Correlation of Risk Analysis Method Results with Numerical and Limit Equilibrium Methods in Overall Slope Stability Analysis of Southern Wall of Chadormalu Iron Open Pit Mine-Iran / Korelacja wyników analizy ryzyka z wynikami obliczeń numerycznych oraz wynikami uzyskanymi w oparciu o metodę równowagi granicznej zastosowanych do badania stabilności wyrobiska pochyłego na południowej ścianie odkrywkowej kopalni rud żelaza w chadormalu w Iranie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ahangari, Kaveh; Paji, Arman Gholinezhad; Behdani, Alireza Siami

2013-06-01

Slope stability analysis is one of the most important factors in designing open pit mines. Therefore an optimal slope design that supports both aspects of economy and safety is very significant. There are many different methods in slope stability analysis including empirical, limit equilibrium, block theory, numerical, and probabilistic methods. In this study, to analyze the overall slope stability of southern wall of Chadormalu iron open pit mine three numerical, limit equilibrium and probabilistic methods have been used. Software and methods that is used for analytical investigation in this study are FLAC software for numerical analysis, SLIDE software and circuit failure chart for limit equilibrium analysis and qualitative fault tree and semi-quantitative risk matrix for probabilistic analysis. The results of all above mentioned methods, was a circular failure occurrence in Metasomatite rock zone between 1405 to 1525 m levels. The main factors of failure occurrence in this range were heavily jointing and existing of faults. Safety factors resulted from numerical method; Circular chart method and SLIDE software are 1.16, 1.25 and 1.27 respectively. Regarding instability and safety factors in Metasomatite rock zone, in order to stabilize the given zone, some considerations such as bench angle and height reduction should be planned. In results of risk matrix method this zone was mentioned too as a high risk zone that numerical and limit equilibrium methods confirmed this. Badanie stabilności wyrobiska pochyłego jest jednym z najważniejszych czynników uwzględnianych przy projektowaniu kopalni odkrywkowych. Optymalne zaprojektowanie wyrobiska pochyłego z uwzględnieniem czynników ekonomicznych oraz bezpieczeństwa jest niezmiernie ważne. Istnieje wiele metod badania stabilności wyrobiska pochyłego, między innymi metody empiryczne, metoda równowagi granicznej, teoria bloków oraz metody numeryczne i probabilistyczne. W pracy tej omówiono zastosowanie trzech spośród tych metod: metody numerycznej, równowagi granicznej oraz metody probabilistycznej, do analizy stabilności wyrobiska pochyłego na południowej ścianie kopalni rud żelaza w Chadormalu w Iranie. Oprogramowanie wykorzystane w badaniach analitycznych to pakiet FLAK przy metodzie numerycznej, oprogramowanie SLIDE oraz wykresy kołowe przy metodzie równowagi granicznej oraz jakościowe drzewa określające występowanie uskoków i pół-jakościowe macierze ryzyka przy metodzie probabilistycznej. Wyniki uzyskane w oparciu o trzy wyżej wymienione metody wykazały wystąpienie zawalenia się skał metasomatycznych na poziomie od 1405 do 1525 m. Głównymi czynnikami warunkującymi zawalenie się skał w tym regionie była obecność licznych pęknięć oraz uskoków. Wskaźniki bezpieczeństwa uzyskane przy pomocy metod numerycznych, wykresu kołowego oraz oprogramowanie SLIDE wyniosły kolejno: 1.16, 1.25, 1.27. W odniesieniu do niestabilności w rejonie skał metasomatycznych, aby uczynić tę strefę bardziej stabilną należy uwzględnić takie czynniki jak kąt nachylenia ławy oraz obniżenie wysokości. Analiza przeprowadzona w oparciu o macierze ryzyka wykazała, że strefa ta jest strefą wysokiego ryzyka, zaś wyniki analizy numerycznej oraz wyników uzyskanych przy pomocy metody równowagi granicznej w pełni ten wniosek potwierdziły.

Study of Ground Response Curve (GRC) Based on a Damage Model / Badanie Krzywej Odpowiedzi Gruntu (Grc) W Oparciu O Model Pękania Skał

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Molladavoodi, H.

2013-09-01

Analysis of stresses and displacements around underground openings is necessary in a wide variety of civil, petroleum and mining engineering problems. In addition, an excavation damaged zone (EDZ) is generally formed around underground openings as a result of high stress magnitudes even in the absence of blasting effects. The rock materials surrounding the underground excavations typically demonstrate nonlinear and irreversible mechanical response in particular under high in situ stress states. The dominant cause of irreversible deformations in brittle rocks is damage process. One of the most widely used methods in tunnel design is the convergence-confinement method (CCM) for its practical application. The elastic-plastic models are usually used in the convergence-confinement method as a constitutive model for rock behavior. The plastic models used to simulate the rock behavior, do not consider the important issues such as stiffness degradation and softening. Therefore, the use of damage constitutive models in the convergence-confinement method is essential in the design process of rock structures. In this paper, the basic concepts of continuum damage mechanics are outlined. Then a numerical stepwise procedure for a circular tunnel under hydrostatic stress field, with consideration of a damage model for rock mass has been implemented. The ground response curve and radius of excavation damage zone were calculated based on an isotropic damage model. The convergence-confinement method based on damage model can consider the effects of post-peak rock behavior on the ground response curve and excavation damage zone. The analysis of results show the important effect of brittleness parameter on the tunnel wall convergence, ground response curve and excavation damage radius. Analiza naprężeń i przemieszczeń powstałych wokół otworu podziemnego wymagana jest przy szerokiej gamie projektów z zakresu budownictwa lądowego, inżynierii górniczej oraz naftowej. Ponadto, wokół otworu podziemnego powstaje strefa naruszona działalnością górniczą wskutek oddziaływania wysokich naprężeń, nawet w przypadku gdy nie są prowadzone prace strzałowe. Reakcja materiału skalnego znajdującego się w otoczeniu wyrobisk podziemnych jest zazwyczaj procesem nieliniowym i nieodwracalnym, zwłaszcza w stanach wysokich naprężeń in situ. Główną przyczyną nieodwracalnych odkształceń skał kruchych jest pękanie. Jedną z najczęściej stosowanych metod w projektowaniu tuneli (wyrobisk podziemnych) jest metoda konwergencji i zamknięcia, popularna ze względu na zakres zastosowań. Metoda ta zazwyczaj wykorzystuje modele sprężysto- plastyczne, jako konstytutywne modele zachowania skał. Modele plastyczne wykorzystywane dotychczas do symulacji zachowania skał nie uwzględniają pewnych kluczowych aspektów, takich jak obniżenie sztywności czy rozmiękczanie. Dlatego też zastosowanie konstytutywnych modeli w metodzie konwergencji i zamknięcia jest sprawą kluczową przy projektach obejmujących struktury skalne. W pracy tej omówiono podstawowe założenia modelu continuum uszkodzeń i spękań. Zaimplementowano wielostopniową procedurę do badania tunelu o przekroju kolistym znajdującego się pod polem naprężeń hydrostatycznych, przy wykorzystaniu modelu pękania górotworu. Krzywą odpowiedzi gruntu oraz promień strefy naruszonej wybieraniem obliczono przy wykorzystaniu izotropowego modelu uszkodzeń. Metoda konwergencji i zamykania oparta na tym modelu uwzględnia zachowanie skał po wystąpieniu szczytowych naprężeń i powstaniu strefy naruszonej wybieraniem. Analiza wyników wykazała znaczny wpływ parametrów związanych z kruchością na konwergencję ścian wyrobiska, kształt krzywej odpowiedzi gruntu oraz promień strefy naruszonej wybieraniem.

Estimation of the Cost of Equity for Mining Companies Using the P-Lefac Method

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ranosz, Robert

2014-03-01

This article describes one of the methods of estimating the cost of equity, namely the LEFAC method. The name of the method is an acronym of the names of individual financial categories: L - Liquidity, E - Earnings, F - Franchise, A - Assets, C - Capital. It is a scoring method similar to the way used by ING Financial Markets to estimate share prices. A review of literature shows that this method is not widely known and used by enterprises, but it has certain advantages which justify its use. Its main advantages include its easy use and the stability of the results obtained: the calculated cost of equity is never lower than the adopted risk-free rate. The method is particularly useful for companies (enterprises) not listed on stock exchanges. This article is divided into five parts: an introduction, the LEFAC method, the parameterization of the LEFAC method (P-LEFAC), an example calculation and a summary. The second part of this article characterises the LEFAC method. In the third part, the method is parameterized to obtain a function described by formula 22. The following section contains an example calculation for KGHM S.A. and also presents results which mining companies would achieve if they used the discussed method to calculate the cost of their equity. The calculations were performed for mining companies listed on the Warsaw Stocks Exchange and unlisted ones. This part of the article also contains a short comparison of results obtained using the CAPM method and the discussed model. The last section consists of a summary presenting final conclusions. The article ends in a list of the literature referred to. Niniejszy artykuł został poświęcony jednej z metod szacowania kosztu kapitału własnego, a mianowicie metodzie LEFAC. Nazwa metody pochodzi od pierwszych liter wyrazów z języka angielskiego, które określają poszczególne kategorie finansowe: L - Liquidity (płynność), E - Earnings (zyski), F - Franchise (strategia), A - Assets (aktywa), C - Capital (kapitał). Jest to metoda punktowa (scoringowa) zbliżona do sposobu określania wartości cen akcji wykorzystywana przez ING Finansial Markets. Jak wynika z przeprowadzonego przeglądu literatury, metoda ta nie jest powszechnie znana i używania przez przed- siębiorstwa, niemniej jednak posiada ona pewne zalety, uzasadniające jej wykorzystanie. Do jej głównych atutów należy zaliczyć łatwość zastosowania oraz "stabilność" uzyskiwanych wyników - wyliczony koszt kapitału własnego nigdy nie będzie przyjmował wartości mniejszych niż przyjęta stopa wolna od ryzyka. Omawiana metoda ma swoje szczególne zastosowanie do spółek (przedsiębiorstw), które nie są notowane na giełdach papierów wartościowych. Niniejszy artykuł składa się z pięciu części: wstępu, metody LEFAC, parametryzacji metody LEFAC (P-LEFAC), przykładu obliczeniowego oraz podsumowania. Druga cześć opracowania dotyczy charakterystyki metody LEFAC. W trzeciej części artykułu dokonano parametryzacji metody uzyskując funkcję określoną przez wzór 22. Kolejny rozdział zawiera przykład obliczeniowy dla spółki KGHM S.A., w rozdziale tym zaprezentowano również wyniki, jakie uzyskałyby spółki górnicze stosując omawianą metodę obliczania kosztu kapitału własnego - obliczeń dokonano zarówno dla spółek górniczych notowanych, jak i nie notowanych, na Warszawskiej Giełdzie Papierów Wartościowych. W tej części artykułu zaprezentowano również krótkie porównanie wyników uzyskiwanych przy zastosowaniu metody CAPM z omawianym modelem. Ostatnim rozdziałem jest podsumowanie, w którym przedstawiono wnioski końcowe. Całość artykułu została zamknięta spisem wykorzystanej literatury

Analytical Design of Water-Free Production in Horizontal Wells Using Hodograph Method / Zastosowanie metody hodografu do określenia krytycznego wydatku poziomych otworów produkcyjnych

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Qin, Wenting; Wojtanowicz, Andrew K.; White, Christopher D.

2013-06-01

Horizontal well has been widely used as a solution for oil reservoir with underlain strong water drive. The advantage of horizontal well over vertical well is to increase the reservoir contact and thereby enhance well productivity. Because of that, horizontal well can provide a very low pressure drawdown to avoid the water coning and still sustain a good productivity. However, the advantage of the large contact area with reservoir will soon become the disadvantage when the water breakthrough into the horizontal well. The water cut will increase rapidly due to the large contact area with reservoir and it may cause the productivity loss of the whole well. Therefore, keeping the horizontal well production rate under critical rate is crucial. However, existing models of critical rate either oversimplify or misrepresent the nature of the WOC interface, resulting in misestimating the critical rate. In this paper, a new analytical model of critical rate is presented to provide accurate calculations on this subject for project design and performance predictions. Unlike the conventional approach, in which the flow restriction due to the water crest shape has been neglected; including the distortions of oil-zone flow caused by the rising water crest, the new analytical model gives an accurate simultaneous determination of the critical rate, water crest shape and the pressure distribution in the oil zone by using hodograph method combined with conformal mapping. The accuracy of this model was confirmed by numerical simulations. The results show that neglecting the presence of water crest leads to up to 50 percent overestimation of critical rates. Typową metodą eksploatacji złóż ropy naftowej z naporową wodą podścielającą są otwory poziome. Ich zaleta w porównaniu z otworami pionowymi jest wysoki wskaźnik produktywności dzięki większej powierzchni kontaktu ze złożem. Otwór poziomy jest produktywny przy bardzo małej depresji która pomaga uniknąć stożków wodnych prowadzących do zawodnienia otworu. Jednakże duża powierzchnia kontaktu ze złożem staje się wadą otworów poziomych gdy stożek wodny dostanie się do otworu. Następuje wtedy gwałtowne zawodnienie otworu i szybka utrata produktywności. Z tego powodu wydatek otworu musi być utrzymany poniżej wartości wydatku krytycznego, tzn. maksymalnego wydatku bez udziału stożka wodnego. Istniejące modele analityczne wydatku krytycznego są albo zbyt uproszczone lub też niedokładne w opisie lokalnej powierzchni kontaktu między ropą naftową i wodą podścielającą co prowadzi do błędnej oceny wydatku krytycznego. W tym artykule prezentujemy nowy model matematyczny wydatku krytycznego który jest bardziej dokładny przez co lepiej nadaje się do obliczeń projektowych. W przeciwieństwie do istniejących modeli, nasz model uwzględnia ograniczenie dopływu ropy do otworu spowodowane wzrostem stożka wodnego ponad statyczną powierzchnię kontaktu ropy z wodą podścielającą oraz pozwala dokładnie obliczyć wydatek krytyczny oraz opisać kształt powierzchni stożka i zmianę ciśnienia w złożu z odległością od otworu poziomego. Równania modelu zostały wyprowadzone z teorii hodografu połączonej z metodą odwzorowań konforemnych. Wyniki obliczeń przy użyciu równań modelu wykazują zgodność z wynikami symulatora złoża. Stwierdzono również, że typowe dla innych modeli założenie płaskiej powierzchni kontaktu ropa/woda i zaniedbanie efektu kształtu stożka wodnego może prowdzić do 50-procentowej przeceny wartości wydatku krytycznego

Application of Rqd-Number and Rqd-Volume Multifractal Modelling to Delineate Rock Mass Characterisation in Kahang Cu-Mo Porphyry Deposit, Central Iran / Zastosowanie Metod Modelowania Numerycznego Oraz Modelowania Fraktalnego do Analizy JAKOŚCI SKAŁ W Celu OKREŚLENIA Charakterystyki GÓROTWORU W Obszarze ZŁOŻA Cu-Mo W Kahang, ŚRODKOWY Iran

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Yasrebi, Amir Bijan; Wetherelt, Andrew; Foster, Patrick J.; Afzal, Peyman; Coggan, John; Ahangaran, Dariush Kaveh

2013-12-01

Identification of rock mass properties in terms of Rock Quality Designation (RQD) plays a significant role in mine planning and design. This study aims to separate the rock mass characterisation based on RQD data analysed from 48 boreholes in Kahang Cu-Mo porphyry deposit situated in the central Iran utilising RQD-Volume (RQD-V) and RQD-Number (RQD-N) fractal models. The log-log plots for RQD-V and RQD-N models show four rock mass populations defined by RQD thresholds of 3.55, 25.12 and 89.12% and 10.47, 41.68 and 83.17% respectively which represent very poor, poor, good and excellent rocks based on Deere and Miller rock classification. The RQD-V and RQD-N models indicate that the excellent rocks are situated in the NW and central parts of this deposit however, the good rocks are located in the most parts of the deposit. The results of validation of the fractal models with the RQD block model show that the RQD-N fractal model of excellent rock quality is better than the RQD-V fractal model of the same rock quality. Correlation between results of the fractal and the geological models illustrates that the excellent rocks are associated with porphyric quartz diorite (PQD) units. The results reveal that there is a multifractal nature in rock characterisation with respect to RQD for the Kahang deposit. The proposed fractal model can be intended for the better understanding of the rock quality for purpose of determination of the final pit slope. Identyfikacja właściwości górotworu odgrywa zasadniczą rolę w planowaniu wydobycia i projektowaniu kopalni. Praca niniejsza ma na celu określenie charakterystyki górotworu w oparciu o dane o jakości skał zebrane na podstawie próbek uzyskanych z 48 odwiertów wykonanych w złożu porfiru Cu-Mo w Kahang, zalegającym w środkowym Iranie przy użyciu modeli fraktalnych RQD-V - Rock Quality Determination-Volume [Określenie jakości skał-objętość]) i RQD-N (Rock Quality Determination-Number [Określenie jakości skał-liczba]). Wykresy logarytmiczne wykonane dla modeli RQD-V i RQD-N wykazują istnienie czterech populacji warstw górotworu, określonych na podstawie parametrów progowych: 3.55; 25.12; 89.12% oraz 10.47; 41.68 i 83.17%, odpowiadającym kolejno stopniom jakości: bardzo słaby, słaby, dobry i bardzo dobry, zgodnie z klasyfikacją skał Deere i Millera. Wyniki uzyskane przy zastosowaniu modeli RQD-V i RQD-N wskazują, że najlepsze skały zalegają w północno- zachodniej i centralnej części złoża, z kolei dobrej jakości skały znaleźć można w obrębie całego złoża. Walidacja modeli fraktalnych w oparciu o model blokowy (RQD block model) wskazuje, że model RQD-N dla bardzo dobrej jakości skał jest skuteczniejszy niż model RQD-V dla tej samej jakości skał. Wysoki stopień korelacji pomiędzy wynikami uzyskanymi w oparciu o modele fraktalne i geologiczne pokazuje, że najwyższej jakości skały związane są z obecnością porfirowego diorytu kwarcowego. Badanie wykazuje fraktalną naturę charakterystyki jakości skał w złożu Kahang. Zaproponowany model fraktalny wykorzystać można do lepszego poznania zagadnienia jakości skał w celu obliczenia nachylenia wyrobiska.

Determining Acceptable Explosive Charge Mass Under Different Geological Conditions / Problematyka Wyznaczania Dopuszczalnych Ładunków Mw W Zróżnicowanych Warunkach Geologicznych

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Pyra, Józef; Sołtys, Anna; Winzer, Jan; Dworzak, Michał; Biessikirski, Andrzej

2015-09-01

This article presents a procedure for determining the safety of explosive charges for their surrounding environment, using a limestone mine as a case study. Varied geological structures, as well as other constructions in the surrounding area of a mine, sometimes necessitate the use of two or more ground vibration propagation equations, and thus a variety of explosive charges, depending on the area of rock blasting. This is a crucial issue for the contractor, as it is important to blast the rock as few times as possible, while using the maximum amount of explosive charge for each blast. Wykonywanie robót strzałowych w górnictwie polega na odpalaniu mas materiału wybuchowego (MW) celem uzyskania dużej ilości odpowiednio rozdrobnionego urobku. W momencie zwiększonego popytu na surowce skalne zakłady górnicze zmuszone są do zwielokrotnienia wykonywania prac strzałowych aby zapewnić regularne dostawy produktu. Konsekwencją takich działań jest ponoszenie dodatkowych kosztów operacyjnych. Celem ich minimalizacji oraz uzyskania jak największej efektywności prowadzonych robót strzałowych jest wydłużanie serii, a więc stosowanie coraz to większych mas ładunków materiałów wybuchowych. Efektem takiego postępowanie jest możliwość wystąpienia w otoczeniu oddziaływania o potencjalnie szkodliwym charakterze m. in. drgania parasejsmiczne. Aby wyeliminować powyższy problem oraz zapewnić niezbędny komfort mieszkańcom, Prawo geologiczne i górnicze, Prawo ochrony środowiska i rozporządzenia wykonawcze nakładają na podmiot wykonujący roboty strzałowe obowiązek ochrony otoczenia, poprzez prowadzenie działalności profilaktycznej w zakresie kontroli, monitorowania oraz wyznaczania dopuszczalnych mas ładunków MW. W momencie gdy nie ma możliwości ograniczenia niepożądanych wpływów dynamicznych po przez zmianę parametrów siatki strzałowej czy modyfikację struktury czasowo-częstotliwościowej drgań, jedyną możliwością staje się ograniczenie całkowitej masy ładunków materiału wybuchowego odpalanego w całej serii oraz mas przypadających na pojedynczy stopień opóźnienia. Podejście takie stanowi w ostateczności jeden ze sposobów minimalizowania niekorzystnego oddziaływania drgań na obiekty budowlane znajdujące się w bezpośrednim otoczeniu kopalni. Metodyka wyznaczania dopuszczalnych mas ładunków MW dla danych warunków górniczo-geologicznych, mimo że w sposób szczegółowy opisana w literaturze fachowej oraz znajdująca szerokie zastosowanie, niekiedy musi zostać zmodyfikowana w zależności od odmiennej struktury masywu skalnego, warunków topograficznych oraz urbanizacyjnych. Zróżnicowana budowa geologiczna złoża oraz struktur geologicznych na których posadowione zostały chronione obiekty budowlane determinuje strukturę częstotliwościową i sposób propagowanych drgań. Istotą w takim przypadkach staje się określenie progu szkodliwości drgań, który pozwoli na bezpieczne prowadzenie robót bez możliwości wystąpienia uszkodzeń na obiektach chronionych zlokalizowanych w otoczeniu kopalń. Dodatkowo jak przedstawiono w artykule może dochodzić do sytuacji gdzie wykonywanie robót strzałowych w jednym miejscu wyrobiska może powodować zupełnie odmienną propagację drgań w różnych kierunkach. Rozpatrując powyższe względy oraz uwzględniając, że często ma się do czynienia z bardzo bliską zabudowę znajdującą się w otoczeniu kopalni niekiedy zachodzi konieczność wyznaczenia dwóch lub więcej równań propagacji drgań parasejsmicznych. Postępowanie takie prowadzi w konsekwencji do wyznaczenia różnych, często odmiennych, dopuszczalnych mas ładunków MW, których detonacja nie powinna powodować niekorzystnego wpływu na obiekty budowlane. Zależności te są zmienne w funkcji miejsca wykonywania robót strzałowych, a tym samym kwestia ta stanowi ważne zagadnienie z punktu widzenia przedsiębiorcy, którego głównym celem jest maksymalizacja jednorazowo odpalanej w serii masy ładunków MW przy równoczesnej minimalizacji liczby odpalanych serii. Jedyne utrudnienie, które może wynikać z wyznaczania w taki sposób ładunków oraz stosowania otrzymanych zależności może dotyczyć sposobu wykonywania robót strzałowych.

