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 "coal seam" wg kryterium: Wszystkie pola

  Lista filtrów
Wyrównaj
Wyświetlanie 1-15 z 17
Tytuł:
Case study: Mechanism and effect analysis of presplitting blasting in shallow extra-thick coal seam
Autorzy:
Sun, Qiang
Shan, Chegfang
Wu, Zhongya
Wang, Yunbo
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2203332.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
pokłady węgla
wydobycie węgla
węgiel
szhallow-buried thick coal seam
hard roof and coal seam
fully mechanised top coal caving mining
blasting presplitting
parameter optimisation
Opis:
The caving effect of the top coal caving is crucial for efficient mining. Using the Yushuling coal mine, Xinjiang province, China, as a case study, the coal and rock physical and mechanical parameters, such as the compressive, tensile, and shear strength values and hardness of the top coal and roof rock, were determined. The analysis of the effect of different factors on the blasting presplitting process was numerically simulated, and the optimal parameters of blast drilling were identified. Three presplit boreholes were implemented: in the workface, the workface’s advance area, and the two roadway roofs in the workface’s advance area. The optimal blasting drilling parameters and charge structure were designed. The field test results in the mine under study indicated that the top coal recovery rate of the 110501 fully mechanised top coal caving face was improved twice (from 40 to more than 80%), and an effective blasting presplitting was achieved. The proposed blasting presplitting method has an important guiding significance for fully mechanised top coal caving mining in Xinjiang and similar mining areas.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2022, 67, 3; 381--399
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Phosphorus minerals in tonstein; coal seam 405 at Sośnica-Makoszowy coal mine, Upper Silesia, southern Poland
Autorzy:
Kokowska-Pawłowska, M.
Nowak, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139189.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
tonstein
Załęże beds
goyazite
gorceixite
apatite
phosphorus
barium
strontium
warstwy załęskie
goyazyt
apatyt
fosfor
bar
stront
Opis:
The paper presents results of research on tonstein, which constitutes an interburden in coal seam 405 at the Sośnica - Makoszowy coal mine, Makoszowy field (mining level 600 m), Upper Silesia, southern Poland. The mineral and chemical compositions of the tonstein differ from the typical compositions described earlier for tonsteins from Upper Silesia Coal Basin area. Additionally, minerals present in the tonsteins include kaolinite, quartz, kaolinitised biotite and feldspars. The presence of the phosphatic minerals apatite and goyazite has been recognized. The presence of gorceixite and crandallite is also possible. The contents of CaO (5.66 wt%) and P2O5 (6.2 wt%) are remarkably high. Analysis of selected trace elements demonstrated high contents of Sr (4937 ppm) and Ba (4300 ppm), related to the phosphatic minerals. On the basis of mineral composition the tonstein has been identified as a crystalline tonstein, transitional to a multiplied one.
Źródło:
Acta Geologica Polonica; 2013, 63, 2; 271-281
0001-5709
Pojawia się w:
Acta Geologica Polonica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Internal mechanism of asymmetric deformation and failure characteristics of the roof for longwall mining of a steeply dipping coal seam
Autorzy:
Luo, Shenghu
Wang, Tong
Wu, Yongping
Huangfu, Jingyu
Zhao, Huatao
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1853910.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
odkształcenie
pokłady węgla
szyb kopalniany
steeply dipping seam
gangue
slip filling
deformation failure
main roof
angle effect
Opis:
Stability control of the roof is the key to safe and efficient mining of the longwall working face for a steeply dipping coal seam. In this study, a comprehensive analysis was performed on the roof destruction, migration, and filling characteristics of a steeply dipping longwall working face in an actual coalmine. Elastic foundation theory was used to construct a roof mechanics model; the effect of the coal seam inclination angle on the asymmetric deformation and failure of the roof under the constraint of an unbalanced gangue filling was considered. According to the model, increasing the coal seam angle, thickness of the immediate roof, and length of the working face as well as decreasing the thickness of the coal seam can increase the length of the contact area formed by the caving gangue in the lower area of the slope. Changes to the length of the contact area affect the forces and boundary conditions of the main roof. Increasing the coal seam angle reduces the deformation of the main roof, and the position of peak deflection migrates from the middle of the working face to the upper middle. Meanwhile, the position of the peak rotation angle migrates from the lower area of the working face to the upper area. The peak bending moment decreases continuously, and its position migrates from the headgate T-junction to the tailgate T-junction and then the middle of the working face. Field test results verified the rationality of the mechanics model. These findings reveal the effect of the inclination coal seam angle on roof deformation and failure and provide theoretical guidance for engineering practice.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2021, 66, 1; 101-124
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A roadway in close distance to coal seam in deep mine: location selection and supporting practice based on creep characteristics of surrounding rocks
Autorzy:
Wang, Xufeng
Wang, Jiyao
Chen, Xuyang
Chang, Zechao
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2073870.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
kopalnia głębinowa
pokłady węgla
pełzanie
deep mine
close distance
coal seam group
location of roadway
creep
Opis:
In deep mines, since the broken surrounding rocks & high-stress level of a roadway being near a coal seam, the creep characteristics of surrounding rocks should be considered as the main influencing factor in the selection for the roadway’s location of the lower coal seam. Both VI15 and VI16-17 coal seams of the Pingdingshan No. 4 Coal Mine, in China, Henan province, are close coal seams with a depth of around 900 m. According to the traditional formula calculation results, when the lower coal seam roadway is staggered 10 m to the upper coal seam goaf, the roadway pressure behaviour is significant, and the support becomes difficult. In this paper, the properties of surrounding rock were tested and the influence of lower coal seam on the stress state of surrounding rock is analysed by numerical simulation, and systematic analysis on the stress and creep characteristics of the surrounding rock of the mining roadway and its effects on the deformation is performed. The results demonstrated that the roadway’s locations in the lower coal seam can be initially divided into three zones: the zone with accelerated creep, the transition creep zone and the insignificant creep zone. The authors believed that the roadway layout in an insignificant creep zone can achieve a better supporting effect. Based on the geological conditions of the roadway 23070 of the VI16-17 coal seam of the Pingdingshan No. 4 Coal Mine, combined with the above analysis, a reasonable location of roadway (internal offset of 30 m) was determined using numerical simulation method. The reliability of the research results is verified by field measurement. The above results can provide a reference for selecting the roadway’s location under similar conditions.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2021, 66, 3; 407--419
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nitrogen injection to flush coal seam gas out of coal: an experimental study
Wprowadzanie azotu do złóż węgla w celu wypłukiwania gazów z pokładu – badania eksperymentalne
Autorzy:
Zhang, L.
