- Tytuł:
-
Dynamic elastic properties of the hard coal seam at a depth of around 1260 m
Dynamiczne sprężyste właściwości pokładu węgla na głębokości około 1260 m - Autorzy:
- Krawiec, Krzysztof
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/1849546.pdf
- Data publikacji:
- 2021
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
- Tematy:
-
dynamic elastic parameters
coal seam
P-wave velocity
S-wave velocity
seismic profiling
dynamiczne parametry sprężyste
pokład węgla
prędkość fali P
prędkość fali S
profilowanie sejsmiczne - Opis:
-
The knowledge of the dynamic elastic properties of a coal seam is important in the context of various types of calculations of the seam behavior under various stress-strain conditions. These properties are often used in numerical and analytical modeling related to maintaining the stability of excavations and the analysis of mechanisms, e.g. related to the risk of rock bursts. Additionally, during the implementation of seismic surveys, e.g. seismic profiling and seismic tomography in coal seams, the reference values of the elastic properties of coal are used in the calculation of relative stresses in various geological and mining conditions. The study aims to calculate the dynamic elastic parameters of the coal seam located at a depth of 1,260 m in one of the hard coal mines in the Upper Silesian Coal Basin (USCB). Basic measurements of the velocity of P- and S-waves were conducted using the seismic profiling method. These surveys are unique due to the lack of the velocity wave values in the coal seam at such a great depth in the USBC and difficult measurement conditions in a coal mine. As a result, dynamic modulus of elasticity was calculated, such as Young’s modulus, volumetric strain modulus, shear modulus and Poisson’s ratio. The volumetric density of coal used for calculations was determined on the basis of laboratory tests on samples taken in the area of the study. The research results showed that the calculated mean P-wave velocity of 2,356 m/s for the depth of 1,260 m is approximately consistent with the empirical relationship obtained by an earlier study. The P-wave velocity can be taken as the reference velocity at a depth of approx. 1,260 m in the calculation of the seismic anomaly in the seismic profiling method.
Znajomość dynamicznych właściwości sprężystych pokładu węgla jest istotna w kontekście różnego rodzaju obliczeń zachowania się pokładu w różnorakich warunkach naprężeniowo-odkształceniowych. Właściwości te są często wykorzystywane w modelowaniach numerycznych i analitycznych związanych z utrzymaniem stateczności wyrobisk oraz analizą mechanizmów, np. związanych z zagrożeniem tąpaniami. Dodatkowo w trakcie realizacji badań sejsmicznych np. profilowań sejsmicznych i tomografii sejsmicznej w pokładach węgla referencyjne wartości właściwości sprężyste węgla wykorzystywane są w obliczaniach naprężeń względnych w różnych warunkach geologiczno-górniczych. Celem badań jest obliczenie dynamicznych sprężystych parametrów pokładu węgla, położonego na głębokości około 1260 m, w jednej z kopalń węgla kamiennego w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Podstawowe pomiary prędkości fal sejsmicznych wykonano metodą profilowania sejsmicznego. Te pomiary są unikatowe ze względu na dużą głębokość położenia profilu pomiarowego oraz trudne warunki pomiarowe w kopalni. W efekcie obliczono dynamiczne moduły sprężystości takie jak: moduł Younga, moduł odkształcenia objętościowego, moduł odkształcenia postaciowego oraz współczynnik Poissona. Gęstość objętościową węgla przyjętą do obliczeń wyznaczono na podstawie testów laboratoryjnych na próbach pobranych w rejonie badań. Wyniki badań pokazały, że obliczona średnia prędkość fali P równa 2356 m/s dla głębokości 1260 m jest w przybliżeniu zgodna z empirycznymi zależnościami określonymi we wcześniejszych badaniach. Prędkość fali P może być przyjęta jako prędkość odniesienia na głębokości około 1260 m w obliczeniach anomalii sejsmicznej w metodzie profilowania sejsmicznego. - Źródło:
-
Gospodarka Surowcami Mineralnymi; 2021, 37, 3; 159-176
0860-0953 - Pojawia się w:
- Gospodarka Surowcami Mineralnymi
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł