"CUPRUM" Czasopismo Naukowo-Techniczne Górnictwa Rud Nr 1 (66)/2013

Spis artykułów

Próba zdefiniowania obszarów akumulacji energii w górotworze na podstawie lokalizacji ognisk wstrząsów sejsmicznych

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 5-15

Położenie ognisk wysokoenergetycznych wstrząsów sejsmicznych oraz towarzyszących im tzw. for i after shock-ów wskazują, że obszar, w którym następuje przywrócenie równowagi energetycznej wielokrotnie przekracza obszar prowadzonej eksploatacji. Ilość zarejestrowanych w krótkim czasie wstrząsów sejsmicznych, a szczególnie lokalizacja ich ognisk, wskazują obszar masywu skalnego biorącego udział w procesach odkształceniowo-zniszczeniowych indukowanych działalnością górniczą. Przeanalizowano położenie ognisk wysokoenergetycznych wstrząsów sejsmicznych oraz towarzyszących im tzw. for i after shock-ów dla określenia obszaru akumulowania energii. Powierzchniowo obszar ten znacznie przekracza rozmiary obszaru prowadzonych robót górniczych. Innymi słowy obszar naruszenia równowagi górotworu nie należy odnosić jedynie do prowadzonej eksploatacji, a do obszaru znacznie większego. Analiza lokalizacji szybko po sobie następujących zjawisk sejsmicznych jest wskazówką dla prognozy wysokoenergetycznych wstrząsów sejsmicznych. Lokalizacja fragmentów górotworu, w których dochodzi do krótkim czasie do serii wstrząsów sejsmicznych, w stosunku do miejsca prowadzonych robót górniczych, może być wskazówką dla prognozy lokalizacji ognisk wysokoenergetycznych wstrząsów sejsmicznych.

Geofizyczne badania stanu górotworu w świetle nowych uregulowań prawnych dotyczących geofizyków górniczych

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 17-31

W artykule, na tle charakterystyki poziomu zagrożenia sejsmicznego i tąpaniami w górnictwie polskim, zaprezentowano krótki przegląd geofizycznych metod oceny stanu tych zagrożeń, w świetle nowej ustawy z dnia 9 czerwca 2011 r. - Prawo geologiczne i górnicze, która weszła w życie z dniem 1.01.2012 r. oraz wydanych dotychczas, na podstawie zawartych w niej delegacji, aktów wykonawczych, a także propozycji uregulowań rozporządzenia Ministra Gospodarki w sprawie prowadzenia ruchu podziemnych zakładów górniczych. Podkreślono zwiększenie zakresu zadań i odpowiedzialności geofizyków górniczych w całości procesu oceny stanu zagrożeń naturalnych w zakładach górniczych.

Zwalczanie skutków zawałów skał oraz działania mające na celu zmniejszenie ilości zawałów i wypadków w kopalni „Polkowice-Sieroszowice"

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 33-44

W ZG „Polkowice-Sieroszowice" stosowany jest wielostopniowy system przeciwdziałania zawałom stropu na etapach doboru obudowy, prowadzenia eksploatacji oraz likwidacji wyrobisk. Jednym z najskuteczniejszych sposobów zapewnienia bezpieczeństwa są kontrole stateczności stropu dokonywane przez osoby dozoru ruchu, na których podstawie podejmuje się decyzje o działaniach profilaktycznych: wzmocnienie, przebudowa, wyłączenie z ruchu. W systemach komorowo-filarowych utrzymywanie stateczności wszystkich wyrobisk eksploatacyjnych za „wszelką cenę", jest nieuzasadnione ekonomicznie i nie powoduje wzrostu bezpieczeństwa dla załogi.

Eksploatacja złoża o dużym nachyleniu w warunkach pola XV/3 O/ZG „RUDNA"

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 45-53

Przedstawiono ocenę możliwości prowadzenia robót górniczych w polu XV/3, w oparciu o zasady komorowo-filarowego systemu eksploatacji z upodatnieniem złoża i dodatkową ochroną stropu (R-UO), w rejonie występowania synkliny o dużym nachyleniu złoża. Dla tych warunków przedstawiono również uwarunkowania dotyczące możliwości stosowania obudowy kotwowej. Na tle warunków geologiczno-górniczych, występujących w rejonie pola XV/3, w tym przebiegu dotychczasowej eksploatacji złoża w polu, przedstawiono wyniki badań zachowania się górotworu, odnoszące się do fazy rozcinki złoża oraz rozwiniętej fazy eksploatacji z zastosowaniem zmodyfikowanego systemu R-UO.

Porównanie nośności odrzwi z wybranych kształtowników walcowanych z różnych gatunków stali

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 55-65

Warunki geologiczno-górnicze w podziemnych kopalniach węgla kamiennego ulegają stopniowemu pogorszeniu. Wynika to przede wszystkim z eksploatacji prowadzonej na coraz większej głębokości, występowania zaszłości eksploatacyjnych - krawędzi czy też resztek. Jednocześnie, postępująca mechanizacja górnictwa wymusza coraz większe gabaryty wyrobiska i obudowy. Skutkuje to dalszym zwiększeniem obciążeń działających na obudowę, a także zmniejszeniem nośności poszczególnych odrzwi. Stan ten powoduje, że wcześniej stosowane odrzwia w obecnej sytuacji nie są wstanie spełniać w zadawalającym stopniu zadań stawianych obudowie. Konieczne jest zatem stosowanie odrzwi o wysokich parametrach podpornościowych, które pozwolą na zachowanie stateczności wyrobiska [7]. Sytuacja ta dotyczy nie tylko polskich kopalń. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań stanowiskowych i modelowych odrzwi stosowanych w kopalniach ukraińskich. W analizach porównano parametry podpornościowe odrzwi wykonanych z kształtownika СВП 33 ze stali Ст5пс z parametrami ich odpowiedników z kształtownika V36 ze stali S480W i S550W. Nośności poszczególnych wariantów odrzwi uzyskano na drodze badań laboratoryjnych oraz analiz numerycznych, prowadzonych metodą elementów skończonych.

Zmiany właściwości mechanicznych i termicznych skał podczas procesu podziemnego zgazowania węgla

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 67-80

W artykule zaprezentowano wybrane wyniki badań właściwości mechanicznych oraz termicznych skał w aspekcie procesu podziemnego zgazowania węgla. W tym celu próbki skał karbońskich z kopalni „Wieczorek", gdzie planowany jest eksperyment, zostały wyprażone w temperaturach 300°C, 600°C oraz 1000°C, które są charakterystyczne dla strefy utleniania, redukcji oraz pirolizy przy eksploatacji węgla metodą podziemnego zgazowania. Wpływ temperatury na badane skały uwidacznia się zmianami makroskopowymi, a w efekcie także zmianami bardzo wielu parametrów fizycznych, których wybrane wielkości zaprezentowano w artykule. Badanymi wielkościami były między innymi: wytrzymałość na ściskanie, moduł Younga, współczynnik przewodzenia ciepła oraz pojemność cieplna. Wyniki badań zaprezentowano w formie porównania właściwości próbek skał przed i po wyprażeniu w podanych wyżej temperaturach. Na podstawie analizy wyników badań laboratoryjnych oraz literaturowych odnośnie wpływu temperatury na skały, autorzy wykazali graniczne temperatury, dla których następuje istotna zmiana właściwości skał. Otrzymane w trakcie badań termogramy dały także możliwość oceny zakresu temperatur, dla których następują największe zmiany strukturalne. Zaprezentowane wyniki badań zostały opracowane w ramach Zadania Badawczego nr 3 pt.: „Opracowanie technologii zgazowania węgla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii elektrycznej", które finansowane jest przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach strategicznego programu badań naukowych i prac rozwojowych „Zaawansowane technologie pozyskiwania energii".