Aziz, N.
Ren, T.
Nemcik, J.
Tu, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/220142.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
N2 injection
coal seam gas
coal
gas composition
gas volume
wprowadzanie azotu do złoża
gaz zawarty w węglu
węgiel
skład gazu
objętość gazu
Opis:
Several mines operating in the Bulli seam of the Sydney Basin in NSW, Australia are experiencing difficulties in reducing gas content within the available drainage lead time in various sections of the coal deposit. Increased density of drainage boreholes has proven to be ineffective, particularly in sections of the coal seam rich in CO2. Plus with the increasing worldwide concern on green house gas reduction and clean energy utilisation, significant attention is paid to develop a more practical and economical method of enhancing the gas recovery from coal seams. A technology based on N2 injection was proposed to flush the Coal Seam Gas (CSG) out of coal and enhance the gas drainage process. In this study, laboratory tests on CO2 and CH4 gas recovery from coal by N2 injection are described and results show that N2 flushing has a significant impact on the CO2 and CH4 desorption and removal from coal. During the flushing stage, it was found that N2 flushing plays a more effective role in reducing adsorbed CH4 than CO2. Comparatively, during the desorption stage, the study shows gas desorption after N2 flushing plays a more effective role in reducing adsorbed CO2 than CH4.
W kilku kopalniach eksploatujących złoże Bulli w zagłębiu węglowym Sydney w Nowej Południowej Walii w Australii pojawił się problem redukcji zawartości gazu kopalnianego w złożach zawartego w różnych częściach złoża, w określonym czasie. Zwiększenie gęstości wykonywania odwiertów drenażowych okazało się być metodą nieskuteczną, zwłaszcza w częściach złoża bogatego w CO2. Inne kwestie to wzrastająca w świecie świadomość konieczności redukcji gazów cieplarnianych i wykorzystania czystej energii, stąd też podejmowane wysiłki na rzecz opracowania praktycznych i ekonomicznych metod odzyskiwania gazu ze złóż węgla. W pracy przedstawiono technologię opartą na wprowadzaniu azotu do złoża w celu wypłukania gazu zawartego w węglu, poprawiając skuteczność ich odzyskiwania. W prowadzonych pracach badano skuteczność odzysku CO2 i metanu ze złoża węgla po wprowadzeniu do niego azotu. Wyniki badań wskazują, że wypłukiwanie azotem w poważnym stopniu wpływa na proces desorpcji CO2 i CH4 i ich usuwania z węgla. Na etapie wprowadzania azotu, stwierdzono że wypłukiwanie azotem w większym stopniu wspomaga usuwanie adsorbowanego CH4 niż CO2. Dla porównania, w trakcie desorpcji, wykazano, że desorpcja gazów po wprowadzeniu do złoża azotu znacznie skuteczniej redukuje ilość adsorbowanego CO2 niż CH4
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2015, 60, 4; 1013-1028
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Coal seam methane pressure as a parameter determining the level of the outburst risk – laboratory and in situ research
Ciśnienie złożowe jako parametr określający stan zagrożenia wyrzutami metanu i skał – badania laboratoryjne i kopalniane
Autorzy:
Skoczylas, N.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/218867.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
ciśnienie złożowe gazu
metan
wyrzut metanu i skał
zwięzłość
coal seam gas pressure
methane
outburst
firmness
Opis:
Scarcity of research focusing on the evaluation of the coal seam methane pressure as a parameter determining the outburst risk makes it difficult to assess the value for which the level of this risk increases considerably. It is obvious that, apart from the gas factor, the evaluation of the threat should also take into account the strength factor. The research presented in this paper attempted at estimating the level of the outburst risk on the basis of the coal seam methane pressure value and firmness of coal. In this work, the author seeks to present both the relevant laboratory research and the measurements carried out in mines.
Z powodu niewielkiej ilości badań skupiających się na ocenie ciśnienia gazu jako parametru oceny zagrożenia wyrzutowego, trudno także wskazać przy jakiej wartości tego parametru następuje znaczny wzrost stanu zagrożenia. Oczywistym jest, że ocena stanu zagrożenia, prócz czynnika gazowego powinna uwzględniać także czynnik wytrzymałościowy. W badaniach przedstawionych w niniejszej pracy podjęta została próba oceny stanu zagrożenia wyrzutowego w oparciu o wartość ciśnienia metanu oraz zwięzłość węgla. Praca stanowi próbę kompilacji badań laboratoryjnych i pomiarów kopalnianych.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2012, 57, 4; 861-869
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The outburst risk as a function of the methane capacity and firmness of a coal seam
Zagrożenie wyrzutowe w funkcji metanonośności i zwięzłości – wyniki kopalnianie oraz badania laboratoryjne
Autorzy:
Wierzbicki, M.
Skoczylas, N.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/218697.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
wyrzuty gazów i skał
metanonośność
zwięzłość
ryzyko wyrzutowe
gas and rock outburst
methane
firmness
outburst risks
Opis:
In most coal basins that are currently being exploited, gas and rock outbursts pose a considerable safety threat. The risk of their occurrence is frequently assessed by means of a parameter known as the methane capacity of coal. In a lot of countries, the evaluation of the mechanical properties of coal is conducted by means of another parameter: the firmness of coal. Due to the laboratory investigations and in situ observations carried out by the authors of this paper, it was possible to determine a function space in which the outburst risk can be described as a function of the methane capacity and firmness of a coal seam. This, in turn, made it possible to link the „gas factor” to the „mechanical factor”, and thus provide a more comprehensive risk analysis.
