, co spowodowało, że w efekcie każdej, tzw. restrukturyzacji działalności górniczej likwidowano, łączono lub wydzielano pewną liczbę zakładów górniczych. Skutkiem tego, sąsiadem czynnych kopalń i pól perspektywicznych, coraz częściej były częściowo lub całkowicie zatopione zlikwidowane kopalnie węgla. Kopalnie zatapiane zmieniały i zmieniają warunki hydrogeologiczne ich otoczenia, co wymusza na czynnych zakładach górniczych zmiany w planowaniu i prowadzeniu działalności górniczej. Oddziaływanie zbiorników wodnych, które stają się źródłami zagrożenia wodnego jest już widoczne w przebiegu procesu zatapiania wyrobisk górniczych i parametrów, które ten proces charakteryzują. Obecny stan zatapiania wyrobisk górniczych, które w głównej mierze stanowią troskę zarządów kopalń czynnych, jest rezultatem realizowania wcześniejszych planów restrukturyzacji górnictwa, a wszelkie zmiany tego stanu wymagają udokumentowania hydrogeologicznego i oceny zagrożenia wodnego. Wpływ zbiorników o pojemnościach liczonych w milionach m3 wody na górotwór ma duże znaczenie dla gospodarki złożem, bezpieczeństwa, sposobu i wydajności odwadniania oraz zabezpieczania się przed zagrożeniem wodnym w obrębie kopalń czynnych. W warunkach funkcjonowania współczesnego górnictwa źródła zagrożeń wodnych, jakimi są zbiorniki wodne w zrobach, stanowią jeden z sześciu typów głównych źródeł zagrożenia, a zarazem największy problem i największe zagrożenie dla czynnych wyrobisk górniczych. W najbliższych latach, a także w długiej perspektywie, należy się spodziewać zdecydowanego wzrostu znaczenia dołowych zbiorników wodnych w kształtowaniu rozwoju zagrożeń wodnych. Pośród kierunków rozwoju zagrożeń, wraz z tendencją powiększania pojemności zbiorników wodnych w kopalniach zlikwidowanych, należy się spodziewać wzrostu ich wpływu na warunki funkcjonowania kopalń czynnych. Wraz z ustabilizowaniem warunków hydrodynamicznych w rejonach zlikwidowanych i spiętrzeniem wody na niewielką odległość od powierzchni należy się liczyć ze wzrostem wpływu zbiorników na stan zagrożenia powszechnego (zapadliska, zalewiska, podtopienia), zwłaszcza w okresach ekstremalnych zmian warunków atmosferycznych. Docelowo zaznaczy się efekt środowiskowy zatapiania zrobów związany ze wzrostem zanieczyszczenia wód poziomów wodonośnych w nadkładzie i wód powierzchniowych przez zanieczyszczone wody dołowe. Ponieważ następuje zmiana jakościowa kierunków, przyczyn i źródeł zagrożenia wodnego w kopalniach węgla kamiennego należy się spodziewać, że zmiany będą zmierzać głównie do pogłębienia stanu wzrostu zagrożenia ze strony kopalń zlikwidowanych. Stąd już od 2000 r. za istotne uznano w GIG skierowanie uwagi, głównie na badania metodyczne, zarówno laboratoryjne o różnej skali obserwacji w odniesieniu do właściwości skał i rumoszy skalnych, jak i polowe i prognostyczne wraz z zaproponowaniem wielokierunkowej aplikacji metod do praktyki górniczej i środowiskowej. Efektem tych prac było opracowanie i opatentowanie metody nasycania kapilarnego skał zwięzłych (Rys. 4), opracowanie sposobu oznaczania wodochłonności rumoszy skalnych i początkowej wartości współczynnika pojemności wodnej zrobów (Rys. 6), a także aparatu do badania przepuszczalności i ściśliwości oraz zmian pojemności rumoszy skalnych pod wpływem zróżnicowanego ciśnienia pionowego (Rys. 7). Podjęto także prace nad znalezieniem sposobu określenia warunków i bezpiecznych odległości eksploatacji górniczej planowanej w trudnych warunkach górniczych i przy istnieniu innych niż oczekiwane szerokości filara bezpieczeństwa. Dla takich warunków opracowano sposób wyznaczania tzw. stref bezpieczeństwa. Do ich opracowania wykorzystano metody wyznaczania filarów bezpieczeństwa oraz metody oceny zasięgu rozpraszania wpływów głównych od eksploatacji górniczej (Rys. 5). Efektem prac prowadzonych w okresie ostatnich kilkunastu lat było zaproponowanie zmian w definiowaniu zagrożenia wodnego, klasyfikowaniu stanu tego zagrożenia oraz jego źródeł. Zaproponowano też klasyfikacje: dołowych zbiorników wodnych, złóż położonych w pobliżu zbiorników w zlikwidowanych kopalniach oraz bezpieczeństwa wodnego wyrobisk szybowych. Opracowane metody badań i oceny mają szerokie zastosowanie praktyczne nie tylko w ocenie zagrożenia wodnego i ograniczaniu tego zagrożenia, ale także w ocenie zasobów wody w zbiornikach kopalń zlikwidowanych i ocenie energii z tych wód oraz zasobów metanu wolnego w opuszczonych zrobach i wyrobiskach górniczych. Ich zastosowanie w hydrogeologii ma istotne znaczenie w ocenie i szacowaniu zasobów wód w wodonoścach zbudowanych z porowatych zwięzłych ośrodków skalnych. Ma także duże znaczenie i zastosowanie w inżynierii środowiska w szacowaniu zasobów wód, ocenie warunków gromadzenia i warunków ich przepływu oraz migracji zanieczyszczeń głównie w obrębie zbiorników wodnych na powierzchni zrekultywowanych przez zasypanie skałą płonną. Wyniki badań z proponowanych metod badań laboratoryjnych mogą posłużyć do oceny zmienności warunków filtracji w obrębie brył zwałowisk zbudowanych z materiałów mineralnych np. skał płonnych, a tym samym do budowy modeli hydrogeologicznych i modeli migracji zanieczyszczeń. Proponowany zakres badań i możliwości ich wykorzystania i zastosowania ich wyników, w sposób wyraźny może poprawić dokładność ocen, prognoz i modeli środowiskowych i hydrogeologicznych w obszarach działalności górnictwa głębinowego i odkrywkowego.
    Źródło:
    Archives of Mining Sciences; 2015, 60, 2; 455-475
    0860-7001
    Pojawia się w:
    Archives of Mining Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
      Wyświetlanie 1-7 z 7

      Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies