Rola stanu naprężeń w górotworze w problematyce wyrzutów węgla gazów i skał

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚI4SKIEJ 1979

Serias GÓRNICTWO z. 99 Sr kol. 601

Henryk Gil, Adam KRZYŻOWSKI, Adam ŚWIDZIŃSKI

HOLA STANU NAPRĘŻEŃ W GÓROTWORZE W PROBLEMATYCE WYRZUTÓW W?GLA GAZÓW I SKAL

Streszczenie. V/ pracy podjęto próbę scharakteryzowania Jednego z głównych czynników wpływających na możliwość zaistnienia wyrzutu, a mianowicie: stanu naprężeń w porowatym szkielecie wyrzutowego po»

kiadu (warstwie wyrzutowej). Ha podstawie literatury krajowej i zagranicznej podano stan wiedzy o roli naprężeń w problematyce wy­

rzutów. Przedstawiono w zarysie najważniejsze wnioski z badań pol­

skich i zagranicznych dotyczących rozkładu naprężeń w wyrzutowych pokładach węgla oraz w skałach płonych.

1. Wst£B -

Poglądy dotyczące procesu powstawania i rozwoju wyrzutu nie są dotych­

czas jednoznaczne. W literaturze znanych jest kilka teorii próbują­

cych wyjaśnić przebieg tego zjawiska. Pierwsze prace dotyczące mechani - zmu powstawania wyrzutu y/skazywały na dominującą rolę gazu ¡2,4,6] . Późniejsze teorie przyjmowały naprężenie w górotworze jako główny czyn­

nik wpływający na możliwość zaistnienia wyrzutu; zjawiska wyrzutów utoż­

samiano z tąpaniami ¡1,1 i] . Obecne teorie ¡3,5,12] traktują wyrzut wieloparametrowo, a za główne czynniki wpływające bezpośrednio na możli­

wość jego zaistnienia przyjmują:

- etan naprężeń w górotworze,

- gaz zawarty w pokładzie (warstwie wyrzutowej^) oraz jego ciśnienie w porach,

- własności fizyko-mechaniezne węgli i skał.,

Różnica poglądów istnieje jedynie odnośnie do dominacji jednego z głównych czynników współdziałających przy wyrzucie.

W tym stanie rzeczy zjawisko wyrzutu ( w) można ująć symbolicznie w postaci:

C O

gdzie:

18 Henryk 011, Adam Krzyżowekl, Adam Śwldzlńeki

Sprawdzoną praktycznie sprawą jest, że prawdopodobieństwo wyrzutu wzrasta ze wzrostem naprężeń i gazonośności w wyrzutowym pokładzie oraz,

że jest tym większe, im mniejsze są parametry wytrzymałościowe węgli i skaz.

Z analizy literatury krajowej jak również na podstawie rozeznania autorów w zakresie prowadzonych badań odnośnie do profilaktyki prognozo­

wania i zwalczania zagrożeń wyrzutowych wynika, że problem wpływu stanu naprężeń na możliwość zaistnienia wyrzutu jest stosunkowo najmniej roze­

znany w polskich kopalniach eksploatujących pokłady wyrzutowe. Wobec powyższego autorzy postawili sobie za cel przedstawienie dotychczasowego stanu wiedzy o roli naprężeń w powstawaniu zjawisk wyrzutów węgli gazów i skał, głównie w oparciu o wyniki badań radzieckich Jak również pol­

skich prac badawczych wskazujących na istotną rolę naprężeń w problema­

tyce wyrzutów. ,

2. Stan naprężeń w. porowatym szkielecie wyrzutowego pokładu

Przestrzenny stan naprężeń w porowatym ośrodku nasyconym gazem jest określony przez następujący tensor naprężeń [l<3] i

gdzieś

m - porowatość ośrodka {%) ,

p - ciśnienie gazu w porach • C^ij - symbol Kroneekera,

6iJ - tensor naprężeń znany z teorii sprężystości (rys. i) , i,i - 1, 2, 3.

fiatomiast stan' naprężeń w samym szkielecie porowatym opisuje poniższy, t.zw. efektywny tensor:

Związek pomiędzy powyższymi tensorami można wyrazić przeB następują­

cą równość:

Ogólnie naprężenia w górotworze można podzielić wg schematu podanego na rys. 2.

Pij = / 1- m / f 6ij - m • p • óij

C 2 )

(3)

C O

Rola stanu naprężeń w górotworze ...

19

Rya. 1 . Składowe naprężeń na ściankach w otoczenia badanego punktu

7 i '

Jak wykazano w pracach [3,5] w problematyce wyrzutów najważniejszą rolę spełniają naprężenia w szkielecie porowatym, które w sposób zasadni­

czy wpływają na stateczność wyrobisk.

W niezaburzonym górotworze nasyconym gazem stan naprężenia zgodnie ze wzorem (3) wyraża się w postacii

Px = Py " “ C1 " m) (n * Ï * H-Pc) ( 5)

pz = - (1 - m) Ct* H~po) c o

gdzie:

px ’ Py ’ ?z ~ składowe naprężenia pierwotnego (H/m2)zdefiniowane na gruncie teorii sprężystości

m - porowatość ośrodka (i)

y - ciężar właściwy skał flig/m^).

H - głębokość zalegania pokładu (sn)

20 Henryk Gil, Adam Krzyżowski, Adam áwidzinski

OQ

PC

Podeiałnaprężeńw górotworae

Rola stanu naprężeń w górotworze 4. 21 t

PQ - ciśnienie gazu w porach (kPa)

n - współczynnik bocznego rozpierania skał (od 0 do i)

Z chwilą rozpoczęcia eksploatacji stan naprężeń w górotworze, podany’

wzorami ¡jfJ i [XI » ulega zmianie, powstają dodatkowe naprężenia wywoła­

ne wyrobiskiem, nakładające się na naprężenie pierwotne.

W pracach [3,5] podano pewną próbę ujęcia zjawiska wyrzutów węgli gazów i skał, uwzględniające wpływ naprężeń w szkielecie porowatym.

Matematyczny model wyrzutu wg W.W.Chodota oparty jest na gruncie teorii sprężystości. Zdaniem tego autora ogniskiem wyrzutu jest zwykle pokład węgla znajdujący się pod działaniem następujących czterech czynników:

- ciśnienia górotworu, - ciśnienia gazu w porach,

- siły ciężkości węgla (w przypadku stromego zalegania pokładu,]) - sił pochodzących od działania urządzeń urabiających i materiałów wy­

buchowych.

Zasadniczym warunkiem zainicjowania wyrzutu jest wielkość energii po­

tencjalnej (^e) oraz energii kinetycznej (e^) wyzwolonej w trakcie kru­

chego pękania węgla, które wystarczyłyby do wykonania pracy przemieszcze­

nia węgla w kierunku wyrobiska (f) i jego rozluzowania (u) , czyli:

Ep + Ek > F + U (7)

Matematyczne kryterium wyrzutu wg autora pracy |jfj ujmuje wszystkie podstawowe parametry, od których zależy wyrzut, t.j. ciśnienie górotworu, ciśnienie gazu, porowatość oraz mechaniczną wytrzymałość węgli i skał.

Podano w tej pracy rozkład naprężeń krytycznych w pokładzie skłonnym do wyrzutu w postaci:

6 - = - -r ^ -

X = - T - (x - O

xo) ^{+ 2Jc}

+ 2k ij1 - - ¡ F -

v " ts t

+ (i - m). jjn t H + Z*6* p (Xo£J (8 )

6 Ź * - ~E~ (x - x o) " + (1 - m) . [ln Y H + p C1 ,)!?

% c z “ k • “T T " C 9 )

gdEie:

6*, - 6kładowe naprężenia krytycznego (j8/m2)

22 Henryk Gil, Adam Krzyżowski, Adam Świdziński

k - stała plastyczności węgla (H/m') h - połowa grubości pokładu (m)

Z Q - w przybliżeniu równe miąższości pokładu (m) Z,Z - współrzędne kartezjańskie

- naprężenie styczne w płaszczyźnie OZZ (k/m^) *

kowyźsze równania wskazują na liniowy przebieg wytrzymałości pokładu (rys.3) .

Rys.3. liniowy rozkład krytycznego naprężenia pionowego w wyrzutowym po­

kładzie

Z załączonego rysunku wynika, że w miarę oddalania się od ociosu wy­

trzymałość pokładu wzrasta. W obszarze %) o szerokości wyznaczonej punktem przecięcia prostej z osią OZ wytrzymałość wyrażają naprężenia rozciągające (wykres pod osią) , które wywołują utratę stateczności ocio­

su, a to z kolei wyjaśnia makroskopowy mechanizm wyrzutu.

Wielkość tego obszaru zależy od składowej poziomej naprężenia pier- wornego, ciśnienia gazu w porowatym szkielecie a także od porowatości i

Rola stanu naprężeń w górotworze ... 23

mechanicznej wytrzymałości skał. Równania

( s)

ⁱ

( 9

) stanowią podstawę do sformułowania matematycznego kryterium wyrzutu, które ma następująoą postaós

- 2 k . 10 + 2 (1 - m) [n j H + grad p ( z j ] . h = (lQ + Z ^ ,

+ (1 " mi) • CtH - P^O • 0°)

gdzie:

■J-H - składowa pionowa naprężenia pierwotnego (iS/n•?) p0 - ciśnienie gazu w porach (kPe)

cę - kąt tarcia wewnętrznego materiału odprężanego (rd) m-j - porowatość skał stropowych (i)

10 + Z Q - szerokość strefy odprężonej (m)

6 ¿r - średnie całkowe naprężenie wywołane eksploatacją (N/m2) , obliczane wzorem:

1

6 śr “ + / 6 z (*’ Z > *)

C " )

1 O

1 - odcinek, po którym liczymy średnie naprężenie całkowe ^m) t - czas (rok)

Z kryterium można wyznaczyć szerokość strefy odprężonej (lQ+ Z ^ wstrzymującej wyrzut.

3. Rola naprężeń w problematyce wyrzutów węgli gazów i skał w świetle ba­

dań prowadzonych w warunkach in situ

Z uwagi na doniosłą rolę naprężeń w problematyce wyrzutów prowadzono prace badawcze w warunkach in situ, dotyczące rozkładu naprężeń w góro­

tworze, celem określenia ich wpływu na stan zagrożenia wyrzutami. Hależy tutaj zauważyć, że literatura dotycząca powyższego zagadnienia nie jest zbyt liczna.

Prace pomiarowe nad określeniem rozkładu naprężeń w wyrzutowych pokła­

dach lub skałach skłonnych do wyrzutu obejmują głównie pomiar składowych naprężenia w punkcie oraz rozkład składowej średniej wartości naprężenia w pokładach przed czynnym frontem eksploatacji.

Problem ilościowego ustalenia wielkości składowych naprężenia w góro­

24 Henryk Gil, Adam Krzyżowski, Adam Świdziński

tworze należy do najbardziej skomplikowanych zagadnień w mechanice góro­

tworu. Odnośnie do problematyki wyrzutów tego typu prace nie były dotych­

czas w kraju prowadzone; pewne prace w tym zakresie prowadzi się w wyrzu­

towych pokładach kopalń ZSRR.

W pracy jjQ określono ilościowo wielkość naprężenia w caliźnie wę­

glowej wyrzutowych pokładów kopalń donieckich. Badania prowadzono w otwo­

rach badawczych na głębokości 2 - 2,5 m w węglu zawierającym przerosty skał od łupków do piaskoweów . Wyniki niektórych pomiarów naprężeń przedstawiono w tablicy 1.

w świetle przeprowadzonych badań stwierdzono żes

1) naprężenia eksploatacyjne w zagrożonych wyrzutami pokładach w miej­

scach zaburzeń są 2,5 - 4 razy większe od naprężeń pierwotnych, natomiast w strefach niezaburzonych są praktycznie równe napręże­

niom pierwotnym,

2) Ha głębokości 500 - 700 m wyrzuty węgli i gazów zachodzą w stre­

fach, gdzie wielkości pomierzonych naprężeń są wyższe od 35 + 40 MN/m2,

3) W strefach, gdzie wartości naprężeń nie przekraczały 30 MN/m2 , wy­

rzutów nie stwierdzono.

Wyniki badań nad stanem naprężeń w wyrzutowych piaskowcach kopalń do­

nieckich przedstawiono w pracy ¡J3jj.

Badania przeprowadzono w następujących głębokich kopalniach:

Kopalnia "Szczegłowska-Głubokaja" - na głębokości 905 m Kopalnia "Koczegarka" - na głębokości 900 m Kopalnia "Pietrowskaja-Głubokaja" - na głębokości 915 m

Badania przeprowadzono metodą Y/NIMI z zastosowaniem czujników tensome- trycznych naklejanych na dnie otworu oraz jego pobocznioy.

Ilościowe wielkości składowych naprężenia r masywie określono na podsta­

wie deformacji (odkształcenia sprężystego) skał wg zależności:

6 X V — Ł j (ex +ix. Ły) (u/m2) (12)

1

6y v T T p (Ły Łx ) M (13)

gdzie:

6 x “ wiellcość naprężenia w kierunku osi x (składowa pozioma U/m2) Oy - wielkość naprężenia w kierunku osi y (składowa pionowa N/m2)

£ x - odpowiadająca deformacja skał w kierunku osi x (°/00)

” odpowiadająca deformacja skał w kierunku osi y (°/00) E - moduł sprężystości skał (U/m2)

Wynikiniektórychpomiarównaprężeńw wyrzutowych pokładach węglaZagłębiaDonieckiego

Rola stanu naprężeń w górotworze ... 25

ł- d 1 1 1 1

03 td d U d U d U d Pu

O oO id © Cd © 0) © td ©

•H bO 0 •H 0 •H © •H © G

rH bO fe bO _fe bO fe bO fe

*H -P P P P

co •H © •H a

o

© •H © H ©

EH •H 03

iH © cC © ©

bO bO rH © rH r— © rH © G ©

03 0» bO bO •H bO ■H bO •H

5 fe ©»

fe 0»

fe •

rM ^G ©»

fe G 0»

fe G

Sc O fe bO fe

Ś ¹

'O rM 'O © sO >> K>

p § p p p rH P P P p P

d d d O d G d O d d O d d O

w td Cd G td O td G Id td G td Id G

Pu © Pu Pu o Pu Pu O Pu Pu o Pu Pu O

>> •H fe> >» td >> td >> td P>> >> id -03-- :-- fes G & G fe: G 5 G fes 3s G s= cS G

■a S

» P C V I

•n o a Pu tu É3 s * *_CU

4 G

•©CMn a 9* a

v o c i

v§ *a

^ © o bO ,© © a

<D* iH

rM OJ

O N

G_©

rMid Puo

i

HU 03Pu wO

co GO <7\

CM

CVI

CO

CM

O LTv

vocr>

in vd

CTvin VD

LT\

VOo>in ^vor-t- ^vOU“t*- ^{VDO VJ3 O)O O}■*±

C'-• G

•H G rM i d CU

CD

i ¿8

G G

03

>»

•O M H Pu

O i d

a co co

*

Jd

•H OO Ü *

I 5 * G G oJ í>» ts i-» n t>>

<H Pu G O id 'd 6 co d

co «

W

&

* dd

rt

idOJ p03

•H

I W

a03

CM bO

i=503

4 CDid

«H £ rH O 03 G

P O

CO Pu ÍG « e03

§ 1 1 1 1 {25

1 1 1

w T 3

&

§

c c e e

p

©

=

ⁱ

d c

1 1 1 1

1 § 1

Gs M

(OI

•nw

P

Pu

S

H>

H • s a =j w G r td oo en

26 Henryk Gil, Adam Krzyżowski, Adam Świdzlński

- wsp. Polssona (ód 0 do 0,2) .

Ostatnie dwie wielkości określano z tych próbek z otworów, gdzie doko­

nywano pomiaru naprężeń.

Wyniki niektórych badań zestawiono w tablicy 2. Schemat rozmieszcze­

nia otworów badawczych w caliźnie piaskowca przedstawiono na rys.4.

Tablica 2

Wyniki niektórych badań wielkości naprężeń w wyrzutowych piaskowcach kopalń donieckich

Kopalnia "SzozegłowBka-Ołuboka.la" - badania na głębokości 905 m

L.p.

Odległość od wlo­

tu otworu do miejsca nakleje­

nia tensometrów m

współczyn­

nik Poissona odwierco­

nej próbki

Moduł sprę­

żystości kG/cm2

POMIERZOHE NAPREŻEHIA składowa

pionowa

!

składowa pozioma

~ d x

1 ^{2 3} 4 5 ⁰.“

1. 2 0,15 2,2 . 105 460 440

2. 4 0,15 2,2 . 105 500 640

3. 5,6 0,15 2,2 . 105 550 780

Kopalnia "Koczegarka" - badania na głębokości 860 m

1 . -1--- ' 3 4 5 ^... b ..

4. 2 0,16 3,3 . 105 340 340

5. 6 0,16 3,3 . 105 945 640

6. 2 0,15 3 . 105 230 14 0

7. 4 0,15 3 . 105 ro 0 620

8. 6 0,15 3,3 . 105 450 450

9. 4 0,16 3,6 . 105 _{450 200}

10. 2 0,12 2,3 . 105 340 180

11. 6 0,16 3,6 . 105 490 245

Kopalnia nPietrowska.1a-Głuboka.1a" - badania na głebok. 915 m

1 2 3 4 5 . T . ,

12. 4 0,18 2,6 . 10^ 280 315

13. 6 0,20 3,2 . 105 370 500

14. 4 0,18 2,6 . 105 720 975

15. 4 0,20 3,2 . 105 670 800

16. 6 0,20 3,2 . 105 780 • 970

Rola stanu naprężeń w górotworze ... 27

A-A

««JM /*-—

Rys. 4. Rozmieszczenie otworów badawczych pomiaru naprężeń do in situ w wyrzutowej ławie piaskowca

Z analizy przeprowadzonych badań wynika, że: w Kop. "Szczegłowska-Głu- bokaja" pomierzone wartości naprężeń są znacznie wyższe od obliczonych naprężeń pierwotnych w górotworze, i tak: składowa pionowa (s) jest około 2,4 razy większa od składowej pionowej naprężenia pierwotnego (dla głęb. 905 m Py = 229 kG/cm2), natomiast składowa pozioma (6X) jest 13,7 razy większa od składowej poziomej naprężenia pierwotnego (P.£ = 75 kG/ca?)

Odpowiednio dla kopalni: "Koczegarka"

6 y ^ 1,5 * 4,3 . Py (py = 215 kG/cm2)

6 X ~ 3,3 ♦ 12,6 . px (px = 54 kG/cm2)

dla kopalni "Pietrowskaja-Głubokaja" t

(5y = 1,2 ,♦ 3,4 . Py (Py =■ 226 kfł/cm2)

6x = 6 ♦ 17,4 . Px (Px = 58 kG/cm2)

Pomierzone wartości składowych naprężeń poziomych na ww kopalniach są z natury wyższe od składowych pionowych naprężenia o 35 ♦' 43 %, czyli że naprężenia w płaszczyźnie uwarstwienia są wyższe od prostopadle działają­

cych na tę płaszczyznę. Jest to wynikiem działania przede wszystkim sił tektonicznych (naprężenia tektoniczne) . Stwierdzono, że wyrzuty skały

28 Henryk Gil, Adam Krzyżowski, Adam Źwidziński

i gazu w wyrzutowych piaskowcach nie wyetępują w całych ławach, lecz w miejscach zaburzeń geologicznych. lis wpływ naprężeń tektonicznych jako przyczynę nagłych wyrzutów węgli gazów i skał wskazuje W.S. Wiereda [«1 Jako jedną z przyczyn powstawania tego typu naprężeń podaje ruchy skoru­

py ziemskiej. Przykładowo pomierzone deformacje skorupy ziemskiej w Za­

głębiu Donieckim wykazały, że średnie roczne obniżenie i podnoezenie się masy ziemskiej wynosi ? 2 + 4 mm/rok, natomiast boczne przesuwanie się masy ziemskiej w tym rejonie wynosi + 0 , 5 + 2 cm/rok.

W tej sytuacji mogą powstać w pewnych obszarach dodatkowe naprężenia tek­

toniczne, które mogą zmniejszyć lub powiększać istniejący stan naprężeń w górotworze. Wielkości tych naprężeń w warunkach Zagłębia Donieckiego są około 2+ 4 razy większe od naprężeń pierwotnych. Autor tłumaczy fakt wy­

stępowania strefowości wyrzutów między innymi właśnie wpływem naprężeń tektonicznych na wyrzutowość pokładów.

W pracach polskich badaczy brak jest prac dotyczących ilościowego po­

miaru naprężeń w caliźnie wyrzutowych pokładów. Natomiast w niektórych badaniach określono w sposób pośredni rozkład średniego naprężenia w po­

kładzie skłonnym do wyrzutów, względnie zwracano uwagę na ważność tego zagadnienia.

J. Tarnowski [l3j wychodząc z pomiarowo stwierdzonego empirycznego przebiegu stanu naprężeń w pokładzie przed czołem wyrobiska oraz na pod­

stawie przeprowadzonych badań w pokładzie 672 KWK "Thorez" na głębokości 600 m uzasadnił:

1/ kształt krzywej naprężenia dla pokładu występującego na głębokości 600 m o pomierzonym ciśnieniu gazu w nim panującym około 17,5 atm [l7,17 kPa] ,

2/ oddziaływanie naprężeń na stopień przepuszczalności węgla.

Ną rys. 5 przedstawiono przebieg zmian składowej pionowej naprężenia w węglu jako funkcję odległości od ociosu. Dodatkowo zaznaczono wpływ na­

prężeń pionowych na stopień przepuszczalności węgla dla gazu przed czołem ściany. Z załączonego rysunku wynika, że bardzo wysoka na ociosie prze­

puszczalność węgla dla gazu maleje gwałtownie wraz z odległością od ocio­

su (wzrastają naprężenia pionowe) , osiągając minimum w punkcie odpowia­

dającym maksymalnym naprężeniom (ok. 3,5 m od czoła ściany).

Przy dalszym odsuwaniu się od ociosu przepuszczalność węgla wzrasta a- symptotycznie do wartości odpowiadając ej ciśnieniu skał nadległych.W pra-

°y L U J ^ • Tarnowski zwraca uwagę na możliwość określenia naprężeń w wę­

glu w zależności od pracy zwiereania. Autor definiuje, że: praca zwieroa- nia jest wskaźnikiem wytrzymałości efektywnej węgla 1 jest odwrotnie pro­

porcjonalna do funkcji naprężeń panujących w węglu.

Na podstawie powyższej definicji oraz przeprowadzonych badań J.Tarnowski formułuje kryterium wyrzutu węgla i gazu w postaci!

Rola stanu naprężeń w górotworze ... 29

Rys. 5. Przebieg naprężeń pionowych w wyrzutowym pokładzie (funkcja odległości od ociosu ):

a. Teoretyczny przebieg zmian naprężeń wg J.G.Szlimowicziusa.

b. Pomiarowo stwierdzony stan naprężeń przed czołem ściany w pokładzie 672 KWK

"Thorez" przez J. Tarnowskiego,

c. Przebieg zmian przepuszczalności węgla dla gazu jako funkcja przebiegu naprę­

żeń pionowych.

/

^{f . dl}

> I

^{f . dl}

^{( 14 )}

f < 0 f > 0

gdzieś

f - praca zwiercania (J/g) 1-j, Ig - granice całkowania (m) s

f > 0 - zwiercalność dodatnia - w strefie odprężonej

f < 0 - zwiercalność ujemna - w strefie maksymalnych naprężeń w ca­

liźnie

0, 1^ - strefa zwiercalności dodatniej 11 , Ig - strefa zwiercalności uj esmej

ł

30 Henryk Gil, Adam Krzyżówek!, Adam ¡Świdziński

"U Ptł^Ol

Rys.6.Charakterystyki wskaźników"Iw” i "Kg"w otworzefcrdawczymścianyw pokł.412 KWK"NowaRuda"2,4m przedwyrzutem

Rola stanu naprężeń w górotworze . 31

T.Krzemiński i P.Górkiewicz

[Y]

w oparcia o ww założenia J.Tarnowskie­

go podali metodę pomiarów, pozwalającą na jednoczesne określenie stanu energetycznego gaza oraz naprężeń w węglu w caliźnie wyrzutowych pokładów węgla. Ra podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że istnieje wza­

jemna zależność między naprężeniami panującymi w węglu - wskaźnik "Iw" a energią gazu - wskaźnik "Eg" rys.(6) .

4. Uwagi końcowe

X świetle przedstawionych danych wynika bezspornie, że czynnik naprę­

żeń w problematyce wyrzutów węgli gazów i skał odgrywa jedną z decydują­

cych ról (obok gazonośności i parametrów wytrzymałościowych skał) , Szczególną rolę należy przypisać - zgodnie z danymi pomiarowymi - pozio­

mej składowej naprężenia pierwotnego, co pokrywa się z wynikami teore­

tycznymi podanymi w pracy [5]. Zdaniem wielu autorów dodatkowym czynni­

kiem wpływającym na możliwość zaistnienia wyrzutów są naprężenia tektoni­

czne zdecydowana większość wyrzutów tak węgla jak i skały płonej i gazu zachodzi w miejscach zaburzeń tektonicznych .

Zdaniem autorów artykułu na zwiększenie stopnia wyrzutowości wpływają również sytuacje, gdzie eksploatacja prowadzona jest w pobliżu starych zrobów, niewybranyoh resztek pokładu, starych krawędzi lub pozostawionych filarów (naprężenia dodatkowe i rezidualne). Dalsze badania prowadzone w warunkach polskich kopalń powinny w większym stopniu uwzględnić rolę naprężeń w problematyce wyrzutów.

LITERATURA

[

¹

]

BUDRYK W.: Sposób zwalczania nagłych wyrzutów węgla i gazów. Praca zbiorowa. Wybrane prace z zakresu wyrzutów gazów i skał w kopal­

niach węgla kamiennego. Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa 1965.

L 2 J BYKÓW U.K.: K probliemie wmiezapnych wydielieniej gazów. Ugol. lir 115/1935.

[ 3 ] CHODOT W.W.s Mechanizm wyrzutów węgla i gazu. Państwowa Rada Gór­

nictwa, Materiały z Prac Rady. Zeszyt 28, Warszawa 1961.

[ 4 ] CHRISTIAEOWICZ S.A.: Owołnie wybrosa. Izwiestia *.N. SSSR, Otdieł Tiechniczeskieh Hauk. Er 12. 1953.

[ 5 ] GIL H.: Kryterium wyrzutu węgla gazów i skał. IX Międzynarodowe Ko­

lokwium nt. "Wyrzutów gazów i skał w górnictwie podziemnym ".Miko­

łów, maj 1977.

C‘3 GUKTHER J.s Eléments pour une théorie nouvell des dégagements instantanés. Reve de l'industrie Minerale. Hr 11.1970.

[ Y J KRZEMIŃSKI T., GÓRKIEWICZ P.î Metoda bezpośredniego określania sta­

nu energetycznego węgla i gazu w górotworze i jej praktyczne zasto­

sowanie w badaniach zjawiska wyrzutów gazów i skał. Zeszyty Nauko­

we Pol.Sl. Seria "Górnictwo", Zeszyt 64, 1974.

32 Henryk Gil, Adam Krzyżowski, Adam Świdziński

Fel K0LBACZKYJ A.U., WOŁOSZIH 0.J. s Issliedowanije napriażieniej w wybrosoopasnych porodach głubokich szacht Donnbassa. Szachtnoje Stroitielstwo. Hr 10, 1967.

jjfj BIEDASZKOWSKIJ J.W.s Iseliedowanije zawisimosti wybrosoopasnosti zon ugolnych płastow ot napriażiennowo sostojanija. Kandidatskaja dissiertacija. D.P.I. Donieck 1969.

[jo] EIK0LAJE7SKIJ V/.E., BAShIEW K.S., G0REUE0V A.T., ZOŁOW G .a . Mecha­

nika nasiszcziennych poristych sred. Izd. "Hiedra", 1970.

D t l

PIECZUK A.J.s Kriticzeskij obzor tieorieticzeskieh rabot po wnie-

zaprym wybrosam uglia i gaza. Izdatieistwo ¡.'Nieara", 1969.

[121 SKOCZyfiSKI A.a. : Sowriemiennyj e priedstpwlienija o priorodie wnie- zapnych wybrosow uglia i gaza w szachtach i miery borby s nimi.

Ugol.Er 7. 1954.

[131 TARKOWSKI J.: Badania zagrożenia wyrzutami w kopalniąch "Thorez",

"Kowa Ruda" i "Wałbrzych" w świetle mechaniki'górotworu i zachowa­

nia się gazu w przyociosowej caliźnie węglowej. Materiały z Prac Komisji. Zeszyt 4. Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa 1976.

[u]

TARKOWSKI J.s Mechanizm wyrzutu węgla gazów i skał. IX Międzynaro­

dowe Kolokwium nt. "Wyrzutów gazów i skał w górnictwie podziemnym".

Mikołów, maj 1977.

[15] WIERIEDA W.S.: Sowriemiennyje tiektoniczeskije napriażienija 'kak wozmożnąja priczina wniezapnych wybrosow uglia i gaza i niekotoryje sliedztwa iz etoj gipotiezy. Sympozjum Międzynarodowe ONZ poświęco­

ne zwalczanu wyrzutów węgla, skał i gazów. Donieck, październik 1974.

POJIB CCCTOHHHH HAHP3TEHEC B rOPHOIJ IIACCIIBE 3 H P O E C IA T H K E BHHPOCOB T U K , T A 30B H nOPOSH

>

Pe3HJi;e s

B CTaTbe a s T op a n p e h n p H H a x z n o n H T K y onpeseaeHiiE offHoro ne o c h o b h h x

$aKTOpOB,BJHMS3imlX Ha B O 3M 03CHOCTŁ B 03H H K E 0 B eH HH B H Ö p O C a , a HMeHKO: H a n p ® K e H - Horo CCCTOSEHfl B H O C H O T O M KapKaOe B H Ó p O C O O n a O H O r O H.TaCT-a / B H Ö p O C O O n a C H O M c a o e /. Ha ooHose OTenecTBeHKoft k 3a p y 6 e x H o 2 j n n e p a T y p H itaeios c o c T OH HH e n o 3s aH Hä o pojiE Ha np H s e H H Ü b n p o ß m e w a T H K e BHÖpocoB. IÎ3jraraKTCH b o c h o b h o m BaTKeiimne bhbohh n o x B C K H X h 3apyÓesHŁix HcoJieflOBaHHS no pacnpeAeJiemno na- jipjnceHHit b BH öp oo o o n a c H ü x y r o x B B H x njiaciax h n y c i H x nopo^ax.

Rola stanu naprężeń w górotworze 33

\

THE ROLE OP THE STATE OP STRESS IB AN OROGEN AS RELATED ' TO THE PROBLEM OP SQUEALER AND ROCK AND COAL OUTBURSTS

S u m m a r 7»

The authors made an attempt of characterizing one of the main factors influencing the possibility of outburts, ie. The state of stress in the porous structure of a coal bed of outburst outburst layer . One. the ba­

sis of polish and non-polish literature the authors presented the state of knowledge about the role of stress in the phenomenon of outbursts.

Sketches of the most important conclusions from both polish and non~poli£i research pertinent to the distribution of stress in the outbust layers of coal and gangues were presented.