Wyrzuty gazów i skał stanowią duże zagrożenie w większości obecnie eksploatowanych zagłębi węglowych. Bardzo często wykorzystywanym parametrem oceny stanu zagrożenia wyrzutowego jest zawartość metanu w węglu. W wielu krajach do oceny mechanicznych parametrów węgla wykorzystuje się zwięzłość. Autorzy przeprowadzili badania laboratoryjne polegające na prowokacjach wyrzutów w skali laboratoryjnej. Jako materiał badawczy wykorzystane zostały brykiety węglowe. W trakcie badań wstępnych ustalona została zależność pomiędzy porowatością brykietów, a ich zwięzłością f oraz pomiędzy ciśnieniem nasycania metanem, a wskaźnikiem intensywności desorpcji dP. Pozwoliło to na przygotowywanie eksperymentów o kontrolowanych parametrach gazowych (wskaźnik intensywności desorpcji) oraz wytrzymałościowych (zwięzłość). Opracowana została metoda kontrolowania intensywności prowokacji wyrzutu poprzez określenie tempa spadku ciśnienia gazu przed czołem brykietu. Dzięki temu dla siatki parametrów f-dP możliwe było poszukiwanie minimalnej, skutecznej intensywności prowokacji wyrzutu. Znormalizowana wartość stałej czasowej spadku ciśnienia przed czołem brykietu powodującej skuteczną inicjację wyrzutu uznana została za miarę zagrożenia wyrzutowego dla rozpatrywanych parametrów f-dP. Dysponując wartościami tak określonych miar zagrożenia wyrzutowego dla całej siatki parametrów f-dP można wykreślić przestrzeń zagrożenia wyrzutowego w funkcji rozpatrywanych parametrów. Równoległa faza badań dotyczyła poszukiwania korelacji pomiędzy wskaźnikiem intensywności desorpcji, a zawartością gazu w węglu (metanonośnością Mn) na przykładzie pomiarów wykonanych w pokładzie 412 KWK „Zofiówka”. W pokładzie tym zaobserwowano bardzo wyraźną, liniową zależność pomiędzy wskaźnikiem intensywności desorpcji, a metanonośnością. Poznanie funkcyjnej zależności Mn(dP) umożliwiło przedstawienie wyników prac laboratoryjnych jako przestrzeni zagrożenia wyrzutowego w funkcji zwięzłości i metanonośności. Analiza uzyskanej przestrzeni zagrożenia wskazuje na jej zgodność zarówno z intuicją, jak i z kopalnianym doświadczeniem. Dla progowej w polskim górnictwie węglowym wartości zwięzłość (f = 0.3) stan zagrożenia wyrzutowego na poziomie 50% występuje przy Mn około 7 m3CH4/Mgcoaldaf. Aby zagwarantować podobny stan zagrożenia wyrzutowego dla kryterialnej wartości metanonośności na poziomie 8 [m3CH4/Mgcoaldaf] węgiel powinien mieć zwięzłość f powyżej 0.5. Oczywiście wartość izolinii na poziomie 50% jest umowna, a interpretacji powinny podlegać raczej kształty izolinii, niż ich wartości.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2014, 59, 4; 1023-1031
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Characteristics of the roof behaviors and mine pressure manifestations during the mining of steep coal seam
Charakterystyki zachowań materiału skalnego i wzrosty ciśnienia w trakcie urabiania złóż węgla o dużym nachyleniu
Autorzy:
Hong-Sheng, T.
Shi-Hao, T.
Cun, Z.
Lei, Z.
Xiao-Gang, Z.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219018.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
wyrobiska o dużym nachyleniu
symulacje
ciśnienie
podsadzka ze skały płonnej
układ belki klińcowej
steep coal seam
similar simulation
mining pressure
gangue backfilling
“voussoir beam” structure
Opis:
A steep seam similar simulation system was developed based on the geological conditions of a steep coal seam in the Xintie Coal Mine. Basing on similar simulation, together with theoretical analysis and field measurement, an in-depth study was conducted to characterize the fracture and stability of the roof of steep working face and calculate the width of the region backfilled with gangue in the goaf. The results showed that, as mining progressed, the immediate roof of the steep face fell upon the goaf and backfilled its lower part due to gravity. As a result, the roof in the lower part had higher stability than the roof in the upper part of the working face. The deformation and fracture of main roof mainly occurred in the upper part of the working face; the fractured main roof then formed a “voussoir beam” structure in the strata’s dip direction, which was subjected to the slip- and deformation-induced instability. The stability analysis indicated that, when the dip angle increased, the rock masses had greater capacity to withstand slip-induced instability but smaller capacity to withstand deformation-induced instability. Finally, the field measurement of the forces exerted on the hydraulic supports proved the characteristics of the roof’s behaviors during the mining of a steep seam.
Opracowano układ do symulacji urabiania złóż węgla o dużym nachyleniu w oparciu o warunki geologiczno-górnicze w kopalni węgla Xintie. W oparciu o wyniki podobnych symulacji, analiz teoretycznych i pomiarów terenowych określono skalę spękań skał stropowych nad stromo nachylonym wyrobiskiem oraz stabilność skała stropowych, a także obliczono szerokość obszaru w zrobach podsadzanego skałą płonną. Wyniki badań wskazały, że wraz z postępem prac wydobywczych, strop bezpośredni ponad stromym wyrobiskiem obsunął się do zrobów wskutek działania sił ciężkości, wypełniając ich dolną część. W rezultacie, strop w niższej części wyrobiska wykazywał lepszą stabilność niż skały stropowe w jego górnej części. Odkształcenia i pęknięcia stropu zasadniczego zarejestrowano głównie w górnych partiach wyrobiska, spękany strop zasadniczy utworzył tam układ belki klińcowej nachylonej w kierunku upadowej, niestabilny pod wpływem uskoku i wskutek oddziałujących deformacji. Analiza stabilności stropu wykazała, że wraz ze wzrostem kąta nachylenia, wzrasta wytrzymałość górotworu na niestabilność wskutek obsuwania się w kierunku nachylenia, z kolei maleje jego wytrzymałość na oddziaływania odkształceń. Ponadto, wykonane pomiary sił działających na podpory hydrauliczne potwierdziły wzorce zachowania się górotworu w trakcie prac wydobywczych w złożach o dużym nachyleniu.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2017, 62, 4; 871-891
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Selection of a practicable shearer loader based on mechanical properties of coal for Parvadeh 1 mine
Wybór wrębiarko-ładowarki w oparciu o właściwości mechaniczne węgla w kopalni Parvadeh 1
Autorzy:
Bakhtavar, E.
Shahriar, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219314.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
wrębiarko-ładowarka
właściwości mechaniczne
pokład węgla C1
wydobycie ścianowe
Parvadeh 1
shearer loader
mechanical properties
C1 coal seam
longwall
Opis:
Obtaining the maximum productivity with minimum energy consumption in coaling faces, directly depends on selection of the suitable shearer loader machine with the most effective and fitness picks for it and also their arrangement on cutter head. In order to select appropriate shearer loader machine, some in-situ tests have been carried out on C1 coal seam of Parvadeh1 long wall mine located in east of Iran. Studying of the mechanical properties of C1 coal seam demonstrates an extremely low strength of coal. Thus, it was concluded that a kind of two drums shearer (model EL600) with the conical picks can be effectively worked.
Zapewnienie maksymalnej wydajności pracy w rejonie przodka połączonego z minimalnym zużyciem energii związane jest z wyborem odpowiedniego rodzaju urządzenia (wrębiarko-ładowarki), zapewniającego optymalną ilość i układ noży wrębowych. W celu wyboru optymalnej maszyny urabiającej, przeprowadzono badania in situ w złożu węgla C1 w kopalni Parvadeh 1 we wschodnim Iranie, gdzie wydobycie prowadzi się metodą ścianową. Badanie właściwości mechanicznych węgla C1 wykazało, że jest to węgiel o niskich parametrach wytrzymałościowych. Stwierdzono, że do urabiania tego typu węgla optymalnym rozwiązaniem będzie zastosowanie dwóch wrębiarek bębnowych (model EL600) wyposażonych w stożkowe noże wrębowe.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2013, 58, 1; 145-157
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The method of validity evaluation of hard coal excavation in residual seam parts
Metoda oceny zasadności eksploatacji resztkowej parceli pokładu węgla kamiennego
Autorzy:
Wodarski, K.
Bijańska, J.
Gumiński, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219591.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
eksploatacja węgla kamiennego
resztkowe parcele
metoda oceny ekonomicznej efektywności
excavation of hard coal
residual seam parts
evaluation method
Opis:
The excavation of residual seam parts should be justified by positive assessment of the purposefulness, technical feasibility and economic effectiveness. The results of the profitability evaluation are crucial in a decision making process. The excavation of residual seam parts, even if it is possible from a technical point of view, should not be implemented if it is economically inefficient or when accompanied by a very high risk of non-recovery of invested capital resources. The article presents the evaluation method of possibilities of excavating hard coal from residual seam parts, and the example of its use in one of collieries in the Upper Silesian Coal Basin. Working in line with the developed method, allows to indicate the variant of residual seam part exploitation, which is feasible to implement from a technical point of view, and which is characterized by the highest economic effectiveness and lowest risk.
W obszarach górniczych śląskich kopalń znajdują się zasoby węgla kamiennego pozostawione w przeszłości w resztkowych parcelach. Obecnie kopalnie rozważają możliwość ich eksploatacji m.in. w celach przedłużenia swojej żywotności, ograniczenia strat zasobów węgla, czy poprawy warunków utrzymania wyrobisk. Podjęcie decyzji o eksploatacji resztkowych parceli, oprócz jej celowości, powinno być uzasadnione pozytywną oceną technicznej wykonalności (m.in. według kryteriów bezpiecznego prowadzenia eksploatacji złoża węgla kamiennego) oraz ekonomicznej efektywności. Szczególnie duże znaczenie ma ocena ekonomicznej efektywności. Eksploatacja resztkowych parceli, nawet jeśli jest wykonalna pod względem technicznym, nie powinna być podjęta jeśli jest ekonomicznie nieefektywna lub jeśli towarzyszy jej zbyt wysokie ryzyko osiągnięcia strat i nieodzyskania zainwestowanych nakładów finansowych. W artykule przedstawiono, w ujęciu teoretycznym i praktycznym, metodę oceny zasadności eksploatacji resztkowej parceli pokładu węgla kamiennego z uwzględnieniem kryteriów ekonomicznych i technicznych, która została opracowana dla kopalń Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Metoda obejmuje pięć wzajemnie ze sobą powiązanych etapów. W 1. etapie należy ocenić techniczne możliwości eksploatacji resztkowej parceli, na podstawie informacji o jej parametrach geoinżynieryjnych, które dotyczą miąższości pokładu węgla, występowania zagrożeń naturalnych (tąpaniami, metanowego, wodnego, wyrzutem gazów i skał) oraz konieczności ochrony powierzchni. Przyjęto, że nie powinna być prowadzona eksploatacja resztkowej parceli zakwalifikowanej do II i III stopnia zagrożenia tąpaniami, IV stopnia zagrożenia metanowego, II i III stopnia zagrożenia wodnego, I, II i III stopnia zagrożenia wyrzutem gazów i skał oraz zlokalizowanej pod bardzo ważnymi obiektami powierzchniowymi, wrażliwymi na osiadania oraz naprężenia podłużne i poprzeczne. Przyjęto również, że nieuzasadnione jest eksploatowanie resztki o miąższości mniejszej od 1,5 m. Zdaniem autorów, wymienione warunki stanowią techniczne ograniczenia eksploatacji resztkowej parceli. W 2. etapie należy wskazać możliwe warianty eksploatacji resztkowej parceli. Mogą się one różnić systemem eksploatacji, wyposażeniem technicznym (np. typem kombajnu, obudowy), sposobem finansowania wyposażenia technicznego (np. środki własne, kredyt, leasing), czy liczbą przodków eksploatacyjnych. Przyjęto, że wybór systemu eksploatacji resztkowej parceli zależy od jej parametrów geoinżynieryjnych, takich jak miąższość i nachylenie pokładu węgla, zagrożenia naturalne (tąpaniami, metanowe, wodne, wyrzutem gazów i skał) oraz warunki stropowe i spągowe. Ważne znaczenie w wyborze systemu eksploatacji mają także preferencje kopalni, które mogą być związane np. z doświadczeniem załogi, czy posiadanym wyposażeniem technicznym, które można wykorzystać do eksploatacji parceli. W 3. etapie należy przeprowadzić wstępną selekcję przedstawionych wariantów eksploatacji resztkowej parceli, na podstawie oceny ich ekonomicznej efektywności. Przyjęto, że ocena ta zostanie oparta na podejściu deterministycznym, a w szczególności na analizie zdyskontowanych przepływów pieniężnych DCF (wzór 1) oraz kryterium wartości zaktualizowanej netto NPV (wzór 6). Założono, że eksploatacja parceli zgodnie z określonym wariantem jest możliwa jeśli jest efektywna ekonomicznie, tj. gdy NPV > 0. W 4. etapie, ze względu na niepewność co do warunków oraz rezultatów eksploatacji resztkowej parceli, należy dokonać pomiaru i oceny efektów ekonomicznych z uwzględnieniem ryzyka ich nieuzyskania. Do tego celu zaproponowano podejście probabilistyczne oparte na symulacji Monte Carlo. W jej toku ustala się rozkłady prawdopodobieństwa i dystrybuanty określonych czynników ryzyka (zmiennych losowych), a następnie na podstawie przeprowadzonych symulacji zostają ustalone wartości tych czynników oraz odpowiadający im wynik NPV. Przyjęto, że miarą ekonomicznej efektywności analizowanych wariantów eksploatacji resztkowej parceli jest wartość oczekiwana μNPV (wzór 7), natomiast miarą ryzyka jest odchylenie standardowe σNPV (wzór 8). Wyniki pomiaru ryzyka pozwalają na dokonanie jego oceny, którą należy oprzeć na stosunku μNPV oraz σNPV, określanym jako współczynnik zmienności CVNPV (wzór 9). Zastosowanie opracowanej metody umożliwia wskazanie wariantu projektu eksploatacji resztkowej parceli, który jest optymalny pod względem ekonomicznej efektywności i ryzyka, przy uwzględnieniu technicznych warunków ograniczających. Sposób postępowania w tym zakresie opisano w 5. etapie metody. Przyjęta funkcja kryterium optymalizacji opiera się na współczynniku zmienności CVNPV. Wartość tego współczynnika jest również podstawą podjęcia decyzji dotyczącej eksploatacji ocenianej parceli (Tab. 1). W metodzie nie określono ogólnych norm decyzyjnych, gdyż te same wyniki oceny CVNPV dla dwóch różnych decydentów mogą oznaczać szansę lub zagrożenie i mogą mieć wpływ na pozytywną lub negatywną decyzję. Z tego względu wskazano jedynie na potrzebę arbitralnego opracowania tych norm w odniesieniu do sytuacji konkretnej kopalni. W artykule przedstawiono sposób wykorzystania opracowanej metody w jednej z kopalń Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Postępowanie według przyjętych w metodzie etapów umożliwiło opracowanie ośmiu możliwych do zrealizowania wariantów eksploatacji ocenianej parceli, a następnie wskazanie wariantu optymalnego. Uzyskane informacje o tym wariancie stanowiły podstawę podjęcia decyzji o eksploatacji tej parceli.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2017, 62, 4; 675-687
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Redevelopment of fractures and permeability changes after multi-seam mining of shallow closely spaced coal seams
Powstawanie spękań wtórnych i zmiany przepuszczalności skał wskutek eksploatacji wielo-pokładowej złóż węgla w płytkich i blisko zalegających pokładach
Autorzy:
Liu, Zhenqi
Zhong, Xiaoxing
Botao, Qin
Ren, Hongwei
Gao, Ang
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/220170.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
płytkie i blisko zalegające pokłady węgla
eksploatacja wielopokładowa
powstawanie spękań wtórnych
zmiany przepuszczalności
shallow closely spaced coal seams
multi-seam mining
fracture redevelopment
permeability change
Opis:
Mining the lower seams in a sequence of shallow, closely spaced coal seams causes serious air leakage in the upper goaf; this can easily aggravate spontaneous combustion in abandoned coal. Understanding the redevelopment of fractures and the changes in permeability is of great significance for controlling coal spontaneous combustion in the upper goaf. Based on actual conditions at the 22307 working face in the Bulianta coal mine, Particle Flow Code (PFC) and a corresponding physical experiment were used to study the redevelopment of fractures and changes in permeability during lower coal seam mining. The results show that after mining the lower coal seam, the upper and lower goafs become connected and form a new compos ite goaf. The permeability and the number of fractures in each area of the overlying strata show a pattern of „stability-rapid increase-stability“ as the lower coal seam is mined and the working face advances. Above the central area of goaf, the permeability has changed slightly, while in the open-cut and stop line areas are significant, which formed the main air leakage passage in the composite goaf.
Wybieranie kolejnych płytkich sąsiadujących ze sobą pokładów w ramach eksploatacji złóż węgla prowadzi do znaczących wypływów powietrza w zrobach leżących powyżej, co spowodować może wzrost zagrożenia pożarowego wskutek samo-zapłonu węgla pozostałego w zrobach. Dokładne zrozumienie zjawiska powstawania wtórnych spękań skał oraz zmian w ich przepuszczalności ma podstawowe znaczenie dla skutecznego zapobiegania samo-zapłonom węgla w zrobach zalegających powyżej pokładów wybieranych. W oparciu o dane dotyczące aktualnych warunków panujących w rejonie ściany nr 22307 w kopalni węgla Bulianta i wykorzystując oprogramowanie Particle Flow Code (PFC) a także wyniki odpowiednich eksperymentów fizycznych, przeanalizowano procesy powstawania wtórnych spękań skał i zmian ich przepuszczalności w trakcie wybierania niżej zalęgających pokładów wskutek połączenia zrobów leżących na różnych poziomach i powstania nowe-go, połączonego obszaru zrobów. Przepuszczalność i ilość spękań w każdym obszarze warstw nadkładu kształtuje się według schematu: ‘stabilność-gwałtowny wzrost-stabilność’ w miarę postępu przodka i postępowania prac w niżej zalegającym pokładzie. W warstwach nadkładu leżących bezpośrednio ponad środkową częścią zrobów obserwuje się nieznaczne zmiany przepuszczalności, podczas gdy w obszarach wybierania i w obszarach gdzie wybieranie się zakończyło zmiany przepuszczalności będą znaczne, prowadząc do powstania głównego korytarza wypływu powietrza w nowo-powstałym, połączonym obszarze zrobów.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2019, 64, 4; 671-686
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Internal structure of vitrinite and sporinite in the view of micro-FTIR spectroscopy using the example of coal from the seam 405 of the Upper-Silesian Coal Basin (USCB)
Struktura wewnętrzna witrynitu i sporynitu w świetle badań mikro-FTIR na przykładzie węgla z pokładu 405 z Górnośląskiego Zagłębia Węglowego
Autorzy:
Komorek, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219870.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
witrynit
sporynit
struktura wewnętrzna
mikro-FTIR
vitrinite
sporinite
internal structure of vitrinite and sporinite
micro-FTIR
Opis:
The aim of the study was to compare the internal structure of vitrinite and sporinite obtained from coal from the seam 405. The examinations were performed with the use of infrared spectroscopy in the micro-area (micro-FTIR). Studies have shown that vitrinite is characterized by lower content of aliphatic components and greater content of aromatic components than sporinite. Sporinite is characterized by longer and less branched aliphatic chains than vitrinite. It was found that vitrinite internal structure is characterized by a greater relative content of aromatic than aliphatic components. The degree of condensation of aromatic rings in structure of vitrinite increases, when the coal rank rises. Studies have shown that the transformation of the vitrinite internal structure towards a structure characterized by a greater degree condensation of aromatic components proceeds at the cost of restructuring the aliphatic groups and is related to the restructuring of the aromatic systems. The structure of sporinite is characterized by a greater participation of aliphatic bonds as compared to aromatic bonds. The relative content of the aliphatic components decreases together with increase of aromatic hydrogen functional group CHar content in the internal structure of sporinite when the coal rank rises. The aliphatic bonds in the sporinite are subject to restructuring. The aliphatic chains are getting increasingly shorter.