Wpływ zaburzeń tektonicznych na przebieg deformacji masywu skalnego w obrębie eksploatowanego pola

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 81-86

Na przykładzie eksploatacji prowadzonej w polu G-3/4 kopalni Rudna przedstawiono oddziaływanie strefy tektonicznej na przebieg deformacji górotworu w tym polu. Odpowiednie obserwacje obiektowe realizowano z wykorzystaniem termodynamicznej metody pomiarowej umożliwiającej określenie i ocenę zmian objętościowych masywu skalnego. Otrzymana z pomiarów, termodynamiczna krzywa deformacji masywu skalnego (TCD) pozwoliła na uzyskanie pełnej charakterystyki deformacyjnej górotworu na etapie ujawniania się wpływu nieciągłości tektonicznej, jak również reakcji górotworu po wystąpieniu zjawiska dynamicznego na tej nieciągłości.

Parametry wytrzymałościowe gruntów spoistych z rejonu Ostrowa Wielkopolskiego zaburzonych glacitektonicznie - nowe możliwości i problemy interpretacyjne

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 87-99

W pracy przedstawiono wyniki laboratoryjnych i polowych badań wytrzymałości gruntów spoistych na ścinanie z rejonu Ostrowa Wielkopolskiego, zaburzonych glacitektonicznie. Rezultaty badań podkreślają, że oprócz stopnia plastyczności, grupy konsolidacji, genezy gruntu spoistego równie ważna jest geomorfologia i tektonika, czyli przeszłość geologiczna. Sugeruje to, że takie odgórne przyjmowanie parametrów wytrzymałościowych, odczytanych na podstawie nomogramów, nie powinno w ogóle mieć miejsca na tego typu „skomplikowanych" terenach. Obserwacje oraz analizy potwierdziły, że mineralne grunty spoiste z rejonu Ostrowa Wielkopolskiego są wyjątkowo złożonym materiałem gruntowym. Grunty te charakteryzuje stosunkowo mała wytrzymałość na ścinanie przy dużym stopniu diagenezy i niewielka wilgotność naturalna, a rzeczywiste parametry wytrzymałościowe są niższe w stosunku do tych, co podaje norma.

Zastosowanie metody obserwacyjnej przy bezpiecznym wznoszeniu budowli geotechnicznych na przykładzie Obiektu Unieszkodliwiania Odpadów Wydobywczych Żelazny Most

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 101-111

Metoda obserwacyjna (ang. Observational Method) w geotechnice została wprowadzona przez Terzaghiego i Pecka [5] w połowie XX w. Od tego czasu jest stosowana przy projektowaniu i wznoszeniu budowli geotechnicznych. Jest to ciągły proces integrujący wiele elementów z zakresu projektowania i budowy. Metoda obserwacyjna opiera się na gromadzeniu i analizie danych uzyskanych z ciągłego monitoringu, badań terenowych i laboratoryjnych oraz modelowania numerycznego. Uzyskiwane na bieżąco informacje pozwalają ocenić parametry geotechniczne i aktualne warunki, zarówno samej budowli, jak i jej podłoża. W związku z tym możliwa jest szybka reakcja na zachodzące zmiany, a tym samym korekta rozwiązań projektowych, co ważne, na etapie trwania samej budowy. Miejsce metody obserwacyjnej w praktyce inżynierskiej, potwierdza włączenie jej założeń do wytycznych zawartych w Eurokodzie 7 [1]. W Polsce przykładem wykorzystania metody obserwacyjnej jest Obiekt Unieszkodliwiania Odpadów Wydobywczych (w skrócie OUOW) Żelazny Most, którego eksploatacja trwa nieprzerwanie od 35 lat. Niniejszy artykuł ma za zadanie przybliżyć zasady działania metody obserwacyjnej w przypadku zapewnienia stateczności obwałowań OUOW Żelazny Most.

Koncepcja przebudowy i wyposażenia szybu „Paderewski" w Kopalni Soli „Wieliczka"

Pobierz pełna wersję artykułu (pdf)

Strony: 113-121

W referacie przedstawiono historię dziewiętnastowiecznego szybu funkcjonującego w Kopalni Soli „Wieliczka" - projekt koncepcyjny przebudowy szybu, podszybia oraz wyposażenie szybu w urządzenia docelowe.