Informacja

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

Wyszukujesz frazę "rock strength" wg kryterium: Temat


Wyświetlanie 1-41 z 41
Tytuł:
Determination of "mi" in the Hoek–Brown failure criterion of rock
Autorzy:
Arshadnejad, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/89196.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii. Instytut Górnictwa
Tematy:
Hoek–Brown criterion
mi
rock strength
regression
empirical model
Opis:
The mi is an important parameter in the use of the Hoek–Brown failure criterion. It can be estimated using a triaxial compressive strength test but in many projects there is no actual test result for the parameter. An estimation of mi comes from a reference table giving a constant value. Elsewhere some empirical equations for the value were suggested in the 1990s. Applying these equations is limited use since they are available for a few rock types and the equations are based on just uniaxial compressive strength tests of rock. In this research rocks were divided into three categories (Igneous, Sedimentary and Metamorphic) and three empirical formulas are suggested for the categories based on uniaxial compressive strength (σci) and tensile strength (σt) of rocks by nonlinear regression. The equations have been obtained by a combination of the two independent parameters and the trial and error method was used to find the equations with the highest correlation coefficient. The data base uses data from many original international research projects and much data from Iranian tunnelling projects. The models have a high level of accuracy and have been used to describe most rock types although the authors know that the technique can be improved using a new and larger collection of data in the future.
Źródło:
Mining Science; 2018, 25; 111-127
2300-9586
2353-5423
Pojawia się w:
Mining Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Steep slopes in the Sudetes and their morphotectonic interpretation
Autorzy:
Migoń, P.
Placek, A.
Żyszkowska, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2059195.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
Sudetes
tectonic geomorphology
neotectonics
mountain fronts
rock strength
DEM
Opis:
The Sudetes is a block-faulted mountain range in Central Europe, at the NE margin of the Bohemian Massif. In the late Cenozoic it has been subject to differen ial up lift and subsidence and currently represents a horst-and-graben structure, superimposed on older relief due to rock-controlled denudation and erosion. In this paper, the distribution of steep slopes (>15grade and >25grade) is analyzed using a Digital Elevation Model (DEM) of 50 m spatial resolution, and their morphotectonic significance is discussed. Steep slopes occur in four major settings: heavily dissected and most elevated highlands, straight mountain fronts, narrow sinuous escarpments, and deeply incisedriver valleys. The former in particular may indicate areas subject to recent uplift, which is followed by efficient fluvial incision, so that little pre-up lift topography has survived. The image of many mountain fronts on the slope map is rather poor, which may be explained by the mechanical weakness of the rock building the footwall. At the sametime, the association of the majority of tectonically-induced steep slopes with the most resistant rocks suggests that the intensity of recent uplift is generally low compared with the long-term rates of denudation and erosion.
Źródło:
Geological Quarterly; 2009, 53, 2; 219-232
1641-7291
Pojawia się w:
Geological Quarterly
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Litologiczno-strukturalne uwarunkowania rzeźby Sudetów
Lithological and structural control on the relief of the Sudetes.
Autorzy:
Migoń, P.
Placek, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2075095.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
rock control
structural geomorphology
rock strength
Sudetes
geomorfologia strukturalna
skały
spękania
Sudety
Opis:
The geomorphological landscape of the Sudetes consists of elements of diverse origin. While the gross features of relief are best attributed to up- and downfaulting in the late Cenozoic, landform diversity at a smaller scale results mainly from selective long-term denudation controlled by rock properties. The occurrence of rock- and structure-controlled landforms has long been noted in the Sudetes, but their identification remained at a rather descriptive level. Recent work involving an analysis of digital elevation models, combined with field-based determination of rock strength using Schmidt hammer helped to refine some previous concepts and to identify further relationships between rocks and relief at a medium scale. Many residual convex landforms (hills, ridges) are associated with rocks of markedly higher strength than in the surroundings. Differences in elevations which may be attributed to rock factor, attain 400–500 m, which is a figure comparable with minor fault-bounded horsts. Extensive tracts of low relief are partly rock-controlled too, as they are best developed where adjacent rock complexes show similar strength, whether high or low. By contrast, the presence of escarpments cutting across rock masses of comparable strength on both sides appears to point to faulting as the topography-controlling factor.
Źródło:
Przegląd Geologiczny; 2014, 62, 1; 36--43
0033-2151
Pojawia się w:
Przegląd Geologiczny
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wpływ czynników naturalnych masywu skalnego na jego wytrzymałość określoną metodami penetrometryczną i laboratoryjną
Impact of natural features of the rockmass on its strength determined by penetrometric and laboratory methods
Autorzy:
Bukowska, M.
Kidybiński, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/340708.pdf
Data publikacji:
2002
Wydawca:
Główny Instytut Górnictwa
Tematy:
wytrzymałość skał
otwór wiertniczy
wilgotność skały
szczelina
wytrzymałość na ściskanie
rock strength
borehole
rock humidity
fissure
compressive strength
Opis:
W latach siedemdziesiątych w Głównym Instytucie Górnictwa opracowano penetrometryczną metodę badania wytrzymałości skał w otworach wiertniczych wykonywanych na ogół w stropie wyrobisk górniczych. Wyniki badań wytrzymałościowych skał tworzących strop wyrobisk, uzyskiwane tą metodą, stanowią podstawę do oceny jego stateczności i doboru optymalnej obudowy podporowej lub kotwiowej. Ze względu na to, że do obliczania stateczności górotworu używa się standardowych wyników badań laboratoryjnych, takich jak: wytrzymałość na jednoosiowe ściskanie (Rc, MPa), wytrzymałość na rozciąganie (Rr, MPa), moduł odkształcenia (Eo, MPa) itp., konieczne było znalezienie korelacji między wynikami tych badań a oporem (krytycznym ciśnieniem) penetracji, będącym wynikiem badań penetrometrycznych. Dokonano tego sposobem przybliżonym, bez szczegółowej analizy wilgotności i szczelinowatości skał i otrzymano współczynnik przeliczeniowy krytycznego ciśnienia penetracji na wytrzymałość na ściskanie wynoszący 1,2 i współczynnik przeliczeniowy krytycznego ciśnienia penetracji na wytrzymałość na rozciąganie równy 0,077. Stosowanie tych współczynników przez wiele lat wykazało, że w szeregu przypadkach zachodzą znaczne odchylenia uzyskanych w ten sposób wyników od wyników badań laboratoryjnych. Wobec powyższego przeprowadzono powtórne próby korelacji, w których uwzględniono zmienność litologiczną skał, ich wilgotność oraz stan spękania. Dla skał płonnych oraz dla węgli pokładów GZW obliczono liczbę a = Rc ps/pm,, wyrażającą stosunek wytrzymałości na ściskanie do maksymalnego ciśnienia penetrometrycznego oraz liczbę b = Rr ps/pm będącą stosunkiem wytrzymałości na rozciąganie do niszczącego ciśnienia penetrometrycznego. Rozrzut wartości liczby a dla wszystkich przebadanych skał wraz z wartościami średnimi przedstawiono na rysunku 1. Wartości liczby a zależą od rodzaju skały i wynoszą 0,7-1,9, średnio dla całej populacji przebadanych próbek skalnych a = 1,3. Zmienność wartości liczby a dla poszczególnych odmian litologicznych z tych rejonów badań, gdzie pomiary ciśnień niszczących nie były obniżone oddziaływaniem różnych czynników naturalnych, w tym spękań i powierzchni osłabienia, przedstawiono na rysunku 2. Mieszczą się one w przedziale wartości 0,72-1,18. Zróżnicowanie wartości liczby b wyrażającej stosunek laboratoryjnej wytrzymałości na rozciąganie do niszczącego ciśnienia penetrometrycznego in situ zilustrowano na rysunku 5. Wartości liczby b zależą od rodzaju skały i zawierają się w przedziale wartości 0,037-0,073. Badania laboratoryjne wytrzymałości skał na ściskanie wykonano na próbach w stanie powietrzno--suchym (ps) oraz, po raz pierwszy w badaniach geomechanicznych, w stanie nasycenia kapilarnego (nk). Spośród badanych typów skał najwyższy współczynnik korelacji pomiędzy wytrzymałością na ściskanie określoną w stanie powietrzno-suchym i w stanie nasycenia kapilarnego wykazały piaskowce (rys. 4). Spadek wytrzymałości na ściskanie w stanie nasycenia kapilarnego w stosunku do wytrzymałości w stanie powietrzno-suchym wyniósł od 20 do 40%. Z uwagi na różnice w wilgotności naturalnej górotworu i próbek laboratoryjnych, zalecono przeprowadzanie badań laboratoryjnych piaskowców w stanie nasycenia kapilarnego nawiązującego do wilgotności naturalnej skał i do nasycenia skał wodą w strefie przyotworowej, do którego dochodzi w strefie oddziaływania płuczki wiertniczej, a badania mułowców, iłowców i węgli w stanie powietrzno-suchym, który w przybliżeniu odpowiada wilgotności naturalnej po odsączeniu z górotworu wody wolnej. Różnice w wytrzymałości próbek laboratoryjnych oraz ciśnień krytycznych iglicy penetrometru otworowego mogą również wynikać z oddziaływania tzw. czynnika skali, czyli różnicy wielkości (objętości) obciążanego w badaniach obszaru skały. Autorzy przeprowadzili obliczenia wpływu defektów strukturalnych na różnice wytrzymałości według teorii Weibulla i Hoeka/Browna, na podstawie których stwierdzili, że wzrost wymiaru próbki z 5 mm (średnica iglicy) do 50 mm (wymiar próbki laboratoryjnej) powoduje spadek wytrzymałości skal średnio od 33,7% (wg Hoeka/Browna) do 57,7% (wg Weibulla) i tylko w nieznacznym stopniu jest uzależniony od rodzaju skały. Wyższe wartości pro w stosunku do Rc tych samych skał mogą być interpretowane jako skutek odmiennego stanu naprężeń w badaniach laboratoryjnych (jednoosiowe ściskanie) oraz próbie penetrometrycznej (wciskanie tłocznika w półprzestrzeń materialną), jakkolwiek przy małej grubości warstwy obciążanej tłoczkiem penetrometru wpływ tego czynnika jest zapewne niewielki. Wpływ spękań i powierzchni osłabienia obserwowany był w przypadku piaskowców i iłowców. Badaniami stwierdzono spadek niszczącego ciśnienia penetrometrycznego w stosunku do wytrzymałości na ściskanie o 23-66%. Mając na uwadze fakt, że w czasie badań wykonywanych penetrometrem otworowym szczegółowe zidentyfikowanie odmiany litologicznej w otworze na określonej głębokości jest często bardzo trudne, można zalecić stosowanie ogólnego współczynnika przeliczeniowego a o wartości 1,0, a współczynnika b o wartości 0,055.
In the 1970s at the Central Mining Institute a penetrometric testing method was worked out, related to rock strength in boreholes, made mostly within roof strata of mine openings. Results of strength tests on rocks obtained when using this method made it possible to assess roof stability and to select optimum standing supports or roof bolting system. Having in mind that for rock mass stability calculations standard laboratory test results are used, such as uniaxial compressive strength (Rc, MPa), tensile strength (Rr, MPa) and deformation modulus (Eo, MPa) it was necessary to find correlation between results of these tests and penetration resistance (ultimate pressure) resulting from penetrometer tests. This was carried out by means of an approximate method, without detailed analysis of rock humidity and fracturing, and coefficient of ultimate pressure conversion to compressive strength, valued 1.2, was obtained (0.077 for tensile strength). The use of these coefficients throughout the years has shown that in some cases deviations of results obtained in this manner from the results of laboratory tests were considerable. New correlation tests were carried out therefore taking account of lithologic variety of rocks, their humidity and fracturing status. For barren rocks and coal from Silesian seams the number a = Rc ps/pm has been calculated, where Rc ps is compressive strength and pm is maximum penetrometric pressure, as well as number b = Rr ps/pm, where Rr ps is tensile strength. The scatter of a for all tested rocks along with the average values were presented in Fig. 1. The value of a depends on type of rock and amounts 0.7-1.9, (1.3 being an awerage). Variation of a for lithologic species from those areas where pressure measurements were not affected by structural factor such as fissures and cleats is presented in Fig. 2 and ranges from 0.72 to 1.18. The scatter of b is shown in Fig. 5 where various rocks differ from 0.037 to 0.073. Laboratory tests of compressive strength were carried out on samples in air-dry state (ps) and in capillary saturation state (nk). Among tested types of rocks sandstones have the highest correlation coefficient between compressive strength determined in air-dry state and capillary saturation (Fig. 4). Drop of compressive strength in capillary saturation state in relation to strength in air-dry state amounted from 20 to 40 per cent. Considering differences between natural humidity of rockmass and laboratory samples it is recommended to carry out laboratory tests on sandstones in capillary saturation state but tests on mudstones, shales, and coal in air-dry state. Differences regarding strength of laboratory samples and ultimate pressures at borehole penetrometer plunger can also result from scale factor, i.e. difference between magnitude (volume) of rock area loaded. Authors performed calculations related to effect of structural defects on strength according to Weibul's and Hoek/Brown's theories. It was found that increasing of sample size from 5 mm (plunger diameter) to 50 mm (laboratory sample size) causes strength drop of 33.7% (Hoek/Brown) to 57.7% (Weibull) of laboratory value and do not depend on rock type. Higher p" in relation to Rc of the same rocks can be interpreted as a result of different stress state in laboratory tests (uniaxial compression) and penetrometric test (piston element penetration) however in case of low thickness of layer loaded effect of this factor is insignificant. The influence of fissures and fractures was observed in case of sandstones and shales, as a drop of penetrometer pressure in relation to laboratory tests by 23-66 per cent. Finally, having in mind that during penetrometer testing lithological layers in borehole are hard to detect it is recommended to use coversion coefficient a of 1.0 but coefficient b of 0.055 value.
Źródło:
Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa; 2002, 1; 35-46
1643-7608
Pojawia się w:
Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Assessment of the efficiency of the applied TBM excavation regime
Określenie wydajności zastosowanego Schematu Wykopu Maszyną Drążącą
Autorzy:
Krupa, V.
Lazarova, E.
Ivanicova, L.
Krulakova, M.
Feriancikova, K.
Labas, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/318735.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
Tematy:
energia rozporządzalna
cięcie skał
twardość skały
siły tnące
specific energy
rock cutting
rock strength
cutting force
Opis:
Deployment of a tunnel boring machine (TBM) for excavation of tunnel structures in particular rock mass environment requires to provide an efficient TBM advance rate by application of the proper excavation regime. The applied regime has to respond to the changes in the excavated rock mass and to the wear of cutting discs installed on the TBM cutterhead. The paper describes a method for the control of excavation efficiency using the excavation process variables monitored during the TBM operation, with subsequent calculation of specific cutting energy, contact pressure of cutting discs and theoretical torque of the TBM cutterhead.
Rozmieszczenie Maszyny Drążącej (ang. TBM) do wykopu tuneli, w szczególności w przypadku masy skalnej, wymaga uzyskania wydajnego wykorzystania TBM poprzez zastosowanie odpowiedniego schematu wykopu. Użyty schemat powinien reagować na zmiany w masie skalnej i na zużycie tarczy tnących umieszczonych na głowicy skrawającej TBM. Artykuł opisuje sposoby kontrolowania wydajności wykopu poprzez sprawdzenie zmiennych wykopu obserwowanych podczas pracy TBM z późniejszymi wyliczeniami rozporządzalnej energii tnącej, nacisku tarcz tnących i teoretycznej wartości obrotu głowicy skrawającej TBM.
Źródło:
Inżynieria Mineralna; 2015, R. 16, nr 1, 1; 139-144
1640-4920
Pojawia się w:
Inżynieria Mineralna
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Testing the rocks loosening process by undercutting anchors
Autorzy:
Siegmund, Michał
Kalita, Marek
Bałaga, Domink
Kaczmarczyk, Krzysztof
Jonak, Józef
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1845130.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
Tematy:
destroying the integrity of rocks
tearing out rock fragments
mine rescue operations
unconventional rock cutting
rock strength tests
Opis:
The method of unconventional solid rock loosening with undercutting anchors and the literature analysis of the problem are presented. The tests and test results of the rocks loosening process with a fixed undercutting anchor are described. The tests were carried out within the RODEST project, OPUS 10 competition No. 2015/19/B/ST10/02817, financed by the National Science Centre. Numerical modeling process as well as a series of laboratory and in situ tests were carried out. The test stand equipment and methodology for the in situ tests are presented. The tests were conducted in four mines, which allowed to obtain and determine the following characteristics: 1. loosening force as a function of anchoring depth (for a given type of rock), 2. the range of rock loosening in a function of anchoring depth (for a given type of rock), and 3. loosened rock volume as a function of anchoring depth (for a given type of rock). The in situ test results are compared with the concrete capacity design (CCD) model used for the calculation of anchor load capacity in concrete.
Źródło:
Studia Geotechnica et Mechanica; 2020, 42, 3; 276-290
0137-6365
2083-831X
Pojawia się w:
Studia Geotechnica et Mechanica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Rola zróżnicowania wytrzymałości skał w genezie rzeźby Masywu Ślęży (Przedgórze Sudeckie)
The role of spatial variability in rock strength in the origin of relief of the Ślęża Massif (Sudetic Foreland)
Autorzy:
Placek, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2074511.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
masyw Ślęży
skała wytrzymała
pochodzenie rzeźby terenu
wiertarka Schmidta
Ślęża Massif
rock strength
relief origin
Schmidt hammer
Opis:
This article presents the results of rock hardness tests conducted in the Ślęża Massif to decipher the relationships between the geological structure and relief. It has been shown that all rock types of the massif represent similar mechanical strength. The highest mean strength was found in granite of the western slopes and the foothills of Mt. Ślęża, whereas the lowest strength is typical of gabbro from the central part of the massif, its summit and the eastern and southern slopes. Thus, the traditional concept emphasizing gabbro as being the most resistant rock has not been confirmed. There is also no evidence of higher strength of rocks within the massif, as compared to those in most of its surroundings. Variable mechanical strength is probably responsible for slope mesorelief (mid-slope benches and ridge lines), yet the hypothesis that the resistance of gabbro changes perpendicularly to the contact with granitoid intrusion has not received support. Higher mean Schmidt hammer rebound values and lower standard deviation occurring below 450 m a.s.l. are interpreted as a result of interaction between the structural factor and glacial exaration during the Odra Glaciation.
Źródło:
Przegląd Geologiczny; 2007, 55, 10; 861-869
0033-2151
Pojawia się w:
Przegląd Geologiczny
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Tunnel support design by comparison of empirical and finite element analysis of the Nahakki Tunnel in Mohmand Agency, Pakistan
Autorzy:
Riaz, A.
Jamil, S. M.
Asif, M.
Akhtar, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/178620.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
Tematy:
rock mass strength parameters
rock mass classification
FEM analysis
Phase2
tunnel support design
Opis:
The paper analyses the geological conditions of study area, rock mass strength parameters with suitable support structure propositions for the under construction Nahakki tunnel in Mohmand Agency. Geology of study area varies from mica schist to graphitic marble/phyllite to schist. The tunnel ground is classified and divided by the empisical classification systems like Rock mass rating (RMR), Q system (Q), and Geological strength index (GSI). Tunnel support measures are selected based on RMR and Q classification systems. Computer based finite element analysis (FEM) has given yet another dimension to design approach. FEM software Phase2 version 7.017 is used to calculate and compare deformations and stress concentrations around the tunnel, analyze interaction of support systems with excavated rock masses and verify and check the validity of empirically determined excavation and support systems.
Źródło:
Studia Geotechnica et Mechanica; 2016, 38, 1; 75-84
0137-6365
2083-831X
Pojawia się w:
Studia Geotechnica et Mechanica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Review of basic equations for evaluating drilling efficiency
Przegląd podstawowych równań oceny wydajności wiercenia
Autorzy:
Mehtiyev, Rafail K.
Tanriverdiyev, Yusif A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/31348240.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
rock matrix
compressive stress
tensile stress
rock strength
drilling velocity
hardness coefficient of rock
matryca skalna
naprężenie ściskające
naprężenie rozciągające
wytrzymałość skały
prędkość wiercenia
współczynnik twardości skały
Opis:
The main goal of the reviewed article is to provide statistically determined relationships between the parameters of disintegration processes and the properties of rocks. The results of theoretical and experimental studies are discussed and analysed in the article. In relation to drilling, the formulas of drilling speed, depending on various parameters as an indicator that fully reflects the efficiency of the process, are given and compared. Thus, the drilling speed for percussion drilling is related to the characteristics of the rock and, at the same time, taking into account the constructional characteristics of the drilling tool. In percussion drilling, a new formula for drilling speed is presented, considering each impact and the frequency of the impact. The expression for the drilling speed was determined taking into account the degree of crushing of the rock matrix during drilling. Thus, the drilling speed is determined by considering the contact strength of the rock being drilled in the mechanical drilling method. The distribution of the stress state in the drilling zone was determined. Also, the shape and development characteristics of the cracks formed in the rock during the operation of the drilling tool (especially the dynamic percussions of the tool in the bottom zone of the well) were investigated. It should be noted that the energy intensity of the drilling process in the rock was determined by studying the next stages of the process of breaking the rock. The technical and economic indicators of the drilling works have been evaluated. Corresponding mathematical formulas are presented as a reliable calculation of drilling rates. The relevant mechanical and geophysical properties of the excavated rocks were considered. In the article, the drilling tools are selected depending on the drilling method, physical-mechanical properties of the rocks and geological conditions of the rock mass. The results of the obtained studies can be used in the design of the technological parameters of the drilling. The observations and results expressed in the article have a theoretical and practical aspect.
Głównym celem recenzowanego artykułu jest przedstawienie statystycznie określonych zależności między parametrami procesów rozwiercania a właściwościami skał. W artykule omówiono i przeanalizowano wyniki badań teoretycznych i eksperymentalnych. W odniesieniu do wiercenia podano i porównano wzory prędkości wiercenia w zależności od różnych parametrów jako wskaźnika w pełni odzwierciedlającego efektywność procesu. Zatem prędkość wiercenia przy wierceniu udarowym jest związana z charakterystyką skały i jednocześnie uwzględnia cechy konstrukcyjne narzędzia wiertniczego. Dla wiercenia udarowego przedstawiono nowy wzór na prędkość wiercenia uwzględniający każde uderzenie i częstotliwość uderzenia. Wyrażenie na prędkość wiercenia wyznaczono z uwzględnieniem stopnia zmiażdżenia matrycy skalnej podczas wiercenia. Tak więc prędkość wiercenia jest określana z uwzględnieniem wytrzymałości kontaktowej skały wierconej metodą wiercenia mechanicznego. Określono rozkład stanu naprężeń w strefie wiercenia. Zbadano również kształt i charakterystykę pęknięć powstających w skale podczas pracy narzędzia wiertniczego (zwłaszcza dynamicznych udarów narzędzia w strefie dennej otworu). Należy zaznaczyć, że energochłonność procesu wiercenia w skale została wyznaczona poprzez badanie kolejnych etapów procesu kruszenia skały. Tym samym dokonano oceny wskaźników techniczno-ekonomicznych prac wiertniczych. Odpowiednie wzory matematyczne przedstawiono jako rzetelny schemat obliczania postępu wiercenia. Uwzględniono odpowiednie właściwości mechaniczne i geofizyczne wydobytych skał. W artykule dokonano doboru narzędzi wiertniczych w zależności od metody wiercenia, właściwości fizyko-mechanicznych skał oraz warunków geologicznych górotworu. Wyniki uzyskanych badań mogą być wykorzystane w projektowaniu parametrów technologicznych prac wiertniczych. Przedstawione w artykule obserwacje i wyniki mają aspekt teoretyczny i aplikacyjny.
Źródło:
Nafta-Gaz; 2023, 79, 10; 670-677
0867-8871
Pojawia się w:
Nafta-Gaz
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Development of Technologies for Mining Ores with Instable Hanging Wall Rocks
Rozwój technologii wydobywania rudy z niestabilnymi wiszącymi skałami
Autorzy:
Pysmennyi, Serhii
Chukharev, Serhii
Kourouma, Ibrahima Kalil
Kalinichenko, Vsevolod
Matsui, Anatolii
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2200996.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
Tematy:
mining system
stress
methods
pillar width
rock strength
losses
dilution
system wydobywczy
naprężenia
metody
szerokość filaru
wytrzymałość skały
straty
rozcieńczenie
Opis:
Underground mines of Kryvyi Rih iron ore deposit apply room mining systems or systems with bulk caving of ore and overlying rocks in a ratio of 35% to 65%. Most mines prefer room mining systems with pillar caving due to high, technical and economic indicators. However, when mining certain areas, the problem arises of hanging wall rocks stability. Under the same mining and geological conditions of the deposit, stopes are stable in some areas, but in others waste rocks get in the stope from the side of the hanging wall when a slight exposure is created. Thus, in conditions of instable rocks of the hanging wall, development and improvement of the technology involving room mining is an urgent issue. Analysis of researchers reveals factors that significantly indluence stability of the hanging wall rocks and ore. The developed methods enable determining stability parameters and applying an improved option of room mining system in conditions of the instable hanging wall with the help of a protective ore pillar located at the instable hanging wall. Calculations performed demonstrate that application of the proposed mining system enables an increase in the iron content in the mined ore mass by 0.94%, the increased amount of the ore mass extracted and a profit of 18.73 thousand euros for the whole of a block.
Kopalnie podziemne złoża rudy żelaza w Krzywym Rogu stosują systemy urabiania komorowego lub systemy z zawałem rudy i nadległych skał w stosunku 35% do 65%. Większość kopalń preferuje systemy eksploracji komorowej z zawałem filarowym ze względu na wysokie wskaźniki techniczne i ekonomiczne. Jednak podczas eksploatacji niektórych obszarów pojawia się problem ze stabilnością wiszących skał. W takich samych warunkach górniczo-geologicznych złoża stopnie na niektórych obszarach są stabilne, ale na innych skały płonne dostają się do stopu od strony wiszącej ściany, gdy powstaje niewielkie odsłonięcie. Dlatego też w warunkach niestabilnych skał wiszącej ściany pilnym zagadnieniem jest rozwój i doskonalenie technologii eksploatacji komorowej. Analiza badań ujawnia czynniki, które znacząco wpływają na stabilność wiszących skał i rudy. Opracowane metody umożliwiają wyznaczenie parametrów statecznościowych oraz zastosowanie udoskonalonego wariantu systemu eksploracji pomieszczenia w warunkach niestabilnej ściany wiszącej za pomocą filaru ochronnego rudy, znajdującego się przy niestabilnej ścianie wiszącej. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że zastosowanie proponowanego systemu urabiania umożliwia zwiększenie zawartości żelaza w wydobywanej masie rudy o 0,94%, zwiększenie ilości wydobywanej masy rudy oraz zysk w wysokości 18,73 tys. euro za cały blok.
Źródło:
Inżynieria Mineralna; 2023, 1; 103--112
1640-4920
Pojawia się w:
Inżynieria Mineralna
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Metodyka badania wybranych skał Polski w warunkach wysokiego ciśnienia i temperatury
Methods of studying of selected rocks in Poland under conditions of high pressure and temperature
Autorzy:
Dziedzic, A.
Łukaszewski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2063095.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
konwencjonalne trójosiowe ściskanie
prędkość fali podłużnej
ultradźwięki
wytrzymałość skał
odkształcenia skał
metrologia
conventional triaxial compression
longitudinal wave velocity
ultrasonics
rock strength
rock strain
metrology
Opis:
W artykule przedstawiono opis metodyki badań wytrzymałościowych skał w warunkach wysokiego ciśnienia i temperatury. Badania wytrzymałościowe prowadzono w warunkach konwencjonalnego trójosiowego ściskania z równoczesną rejestracją zmian prędkości fali ultradźwiękowej. Zestaw badawczy wykorzystywany w Zakładzie Geomechaniki UW, składający się ze sztywnej prasy wytrzymałościowej wyposażonej w komorę termociśnieniową oraz z ultradźwiękowego systemu pomiarowego, umożliwia automatyczną, zsynchronizowaną rejestrację zmian naprężenia, odkształcenia oraz prędkości fali podłużnej w próbkach skalnych poddanych ściskaniu w komorze termociśnieniowej. Dzięki zastosowaniu opisanej metodyki możliwe jest porównanie uzyskanych danych z wynikami geofizycznych badań in situ.
The study presents methodology for rock testing in conventional triaxial conditions with simultaneous recording of longitudinal wave speed velocity. Assembled at Department of Geomechanics of Warsaw University, the testing unit consists of a rigid strength press equipped with thermal pressure vessel and ultrasonic measuring system. Testing set is able to records automatically the changes of stress, strain and longitudinal wave velocity during strength test conducted in the thermal pressure vessel. Described methodology allows comparing obtained data with in situ geophysical investigations.
Źródło:
Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego; 2011, 446 (1); 123--128
0867-6143
Pojawia się w:
Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Sygnały odkształcenia i pękania skał solnych w badaniach laboratoryjnych i obserwacjach in situ
Signals of salt rock strain and fracture in laboratory tests and in situ observations
Autorzy:
Kortas, G.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/166322.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
Tematy:
pękanie skał
sól kamienna
wytrzymałość górotworu
kopalnie zabytkowe
rock fracture
salt rock
rock mass strength
monumental salt mines
Opis:
Praca przedstawia zjawisko odkształcania i pękania skał solnych rozpoznane w laboratoryjnych testach wytrzymałości i pełzania oraz w obserwacjach przemieszczeń stropu komór, konwergencji wyrobisk i deformacji calizn w podziemnych polskich kopalniach soli. W teście doraźnego ściskania sygnały pękania próbek skał powiązane są ze wzrostem odkształceń objętościowych i pojawiają się, gdy naprężenia różnicowe przekraczają długotrwałą wytrzymałość. W testach pełzania zaznacza się zmianą parametrów funkcji pełzania (5), rys. 4. Rozwój spękań w caliznach solnych in situ identyfikowany może być poprzez rejestrację emisji akustycznej, a istniejących szczelin poprzez określanie składowych płaskiego tensora odkształcenia (rys. 6). Przedstawiono i omówiono obserwacje pełzania skał solnych w stropach komór obserwowane czujnikami przemieszczeń (rys. 7 – 10), wskazując na przejawy pokonywania tarcia statycznego i dynamicznego w procesie długotrwałego ruchu przemieszczeń stropu wyrażanych funkcją potęgową czasu. Przedstawiono przejawy sezonowych zmian prędkości pełzania powiązanych ze zmianą wilgotności powietrza kopalnianego (rys. 11) oraz rejestracją obwału skał stropowych (rys. 12). Wskazuje się, że obserwacje konwergencyjnego zaciskania wyrobisk tylko pośrednio służyć mogą sygnalizacji pękania skał ze względu na trudność rozdzielenia ruchu spągowego od stropowego. Poprzez określanie konwergencji objętościowej obserwacje te rejestrują deformacje calizn w szerszym otoczeniu obserwowanych wyrobisk oraz ujawniają długookresowe trendy ruchu górotworu (rys. 14 i 15). Przeglądy wizualne calizn, pomiary przemieszczeń, konwergencji pustek, deformacji calizn, pomiary geofizyczne i obliczeniowa analiza geomechaniczna, każdy sam w sobie nie jest rozstrzygający dla określania zagrożenia i oceny stanu bezpieczeństwa geomechanicznego. Współuczestniczenie tych działań i analiz jest właściwą praktyką. Wskazano na potrzebę identyfikowania sygnałów pękania skał solnych dla oceny zagrożenia obwałem i nadmiernymi deformacjami. Przeprowadzona analiza i wynikające z niej wnioski są szczególnie istotne dla rozpoznania warunków bezpieczeństwa w zabytkowych kopalniach soli w Polsce, w których liczba turystów wzrosła w 2014 r. do 1.5 mln. osób.
This paper presents the phenomenon of salt rock strain and fracture diagnosed in laboratory endurance and creep tests as well as through observations of chamber roof displacements, excavation convergence and deformation of virgin soils in the underground Polish salt mines. In a compression test the signals of rock sample fracture are connected with the rise in dilatational strain and occur when differential tensions have exceeded long-term strength. In creep tests the change in parameters of creep function is marked (5), fig. 4. The development of cracks in salt soils in situ may be identified by recording acoustic emission while the existing fissures – by determining the components of the flat deformation tensor (fig. 6). Observations of salt rocks creeping in chamber roofs by use use displacement sensors (fig. 7 – 10) were made, indicating the signals of overcoming static and dynamic friction in the process of long-lasting movement of the roof expressed in terms of power function of time. The signals of seasonal fluctuation in creeping velocity were presented which are connected with the change in humidity of mine air temperature (fig. 11) and recording of roof fall (fig. 12). It is indicated that obserwetations of excavation convergence may be a symptom of rock fracture indirectly only, due to the difficulty of seperating the floor movement from the roof movement. Through the determination of volumetric convergence, the observations register deformation of soils in the wider area of the monitored excavations and demonstrate longstanding trends of the rock mass movements (fig. 14 and 15). Inspections of undisturbed soils, measurements of movements, cavern convergence, undisturbed soils deformations, geophysical measurements and computational geomechanical analysis, are not conclusive for every single one to determine threats and the state of geomechanical safety. Coexistence of those actions and analyses is a proper practice. The need of identification of the signals of salt rock fracturing for the evaluation of roof fall hazard and excessive deformations was indicated. The analysis and conclusions are particularly important for the identification of safety conditions in the monumental Polish salt mines, with continuously growing number of visitors and tourists up to 1.5 mln in 2014.
Źródło:
Przegląd Górniczy; 2015, 71, 11; 54-67
0033-216X
Pojawia się w:
Przegląd Górniczy
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Badania i analiza naprężeń krytycznych w materiale skalnym wywołanych mechanicznym odspajaniem
Tests and analysis of critical stresses in rocks caused by mechanical rocks falling off
Autorzy:
Cebula, D.
Kalita, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/199428.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Instytut Techniki Górniczej KOMAG
Tematy:
technologia drążenia chodnika
odspajanie skał
badanie geometrii odspojenia
badania wytrzymałościowe skał
technology of roadway development
rocks falling off
testing the falling off geometry
rock strength tests
Opis:
W artykule omówiono metodę mechanicznego odspajania calizny skalnej przy użyciu kotew rozprężnych pod kątem możliwości zastosowania do wykonywania tuneli ratowniczych. Przedstawiono analizę wyników badań in situ i laboratoryjnych. Badania zrealizowano w ramach projektu europejskiego INREQ, w Skansenie Górniczym Królowa Luiza. Wyniki badań umożliwiły weryfikację modelu zniszczenia materiału skalnego dla mechanicznego odspajania. Wyznaczono również kierunki dalszych prac.
Method for rock falling off with use of expanding bolts in the case of development of rescue tunnels is discussed. Analysis of in situ and laboratory test results is presented. Tests were realized within the INREQ project in Skansen Górniczy Królowa Luiza (Mining Heritage Park Queen Luiza). Test results enabled verification of the model of rock material destruction in the case of mechanical falling off process. Direction of further research work have been determined.
Źródło:
Maszyny Górnicze; 2016, 34, 3; 3-13
0209-3693
2450-9442
Pojawia się w:
Maszyny Górnicze
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Optymalizacja grubości łaty węglowej pozostawionej w stropie wyrobiska ścianowego z uwagi na zawodnienie skał stropowych
Optimization of roof coal thickness in the roof of longwall face as a result of water inflow into roof rocks
Autorzy:
Małkowski, P.
Ulaszek, A.
Ostrowski, Ł.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/167248.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
Tematy:
eksploatacja z łatą węgla
obliczenia MES
badania laboratoryjne
wpływ wody na wytrzymałość skał
exploitation with a roof coal
FEM calculations
laboratory investigations
water influence on the rock strength
Opis:
W artykule przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych stanu naprężenia i odkształcenia wokół wyrobiska ścianowego znajdującego się w otoczeniu słabych skał karbońskich. Pokazano efekt pozostawiania w stropie łaty węgla dla ograniczania deformacji skał stropowych. Analizę wykonano dla skał suchych oraz zawodnionych. W celu ilościowej oceny zmian właściwości mechanicznych skał karbońskich na skutek działania wody dla piaskowca i iłowca przeprowadzono badania laboratoryjne. Wykonano je dla warstw łaziskich pochodzących ze wschodniego rejonu Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Badania objęły wyznaczenie wytrzymałości na jednoosiowe ściskanie, modułu sprężystości podłużnej oraz rozmakalności. Stwierdzono ok. 30-procentowy spadek wytrzymałości piaskowców oraz 80-procentowy spadek wytrzymałości iłowców oraz rozpad iłowców już po trzech godzinach kontaktu z wodą. Obniżenie parametrów wytrzymałościowo-odkształceniowych skał w obliczeniach numerycznych pokazało, że technologia pozostawiania w stropie łaty węgla podczas prowadzenia eksploatacji ścianowej jest zasadna dla utrzymania stateczności wyrobiska. Przeprowadzona analiza udowodniła, że obliczenia numeryczne mogą być podstawą doboru grubości łaty. Niezbędnym warunkiem skuteczności takich obliczeń jest dobre rozpoznanie właściwości skał, które stanowią otoczenie wyrobiska oraz precyzyjna dyskretyzacja modelu numerycznego.
This paper presents the results of numerical calculations relating to the state of stress and strain around the longwall face surrounded by weak carboniferous rocks. The efficiency of a coal roof for decreasing roof rock deformation has been shown. The analysis was carried out for both wet and dry rocks. Laboratory investigations were carried out in order to assess the quantitative change of mechanical rock properties treated with water. The Laziskie strata from the eastern part of the Silesian Coal Basin was tested. Compressive strength, Young modulus and slakeability tests were used for this investigations. 30% decrease in compressive strength of sandstones and 8O% decrease in strength of claystones was observed. Claystones decayed in water after three hours. Lowering the strength-and-strain properties of rocks in numerical models showed that the roof coal technology in longwall exploitation system is essential to ensure longwall face stability. The results of the numerical analysis can be used as a basis for the selection of roof coal thickness in longwall mining. A factor necessary to obtain the effectiveness of such calculations is a good recognition of the properties of rocks which surround the excavation, and the distinct numerical model discretization.
Źródło:
Przegląd Górniczy; 2014, 70, 3; 48-57
0033-216X
Pojawia się w:
Przegląd Górniczy
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Application of the elastic-plastic model in the analysis of the displacement in a rock mass
Autorzy:
Marczak, Halina
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/102686.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
state of displacement
roadway
elastic-plastic model
response curve of the rock mass
dilatation
decreased strength of rock material
reducing the strength of the rock material
Coulomb-Mohr criterion
stan przemieszczenia
jezdnia
model elastyczno-plastyczny
krzywa reakcji górotworu
dylatacja
zmniejszona wytrzymałość materiału skalnego
zmniejszenie wytrzymałości materiału skalnego
Kryterium Coulomb-Mohr
Opis:
The concern of this article is the analysis of the impact of increased volume (dilation) and decreased strength of the rock material in the plastic zone on the displacement field in the vicinity of the roadway. Elastic-plastic model of the behaviour of the rock material and the strength criterion of Coulomb-Mohr were assumed. The volume change of the rock material is controlled by the angle of dilation ψ, which determines dilation parameter β that is taken into account in the analysis. The influence of parameter β and the strength of the rock material, after crossing the border state of stress, in the field of displacements in the vicinity of the excavation and rock pressure on the elastic support of the excavation was proved. The relationships determining displacement fields in the plastic zone which were obtained with consideration to in this zone of both the elastic and plastic displacement, as well as the relationships which were obtained without elastic deformations was discussed. The exact form of the equation for the displacement field in the plastic zone depends on how the elastic deformation in the plastic zone is defined. There are three ways of describing these deformations. In the first method it is assumed that in plastic deformation area the elastic deformation constants are equal to the deformation constants at the plastic and elastic border. The second method of description is based on the assumption that the plastic zone is a thick-walled ring whose edges: internal and external have been appropriately debited. In the third method, elastic deformations in the plastic zone were made dependent on the state of stress in the zone. The results are illustrated in a form of response curves of the rock mass.
Źródło:
Advances in Science and Technology. Research Journal; 2018, 12, 2; 188-196
2299-8624
Pojawia się w:
Advances in Science and Technology. Research Journal
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Influence of Rock Properties on Wear of M and SR Grade Rubber with Varying Normal Load and Sliding Speed
Autorzy:
Pal, S. K.
Rao, K. U. M.
Kumar, P. S.
Rajasekar, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/356996.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
rock
rubber
wear
shear strength
surface roughness
Opis:
Rubbers are interesting materials and are extensively used in many mining industries for material transportation. Wear of rubber is a very complex phenomenon to understand. The present study aims to explain the influence of rock properties on wear of M and SR grade rubber used in top cover of conveyor belts. Extensive laboratory experiments were conducted under four combinations of normal load and sliding speed. The wear of both the rubber types were analyzed based on the rock properties like shear strength, abrasivity index and fractal dimension. A fully instrumented testing set up was used to study the wear of rubber samples under different operating conditions. In general, wear was higher for M grade rubber compared to SR grade rubber. Increase in shear strength of rocks depicts decreasing trend for the wear of M and SR grade rubber at lower load conditions. Moreover, a higher load combination displays no definite trend in both the rubbers. The strong correlation between the wear of rubber and frictional power for all rubber-rock combinations has given rise to the parameter A, which reflects the relative compatibility between the rubber and rock. Increase of Cerchar’s Abrasivity Index of rocks shows gradual enhancement in wear for M grade rubber in all the load and speed combinations whereas, it fails in SR grade rubber due to its higher strength. The wear of rubber tends to decrease marginally with the surface roughness of rocks at highest normal load and sliding speed in M grade rubber. However, the wear of M and SR grade rubber is influenced by the surface roughness of rocks.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2017, 62, 3; 1787-1793
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Preliminary support design for underground mine adit, Artana mine, Kosovo
Autorzy:
Zeqiri, Kemajl
Ibishi, Gzim
Shabani, Musa
Kortnik, Joze
Bilir, Mehmet Erdinç
Geniş, Melih
Yavuz, Mahmut
Hetemi, Muhamedin
Bacak, Gürkan
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2016452.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii. Instytut Górnictwa
Tematy:
rock mass classification
RMR
rock mass rating
GSI
geological strength index
rock support
numerical method
Opis:
In this paper, preliminary support design of the main underground opening (i.e., mine adit) located at the Artana lead-zinc mine, Kosovo, was examined by employing both conventional and numerical methods for safe underground excavation and design. In order to conduct field studies including discontinuity surveying and sampling for laboratory testing two empirical methods, namely rock mass rating (RMR) and geological strength index (GSI) were employed. For the purpose of determining necessary support units RMR system was utilized. However, these kind of systems can take into account for neither the depth of underground opening nor in situ field stresses. For this reason, empirical design methods (i.e., RMR system) failed to investigate the performance of rock support units; therefore, a 2D finite element analysis program was used to assess the performance of the proposed support systems. This indicated that RMR system might not be applicable for poor and very poor rock masses located in deep environment (i.e., 300 and 400 m). Moreover, this is linked to the fact that the RMR system does not consider in situ stress conditions. This study showed that when empirical methods are supported by numerical analysis, the preliminary support system design will be much more reliable.
Źródło:
Mining Science; 2021, 28; 141-159
2300-9586
2353-5423
Pojawia się w:
Mining Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Influences of the diameter and position of the inner hole on the strength and failure of disc specimens of sandstone determined using the Brazilian split test
Autorzy:
Zhu, Tantan
Huang, Da
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/281036.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
Brazilian test
rock
eccentric hole
strength
failure pattern
Opis:
The Brazilian split test on a centrally holed disc (referred to as a ring-disc specimen) is an important indirect method for determining the tensile strength of rock. This paper studies the effect of the diameter d of the center hole and its position, defined by the eccentricity b and the inclination angle of the eccentric hole, on the peak load, failure pattern and horizontal stress of the disc specimen via laboratory experiments and numerical modeling using the finite element method (FEM). Static Brazilian split tests are conducted on an intact disc and three types of holed discs: C-specimens containing a central hole with different diameters, EH-specimens with a horizontally eccentric hole and ER-specimens with a rotationally eccentric hole.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2019, 57, 1; 127-140
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wytrzymałość na rozciąganie betonów zwykłych i wysokiej wytrzymałości z kruszywami ze skał magmowych i osadowych
Splitting tensile strength of normal and high strength concretes with aggregates from volcanic and sedimentary rocks
Autorzy:
Piasta, W.
Budzyński, W.
Góra, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/161277.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polski Związek Inżynierów i Techników Budownictwa
Tematy:
beton zwykły
beton wysokiej wytrzymałości
kruszywo grube
skała magmowa
skała osadowa
wytrzymałość betonu
wytrzymałość na ściskanie
wytrzymałość na rozciąganie
ordinary concrete
high strength concrete
coarse aggregate
volcanic rock
sedimentation rock
concrete strength
compression strength
tensile strength
Opis:
Na podstawie wyników badań własnych oraz analizy wariancji stwierdzono znaczący wpływ rodzaju kruszywa grubego na wytrzymałość na rozciąganie i ściskanie betonów zwykłych i wysokiej wytrzymałości. Najniższe wytrzymałości na rozciąganie uzyskano w betonach zwykłych i wysokiej wytrzymałości z kruszywem granitowym, natomiast betony z kruszywem dolomitowym charakteryzowały się największymi wartościami. Wykazano całkowitą przydatność kruszywa dolomitowego do zastosowań w betonach wysokiej wytrzymałości. W przypadku betonów zwykłych stwierdzono przeszacowanie normowych wartości wytrzymałości na rozciąganie.
On the basis of own experimental results and analysis of variance, the significant effect of coarse aggregate on tensile and compressive strength of normal concretes and high strength concretes (HSC) has been stated. The tensile strength of HSC and normal concretes made of granite aggregate has been significantly the lowest, however the effect of dolomite aggregate on concrete strength is opposite. The dolomite aggregate affects a significant increase in both compressive strength and tensile strengths and its suitability for HSCs is totally confirmed. Codes' values of tensile strength of normal concretes are overestimated.
Źródło:
Przegląd Budowlany; 2011, R. 82, nr 10, 10; 62-66
0033-2038
Pojawia się w:
Przegląd Budowlany
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analiza konstrukcji hydraulicznego penetrometru otworowego i jego modernizacja dla zwiększenia zakresu pomiarowego
Analysis of hydraulic design of downhole penetrometer and his modernization in order to increase the measuring range
Autorzy:
Nierobisz, A.
Gawryś, J.
Bier, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/166888.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
Tematy:
bezpieczeństwo
górnictwo
górotwór
wytrzymałość
wyniki badań
safety
mining
rock mass
strength
results
Opis:
W artykule przedstawiono przegląd konstrukcji penetrometrów otworowych stosowanych w polskim górnictwie węglowym wraz z formułami pozwalającymi na wyznaczanie parametrów mechanicznych skał. Zwrócono uwagę na mankament dotychczasowych rozwiązań polegający na tym, że można badać skały o wytrzymałości do około 100 MPa. W związku z tym opracowano i wykonano badania za pomocą nowego naciskacza o średnicy 3,5 mm. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że wprowadzona modyfikacja konstrukcji naciskacza pozwala na badanie skał o wytrzymałości powyżej 100 MPa.
This paper gives an overview of the downhole penetrometers design used in the Polish coal mining industry, along with formulas for determination of mechanical parameters of rock. Attention was paid to the shortcoming of the existing solutions which allow to explore the rocks of strength up to about 100 MPa. Consequently, a study was developed and performed using a new press-spire with a diameter of 3,5 mm. The obtained results indicate that the modification introduced to the press-spire design allows to test the strength of the rocks above 100 MPa.
Źródło:
Przegląd Górniczy; 2016, 72, 6; 1-15
0033-216X
Pojawia się w:
Przegląd Górniczy
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The influence of loading rate on the mechanical behavior and energy evolution characteristics of hard and soft rock under triaxial compression
Autorzy:
Deng, Jihui
Chen, Chao
Wu, Xiaoning
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2104769.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
hard and soft rock
triaxial compression test
strength
deformation
failure pattern
energy evolution
Opis:
To investigate the influence of loading rate and confining pressure on the mechanical behavior and energy evolution characteristics of hard and soft rock, high strength sandstone and low strength granite were subjected to triaxial compression tests with different loading rates. The results show that significant differences exist in the stress-strain curves for sandstone and granite. The confining pressure has a significant effect on the stress-strain curve, while the loading rate has a smaller effect on the stress-strain curve. As the confining pressure increases, the peak axial strain, peak axial stress, total energy, elastic energy and dissipated energy of sandstone and granite increase, the proportion of dissipated energy to total energy of sandstone and the proportion of elastic energy to total energy of granite are reduced. As the loading rate goes up, the peak axial stress, total energy and elastic energy increase in both sandstone and granite. The ultimate failure pattern of sandstone is a typical single inclined plane shear failure, while the ultimate failure pattern of granite consists of a single inclined plane shear failure and a vertical split failure. The loading rate has no significant effect on the macroscopic failure pattern, the elastic and dissipated energies are proportional to the total energy of sandstone and granite.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2022, 60, 3; 495--508
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Express-Method for Determination of Rock Heaving Parameters
Ekspresowa metoda wyznaczania parametrów wypiętrzania skał
Autorzy:
Shashenko, Oleksandr
Sobczyk, Jacek
Shapoval, Volodymyr
Konoval, Volodymyr
Barsukova, Sofiia
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2200997.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
Tematy:
excavation
Mohr-Coulomb strength criterion
strength criterion O. Shashenko
rock heaving
arched effect
rock pressure
wyrobisko
kryterium wytrzymałościowe Mohra-Coulomba
kryterium wytrzymałościowe O. Shashenki
wypiętrzanie skał
efekt łukowy
ciśnienie skał
Opis:
Purpose. The problem of determining the contours of the area in which rock heaving occurs is important in the design of underground excavations. The solution of such problems is usually performed either in an elastic-plastic formulation using numerical methods, or using semi-empirical methods, which, as a rule, form the basis of regulatory documents. When writing this article, an attempt was made to use the approach described in work Determining the parameters of a natural arch while forming support load of a horizontal roadways to find answers to such questions: is it possible under these conditions to heave rock at all; what are the outlines of the heaving area. Theoretical studies of geomechanical processes occurring in the vicinity of horizontal excavations using analytical and numerical mathematical methods. Analysis and generalization of the results of theoretical studies. Simple analytical dependencies are obtained that allow calculating the boundary of the base area in which rock heaving occurs and the stability coefficient of this area. As a stability coefficient, it is proposed to use the ratio of the projection onto the vertical axis of the forces holding the heaving rock mass to the projection of the forces that shift this mass. It has been established for the first time that the maximum depth under the excavation, where the heaving of the rock occurs, is directly proportional to its strength, calculated using the strength criterion of O. Shashenko, multiplied by half the width of the excavation and inversely proportional to the specific adhesion of the rock. It was also established for the first time that the coefficient of rock stability in the area of its heaving is directly proportional to its strength, calculated using the strength criterion of O. Shashenko, and back - to rock pressure at the calculated depth. The results obtained in the course of this work make it possible, using mathematical methods, to perform: forecast of the stability of horizontal excavations in the area of rock heaving, taking into account the depth of the excavation, its geometric dimensions, specific gravity and strength properties of the rock; the boundaries of the rock heaving area, taking into account the depth of the excavation, its geometric dimensions, specific gravity and strength properties of the rock.
Problem określenia konturów obszaru, w którym występuje wypiętrzanie skał, jest istotny w projektowaniu wyrobisk podziemnych. Rozwiązanie takich problemów jest zwykle wykonywane albo w preparacie sprężysto-plastycznym metodami numerycznymi, albo metodami półempirycznymi, które z reguły stanowią podstawę dokumentów regulacyjnych. Pisząc niniejszy artykuł, podjęto próbę wykorzystania podejścia opisanego w pracy: Determining the parameters of a natural arch while forming support load of a horizontal roadways do znalezienia odpowiedzi na następujące pytania: czy w tych warunkach w ogóle możliwe jest wypiętrzanie skał; jakie są kontury wypiętrzania obszaru. Zastosowano następujące metody: teoretyczne badania procesów geomechanicznych zachodzących w sąsiedztwie wyrobisk poziomych z wykorzystaniem analitycznych i numerycznych metod matematycznych; analiza i uogólnienie wyników badań teoretycznych. Otrzymano proste zależności analityczne pozwalające na obliczenie granicy obszaru bazowego, w którym występuje wypiętrzanie skały, oraz współczynnika stateczności tego obszaru. Jako współczynnik stateczności proponuje się przyjąć stosunek rzutu na oś pionową sił utrzymujących falujący górotwór do rzutu sił przesuwających ten masyw. Po raz pierwszy ustalono, że maksymalna głębokość pod wyrobiskiem, na której występuje wypiętrzanie skał, jest wprost proporcjonalna do jej wytrzymałości, obliczonej według kryterium wytrzymałościowego O. Szaszenki, pomnożonej przez połowę szerokości wyrobiska, i odwrotnie proporcjonalna do przyczepności właściwej skały. Po raz pierwszy ustalono również, że współczynnik stateczności skały w obszarze jej wypiętrzania jest wprost proporcjonalny do jej wytrzymałości, obliczonej za pomocą kryterium wytrzymałościowego O. Szaszenki, i odwrotnie – do ciśnienia na obliczonej głębokości. Uzyskane w toku pracy wyniki pozwalają, metodami matematycznymi, na wykonanie: prognozy stateczności wyrobisk poziomych w rejonie wypiętrzenia skał z uwzględnieniem głębokości wyrobiska, jego wymiarów geometrycznych, ciężaru właściwego i właściwości wytrzymałościowych skały; granic obszaru falowania skał z uwzględnieniem głębokości wyrobiska, jego wymiarów geometrycznych, ciężaru właściwego i właściwości wytrzymałościowych skały.
Źródło:
Inżynieria Mineralna; 2023, 1; 113-118
1640-4920
Pojawia się w:
Inżynieria Mineralna
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Experimental and numerical study of the uniaxial compressive stress-strain relationship of a rock mass with two parallel joints
Autorzy:
Xiong, L. X.
Yuan, H. Y.
Zhang, Y.
Zhang, K. F.
Li, J. B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/231076.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
masa skalna łączona
złącze równoległe
siła szczytowa
jointed rock mass
parallel joint
peak strength
Opis:
A “rock bridge”, defined as the closest distance between two joints in a rock mass, is an important feature affecting the jointed rock mass strength. Artificial jointed rock specimens with two parallel joint fractures were tested under uniaxial compression and numerical simulations were carried out to study the effects of the inclination of the rock bridge, the dip angle of the joint, rock bridge length, and the length of joints on the strength of the jointed rock mass. Research results show: (1) When the length of the joint fracture, the length of the rock bridge, and the inclination of the rock bridge stay unchanged, the uniaxial compressive strength of the specimen gradually increases as the inclination of the joint fracture increases from 0° to 90°. (2) When the length of the joint fracture, the length of the rock bridge, and the inclination of the joint fracture stay unchanged, the uniaxial compressive strength of the specimen shows variations in trends with the inclination of the rock bridge increasing from 30° to 150° (3). In the case when the joint is angled from the vertical loading direction, when the dip angle of the joint fracture, the inclination of the rock bridge, and the length of the rock bridge stay unchanged, the uniaxial compressive strength of the specimen gradually decreases with an increasing length of joint fracture. When the dip angle of the joint fracture, the inclination of the rock bridge, and the length of the joint fracture stay unchanged, the uniaxial compressive strength of the specimen does not show a clear trend with an increase of the length of the rock bridge.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2019, 65, 2; 67-80
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A comparative analysis of concrete strength using igneous, sedimentary and metamorphic rocks (crushed granite, limestone and marble stone) as coarse aggregate
Analiza porównawcza wytrzymałości betonu z kruszywem grubym w postaci skał magmowych, osadowych i metamorficznych (łamany granit, wapień i marmur)
Autorzy:
Tsado, T. Y.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2068364.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Politechnika Częstochowska
Tematy:
beton
kruszywo grube
skała magmowa
granit
skała osadowa
wapień
skała metamorficzna
marmur
wytrzymałość betonu
wytrzymałość na ściskanie
właściwości fizyczne
analiza porównawcza
concrete
coarse aggregate
igneous rock
granite
sedimentary rock
limestone
metamorphic rock
marble
concrete strength
compressive strength
physical properties
comparative analysis
Opis:
This paper presents a comparative analysis of the effect of the physical properties of coarse aggregate (igneous rock - crushed granite stone; sedimentary rock - limestone and metamorphic rock - marble stone) on the compressive strength of Portland cement concrete and compare their characteristic strength. Tests such as sieve analysis, specific gravity, bulk density, void ratio, porosity, water absorption and aggregate impact value were carried out on aggregates to ascertain their physical properties as they affect the strength of concrete. The concrete strength comparison was confined to characteristic concrete strength of grade 20 and 30 N/mm² only. Two different mix proportions of 1:2:4 and 1:3:6, and water cement ratio of 0.5 and 0.6 for both mixes were used to cast concrete cubes which were hydrated for 7, 14, and 28-day periods respectively. The compressive strength tests conducted on the cast cubes was found to be within the stipulated value of concrete strength of 26.0 N/mm² for 28-day hydration period by British Standard specification. The 28-day concrete cubes cast with these aggregates shows that, at the low strength of 20 N/mm², igneous rock - crushed granite stone c concrete had the highest strength of 26.45 N/mm² followed by Sedimentary-limestone with 26.11 N/mm² and metamorphic rock - marble stone 26.03 N/mm² in that order, and also at the high strength of 30 N/mm², crushed granite concrete gave the highest strength to be 30.11 N/mm² followed by granite 29.78 N/mm² and limestone 29.53 N/mm² in that order.
W artykule przedstawiono analizę porównawczą wpływu właściwości fizycznych kruszywa grubego (skały magmowej - łamany granit, skały osadowej - wapienie i skały metamorficznej - marmur) na ściskanie betonu poprzez porównanie charakterystycznej wytrzymałości. Kruszywo grube poddano badaniom: uziarnienia, gęstości nasypowej, gęstości, porowatości, wskaźnika porowatości, absorpcji wody i współczynnika wpływu kruszywa w celu ustalenia właściwości fizycznych, jakie mają wpływ na wytrzymałość betonu. Porównanie wytrzymałości betonu ograniczono do charakterystycznej wytrzymałości na ściskanie betonu o wartości 20 i 30 N/mm². Do wykonania sześciennych kostek betonowych zastosowano dwie różne proporcje mieszanki 1:2:4 i 1:3:6 i dwie wartości stosunku cementowo-wodnego 0,5 i 0,6, które dojrzewały odpowiednio przez 7, 14 i 28 dni. Testy wytrzymałości na ściskanie przeprowadzone na kostkach sześciennych wykazały, że przewidywana wytrzymałość betonu dla próbek 28-dniowych wynosi 26,0 N/mm², opierając się na normie brytyjskiej. Badania 28-dniowych betonowych kostek, w których zastosowano analizowane kruszywa grube wykazały, że dla wytrzymałości 20 N/mm²: beton z granitem miał największą wytrzymałość - 26,45 N/mm², beton z wapieniem 26,11 N/mm² i z marmurem - 26,03 N/mm². Dla wytrzymałości 30 N/mm² również beton z granitem miał największą wytrzymałość: 30,11 N/mm², następnie z granitem 29.78 N/mm² i wapieniem 29,53 N/mm².
Źródło:
Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo; 2013, 19 (169); 179--191
0860-7214
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Research on geo-mechanical properties of rock salt in Kłodawa diapir
Badania właściwości geomechanicznych soli kamiennej z wysadu Kłodawa
Autorzy:
Flisiak, D.
Kolano, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/348625.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydawnictwo AGH
Tematy:
górotwór solny
parametry geomechaniczne soli kamiennej
wytrzymałość i odkształcalność
właściwości reologiczne
salt rock mass
geo-mechanical parameters of rock salt
strength and strain
rheological properties
Opis:
Laboratory research on salt rock mass, univocally indicates the different character of this medium in comparison with other rock materials. Salt rock mass is not a homogeneous medium, and the structure variability of the salt series, their geological history, or depth of actual deposition of strata, can be the reason for significant diversification the of its geo-mechanical properties. This article shows the results of laboratory testing on rock salt samples drawn from the Kłodawa diapir. The tests carried out include single-axial compression tests, triaxial compression tests, creep tests with a constant and variable load, and tensile tests by means of transverse compression (Brazilian method). The research was carried out to determine and check the geo-mechanical parameters of rock salt.
Przeprowadzone do tej pory laboratoryjne badania górotworu solnego jednoznacznie wskazują na odmienny charakter tego ośrodka, w porównaniu z innymi materiałami skalnymi. Górotwór solny nie jest ośrodkiem jednorodnym, a zmienność budowy serii solnych, ich historia geologiczna czy głębokość aktualnego zalegania w wysadzie, mogą być powodem znacznego zróżnicowania własności geomechanicznych. Niniejszy artykuł przedstawia wyniki badań laboratoryjnych soli kamiennej pobranej z wysadu Kłodawa. Przeprowadzone testy obejmowały próbę jednoosiowego ściskania, próbę trójosiowego ściskania, próbę pełzania ze stałym i zmiennym obciążeniem oraz próbę rozciągania metodą poprzecznego ściskania (metoda brazylijska). Celem badań było wyznaczenie i sprawdzenie parametrów geomechanicznych soli kamiennej.
Źródło:
AGH Journal of Mining and Geoengineering; 2012, 36, 2; 145-153
1732-6702
Pojawia się w:
AGH Journal of Mining and Geoengineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Failure characteristics and strength model of composite rock samples in contact zone under compression
Autorzy:
Wang, Qihu
Wang, Jie
Ye, Yicheng
Jiang, Wei
Yao, Nan
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219633.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
materiał kompozytowy
kąt zwilżania
awaria
contact zone
composite rock sample
contact angle
failure characteristics
constraint stress
strength model
Opis:
Significant differences in the physical and mechanical properties exist between the rock masses on two sides of an ore-rock contact zone, which the production tunnels of an underground mine must pass through. Compared with a single rock mass, the mechanical behavior of the contact zone composite rock comprising two types of rock is more complex. In order to predict the overall strength of the composite rock with different contact angles, iron ore-marble composite rock sample uniaxial compression tests were conducted. The results showed that composite rock samples with different contact angles failed in two different modes under compression. The strengths of the composite rock samples were lower than those of both the pure iron ore samples and pure marble samples, and were also related to the contact angle. According to the stress-strain relationship of the contact surface in the composite rock sample, there were constraint stresses on the contact surface between the two types of rock medium in the composite rock samples. This stress state could reveal the effect of the constraint stress in the composite rock samples with different contact angles on their strengths. Based on the Mohr-Coulomb criterion, a strength model of the composite rock considering the constraint stress on the contact surface was constructed, which could provide a theoretical basis for stability researches and designs of contact zone tunnels.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2020, 65, 2; 347-361
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Estimation of Coal and Rock Mechanical Properties for Numerical Modelling of Longwall Extraction
Szacowanie właściwości mechanicznych węgla i skał do numerycznego modelowania eksploatacji ścian
Autorzy:
Le, Tien Dung
Nguyen, Chi Thanh
Dao, Van Chi
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/318548.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
Tematy:
laboratory test
rock mass properties
strength reduction
field scale modelling
badanie laboratoryjne
właściwości górotworu
redukcja wytrzymałości
modelowanie polowe
Opis:
Reliable estimation of coal and rock mechanical properties at field scale is a prerequisite for numerical modelling of rock behaviours associated with longwall extraction. This paper describes a systematic approach from data collection, laboratory testing to rock mass properties derivation for simulation of longwall extraction, taking two longwall panels at Quang Ninh coalfield in Vietnam for example. The mechanical properties are verified through comparison with published data of the field, indicating close agreements. A simple numerical model is further developed to demonstrate the proper use of the obtained data. The simulation suggests that the ratio of model length to excavation length should be in the range of 2.5–5; uniaxial compressive strength, deformation modulus and tensile strength can be reduced by a factor of 5.0, 2.13 and 2.0, respectively; and a calibration and validation process must be performed to match in-situ longwall’s behaviours. The approach can be applied for derivation of reliable rock mass properties for numerical simulation of underground excavations.
Rzetelne oszacowanie właściwości mechanicznych węgla i skał w skali polowej jest warunkiem koniecznym do numerycznego modelowania zachowań skał związanych z eksploatacją ścianową. W artykule, opisano systematyczne podejście od gromadzenia danych, badań laboratoryjnych do wyznaczania właściwości górotworu w celu symulacji eksploatacji ścian, na przykład na dwóch panelach ścianowych na polu węglowym Quang Ninh w Wietnamie. Właściwości mechaniczne są weryfikowane poprzez porównanie z opublikowanymi danymi polowymi, wskazując na bliskie uzgodnienia. Dalej rozwijany jest prosty model numeryczny w celu zademonstrowania właściwego wykorzystania uzyskanych danych. Symulacja sugeruje, że stosunek długości modelu do długości wykopu powinien zawierać się w przedziale 2,5–5; jednoosiową wytrzymałość na ściskanie, moduł odkształcenia i wytrzymałość na rozciąganie można zmniejszyć odpowiednio o współczynnik 5,0, 2,13 i 2,0; oraz należy przeprowadzić proces kalibracji i walidacji, aby dopasować zachowanie ściany na miejscu. Podejście to można zastosować do wyprowadzenia wiarygodnych właściwości górotworu do numerycznej symulacji podziemnych wyrobisk.
Źródło:
Inżynieria Mineralna; 2020, 1, 2; 41-47
1640-4920
Pojawia się w:
Inżynieria Mineralna
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modelirovanie vliania skorosti gornyh rabot na procnost porod i ustojcivost vyrabotki
Modeling of mining rate effect on rock strength and opening stability
Autorzy:
Ivanov, O.
Sdvyzhkova, O.
Shashenko, O.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/349015.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydawnictwo AGH
Tematy:
model statystyczny
wytrzymałość
górotwór
symulacje numeryczne
stan naprężenie-odkształcenie
statistical model
strength
rock mass
numerical simulations
stress-strain state
Opis:
W artykule zaprezentowano wyniki badań wytrzymałości górotworu w zależności od prędkości robót górniczych. Pokazano również zależności pomiędzy zniszczeniem górotworu (z pomiarów in situ) a zniszczeniem próbek laboratoryjnych. W opracowanym modelu uwzględniono zmiany wytrzymałości w zależności od szybkości obciążania oraz wykorzystano fenomenologiczne kryterium zniszczenia. Modelowanie stanu naprężenie - odkształcenie w górotworze wykonano stosując symulację numeryczną. Jako rezultat analiz podano strefy zniszczenia w zależności od prędkości robót w różnych przestrzeniach przodkowych.
Research results of rock mass strength depending on rate of mining are presented in the article. The connection between rock mass failure (in situ measurements) and the destruction of rock samples (laboratory tests) is shown. The statistical model considering change of rock mass strength depending on loadingrate effect is resulted. The phenomenological failure criterion is developed taking into account the created statistical model. This criterion is used at numerical simulations of rock mass stress strain state. Outcomes of numerical modelling for "workings - rock mass - longwall" system are presented. Failure zones in rock mass at various working speed and the various coalface spaces are resulted as well.
Źródło:
Górnictwo i Geoinżynieria; 2010, 34, 2; 307-314
1732-6702
Pojawia się w:
Górnictwo i Geoinżynieria
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analityczne wyznaczenie średniej wytrzymałości skrawów wykonywanych poprzecznymi głowicami kombajnu chodnikowego
Analytical determination of the average strength of cuts made with transverse heads of roadheader
Autorzy:
Cheluszka, P.
Sobota, P.
Bujnowska, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/113423.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
STE GROUP
Tematy:
kombajn
proces skrawania
geometria kawałków
masy skalne
struktura warstwowa
wytrzymałość skał
skała skrawana
roadheader
cutting process
geometry of cuts
rock mass
layered structure
strength of rocks
cut rock
Opis:
Prowadzone w Instytucie Mechanizacji Górnictwa Wydziału Górnictwa i Geologii Politechniki Śląskiej badania możliwości obniżenia energochłonności urabiania przez sterowanie ruchem głowic urabiających obejmują skrawanie bloku wykonanego z materiałów ekwiwalentnych o różnej wytrzymałości na ściskanie zbudowanego z pięciu warstw nachylonych ukośnie w stosunku do spągu. W artykule przedstawiono sposób analitycznego wyznaczenia parametrów geometrycznych skrawów wykonywanych głowicami poprzecznymi kombajnu chodnikowego oraz położenia skrawu względem spągu i osi wzdłużnej kombajnu. Umożliwia to wyznaczenie granicy warstw w przekroju poprzecznym skrawu a tym samym średniej wytrzymałości skały w tym przekroju. Wykonano przykładowe obliczenia średniej wytrzymałości skrawu zrealizowanego na stanowisku badawczym.
The research conducted at the Institute of Mining Mechanisation, Faculty of Mining and Geology, Silesian University of Technology pertaining to reduction of energy consumption of cutting by controlled movement of cutting heads include the cutting of a rock block made of equivalent materials with various compressive strength, made of five layers inclined diagonally in relation to the floor. The article presents a method of analytical determination of geometrical parameters of cuts made with transverse heads of a roadheader and of the cut position relative to the floor and to the boom’s longitudinal axis. This enables to determine the limit of layers in the cut cross section, hence the average compressive strength of rock in this cross section. The examples of calculations of average strength of cut performed on a test station were made.
Źródło:
Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji; 2017, 6, 2; 68-79
2391-9361
Pojawia się w:
Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Obliczanie kąta tarcia wewnętrznego i spójności skał metodą stycznej do obwiedni kół Mohra w postaci paraboli
Calculation of internal friction angle and rock coherence by means of the method tangent to the envelope of Mohrs circles in the form of a parabola
Autorzy:
Sanetra, K.
Pacześniowski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/341021.pdf
Data publikacji:
2006
Wydawca:
Główny Instytut Górnictwa
Tematy:
wytrzymałość na ścinanie
kąt tarcia wewnętrznego
spójność skał
metoda stycznej
shear strength
internal friction angle
rock coherence
Mohr program
Opis:
W artykule przedstawiono najczęściej stosowane metody obliczania kąta tarcia wewnętrznego i spójności skał, a także metodę zaproponowaną przez autorów. Podstawą tej metody jest przyjęte założenie, zgodnie z którym obwiednia kół Mohra jest parabolą. Równanie paraboli określa się metodą najmniejszych kwadratów, a wartości kąta tarcia i spójności z równania stycznej do tej paraboli w zadanym punkcie. Opracowano program komputerowy MOHR, według którego oblicza się wartości kątów tarcia i spójności. Przedstawiono również przykłady praktycznego zastosowania opracowanego programu oraz analizę uzyskanych wyników dla kilku przykładowych skał karbońskich GZW. Badania prowadzono w trójosiowym stanie naprężenia, stosując sztywną maszynę, co umożliwiło określenie własności wytrzymałościowych skał zwięzłych (faza przedkrytyczna) i spękanych (faza pokrytyczna). Do analizy wyników wykorzystano omówiony program komputerowy. Z równania obwiedni parabolicznej kół Mohra dla danego rodzaju skały metodą stycznych do obwiedni wyznaczono zmianę wartości kąta tarcia wewnętrznego i zmianę spójności w funkcji naprężenia normalnego.
The article presents the used most frequently method of calculation of the internal friction angle and rock coherence as well as a method proposed by the authors. The basis of this method is the assumption, in conformity with which the envelope of Mohr's circles is a parabola. The parabola equation is determined using the least square method, and the values of the friction angle and coherence from the equation of tangent to this parabola in the assigned point. A MOHR computer program was developed, according to which we calculate the values of friction angles and coherence. Furthermore, examples of practical application of the worked out program and analysis of obtained results for several exemplary Carboniferous rocks from the Upper Silesian Coal Basin have been presented. The investigations were conducted in the triaxial stress state, using a rigid machine, which enabled to determine the strength properties of cohesive rocks (precritical stage) and fissured rocks (postcritical stage). For the analysis of results the discussed computer program was used. From the equation of the parabolic envelope of Mohr's circles for the given type of rock by means of the method of tangent to the envelope, the change of the internal friction angle and change of coherence in the normal stress function were determined.
Źródło:
Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa; 2006, 2; 23-34
1643-7608
Pojawia się w:
Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wytrzymałość doraźna i odkształcenie niszczące w laboratoryjnych badaniach soli kamiennej
Short term strength and ultimate strain in rock salt laboratory tests
Autorzy:
Ślizowski, J.
Urbańczyk, K.
Serbin, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/394552.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
Tematy:
sól kamienna
wytrzymałość krótkotrwała
dopuszczalne naprężenie główne
dopuszczalne odkształcenie główne
rock salt
short term strength
laboratory tests
ultimate principal stress
ultimate principal strain
Opis:
W pracy omówiono dwa kryteria wytrzymałościowe stosowane dla soli kamiennej, polegające na określeniu dopuszczalnej wartości maksymalnych naprężeń głównych i maksymalnych odkształceń głównych w zależności od wartości najmniejszego naprężenia głównego. Bazę doświadczalną stanowiły wyniki badań jedno- i trójosiowego konwencjonalnego ściskania uzyskane podczas badań rdzeni z nowo budowanych komór w wysadzie Mogilno i komór w złożu pokładowym Mechelinki. Stwierdzono, że pomimo dużego rozrzutu wyników i różnego kształtu krzywych aproksymacyjnych rezultaty wykazują jedno charakterystyczne podobieństwo. Wyrazy wolne występujące w analizowanych wzorach są takie same dla naprężeń, jak i odkształceń. Ich wartości odpowiadają również wartości naprężeń i odkształceń niszczących podczas jednoosiowego ściskania. Choć sam efekt może być przypadkowy i powinien być potwierdzony innymi rodzajami testów to wskazuje na dużą przydatność omawianych kryteriów do oceny stateczności wyrobisk górniczych wykonanych w złożach soli.
The paper discusses two strength criteria, which are used for the rock salt. The criteria determine ultimate value of maximum principal stresses and maximum principal strains, depending on the value of the smallest principal stress. The authors analyzed the conventional uniaxial and triaxial compression tests of samples taken from the drilling cores extracted during the construction of caverns in the Mogilno salt dome and in Mechelinki bedded salt. It was found that, despite the wide range of the obtained results and various shapes of approximation curves, an interesting coincidence in the results is observed. Free terms in the formulas are the same for the stress and strain. Their values also correspond to the values of failure stresses and strains during uniaxial compression. Although the effect could appear by chance and should be confirmed by other types of tests, the analysis showed these criteria being very useful to assess the stability of excavations carried out in rock salt.
Źródło:
Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN; 2010, 77; 57-65
2080-0819
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Comparison of geo-mechanical properties of white rock salt and pink rock salt in Kłodawa salt diapir
Autorzy:
Kolano, M.
Flisiak, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/178497.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
Tematy:
sól kamienna
właściwości geomechaniczne
wytrzymałość i odkształcalność
właściwości reologiczne
wysad Kłodawa
rock salt
geomechanical properties
strength and strain
rheological properties
Kłodawa salt diapir
Opis:
Within the boundaries of the Salt Mine “Kłodawa”, rock-salts and potassium-magnesium salts occur at different stratigraphic levels. The present article introduces strength-strain properties of white rock salt, building the nucleus of northeastern edge anticline, and pink rock salt that belongs to the series of youngest rock salt. On the grounds of the research on strength and strain parameters (uniaxial compressive and tensile strength, triaxial shear strength, modulus of elasticity and Poisson ratio) there is presented, in the article, variation of basic parameters determining geo-mechanical properties of rock salt in Kłodawa salt diapir.
Źródło:
Studia Geotechnica et Mechanica; 2013, 35, 1; 119-128
0137-6365
2083-831X
Pojawia się w:
Studia Geotechnica et Mechanica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Laboratory hydraulic fracturing tests of rock samples with water, carbon dioxide, and slickwater
Szczelinowanie hydrauliczne próbek skalnych za pomocą wody, ditlenku węgla oraz „slickwater”
Autorzy:
Stanisławek, S.
Kędzierski, P.
Miedzińska, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230264.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
szczelinowanie hydrauliczne
stanowisko do szczelinowania
wytrzymałość na rozciąganie
skała
woda
ditlenek węgla
slickwater
hydraulic fracturing
fracturing test stand
tensile strength
rock
water
carbon dioxide
Opis:
Hydraulic fracturing of rocks boosts the production rate by increasing the fracture-face surface area through the use of a pressurized liquid. Complex stress distribution and magnitude are the main factors that hinder the use of information gathered from in situ hydraulic fracturing in other locations. Laboratory tests are a good method for precisely determining the characteristics of these processes. One of the most important parameters is breakdown pressure, defined as the wellbore pressure necessary to induce a hydraulic fracture. Therefore, the main purpose of this investigation is to verify fracture resistance of rock samples fractured with the assistance of the most popular industry fluids. The experiments were carried out using a stand designed specifically for laboratory hydraulic fracturing. Repeatable results with a relative error within the range of 6-11% prove that the experimental methodology was correct. Moreover, the obtained results show that fracturing pressure depends significantly on fluid type. In the case of a water test, the fracturing pressure was 7.1±0.4MPa. A similar result was achieved for slickwater, 7.5±0.7MPa; however, a much lower value (4.7±0.5MPa) was registered in the case of carbon dioxide.
Szczelinowanie hydrauliczne polega na niszczeniu skały za pomocą płynu pod wysokim ciśnieniem w celu zwiększenia powierzchni spękań, co poprawia wydajność produkcyjna. Rozkład naprężenia w górotworach i jego wielkoś jest zwykle relatywnie skomplikowana, a to utrudnia wykorzystanie informacji zgromadzonych w trakcie procesu szczelinowania w innej lokalizacji. Przy tym zwykle prace prowadzone są na dużym obszarze, a znaczna część instalacji znajduje się pod ziemią. W efekcie wiedza na temat warunków, w których przeprowadzono proces jest zwykle ograniczona. Dlatego próby laboratoryjne stanowią dobrą metodę weryfikacji parametrów procesu. Jedną z najistotniejszych wielkości jest ciśnienie szczelinowania niezbędne do wytworzenia spękań. Decyduje ono zarówno o parametrach instalacji szczelinującej jak i ma wpływ na aktywność sejsmiczną obszaru. W literaturze istnieją wzory pozwalające szacować wielkość ciśnienia szczelinującego, jednak nie uwzględniają one roli płynu szczelinującego. Najpopularniejszym medium szczelinującym stosowanym w przemyśle jest woda, często domieszkowana specjalnymi dodatkami redukującymi tarcie. W górotworach o szczególnie zwartej budowie stosuje się zwykle ditlenek węgla lub azot. Dotychczasowe badania nad wpływem płynu szczelinującego na wielkość ciśnienia miały ograniczony charakter. Ze względu na ten fakt praca podejmuje to zagadnienie.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2017, 63, 3; 139-148
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Changes of selected structural and mechanical properties of the Strzelin granites as induced by thermal loads
Wpływ obciążeń termicznych na zmiany niektórych strukturalnych i mechanicznych właściwości granitów strzelińskich
Autorzy:
Nowakowski, A.
Młynarczuk, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219766.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
właściwości skał
struktura skał
obciążenie termiczne
spękania
prędkość fali dźwiękowej
porowatość
przepuszczalność
wytrzymałość na jednoosiowe ściskanie
moduł Younga
współczynnik Poissona
rock properties
rock structure
thermal load
cracks
sound wave velocity
porosity
permeability
compressive strength
Young modulus
Poisson ratio
Opis:
Temperature is one of the basic factors influencing physical and structural properties of rocks. A quantitative and qualitative description of this influence becomes essential in underground construction and, in particular, in the construction of various underground storage facilities, including nuclear waste repositories. The present paper discusses the effects of temperature changes on selected mechanical and structural parameters of the Strzelin granites. Its authors focused on analyzing the changes of granite properties that accompany rapid temperature changes, for temperatures lower than 573ºC, which is the value at which the β - α phase transition in quartz occurs. Some of the criteria for selecting the temperature range were the results of measurements carried out at nuclear waste repositories. It was demonstrated that, as a result of the adopted procedure of heating and cooling of samples, the examined rock starts to reveal measurable structural changes, which, in turn, induces vital changes of its selected mechanical properties. In particular, it was shown that one of the quantities describing the structure of the rock - namely, the fracture network - grew significantly. As a consequence, vital changes could be observed in the following physical quantities characterizing the rock: primary wave velocity (vp), permeability coefficient (k), total porosity (n) and fracture porosity (η), limit of compressive strength (Rσ1) and the accompanying deformation (Rε1), Young’s modulus (E), and Poisson’s ratio (ν).