Celem przeprowadzonych badań było porównanie struktury wewnętrznej witrynitu i sporynitu z węgla z pokładu 405 z GZW. Badania przeprowadzono metodą analizy spektralnej w podczerwieni w mikroobszarze (mikro-FTIR). Badania wykazały, że witrynit charakteryzuje się mniejszym udziałem składników alifatycznych i większym udziałem składników aromatycznych niż sporynit. Sporynit charakteryzuje dłuższymi słabiej rozgałęzionymi łańcuchami alifatycznymi niż witrynit. Stwierdzono, że struktura witrynitu charakteryzujesię większym względnym udziałem składników aromatycznych niż alifatycznych. Wraz ze wzrostem stopnia uwęglenia rośnie stopień kondensacji pierścieni aromatycznych w witrynicie. Badania wykazały, że przemiany struktury witrynitu w kierunku struktury charakteryzującej się większym stopniem kondensacji składników aromatycznych odbywają się kosztem przebudowy składników alifatycznych oraz związane są też z przebudową układów aromatycznych. Struktura sporynitu z charakteryzuje się większym udziałem wiązań alifatycznych niż aromatycznych. Wraz ze wzrostem stopnia uwęglenia w strukturze wewnętrznej sporynitu maleje udział wiązań alifatycznych przy jednoczesnym wzroście zawartości wiązań aromatycznych CHar. Wiązania alifatyczne w sporynicie ulegają przebudowie. Łańcuchy wiązań alifatycznych stają się coraz krótsze.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2016, 61, 4; 729-748
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Variability of mercury content in coal matter from coal seams of the Upper Silesia Coal Basin
Zmienność zawartości rtęci w materii węglowej pokładów GZW
Autorzy:
Wierzchowski, K.
Chećko, J.
Pyka, I.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219108.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
materia węglowa
GZW
próbki pokładowe
rtęć
coal matter
Upper Silesia Coal Basin
seam samples
mercury
Opis:
The process of identifying and documenting the quality parameters of coal, as well as the conditions of coal deposition in the seam, is multi-stage and extremely expensive. The taking and analyzing of seam samples is the method of assessment of the quality and quantity parameters of coals in deep mines. Depending on the method of sampling, it offers quite precise assessment of the quality parameters of potential commercial coals. The main kind of seam samples under consideration are so-called “documentary seam samples”, which exclude dirt bands and other seam contaminants. Mercury content in coal matter from the currently accessible and exploited coal seams of the Upper Silesian Coal Basin (USCB) was assessed. It was noted that the mercury content in coal seams decreases with the age of the seam and, to a lesser extent, seam deposition depth. Maps of the variation of mercury content in selected lithostratigraphic units (layers) of the Upper Silesian Coal Basin have been created.
Użytkowanie węgla związane jest z emitowaniem do atmosfery wielu zanieczyszczeń. Jednym z nich, szczególnie niebezpiecznym dla zdrowia i życia ludzi, są związki rtęci. Zanieczyszczenie to szczególnie łatwo rozprzestrzenia się w środowisku i nie ulega biodegradacji. Ocenę jakości węgla prowadzi się na etapie wytwarzania produktów handlowych węgla i ich użytkowania, jak i na etapie przygotowania i prowadzenia eksploatacji. Przykładem tego drugiego jest pobieranie i badanie próbek bruzdowych z pokładów węgla. W zależności od zastosowanych metod ich pobierania dają one możliwości bardziej lub mniej dokładnej oceny parametrów jakościowych, możliwych do uzyskania węgli handlowych. W pracy analizowano zawartości rtęci w pokładach GZW, bazując na standardowo pobieranych przez służby geologiczne kopalń węgla kamiennego, próbkach pokładowych dokumentacyjnych. Są to próbki materii węglowej zawartej w pokładach węgla. Pozyskane próbki poddano kolejnym stadiom rozdrabniania i pomniejszania, aż do uzyskania próbek analitycznych według normy (PN-G-04502:2014-11, 2014). W próbkach analitycznych, poza standardowym zakresem analiz, oznaczono dodatkowo zawartości rtęci. Każda pobrana próbka posiada przyporządkowane współrzędne X, Y, Z, określające miejsca jej pobrania. Pozyskane dane wykorzystano do wyznaczenia zależności statystycznych oraz zaproponowano mapy zmienności zawartości rtęci w materii węglowej grup pokładów, opracowane za pomocą oprogramowania SURFER. Rozkład zawartości rtęci w uzyskanych próbkach przedstawiono graficznie w postaci histogramu na rysunku 2. Rozkład danych jest niesymetryczny i charakteryzuje się dodatnią asymetrią. Obliczona wartość średnia zawartości rtęci wynosi 52,5 μg/kg, a wartości dolnego i górnego kwartyna wynoszą odpowiednio 23 i 70 μg/kg. Na rysunku 3 przedstawiono rozrzut zawartości rtęci w zależności od wartości współrzędnej Z (głębokość pobrania próbki), a na rysunku 4 zobrazowano rozrzut zawartości rtęci w zależności od podziału litostratygraficznego karbonu produktywnego GZW, wyrażonego przez numery pokładów. Na obu rysunkach widoczna jest tendencja zmniejszania się zawartości rtęci w materii węglowej zawartej w pokładach wraz z przechodzeniem do starszych warstw i ogólnie głębiej zalegających, chociaż głębokość zalegania pokładów nie jest pochodną wyłącznie wieku pokładów węgla. W obu wypadkach wartości współczynnika R2 są małe i nie upoważniają do wykazania istnienia zależności statystycznej. Następnie obliczono średnie wartości zawartości rtęci w materii węglowej zawartej w poszczególnych warstwach – grupach pokładów, a wyniki obliczeń zestawiono w tabeli 1, i na rysunku 5. Dane z tabeli 1 i rysunku 5 uwypuklają tendencje zmian zawartości rtęci w próbkach pokładowych w zależności od głębokości pobrania próbek i budowy litostratygraficznej karbonu produktywnego GZW. Obliczona wartość współczynnika korelacji pomiędzy średnimi zawartościami rtęci w poszczególnych grupach pokładów GZW, a numerami grup pokładów, będących liczbowym odwzorowaniem ogniw litostratygraficznych GZW, jest duża i wynosi 0,86. Populację wyników zawartości popiołu w analizowanych próbkach pokładowych bruzdowych dokumentacyjnych, przedstawiony na rysunku 6, w postaci histogramu. Obliczona wartość średnia zawartości popiołu wynosi 7,64%, a wartości dolnego i górnego kwartyla wynoszą odpowiednio 4,44% i 8,90%. Na rysunkach 7 – 10 przedstawiono prawdopodobne przebiegi izolinii zawartości rtęci w materii węglowej w pokładach warstw libiąskich i łaziskich (Rys. 7), orzeskich (Rys. 8), rudzkich (Rys. 9) i siodłowych (Rys. 10).
