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 1-15 z 115
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:
The impact of a Neogene basaltoid intrusion on the distribution of rare earth elements and yttrium in Carboniferous rocks from the Sumina area, Poland (SW part of Upper Silesian Coal Basin)
Autorzy:
Adamczyk, Zdzisław
Komorek, Joanna
Nowak, Jacek
Lewandowska, Małgorzata
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139034.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
rare earth elements
Rare earth yttrium (REY)
neogene basaltoid intrusion
Upper Silesian Coal Basin (USCB)
pierwiastki ziem rzadkich
neogen
bazaltoidy
Górnośląskie Zagłębie Węglowe (GZW)
Opis:
The Neogene basaltoid intrusions found in the S-7 borehole in the Sumina area (USCB) caused transformations of the adjacent Carboniferous rocks. The mineral and chemical compositions of the basaltoides are similar to those of the Lower Silesian basaltoides. The transformations that took place in the vicinity of the intrusion were manifested in the formation of natural coke, the secondary mineralization of these rocks (calcite, chlorite, zeolites and barite) and in the specific distribution of rare earths (REY). Among REY, the light elements (LREY) had the highest share, while the heavy elements (HREY) had the lowest share. Regardless of the lithological type of the analyzed rock, with increasing distance from the intrusion, the percentage of MREY and HREY elements increases at the expense of the light elements LREY. All analyzed distribution patterns of the REYs are characterized by the occurrence of anomalies, which often show a significant correlation with the distance of sampling points from the basaltoid intrusion. The specific distribution of REYs in the vicinity of the intrusion of igneous rocks is an indication of the impact of hydrothermal solutions associated with the presence of basaltoides on the rocks closest to them located at a temperature of over 200°C
Źródło:
Acta Geologica Polonica; 2020, 70, 1; 31-49
0001-5709
Pojawia się w:
Acta Geologica Polonica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Zmienność składu chemicznego kwaśnych wód spływu powierzchniowego z czynnej hałdy odpadów górniczych reprezentujących osady krakowskiej serii piaskowcowej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego
Variability of chemical composition of acidic runoff waters from anactive spoil heap of mining wastes representing sediments of the Cracow Sandstone Series of the Upper Silesian Coal Basin
Autorzy:
Bauerek, A.
Bebek, M.
Frączek, R.
Paw, K.
Kasperkiewicz, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2075663.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
kwaśne wody kopalniane
AMD
odpady górnicze
Górnośląskie Zagłębie Węglowe
metale ciężkie
siarczany
acid mine drainage
coal mining waste
Upper Silesian Coal Basin
heavy metals
sulphates
Opis:
Analysis of physical and chemical properties of water runoff samples collected in the vicinity of a spoil heap near the coal mine in Libiąż showed that they represented a classic example of acid mine drainage. For the first time in the Upper Silesian Coal Basin, it has been documented that rainwater in contact with a surface layer of waste containing pyrite (FeS2) and scarce carbonate phases, produces strongly acidified wastewater. This process is accompanied by a dramatic increase in the concentration of dissolved ions (eg. Cl-, SO , Fe, Al, Mn). Further geochemical changes occur in the ditch collecting water runoff at the base of the heap. At this stage, oxidation of pyrite catalyzed by bacteria, followed by hydrolysis of iron Fe3+ to form goethite (FeO(OH)) leads to conversion of the less acidic (pH 2.6-3.5), short-time retention runoff water into the aggressive stagnant runoff water (pH 2.1-2.8). Further disintegration of Carboniferous claystones occurs in the acidic stagnant water environment, leading to the decomposition of mineral phases containing heavy metals dispersed in the rock matrix and to mobilization of Zn, Ni, Cu, Cd, Co, and Cr.
Źródło:
Przegląd Geologiczny; 2017, 65, 7; 450--458
0033-2151
Pojawia się w:
Przegląd Geologiczny
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wpływ przekształceń polityczno-gospodarczych na poziom eksploatacji węgla kamiennego w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym do roku 1914
The effect of political and economic transformation on the level of coal exploitation in the Upper Silesian Coal Basin before 1914
Autorzy:
Bednorz, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2062518.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
kopalnie węgla
górnictwo
historia
polityka
Górnośląskie Zagłębie Węglowe
coal mines
coal mining
history
politics
Upper Silesian Coal Basin
Opis:
W artykule przedstawiono rozwój wydobycia węgla kamiennego w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym (GZW) od 1769 do 1914 r. (początki eksploatacji węgla na tym obszarze są datowane na 1751 r.), dokonując podziału poziomu wydobycia na poszczególne okręgi (górnośląski, dąbrowski i krakowski) z uwzględnieniem okresów oraz przyczyn stagnacji i spadku wydobycia. Tłem, na jakim ukazano poziom produkcji węgla kamiennego w GZW, są przekształcenia własnościowe. Przedstawiono charakterystykę głównych podmiotów będących właścicielami w branży węgla kamiennego w omawianym okresie.
The article presents the development of coal mining in the Upper Silesian Coal Basin from 1769 to 1914 (the beginnings of coal mining in the area date back to 1751) distinguishing between production levels for individual districts (Upper Silesian, Dąbrowski and Cracovian), taking into account the periods and the causes of stagnation and decline. The background, against which the level of coal production in the Upper Silesian Coal Basin is shown, is ownership changes. The characteristics of the main entities that owned the coal industry during the period are also presented.
Źródło:
Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego; 2012, 448 (2); 507--516
0867-6143
Pojawia się w:
Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Kryteria oceny ekonomicznej efektywności eksploatacji resztkowych złóż węgla kamiennego
Evaluation criteria for economic efficiency of exploitation in the residual hard coal deposits
Autorzy:
Bijańska, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/325354.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Politechnika Śląska. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
Tematy:
eksploatacja węgla kamiennego
Górnośląskie Zagłębie Węglowe
ryzyko ekonomiczne
coal exploitation
Upper Silesian Coal Basin
economic risk
Opis:
W artykule przedstawiono wybrane problemy związane z oceną ekonomicznej efektywności eksploatacji resztkowych złóż węgla kamiennego. Na podstawie przeglądu literatury przedmiotu wskazano kryteria oceny, które są najczęściej wykorzystywane w praktyce gospodarczej, a także te, które można zastosować w górnictwie. Następnie zaproponowano metody uwzględniające wybrane kryteria, które umożliwiają dokonanie oceny opłacalności eksploatacji resztkowych złóż węgla kamiennego. Przedstawione rozważania są wynikiem realizacji projektu badawczego własnego pt. „Badanie możliwości technicznych i uwarunkowań ekonomicznych dla projektowania eksploatacji resztkowych złóż węgla kamiennego w kopalniach Górnośląskiego Zagłębia Węglowego".
The publication presented selected problems related to the evaluation of exploitation in the residual hard coal deposits. Based on the literature review indicated the evaluation criteria that are most commonly used in business practice, as well as those that can be used in coal mining. After that proposed methods, taking into account the selection criteria, which allows to assess the exploitation in the residual coal deposits profitability. Presented considerations are the result of own research project „The study of the technical possibilities and economic factors for the exploitation in the residual hard coal deposits design in the mines of the Upper Silesian Coal Basin".
Źródło:
Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska; 2012, 60; 7-25
1641-3466
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wybrane problemy w ocenie ekonomicznej efektywności eksploatacji resztkowych złóż węgla kamiennego
Selected problems in assessment of economic efficiency of exploitation in the residual hard coal deposit
Autorzy:
Bijańska, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/324937.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Politechnika Śląska. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
Tematy:
eksploatacja węgla kamiennego
Górnośląskie Zagłębie Węglowe
coal exploitation
Upper Silesian Coal Basin
Opis:
Artykuł zawiera rozważania w zakresie kryteriów oceny ekonomicznej efektywności eksploatacji resztkowych złóż węgla kamiennego oraz niepewności czynników, które determinują ekonomiczną efektywność tej eksploatacji. Przedstawione rozważania są wynikiem realizacji projektu badawczego (własnego) pt. „Badanie możliwości technicznych i uwarunkowań ekonomicznych dla projektowania eksploatacji resztkowych złóż węgla kamiennego w kopalniach Górnośląskiego Zagłębia Węglowego”.
The publication includes considerations of economic efficiency criteria of exploitation in the residual hard coal deposit and uncertainty of factors, that determine the economic efficiency of that operation. Presented considerations are the result of own research project „The study of the technical possibilities and economic factors for the exploitation in the residual hard coal deposits design in the hard coal mines of the Upper Silesian Coal Basin”.
Źródło:
Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska; 2013, 63; 27-41
1641-3466
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Ewolucja stopnia uwęglenia utworów górnokarbońskich w obszarze górniczym "Janina" w Libiążu we wschodniej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW)
Coalification history of the Upper Carboniferous sediments in the mining area "Janina" in Libiąż (eastern part of the Upper Silesian Coal Basin)
Autorzy:
Botor, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/183421.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydawnictwo AGH
Tematy:
Górnośląskie Zagłębie Węglowe (GZW)
uwęglenie
modelowanie dojrzałości termicznej
Upper Silesian Coal Basin (USCB)
coalification
maturity modelling
Opis:
Maturity modelling of the Upper Carboniferous sediments has been performed in order to explain the coalification history. Assuming 2000 m eroded overburden of the post-Stephanian sandstones paleoheat flow was 51 mW/m2 in the latest Carboniferous time. The major coalification processes were likely occurred in the latest Carboniferous, and later a Mesozoic overprinting likely due to fluid migration was not significant for the organic matter maturity.
Źródło:
Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie; 2009, 35, 2/1; 105-113
0138-0974
Pojawia się w:
Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Chronostratigraphic and depth variability of porosity and strength of hard coals in the Upper Silesian Basin
Chronostratygraficzna i głębokościowa zmienność porowatości i wytrzymałości węgli w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym
Autorzy:
Bukowska, M.
Sanetra, U.
Wadas, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/216982.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
Tematy:
porowatość
wytrzymałość
węgiel
Górnośląskie Zagłębie Węglowe
porosity
strength
coal
Upper Silesian Coal Basin
Opis:
This article presents values of porosity and compression strength of hard coals from the area of the Upper Silesian Coal Basin. The change of the stage of carbonification, which results from conversion of coal substance in the process of coalification, is a source of many changes in the structure of coal. These changes exert influence on values of physical parameters, including the values of porosity and strength. Porosity and compression strength change with the degree of carbonification, a result of the depth of deposition. This study determined the values of effective porosity of coals and their strength considering the age chronology of coal seams and the depth of their occurrence. It examined coals of the Cracow Sandstone Series, the Mudstone Series, the Upper Silesian Sandstone Series, and the Paralic Series from depths ranging from about 350 m to 1200 m. The authors have shown that effective porosity of the Upper Silesian coals changes for particular stratigraphic groups and assumes values from a few to a dozen or so per cent, while compression strength from several to several dozen megapascals. It has been observed, from a chronostratigraphic perspective, that there is a shifting of the upper and lower limits of intervals of porosity variations towards higher values for younger coals. With the increase in compression strength, value of porosity in particular stratigraphic groups generally decreases. However, no regular changes were observed inmean, uniaxial compressive strength with the increase in the age of subsequent stratigraphic groups. On the other hand, for bright coal and semi-bright coal, a visible decrease in compression strength with the depth of deposition of strata was observed.
W artykule przedstawiono wartości porowatości i wytrzymałości na ściskanie węgli kamiennych z obszaru Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Zmiana stopnia uwęglenia, który wynika z przemian materii węglowej w procesie uwęglenia, jest źródłem wielu zmian w strukturze węgla. Zmiany te wpływają na wartość parametrów fizycznych, w tym na wartość porowatości i wytrzymałości. Porowatość i wytrzymałość na ściskanie zmieniają się ze stopniem uwęglenia, który wynika z głębokości zalegania. Przedstawione w artykule wartości porowatości efektywnej węgli i ich wytrzymałość zostały opracowane z uwzględnieniem chronologii wiekowej pokładów węgla i głębokości ich występowania. Przebadano węgle krakowskiej serii piaskowcowej, serii mułowcowej, górnośląskiej serii piaskowcowej i serii paralicznej, z głębokości od około 350 m do około 1200 m. Autorzy wykazali, że porowatość efektywna węgli górnośląskich zmienia się dla poszczególnych grup stratygraficznych i przyjmuje wartości od kilku do kilkunastu procent a wytrzymałość na ściskanie od kilkunastu do kilkudziesięciu megapaskali. Zaobserwowano, w ujęciu chronostratygraficznym, przesuwanie się górnej i dolnej granicy przedziałów zmienności porowatości w kierunku wyższych wartości dla węgli młodszych. Ze wzrostem wytrzymałości na ściskanie wartość porowatości w poszczególnych grupach stratygraficznych generalnie maleje. Nie zaobserwowano natomiast regularnych zmian średniej wytrzymałości na jednoosiowe ściskanie ze wzrostem wieku kolejnych grup stratygraficznych. Dla węgla błyszczącego i półbłyszczącego wykazano natomiast wyraźny spadek wytrzymałości na ściskanie z głębokością zalegania pokładów.
Źródło:
Gospodarka Surowcami Mineralnymi; 2012, 28, 4; 151-166
0860-0953
Pojawia się w:
Gospodarka Surowcami Mineralnymi
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Odkształcalność piaskowców w świetle zmian wilgotności i smukłości próbek
Deformability of sandstones in view of changes in humidity and slenderness ratio of samples
Autorzy:
Bukowska, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2075327.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
wilgotność
smukłość
moduł Younga
moduł post-krytyczny
odkształcenia
piaskowce
Górnośląskie Zagłębie Węglowe
humidity
slenderness ratio
Young's modulus
post-critical modulus
strain
sandstones
Upper Silesian Coal Basin
Opis:
Natural humidity of rocks in the Upper Silesian Coal Basin results from the influence of mining activities and dewatering the rock mass. The state of humidity which best approximates laboratory rock tests to the conditions in the exploited rock mass is the capillary saturation state. Deformation properties of sandstones (Young’s modulus, post-peak failure modulus, critical strain, residual strain) were determined for samples of slenderness ratio of 1 and 2, which were loaded in a servo-controlled testing machine. In the samples of sandstones of different slenderness ratio, values of Young’s modulus decreased for the samples in dry-air condition and capillary saturation state. In the samples of rocks of different slenderness ratio, tested in the same state of humidity, an increase in the value of Young’s modulus was observed. The increase depends on grain size. Post-peak failure modulus of sandstones shows similar trends of changes depending on slenderness ratio, state of humidity of the samples and their grain size. In the conditions when the samples of sandstones of slenderness ratio of 1, were tested in two states of humidity, values of critical strain decreased by a few per cent. For the samples of greater slenderness ratio, which also were tested in two states of humidity there was an increase in the value of critical strain and in humidity. For the samples of slenderness ratio of 1 and 2 tested in dry-air condition and in capillary saturation state there was a decrease in the value of critical strain by a few tens percent. The trends of changes in values of residual strain are the same as of critical strain. Based on the conducted tests it was shown that humidity and slenderness ratio of the sandstone samples influence differently their deformability. Humidity has a greater influence on the value of Young’s modulus than slenderness ratio of the tested samples. For critical strain and residual strain it was demonstrated that slenderness ratio of the samples has a greater influence than humidity. Moreover, a greater influence of the value of residual strain, in comparison with the values of critical strain, was observed for sandstone samples of lower slenderness ratio.
Źródło:
Przegląd Geologiczny; 2015, 63, 10/3; 1230--1236
0033-2151
Pojawia się w:
Przegląd Geologiczny
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:
Wskaźnikowe metody oceny skłonności do tąpań skał i gorotworów
Indicative methods for assessment of liability of rock and rock mass to rock-bumps
Autorzy:
Bukowska, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/340466.pdf
Data publikacji:
2005
Wydawca:
Główny Instytut Górnictwa
Tematy:
górotwór
tąpania
Górnośląskie Zagłębie Węglowe
Upper Silesian Coal Basin
rock mass
rockburst
Opis:
W artykule przedstawiono opracowane w ostatnich łatach w GIG wskaźniki skłonności skał i górotworu do tąpań stosowane dotychczas, a także nowo opracowane. Podstawę opracowania nowych wskaźników stanowiły badania z wykorzystaniem sztywnej maszyny wytrzymałościowej, w której uzyskuje się charakterystykę mszczenia skały w pełnym zakresie odkształcenia. Ponadto, opisano wskaźniki na tle metod analitycznych i laboratoryjnych, w których uwzględniono jedynie przedzniszczeniową charakterystykę naprężeniowo-odkształceniową ściskanych próbek skalnych.
Lately elaborated in Central Mining Institute indices of rocks and rock mass to rock-bumps are presented in the paper. The tests with rigid strength machine were the basis for the elaboration of new indices. Such machine enables to obtain the characteristics of rock destruction in the full range of deformation. Furthermore, the indices were described against the background of analytical and laboratory methods, where only the predestructive stress - deformation characteristic of compressed rock samples was taken into consideration.
Źródło:
Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa; 2005, 2; 95-107
1643-7608
Pojawia się w:
Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Zonation of deposits of hard coals of different porosity in the Upper Silesian Coal Basin
Strefowość występowania węgli kamiennych o różnej porowatości w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym
Autorzy:
Bukowska, M.
Sanetra, U.
Wadas, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/215936.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
Tematy:
węgiel kamienny
porowatość węgla
zmienność porowatości
Górnośląskie Zagłębie Węglowe
hard coal
coal porosity
variability of porosity
Upper Silesian Coal Basin
Opis:
The article presents the results of tests of porosity of the Upper-Silesian Coal Basin (USCB) hard coals. The porosity was determined for various lithotypes of hard coal, collected in different areas of the Upper-Silesian Coal Basin. Samples of hard coal were collected in 60 seams of 16 coal mines, from the depth of approximately between 350 and 1200 m. There are also presented differences in values of open porosity of coal depending on the depth of occurrence, as well as chronostratigraphic and tectonic correlation of a seam. Uniaxial compression strength of the tested coals falls in the strength class from very low to very high (from 8.1 to 51.5 MPa), open porosity is 0.68–12.5% and total porosity is 3.29–17.45%. With an increase in depth, in general, open porosity of coals decreases. There is an apparent decrease in open porosity correlated with the age of hard coals. It was observed that the lower and upper limits of open porosity ranges of variability shift towards lower values the older the coals are, from the Łaziskie Beds to the Jaklowieckie Beds. The older the coals the greater the average drop in the share of open porosity in total porosity from 60% for the youngest coals to merely several per cent for the oldest ones. The highest values of total porosity (over 10%) were observed in the youngest coals (Cracow sandstone series and siltstone series). Older coals reached more diversified values of total porosity (3.29–17.45%). Based on the conducted tests, zones correlated with tectonics of the basin and with deposition of lithostratigraphic beds of specific age, where values of porosity of hard coals differ, were determined in the area of the USCB. However, in spite of their correlation to a structural unit, the coals demonstrated a decrease in open porosity with an increase in their geologic age. Thus, there is an apparent influence of the deposition depth of coal within a given structural unit on open porosity following the age of coal, i.e. correlation to an older and older chronostratigraphic unit. [...]
W artykule przedstawiono wyniki badań porowatości węgli kamiennych w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Porowatość określono dla różnych litotypów węgla kamiennego, które pobrano z różnych rejonów Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Węgle kamienne pobrano z 60 pokładów w 16 kopalniach, z głębokości od około 350 do 1200 m. Przedstawiono zróżnicowanie wartości porowatości otwartej węgla od głębokości zalegania, pozycji chronostratygraficznej pokładu oraz przynależności do jednostki tektonicznej. Wytrzymałość na ściskanie przebadanych węgli mieści się w klasie wytrzymałości od bardzo małej do bardzo dużej (od 8,1 do 51,5 MPa), porowatość otwarta wynosi 0,68–12,5%, a porowatość całkowita wynosi 3,29–17,45%. Ze wzrostem głębokości, generalnie, porowatość otwarta węgli maleje. Zaobserwowano przesuwanie się dolnej i górnej granicy przedziałów zmienności porowatości otwartej w kierunku niższych wartości ze wzrostem wieku węgli, od warstw łaziskich do warstw jaklowieckich. Ze wzrostem wieku węgli średni udział porowatości otwartej w porowatości całkowitej wynosi od 60% dla węgli najmłodszych do zaledwie kilkunastu procent dla węgli najstarszych. Największe wartości porowatości całkowitej (powyżej 10%) stwierdzono w węglach najmłodszych (krakowska seria piaskowcowa i seria mułowcowa). Węgle starsze osiągnęły wartości porowatości całkowitej od kilku do kilkunastu procent (3,29–17,45%). Na podstawie przeprowadzonych badań wyznaczono w obszarze GZW strefy związane z tektoniką zagłębia i z występowaniem warstw litostratygraficznych określonego wieku, w których węgle kamienne różnią się wartościami porowatości. Jednakże, bez względu na przynależność do jednostki strukturalnej, węgle wykazywały zmniejszanie się porowatości otwartej wraz ze zwiększaniem się ich wieku geologicznego. Zatem jest obserwowany wyraźny wpływ głębokości zalegania węgla w obrębie danej jednostki strukturalnej na porowatość otwartą wraz ze wzrostem wieku węgla, czyli przynależnością do coraz starszej jednostki chronostratygraficznej. [...]
Źródło:
Gospodarka Surowcami Mineralnymi; 2016, 32, 1; 5-24
0860-0953
Pojawia się w:
Gospodarka Surowcami Mineralnymi
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Influence of Humidity on the Energy of Specific Strain in the Process of Loading Sedimentary Rocks
Autorzy:
Bukowska, Mirosława
Smolorz, Anna
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/178943.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
Tematy:
elastic energy
dissipated energy
sedimentary rocks
Upper Silesian Coal Basin
Opis:
This article presents the results of tests on the energy properties of sedimentary rocks in the Upper Silesian Coal Basin. The rocks were tested both in an air-dry state and in a water saturation state. Samples of sedimentary rocks were collected from boreholes drilled in the underground workings of coal mines located within the area of the city of Jastrzębie, in the areas of the Chwałowice Trough and Rybnik Trough (south-western part of the Upper Silesian Coal Basin) and in the Main Trough. Influence of saturation condition on the values of the tested energy parameters was observed. The values of elastic energy and dissipated energy obtained for the samples tested in water saturation were lower compared to the values obtained for samples tested in air-dry state. As observed, an increase in the values of the given types of specific energy corresponds to an increase in the uniaxial compression strength in air-dry state and in water saturation state. Results of the tests are original and they can be applied while analysing the possibility of the occurrence of some dynamic phenomena and hazards in mine workings in Carboniferous rock mass in the Upper Silesian Coal Basin, caused by mining operations.
Źródło:
Studia Geotechnica et Mechanica; 2019, 41, 4; 223-230
0137-6365
2083-831X
Pojawia się w:
Studia Geotechnica et Mechanica
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
Tytuł:
Pomiary ekshalacji radonu z gruntu - opracowanie metodyki i wyniki wstępne
Measurements of radon exhalation from the ground - development of the method and preliminary results
Autorzy:
Chałupnik, S.
Wysocka, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/340625.pdf
Data publikacji:
2003
Wydawca:
Główny Instytut Górnictwa
Tematy:
radon
ekshalacja
Górnośląskie Zakłady Węglowe
Upper Silesian Coal Basin
exhalation
Opis:
Radon jest gazem szlachetnym i dzięki temu, po opuszczeniu siatki krystalicznej minerału zawierającego izotop macierzysty rad 226Ra, z dużą łatwością przemieszcza się najpierw w przestrzeni międzyziarnowej, a następnie przedostaje się do szczelin i spękań, i razem z innymi gazami szuka najłatwiejszych dróg migracji. Czas półrozpadu radonu jest dostatecznie długi, by zdążył on przebyć drogę od miejsca, gdzie powstał w wyniku rozpadu izotopu macierzystego, do spękań w fundamentach budynków, a przez nie do mieszkań. W przypadku, kiedy ze skał lub gleby przedostaje się do powietrza atmosferycznego, ma mniejsze znaczenie z uwagi na ochronę radiologiczną, gdyż szybko zostaje rozcieńczony w bardzo dużej objętości powietrza. W przestrzeniach zamkniętych, jakimi są jaskinie, tunele i domy mieszkalne może dojść do znacznych koncentracji radonu "produkowanego" przez izotop macierzysty. Badania stężeń radonu w budynkach na obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW) prowadzone przez Główny Instytut Górnictwa wykazały, że w pewnych obszarach Zagłębia możliwe jest wy stępo warne podwyższonych koncentracji tego gazu [19]. Eksploatacja węgla kamiennego oraz indukowane przez nią zjawiska geodynamiczne, takie jak wstrząsy i tąpania, są przyczyną występowania pustek poeksploatacyjnych, szczelin i spękań górotworu, co z kolei powoduje osiadanie powierzchni i zniszczenie struktury budynków. Procesy te ułatwiają przemieszczanie się radonu w górotworze. Wskaźnikiem zagrożenia radonowego w badanym terenie jest stężenie tego gazu w powietrzu glebowym. Istotnym czynnikiem, wpływającym na wartość stężenia radonu w budynkach jest przepuszczalność gleby. Pomiary tej wielkości są utrudnione w warunkach terenowych, dlatego część naukowców uważa, że zamiast (lub oprócz) pomiarów stężeń radonu w glebie powinno wykonywać się pomiary ekshalacji radonu z gleby. Przedstawione w artykule badania miały na celu opracowanie metodyki pomiaru ekshalacji oraz kalibrację opracowanej metody. Do pomiarów terenowych skonstruowano komorę kumulacyjną (rys. 1). Kalibrację metody prowadzono w komorze radonowej znajdującej się w Laboratorium Radiometrii Głównego Instytutu Górnictwa (fot. 1). Po wykonaniu pomiarów kalibracyjnych rozpoczęto badania na wytypowanych terenach Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. W celu zbadania związku między lokalną budową geologiczną, a poziomem ekshalacji radonu prowadzono pomiary w rejonach o odmiennej budowie geologicznej. Ponadto, badaniami objęto wybrane rekultywowane tereny pogórnicze. Wyniki badań wykazały, że w pewnych przypadkach na terenach pogómiczych można spodziewać się wzmożonej ekshalacji radonu.
Radon is a noble gas, therefore after recoil from the lattice, in which radium 22oRa was embedded, relatively easy moves in the fissures and cracks. The half-life of radon is long enough (3.83 days) to enable movement of this radionuclide for relatively long distances in soil, to reach the surface or enter inner spaces of buildings. Of course, when radon exhales into atmospheric air, the radiation hazard is negligible due to fast dilution in big volume of outdoor air. In confined spaces as caves, underground mines or dwellings radon concentrations may sometimes reach high level. During our investigations in Upper Silesian Coal Basin (USCB), it has been revealed that in some parts of the basin radon concentrations in dwellings are enhanced [19J. Coal mining in this area leads to specific geodynamic phenomena, as quakes and tremors. On the other hand, underground exploitation induces the presence of emptiness, cracks and fissures in the strata. All mentioned above factors cause very often subsidence of the surface and damages of buildings, located in affected zones. Radon migration in fractured rocks and soil is much easier. One of possible indicators of radon risk is radon concentration in soil gas, commonly used in many countries. Very important factor, affecting radon levels in dwellings, is permeability of the soil. Measurements of soil permeability are rather difficult, therefore in our opinion a better indicator of radon risk is exhalation rate from the ground. We decided to implement such technique of measurements in our laboratory in the Central Mining Institute (Phot. 1). Firstly, an exhalation (accumulation) chamber has been constructed (Fig. 1). At first, Lucas cells have been applied for measurement of radon concentration in exhalation chambers. Preliminary results showed, that such method has relatively high detection limit - 2 mBq/mz s for accumulation time 3-4 hours. Therefore we started investigations of possible application of activated charcoal for radon accumulation and liquid scintillation counting of charcoal detectors. A calibration of charcoal detectors is difficult, a lot of efforts have been made to develop the proper calibration procedure. Afterwards, preliminary field measurements have been started, to investigate relationship between radon exhalation rates and local geological structure in different regions of USCB. Additionally, some areas after ground reclamation have been tested, because we predicted enhanced radon exhalation rates in some specific sites like abandoned settling ponds or waste piles.
Źródło:
Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa; 2003, 1; 61-72
1643-7608
Pojawia się w:
Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Wyświetlanie 1-15 z 115

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