Wśród wielu czynników wpływających na właściwości fizyczne i strukturalne skał jednym z najważniejszych jest bez wątpienia temperatura. Jej podwyższenie lub obniżenie może prowadzić do zmian struktury, spowodować przemiany fazowe składników, zmieniać skład chemiczny a wreszcie, stan skupienia skały. Procesy te mogą więc w istotny sposób zmienić właściwości fizyczne skały, co jest istotne między innymi z punktu widzenia szeroko rozumianego budownictwa podziemnego. Zmiany temperatury skały mogą wynikać z warunków naturalnych, w jakich się ona znajduje lub być konsekwencją działalności człowieka. Szczególnym przypadkiem takiej działalności jest budowa różnego typu składowisk podziemnych czy to magazynowych (np. magazyny paliw płynnych) czy też „podziemnych śmietników” na różnego rodzaju odpady, także promieniotwórcze. Artykuł skupia się na badaniach wpływu zmian temperatury na wybrane parametry mechaniczne i strukturalne granitów ze Strzelina. Autorzy skoncentrowali się na analizie zmian właściwości tych skał towarzyszących szybkim zmianom temperatury, w zakresie od temperatury pokojowej do 573ºC, czyli do temperatury, przy której zachodzi przemiana fazowa kwarcu β - α. Badania prowadzono na dwóch odmianach granitoidów z masywu Strzelin-Žulowa. Jedna z nich to odmiana „młodszą”, tzw. normalna, o charakterze adamellitu a druga to odmiana „starszą” wykazującą podobieństwo do gnejsów. Na potrzeby niniejszej pracy granit normalny nazywano granitem gruboziarnistym, a granit gnejsowaty - drobnoziarnistym. Procedura badawcza polegała na tym, że walcowe próbki skal umieszczano w piecu nagrzanym do zadanej temperatury, celem wywołania „szoku” termicznego. Stosowano temperatury 100, 200, 300 i 500 stopni Celsjusza. Po upływie 60 minut piec, w którym znajdowała się próbka wyłączano i stygł on wraz z próbką do temperatury pokojowej. Przyjęty czas wygrzewania miał zapewnić równomierne nagrzanie próbki w całej jej objętości. Wyznaczony on został na podstawie pomiarów przewodnictwa temperaturowego. Wyniki badań mikroskopowych przeprowadzone dla granitów wygrzewanych w opisany sposób wskazują, że istotną zmianą strukturalną jest powstanie nowych i (lub) rozrost już istniejących spękań. W pracy zaprezentowano wyniki badań ilościowych, które świadczą o tym, że zastosowana procedura grzania szokowego pociąga ze sobą wzrost spękań rozumiany zarówno jako wzrost ich długości jak i rozwartości a w konsekwencji ich powierzchni (patrz rys. 6), Ponadto spękania te są praktycznie niezauważalne pod mikroskopem optycznym i uwidaczniają się dopiero pod mikroskopem skaningowym, Analizując dwie odmiany granitu zauważono, że zdecydowanie większy wzrost spękań występuje w granicie gruboziarnistym. Jakkolwiek rozrost istniejących i powstanie nowych spękań nie są jedynymi zmianami strukturalnymi zauważonymi w podgrzewanych skałach (porównaj rozdział 3.1 i 3.2), to w rezultacie zaprezentowanych wyników badań przyjęto, że są one tym procesem, który wywiera największy wpływ na właściwości fizyczne badanych skał. W badanych nie zaobserwowano przemian fazowych. Zwrócono natomiast uwagę na niewielkie zmiany chemiczne. Ich przykładem może być np. oksydacja skaleni i biotytu, czego efektem jest opisana zmiana barwy biotytu (patrz rys. 5). Badania dylatometryczne, których wynik zaprezentowano na rys 17 pokazały, że względny przyrost wymiarów liniowych próbek skał towarzyszący zmianom temperatury w przyjętym zakresie osiąga 0,085% dla granitu drobno- i 0,11% dla gruboziarnistego. Zakładając, że granity można uważać za skały jednorodne i izotropowe można w tym momencie oszacować, że ich trwała zmiana objętości (dylatancja) będąca wynikiem grzania szokowego wyniesie odpowiednio 0,255% i 0,33%. Są to wartości tego samego rzędu, co pokazane wcześniej (rys. 16) wartości porowatości spękań. Potwierdzeniem przypuszczeń o związku pomiędzy przyjętą procedurą obróbki termicznej skały a powstawaniem w niej spękań są wyniki badań przepuszczalności oraz badań porozymetrycznych pokazane w rozdz. 4.2. Zależności widoczne na rys. 8, 9 i 10 pokazują, że dla badanych granitów wraz ze wzrostem temperatury grzania szokowego następuje wyraźny wzrost przepuszczalności i porowatości. Należy przy tym wziąć pod uwagę, że zarówno badania porozymetryczne jak i badania przepuszczalności dostarczają jedynie informacji na temat spękań otwartych, połączonych ze sobą i z brzegami próbki. Nie dają one natomiast żadnych informacji na temat spękań izolowanych. Analizując wyniki testów jednoosiowego ściskania stwierdzić należy, że dla badanego materiału wraz ze wzrostem temperatury grzania szokowego zaobserwowano spadek wytrzymałości oraz sztywności próbki (rys. 11 i 13) połączony ze wzrostem jej odkształcalności (rys. 12). Przyczyny takiego zachowania badanych próbek granitowych można powiązać z pojawianiem się - w wyniku procedury grzania szokowego - nowych oraz rozrostem istniejących już w próbce mikrospękań. W rozdziale 4.3 zaprezentowano wyniki pomiarów współczynnika Poissona. Dla badanych granitów trudno dopatrzyć regularności w zależności ν(Tg), co może być konsekwencją trudności związanych ze stosowaną techniką pomiaru odkształceń poprzecznych Wydaje się jednak, że anomalia zilustrowana na rys. 14 jest zjawiskiem fizycznym polegającym na tym, że deformacja poprzeczna szkieletu próbki podczas jej jednoosiowego ściskania powoduje zamykanie się w próbce tych spękań, które są odchylone od kierunku siły obciążającej. Reasumując należy stwierdzić, że w pracy wykazano, że wskutek przyjętej procedury ogrzewania i chłodzenia próbek w badanych granitach zachodzą mierzalne zmiany strukturalne pociągające za sobą istotne zmiany wybranych właściwości mechanicznych. W szczególności wykazano, że spośród wielkości charakteryzujących strukturę skały znaczącemu rozrostowi uległa sieć spękań. Konsekwencją tych zmian były znaczące zmiany takich charakteryzujących skałę wielkości fizycznych jak: prędkość podłużnej fali akustycznej (vp), współczynnik przepuszczalności (k), porowatość całkowita (n) i porowatość spękań (η), granica wytrzymałości na ściskanie (Rσ1) i towarzyszące jej odkształcenie (Rε1), moduł Younga (E) i współczynnik Poissona (ν).
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2012, 57, 4; 951-974
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
High temperature versus geomechanical parameters of selected rocks – the present state of research
Autorzy:
Sygała, A.
Bukowska, M.
Janoszek, T.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/92117.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Główny Instytut Górnictwa
Tematy:
high temperature
geomechanical parameters
rock
stress-strain characteristics
compressive strength
Young's modulus
wysoka temperatura
parametry geomechaniczne
skała
charakterystyka naprężeniowo-odkształceniowa
odporność na ściskanie
moduł Younga
Opis:
This paper presents the current state of knowledge concerning the examination of the impact of increased temperatures on changes of geomechanical properties of rocks. Based on historical data, the shape of stress-strain characteristics that illustrate the process of the destruction of rock samples as a result of load impact under uniaxial compression in a testing machine, were discussed. The results from the studies on changes in the basic strength and elasticity parameters of rocks, such as the compressive strength and Young’s modulus were compared. On their basis, it was found that temperature has a significant effect on the change of geomechanical properties of rocks. The nature of these changes also depends on other factors (apart from temperature). They are, among others: the mineral composition of rock, the porosity and density. The research analysis showed that changes in the rock by heating it at various temperatures and then uniaxially loading it in a testing machine, are different for different rock types. Most of the important processes that cause changes in the values of the strength parameters of the examined rocks occured in the temperature range of 400 to 600C.
Źródło:
Journal of Sustainable Mining; 2013, 12, 4; 45-51
2300-1364
2300-3960
Pojawia się w:
Journal of Sustainable Mining
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wpływ cech strukturalnych piaskowców fliszowych z Mucharza (Beskid Mały) na procesy pękania w warunkach jednoosiowego ściskania
The influence of the structural features in the Krosno Sandstones of Mucharz (Little Beskids) on fracture processes under uniaxial compression conditions
Autorzy:
Pieczara, Ł.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2074265.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
anizotropia
flisz
pękanie
piaskowce krośnieńskie
fala podłużna
obciążenie punktowe
wytrzymałość skał
anisotropy
flysch
fracture
Krosno Sandstones
longitudinal wave
point load test
rock mechanics
strength
thin-section
Opis:
The fracture processes of the Krosno Sandstones of Mucharz, southern Poland, were analysed to determine its relation to orientation of the structural features of the rock. The research putted focused estimating influence of characteristic structural features of the rock (arrangement of laminations plane and direction of arrangement of grains). In the initial stage of research, ultrasonic longitudinal wave propagation speed (Vp) tests were carried out on samples flysch sandstones. The results of the tests were analysed to determine effects of characteristic structural features of the rock on obtained values of longitudinal wave propagation speed (Vp), using on variability of obtained results depending on orientation of mineral elements. In the second part of the study, the point load test was used to determine rock strength under uniaxial compression conditions. In order to estimate uniaxial compressive strength, index-to-strength conversion factors were used. The point load test apparatus and procedure enables economical testing of rock samples in either a field or laboratory setting. Last part of the research was application of computer methods enabled to show technique of analysis microscopic images of the thin – section flysch sandstones samples, tested on point load tests and filled with a staining substance. The study elucidated the structural controls of the fracture processes of the flysch sandstones from Gorka – Mucharz quarry.
Źródło:
Przegląd Geologiczny; 2014, 62, 10/2; 680--686
0033-2151
Pojawia się w:
Przegląd Geologiczny
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Recent advances in studies of the strength of rocks under true triaxial compression conditions
Postępy w badaniach nad wytrzymałością skał w warunkach prawdziwego trójosiowego ściskania
Autorzy:
Kwaśniewski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/218908.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
badania laboratoryjne
hipoteza wytężeniowa
mechanika skał
prawdziwe trójosiowe ściskanie
warunek wytrzymałościowy
wytrzymałość trójosiowa
failure criterion
failure hypothesis
laboratory testing
rock mechanics
triaxial strength
true triaxial compression
Opis:
The results of true triaxial compression tests carried out by K. Mogi at the University of Tokyo, M. Takahashi at the Geological Survey of Japan and B. Haimson at the University of Wisconsin are summarized and the effect of the intermediate principal stress on the ultimate strength of rocks is discussed in the first part of the paper. Then, the Huber-Mises-Hencky failure theory, which was generalized by Nádai and further modified by Mogi to explain the stress-dependency of both the brittle fracturing and the ductile flow of rocks, is revisited. In the main part of the paper, the results of recent experimental studies carried out on samples of a Coal-Measure sandstone from the strata of the Upper Silesian Coal Basin under true triaxial compression conditions are presented. The studies focused on the effect of, independently, confining pressure, intermediate principal stress and minimum principal stress on the ultimate strength of this rock. The paper closes with a presentation and discussion of a general failure criterion that is capable of predicting the ultimate strength of rocks under both axisymmetric and true triaxial (asymmetric) compressive stress conditions.
W pierwszej części artykułu podsumowano wyniki badań eksperymentalnych na prawdziwe trójosiowe ściskanie przeprowadzonych przez K. Mogiego z Uniwersytetu Tokijskiego, M. Takahashiego z Japońskiego Instytutu Geologicznego i B. Haimsona z Uniwersytetu Wisconsin i omówiono wpływ pośredniego naprężenia głównego na wytrzymałość graniczną skał. Następnie, przypomniano uogólnioną przez Nádai’a hipotezę wytężeniową Hubera-Misesa-Hencky’ego, którą przed laty zmodyfikował Mogi żeby wyjaśnić zależność granicznego stycznego naprężenia oktaedrycznego od tzw. efektywnego naprężenia średniego dla, oddzielnie, skał zachowujących się krucho i skał doznających przy ściskaniu ciągliwego płynięcia. W głównej części artykułu przedstawiono wyniki najnowszych badań eksperymentalnych przeprowadzonych na próbkach pewnego piaskowca z górotworu Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (byłto drobnoziarnisty arenit kwarcowy o stosunkowo wysokiej, równej około 146 MPa, wytrzymałości granicznej na jednoosiowe ściskanie). Celem tych badań było wykrycie wpływu, oddzielnie, ciśnienia okólnego (p = σ2 = σ3), pośredniego naprężenia głównego (σ2) i najmniejszego naprężenia głównego (σ3) na wytrzymałość graniczną tej skały. W próbach na konwencjonalne trójosiowe ściskanie wytrzymałość badanego piaskowca silnie rosła ze wzrostem ciśnienia okólnego. Przy ciśnieniu równym 62,5 MPa, graniczne największe naprężenie główne (Fσ1) było, średnio, 2,8 razy większe od tego zanotowanego w próbach na jednoosiowe ściskanie. Wyniki prób na prawdziwie trójosiowe ściskanie pokazały, że wpływ pośredniego naprężenia głównego (σ2) na wytrzymałość graniczną badanego piaskowca - chociaż ewidentny i znaczący - jest jednak wyraźnie słabszy niż wpływ ciśnienia okólnego (rys. 19). W przypadku próbek badanych przy najmniejszym naprężeniu głównym (σ3) równym 25 MPa, największe naprężenie główne na granicy wytrzymałości odpowiadające naprężeniu pośredniemu σ2 = 62,5 MPa było tylko o 19% większe niż to odpowiadające naprężeniu σ2 = 25 MPa. Zaobserwowano przy tym, że tempo wzrostu wytrzymałości ze wzrostem pośredniego naprężenia głównego (w przedziale od 25 MPa do 62,5 MPa) nieznacznie maleje. Badania nad wpływem najmniejszego naprężenia głównego na wytrzymałość graniczną pokazały, że naprężenie to odgrywa rolę podobną do roli naprężenia pośredniego (σ2). Jednakże, tempo wzrostu wytrzymałości badanej skały ze wzrostem σ3 było nieco większe od tego zaobserwowanego gdy zwiększano σ2 przy stałym σ3 (rys. 20). Przy pośrednim naprężeniu głównym równym 62,5 MPa, graniczne największe naprężenie główne (Fσ1) odpowiadające σ3 = 62,5 MPa było wyższe o blisko 28% od tego odpowiadającego naprężeniu σ3 równemu 25 MPa. Silniejszy wpływ najmniejszego naprężenia głównego na wytrzymałość graniczną badanej skały można wytłumaczyć w następujący sposób: Największy wzrost wytrzymałości granicznej skały na ściskanie w warunkach trójosiowego ściskania towarzyszy zwiększaniu ciśnienia okólnego, a więc właściwy jest osiowo-symetrycznemu stanowi naprężenia. Gdy naprężenie najmniejsze jest zwiększane przy stałym σ2, trójosiowy stan naprężenia staje się coraz bardziej równomierny (coraz bliższy stanowi osiowo-symetrycznemu), co wpływa znacząco na wzrost wytrzymałości materiału. Z drugiej strony, gdy pośrednie naprężenie główne jest zwiększane względem σ3, wytwarzany jest rosnąco asymetryczny (nierównomierny) stan naprężenia i wysokie naprężenie różnicowe (σ2-σ3) może wywoływać nawet spadek wytrzymałości materiału skalnego. Na zakończenie artykułu przedstawiono i omówiono ogólny warunek wytrzymałościowy Mogiego, który dobrze nadaje się do oceny wytrzymałości granicznej skał w warunkach zarówno osiowo-symetrycznego, jak i asymetrycznego (prawdziwie trójosiowego) stanu naprężeń ściskających. Fizykalna interpretacja warunku zaproponowanego przez Mogiego dla skał kruchych jest następująca: W przeciwieństwie do hipotezy Hubera-Misesa-Hencky’ego, która obowiązuje dla materiałów ciągliwych, w przypadku skał wartość graniczna stycznego naprężenia oktaedrycznego nie jest stała lecz monotonicznie rośnie ze wzrostem tzw. efektywnego naprężenia średniego (σm). Ponieważ kruche pękanie ścięciowe zachodzi wzdłuż płaszczyzn zorientowanych równolegle do kierunku pośredniego naprężenia głównego, efektywne naprężenie średnie wydaje się być niezależne od naprężenia pośredniego, i w związku z tym σm = σm,2=(σ1 + σ3)/2. Należy podkreślić, że potęgowy warunek wytrzymałościowy Mogiego (9) aproksymuje dane empiryczne z prób na konwencjonalne trójosiowe ściskanie i prób na prawdziwe trójosiowe ściskanie jednakowo dobrze (dotyczy to także liniowej wersji warunku Mogiego (11)). W związku z tym, żeby wyznaczyć wartości parametrów (stałych) występujących w tym warunku nie jest bezwzględnie konieczne wykonywanie - nawet gdy dysponuje się odpowiednią aparaturą - kłopotliwych, czasochłonnych i kosztownych testów na prawdziwe trójosiowe ściskanie. Wartości tych parametrów mogą być wyznaczone na podstawie wyników uzyskanych ze znacznie prostszych testów na konwencjonalne trójosiowe ściskanie. Potem, gdy wprowadzi się je do warunku Mogiego, mogą służyć do oceny wytrzymałości granicznej skał w warunkach zarówno osiowo-symetrycznego (σ1 > σ2 = σ3), jak i asymetrycznego stanu naprężenia (σ1 > σ2 > σ3).
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2013, 58, 4; 1177-1200
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The effect of igneous rock aggregates on flexural and compressive strength of concrete
Wpływ kruszyw ze skał magmowych na wytrzymałość betonu na zginanie i ściskanie
Autorzy:
Turkiewicz, T.
Góra, J.
Piasta, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/402529.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Politechnika Świętokrzyska w Kielcach. Wydawnictwo PŚw
Tematy:
igneous rock crushed aggregates
Polish aggregates
Ukrainian aggregates
flexural and compressive strength of concrete
kruszywa łamane ze skał magmowych
kruszywa polskie
kruszywa ukraińskie
wytrzymałość betonu na zginanie i ściskanie
Opis:
The test results presented concern ordinary concretes containing 5 coarse crushed aggregates made from igneous rocks and one made from gravel. The two aggregates i.e. granite and basalt were from southwest Poland and three i.e. granite, basalt, granodiorite were from West Ukraine. Natural gravel was comparatively tested as well. The tests of aggregates dealt with bulk density, grinding ratio, content of irregular grains and content of mineral powder. Flexural and compressive strength of concretes were tested after 28 and 365 days. Better strength properties of concretes containing Polish aggregates in relation to comparable petrographic Ukrainian aggregates were found.
Źródło:
Structure and Environment; 2013, 5, 2; 12-18
2081-1500
Pojawia się w:
Structure and Environment
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Strength characteristics of roof rock-coal composite samples with different height ratios under uniaxial loading
Charakterystyka wytrzymałościowa próbek kompozytowych składających się z warstw węgla i materiału skalnego o różnej wysokości pod wpływem obciążeń jednoosiowych
Autorzy:
Yin, Dawei
Chen, Shaojie
Sun, Xizhen
Jiang, Ning
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219277.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
charakterystyka wytrzymałościowa
strop modelowany jako próbka kompozytowa węgla i materiału skalnego
stosunek wysokości warstwy węgla do skały
strefa kontaktowa
test ściskania jednoosiowego
strength characteristics
roof rock-coal (RRC) composite sample
height ratio of roof rock to coal
RRC interface
uniaxial compression test
Opis:
An uniaxial compression mechanical model for the roof rock-coal (RRC) composite sample was establi-shed in order to study the effects of height ratio of roof rock to coal on the structural strength of composite sample. The composite sample strengths under different height ratios were established through stress and strain analysis of the sample extracted from the interface. The coal strength near the interface is enhanced and rock strength near the interface weakened. The structural strength of composite sample is synthetically determined by the strengths of rock and coal near and far away from the interface. The area with a low strength in composite sample is destroyed firstly. An analytical model was proposed and discussed by conducting uniaxial compression tests for sandstone-coal composite samples with different height ratios, and it was found that the structural strength and elastic modulus decrease with a decrease in height ratio. The coal strengths far away from the interface determine the structural strengths of composite sample under different height ratios, which are the main control factor for the structural strength in this test. Due to its lowest strength, the rock near the interface first experienced a tensile spalling failure at the height ratio of 9:1, without causing the structural failure of composite sample. The coal failure induces the final failure of composite sample.
Model mechaniczny modelu stropu w postaci próbek kompozytowych składających się z węgla i materiału skalnego pod działaniem obciążeń jednoosiowych został opracowany w celu zbadania wpływu stosunku wysokości warstwy stropu skalnego do warstwy węgla na wytrzymałość próbki kompozytowej. Wytrzymałość na ściskanie próbek kompozytowych dla różnych wielkości stosunku wysokości warstw określono na podstawie badania naprężeń i odkształceń próbek pobranych ze strefy kontaktu węgiel-skała. Wytrzymałośćwęgla w pobliżu strefy kontaktowej wzrasta podczas gdy wytrzymałość warstwy skalnej w tym rejonie jest zredukowana. Wytrzymałość próbki kompozytowej określana jest poprzez analizę wytrzymałości warstw węgla i warstw skały w pobliżu a także w pewnej odległości od strefy kontaktowej. W pierwszej kolejności zniszczeniu ulegnie część próbki kompozytowej o zmniejszonej wytrzymałości. Zaproponowano model analityczny i przeprowadzono dyskusję wyników otrzymanych na podstawie testów ściskania jednoosio-wego próbki składającej się z węgla i piaskowca o różnym stosunku wysokości ich warstw. Stwierdzono, że wytrzymałość oraz wartość modułu sprężystości maleje wraz z malejącym stosunkiem wysokości warstw. Wytrzymałość węgla w znacznej odległości od strefy kontaktowej determinuje całkowitą wytrzymałośćpróbki kompozytowej dla różnych stosunków ich wysokości, a stosunek wysokości ich warstw okazuje się być głównym czynnikiem decydującym o wytrzymałości próbki. Z uwagi na najniższą wytrzymałość, warstwa skalna zalegająca najbliżej strefy kontaktu w pierwszej kolejności podległa rozwarstwieniu wskutek rozciągania, przy stosunku wysokości warstw 9:1, nie powodując jednak uszkodzenia próbki kompozytowej. Uszkodzenie warstwy węgla z kolei, prowadzi do całkowitego zniszczenia próbki kompozytowej.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2019, 64, 2; 307-319
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Simulation study on strength and failure characteristics of coal-rock composite sample with coal persistent joint
Badanie symulacyjne charakterystyk wytrzymałościowych próbki kompozytowej złożonej z materiału skalnego oraz węgla w którym występują płaszczyzny łupliwości
Autorzy:
Yin, Dawei
Chen, Shaojie
Chen, Bing
Xia, Zhiguo
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219275.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
symulacja PFC
próbka kompozytowa złożona z węgla i materiału skalnego
spoistość węgla
charakterystyka wytrzymałościowa
ewolucja mikro-pęknięć
particle flow simulation
coal-rock composite sample
coal persistent joint
strength and failure characteristics
microcrack number evolution
Opis:
Dynamic Mine disasters can be induced by the instability and failure of a composite structure of rock and coal layers during coal mining. Coal seam contains many native defects, severely affecting the instability and failure of the compound structure. In this study, the effects of coal persistent joint on the strength and failure characteristics of coal-rock composite samples were evaluated using PFC2D software. The results show that with the increase of included angle α between the loading direction and joint plane direction, the uniaxial compressive stress (UCS) and peak strain of composite samples first decrease and then gradually increase. The elastic moduli of composite samples do not change obviously with α. The peak strain at α of 45° is the lowest, and the UCS at α of 30° is the smallest. This is inconsistent with theoretical analysis of lowest UCS at α of 45°. This is because that the local stress concentration caused by the motion inconformity of composite samples may increase the average axial stress of upper wall in PFC2D software. Moreover, the coal persistent joint promotes the transformation from the unstable crack expansion to the macro-instability of composite samples, especially at α of 30° and 45°. The majority of failures for composite samples occur within the coal, and no obvious damage is observed in rock. Their failure modes are shear failure crossing or along the coal persistent joint. The failure of composite sample at α of 30° is a mixed failure, including the shear failure along the persistent joint in coal and tensile failure of rock induced by the propagation of coal persistent joint.
Niekorzystne zjawiska dynamiczne w kopalniach mogą być wywołane przez niestabilność i pękanie struktur kompozytowych złożonych z warstw węgla i materiałów skalnych w trakcie eksploatacji górniczej. W złożu węgla ujawnić się mogą liczne defekty wewnętrzne, które w poważnym stopniu rzutują na stabilność i wytrzymałość złożonej struktury. W pracy tej zbadano wpływ spoistości węglu (występowania powierzchni łupliwości) na charakterystykę wytrzymałościową próbki kompozytowej złożonej z węgla i skały z wykorzystaniem oprogramowania PCF 2D. Wyniki symulacji wskazują, że wraz ze wzrostem kąta α pomiędzy kierunkiem działania obciążenia a płaszczyzną łupliwości, jednoosiowe naprężenie ściskające oraz maksymalne odkształcenie próbki kompozytowej w pierwszym etapie zmniejszą się, a następnie zaczną stopniowo wzrastać. Moduł sprężystości próbek kompozytowych nie ulega zmianie wraz ze zmianą kąta α. Maksymalne odkształcenie będzie najmniejsze dla kąta α równego 45°, z kolei jednoosiowe naprężenie ściskające zarejestrowane dla 30° okaże się najniższe. Wyniki te nie wykazują zgodności z wynikami analiz teoretycznych, przewidujących iż najniższe wartości jednoosiowego naprężenia ściskającego powinny wystąpić dla kąta 45°. Dzieje się tak dlatego, że lokalne koncentracje naprężeń wskutek odmienności zachowania poszczególnych składników próbki w trakcie ruchu powodować mogą wzrost średniego naprężenia osiowego ściany górnej, co uwzględnia model z wykorzystaniem oprogramowania PFC 2D. Ponadto, istnienie ciosu i płaszczyzn łupliwości sprawia, że niestabilne i propagujące szczeliny ulegają przekształceniu w makro- niestabilności próbek kompozytowych, zwłaszcza przy kącie α równym 30° i 45°. Większość pęknięć powstających w próbkach kompozytowych występuje w części węglowej, w pozostałych skałach nie notuje się poważniejszych uszkodzeń. Pęknięcia zmęczeniowe w części złożonej z materiału skalnego odbywają się wskutek działania naprężeń ścinających wzdłuż lub w poprzez płaszczyzny łupliwości. Pękanie zmęczeniowe próbki kompozytowej przy kącie α równym 30° jest procesem złożonym, obejmującym pękanie wskutek naprężeń ścinających działających wzdłuż płaszczyzny łupliwości w węglu oraz naprężeń rozciągających działających na część próbki złożoną z materiału skalnego, wskutek propagacji pęknięcia.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2019, 64, 3; 609-623
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numeryczna analiza wpływu własności skał stropowych na możliwości ograniczenia ich opadu w wyrobisku ścianowym
Numerical analysis of the influence of roof rocks properties ability to reduce roof fall to the free working face
Autorzy:
Tomiczek, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/113321.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
STE GROUP
Tematy:
ściana zawałowa
opad stropu
obwał stropu
własności wytrzymałościowe węgla i skał
własności odkształceniowe węgla i skał
longwall with roof caving
roof fall
rock slide
strength properties of coal and rocks
deformation properties of coal and rocks
Opis:
Jednym z podstawowych czynników wpływających na bezpieczeństwo i ciągłość procesu eksploatacji jest zapewnienie niezakłóconego wybierania pokładu poprzez utrzymanie stateczności skał występujących w stropie oraz w czole ściany przed stropnicami obudowy zmechanizowanej oraz zapobieganie niekontrolowanemu opadowi skał stropowych lub bloków węgla do przodka. Na podstawie przykładów eksploatacji trzech ścian S-2, S-3 i S4 w pokładzie 403/1, prowadzonych z zawałem warstw stropowych, przeprowadzono uproszczone analizy numeryczne używając programu różnic skończonych FLAC2D (Itasca C.G.). Badano wpływ własności skał stropowych i węgla na zasięg stref uplastycznienia oraz zniszczenia skał przed- i nad czołem ściany. Przeprowadzone analizy stanowiły negatywną weryfikacją prowadzonych dotychczas działań powodujących osłabienie górotworu i wskazywały na konieczność podjęcia takich, które zmierzałyby do jego wzmocnienia.
One of the primary factors affecting the safety and permanence of the process of longwall mining excavation is to ensure the stability of rocks occurring in the roof and in the working face in front of the roof bar of the powered roof support and the prevention of uncontrolled roof fall to the free working face. Based on the examples of the operation of three longwalls with roof caving: S-2, S-3 and S4 on 403/1 coal bed were conducted simplified numerical analysis using the finite difference program FLAC2D (Itasca CG). The influence of properties of roof rock and coal to propagation of areas plasticity and damage of rocks in front of and above the working face. The analyzes conducted negative verification of activities carried out so far causing the weakening of the rock and pointed need of such tending to strengthen it.
Źródło:
Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji; 2017, 6, 3; 274-284
2391-9361
Pojawia się w:
Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
    Wyświetlanie 1-41 z 41

    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