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2017, 62, 4; 843-856
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Focal mechanisms of mine-induced seismic events an explanation of geomechanical processes in the area of longwall 6, seam 510 in hard coal mine "Bobrek-Centrum"
Mechanizm ognisk indukowanych wstrząsów górniczych wyjaśnieniem procesów geomechanicznych w rejonie ściany 6, pokład 510 w kopalni "Bobrek-Centrum"
Autorzy:
Stec, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219960.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
wstrząs górotworu
mechanizm ogniska
lokalne naprężenia główne
seismic event
rockburst
focal mechanism
local principal stress
Opis:
Exploitation in a coal mine “Bobrek-Centrum” of the longwall 6 in seam 510 has led to the occurrence of very high seismic activity. From January 2011 to June 2012 took place almost 3500 tremors with the energy of 102-104 J and 95 tremors of energy more than to 105 J. In an attempt to identify the character of that seismicity, calculations of focal mechanism parameters were carried out, and according to them local stress field was determined. Three periods of exploitation of longwall 6 were distinguished which vary in type of focal mechanism. Tremors, which occurred in exploitation periods I and III were characterized by normal slip mechanism, occurred due to domination of vertical principal stresses σ1, horizontal intermediate stresses σ2 and minimal ones σ3. Such stress arrangement characterizes local state of rock mass behaviour as a result of cracking and collapse of sandstone, tremor-generating strata during advancing exploitation. In exploitation period II, of non-shearing mechanism of foci occurred. That was the period of change of longwall run from the NE-SW direction to E-W direction, that is the period of so called “slanting” of exploitation front. It can be presumed that this type of tremor mechanism could have occurred due to a sudden coal bed load by superimposed roof strata, which may have led to extreme load conditions and to a dynamic disintegration of seam part. It was confirmed by geomechanical calculations, which indicated that in the region of rockburst existence on 19.07.2011, layers which were located above and under seam 510 in area of longwall no. 6 were strongly deformed locally causing compression of certain parts of seam.
Eksploatacja w kopalni „Bobrek-Centrum” ściany 6 w pokładzie 510 powodowała występowanie bardzo wysokiej aktywności sejsmicznej. W okresie styczeń 2011-czerwiec 2012 wystąpiło prawie 3500 wstrząsów o energii 102-104 J oraz 95 wstrząsów o energii 105-106 J. W celu poznania charakteru tej sejsmiczności przeprowadzono obliczenia parametrów mechanizmu ognisk, na podstawie których określono lokalne pole naprężeń. Wyróżniono trzy okresy eksploatacji ściany 6 różniące się typem mechanizmu ognisk. Wstrząsy, które wystąpiły w I i III okresie eksploatacji charakteryzowały się mechanizmem poślizgowym normalnym, występowały w wyniku dominacji pionowych naprężeń głównych σ1 oraz poziomych naprężeń pośrednich σ2 i minimalnych σ3. Taki układ naprężeń charakteryzuje lokalny stan zachowania górotworu powstający w wyniku pękaniu i załamywaniu się piaskowcowych warstw wstrząsogennych w czasie postępującej eksploatacji. W II okresie eksploatacji występowały wstrząsy o nieścinającym mechaniżmie ognisk. Był to okres zmiany biegu ściany z kierunku NE-SW na kierunek E-W czyli okres tzw. „skosowania” frontu eksploatacyjnego. Można przypuszczać, że tego typu mechanizm wstrząsów mógł wystąpić w wyniku nagłego obciążenia pokładu przez nadległe warstwy stropowe co mogło doprowadzić dla skrajnych warunków obciążenia i do dynamicznego rozpadu fragmentu pokładu. Potwierdziły to obliczenia geomechaniczne, które wykazały, że w rejonie zaistnienia tąpnięcia w dniu 19.07.2011 r. warstwy położone nad i pod pokładem 510 w rejonie ściany 6 były lokalnie bardzo silnie odkształcone powodując ściskanie określonych fragmentów górotworu.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2012, 57, 4; 871-886
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of the impact of the coal bed inclination and the direction of exploitation on surface deformation
Kształtowanie się deformacji powierzchni z uwzględnieniem wpływu nachylenia pokładu i kierunku prowadzenia eksploatacji
Autorzy:
Kowalski, A.
Polanin, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219850.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
mining exploitation
measured surface deformation
dip of the seam
direction of longwall face
mining prevention
eksploatacja górnicza
pomierzone deformacje powierzchni
nachylenie pokładu
kierunek eksploatacji
profilaktyka górnicza
Opis:
The article presents deformation indexes for three examples, for which the quantitative relations of extreme values were described, including the influence of a coal bed dip and a direction of exploitation. The conclusion regards the mining prevention on minimizing longwall deformation. New experience allows improving methods of theoretical description of deformation, which is the aim of the research continuing at the Central Mining Institute.
W artykule zostały przedstawione czynniki, które w istotny sposób wpływają na rozkład i wielkość ustalonych (asymptotycznych) deformacji powierzchni dla niecek obniżeniowych. W tym celu wykorzystano wyniki obserwacji z trzech rejonów Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, gdzie typowym sposobem wybierania kopaliny jest system ścianowy z zawałem stropu, pojedynczym frontem eksploatacyjnym. Dla każdego przykładu scharakteryzowano warunki górniczo-geologiczne, zakres obserwacji geodezyjnych oraz przeprowadzono analizę rozkładu wskaźników deformacji wzdłuż linii pomiarowych nad polem eksploatacji i w rejonie krawędzi. Ponadto porównano obliczone i zmierzone wskaźniki deformacji (obniżenia, nachylenia, krzywizny pionowe i odkształcenia poziome), przy czym prognozę wsteczną przeprowadzono dla wcześniej wyznaczonych (na podstawie pomiarów) wartości parametrów teorii Knothego-Budryka. Pierwszy przykład (Rys. 1) dotyczy niepełnej niecki obniżeniowej, która powstała nad górotworem wielokrotnie zdeformowanym. Na jej asymetryczny kształt wpłynęły następujące czynniki: nachylenie warstw karbońskich, kierunek eksploatacji, eksploatacja wielokrotna (liczne krawędzie pól eksploatacyjnych) oraz występowanie calizny pokładu w kierunku północnym od krawędzi ściany (filar graniczny). Z wykresów wskaźników deformacji przedstawionych na rys. 2-5 oraz danych zawartych w tabeli 2 wynika, że określone pomiarami wartości ekstremalne wskaźników i ich rozkłady znacznie różnią się w skrzydle północnym i południowym. Niecka od strony wzniosu i krawędzi startowej ściany jest bardziej stroma niż od strony upadu. Nachylenia są dwukrotnie większe (o 100%), odkształcenia poziome 1,79 razy (o 79%), a krzywizny 3,17 razy (o 217%) większe. Z porównania wyznaczonych parametrów teorii Knothego-Budryka oraz rozkładu zaobserwowanych i obliczonych wskaźników deformacji (Rys. 2-5) można stwierdzić, że wartości parametrów różnią się w istotny sposób: – współczynnik eksploatacyjny a jest większy w skrzydle południowym o 43% niż w północnym, – parametr górotworu (tgβ) dla skrzydła północnego jest większy o 100% niż w skrzydle południowym, – obliczone deformacje (tzw. reprognoza) dobrze aproksymują deformacje pomierzone. Drugi przykład (Rys. 6) dotyczy niepełnych niecek obniżeniowych, które wykształciły się na powierzchni w wyniku prowadzenia eksploatacji pokładu z podziałem na dwie warstwy. Z analizy wyników pomiarów (tabela 4) i wykresów ustalonych wskaźników deformacji dla każdej z warstw (Rys. 7-10) wynika, że: – kształty niecek są w przybliżeniu symetryczne, – największe obniżenia dla drugiej (dolnej) warstwy są większe o 16%, niż dla warstwy pierwszej (górnej); – największe nachylenia (średnie dla dwóch skrzydeł niecki) dla warstwy dolnej (drugiej z kolei) są większe o 64% niż dla warstwy pierwszej (górnej); – odkształcenia poziome o charakterze rozciągania (dodatnie, średnie dla dwóch skrzydeł niecki) spowodowane eksploatacją drugiej warstwy (dolnej) są większe o 81%, niż dla warstwy pierwszej (górnej); – odkształcenia poziome o charakterze ściskania (ujemne) spowodowane eksploatacją drugiej warstwy (dolnej) są analogiczne, jak dla warstwy pierwszej (górnej); – jakościowo krzywizny dla obydwu warstw są podobne, ilościowo dla warstwy drugiej są większe niż dla pierwszej; – denna część niecki powstała po wybraniu warstwy dolnej jest o około 50 m przesunięta w stosunku do niecki spowodowanej eksploatacją warstwy górnej, przesunięcie to ma związek z nachyleniem pokładu, jak i kierunkiem eksploatacji ścian; – obliczone wskaźniki deformacji (tzw. reprognoza) dobrze aproksymują proces deformacji. Trzeci przykład (Rys. 11) dotyczy także niepełnej niecki obniżeniowej (pomimo płaskiego dna niecki), która ujawniła się na powierzchni nad polem pojedynczej ściany, której front eksploatacyjny był w przybliżeniu zgodny z kierunkiem rozciągłości pokładu. Z analizy pomiarów wskaźników deformacji (Rys. 12-15) wynika, że: – nachylenia w rejonie skrzydła północnego (krawędź startowa) wynoszą do 9,7 mm/m, a w rejonie krawędzi końcowej do 6,4 mm/m; – krzywizny w rejonie skrzydła północnego (krawędź startowa) wynoszą do 0,13 km−1 (promień krzywizny – 7,7 km), a w rejonie skrzydła południowego (krawędź końcowa) do 0,028 km−1 (promień krzywizny – 35,7 km), natomiast w rejonie dna niecki do –0,063 km–1 (promień krzywizny – 15,9 km); – niecka od strony krawędzi startowej jest bardziej stroma niż od strony południowej, nachylenia są większe o 52%, a odkształcenia poziome o 5%. Przedstawione przykłady potwierdzają, choć w różnym stopniu, wpływ nachylenia pokładu i kierunku prowadzenia eksploatacji na kształtowanie się (opis) deformacji powierzchni. Ma to szczególne znaczenie pomimo małych nachyleń pokładów (do 10°), ale dużej głębokości eksploatacji. Wyznaczone parametry teorii Knothego-Budryka są zróżnicowane. Współczynnik eksploatacyjny a dla analizowanych przykładów znajduje się w przedziale od 0,68 do 0,97, a parametr górotworu tgβ od 1,6 do 4,6. Przyjmując do prognoz właściwe wartości parametrów teorii Knothego-Budryka, przy właściwym rozpoznaniu warunków geologicznych, można uzyskać dobrą zgodność między zmierzonymi i teoretycznymi wartościami wskaźników deformacji powierzchni. Z pierwszego i trzeciego przykładu wynika istotny wpływ kierunku prowadzenia eksploatacji na kształtowanie się ekstremalnych, ustalonych wskaźników deformacji. Średnio nachylenia, które wystąpiły na powierzchni w rejonie krawędzi startowej ścian eksploatacyjnych są większe o 75%, a odkształcenia poziome o charakterze rozciągania (z przykładu 1) o 80% od wartości zaobserwowanych w rejonie krawędzi końcowej. Korzystniej jest dochodzić frontem ściany do chronionego obiektu, niż rozpoczynać eksploatację w jego rejonie (Kwiatek i in., 1997; Mielimąka, 2009). Drugi przykład przedstawia wpływ kolejności i kierunku eksploatacji oraz nachylenia pokładu na rozkład i wartości ekstremalne wskaźników deformacji. Przy wybieraniu drugiej, kolejnej warstwy w kierunku przeciwnym do upadu pokładu, występują większe deformacje powierzchni. Z tego przykładu można wnioskować, że z punktu widzenia kształtowania się deformacji powierzchni, korzystniej jest eksploatować w kierunku zgodnym z kierunkiem nachylenia (upadu) pokładu, rozpoczynając eksploatację od strony wzniosu. Jest to zauważalne zwłaszcza w wartościach współczynnika (k) odchylenia wpływów eksploatacji z uwagi na nachylenie pokładu. Zgromadzone doświadczenia pozwolą doskonalić sposoby prognozowania deformacji powierzchni, co jest celem badań prowadzonych w Głównym Instytucie Górnictwa.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2015, 60, 4; 997-1012
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Wyświetlanie 1-15 z 17

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