Application of Multidimensional Data Visualization by Means of Self-Organizing Kohonen Maps to Evaluate Classification Possibilities of Various Coal Types / Zastosowanie Wizualizacji Wielowymiarowych Danych Za Pomocą Sieci Kohonena Do Oceny Możliwości Klasyfikacji Różnych Typów Węgla

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Jamróz, Dariusz; Niedoba, Tomasz

2015-03-01

Multidimensional data visualization methods are a modern tool allowing to classify some analysed objects. In the case of grained materials e.g. coal, many characteristics have an influence on the material quality. The paper presents the possibility of applying visualization techniques for coal type identification and determination of significant differences between various types of coal. To achieve this purpose, the method of Kohonen maps was applied by means of which three types of coal - 31, 34.2 and 35 (according to Polish classification of coal types) were investigated. It was stated that the applied methodology allows to identify certain coal types efficiently and can be used as a qualitative criterion for grained materials. Metody wizualizacji wielowymiarowych danych są nowoczesnym narzędziem umożliwającym klasyfikację analizowanych obiektów, którymi mogą być różnego typu dane opisujące wybrane zjawisko lub materiał. W przypadku materiałów uziarnionych, jakim jest np. węgiel, wiele cech ma wpływ na jakość materiału, tj. np. gęstość, wielkość ziaren, ciepło spalania, zawartość popiołu, zawartość siarki itp. Na potrzeby artykułu przeprowadzono rozdział węgli z trzech wybranych kopalni węgla kamiennego, zlokalizowanych w Górnośląskim Okręgu Przemysłowym. Każda z tych kopalni pracuje na innego typu węglu. W tym przypadku były to węgle o typach 31, 34.2 oraz 35 (według polskiej klasyfikacji typów węgla). Najpierw, materiał został podzielony na klasy ziarnowe a następnie za pomocą rozdziale w cieczy ciężkiej (roztwór chlorku cynku) na frakcje gęstościowe. Dla tak przygotowanego materiału przeprowadzono następnie analizy chemiczne mające na celu określenie takich parametrów, jak zawartość siarki, zawartość popiołu, zawartość części lotnych, ciepło spalania oraz wilgotność analityczną. W ten sposób, dla każdej klaso-frakcji uzyskano bogate charakterystyki badanego materiału. Nasuwa się więc pytanie, czy możliwa jest identyfikacja typu węgla za pomocą dostępnych danych. W tym celu zastosowano wielowymiarową technikę wizualizacji statystycznej. Istnieje wiele metod takiej wizualizacji, z których kilka było już przedmiotem wcześniejszych publikacji autorów. W tym wypadku autorzy zdecydowali się zastosować metodę sieci Kohonena. Metoda ta została opisana w rozdziale 2 pracy, gdzie oprócz opisu teoretycznego podano również główne wzory stosowane podczas modelowania tą metodą (wzory (1)-(5)). Do zbadania postawionego problemu wykorzystano optymalną liczbę iteracji i optymalny czas uczenia sieci. Pewnym problemem pojawiającym się przy takiej wizualizacji jest konieczność doboru parametrów, w celu uzyskania widoku, który w sposób czytelny prezentuje poszukiwane przez nas informacje. Należy wspomnieć, że w trakcie prowadzonych eksperymentów uzyskiwano widoki przy użyciu sieci neuronowej o wielkości od 10 × 10 do 100 × 100 neuronów. Widoki były uzyskiwane przy wartości parametru MAX_DISTANCE od 1 do wielkości sieci oraz parametru ITER od 1 do 5000. Eksperymenty były prowadzone dla różnych wzorów określających modyfikację wag. Przedstawione w pracy wyniki stanowią najbardziej czytelne z uzyskanych. Wizualizacja wielowymiarowa przy użyciu sieci Kohonena pozwala stwierdzić, że informacje zawarte w analizowanych siedmiowymiarowych danych są wystarczające do prawidłowej klasyfikacji typów węgla 31, 34.2 oraz 35, przy czym nawet zobrazowanie 3 typów węgla na jednym rysunku pozwala stwierdzić, że neurony reprezentujące próbki węgla danego typu gromadzą się w skupiskach, które można od siebie odseparować. Z tego wynika, że dane zawierają informacje wystarczające do prawidłowej klasyfikacji węgla. Zauważyć jednak warto, że przedstawienie przy pomocy sieci Kohonena, danych reprezentujących różne typy węgla parami, pozwala uzyskać jeszcze bardziej czytelne wyniki. Najlepsze efekty osiągnięto dla sieci o 40 wierszach oraz 40 kolumnach neuronów, co łącznie dało liczbę 1600 neuronów, zaś czytelność wyników rośnie wraz z postępem uczenia sieci neuronowej (wzrostem parametru ITER). Przeprowadzone doświadczenia w pełni potwierdzają, że zastosowana metoda może być z powodzeniem wykorzystana w badaniach jakościowych związanych z różnego typu materiałami uziarnionymi, w tym również węglem. Badania w tym zakresie są kontynuowane.

The Application of Coreless Inductors for Displacement Measurements in Laboratory Investigations of Rock Properties

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Nurkowski, Janusz

2014-12-01

The paper presented the coreless inductive sensor, its construction and principle of operation. The impact of temperature on the outcome of a measurement performed with the inductor was discusses, together with the possibility of temperature compensation of the inductor's performance. Subsequently, the reasons for limited measurement accuracy and resolution were discussed, particularly under the variable pressure in the order of some hundreds MPa. Two types of such sensor were presented: a sensor for measuring linear strains, e.g. during compressibility measurements, and an sensor for measuring circumferential strains during triaxial compression tests. Additionally, the manners of fixing the sensor on rock samples were presented. Finally, some examples of the sensor application were shown, together with the results of measurements of deformations of rock samples - especially in cases when resistance gauges cannot be used, and the samples are subjected to a load in the uniaxial and triaxial system, under the hydrostatic pressure of up to 400 MPa and the normal one. W Pracowni Odkształceń Skał Instytutu Mechaniki Górotworu prowadzone są badania właściwości mechanicznych skał. Wymaga to precyzyjnego pomiaru odkształcenia, na ogół pod wysokim ciśnieniem hydrostatycznym, które symuluje warunki panujące w głębi górotworu. Ciśnienie hydrostatyczne (do 400MPa w aparacie GTA-10) i ograniczona do kilku milimetrów przestrzeń w komorze ciśnieniowej na zainstalowanie odpowiedniego przyrządu, a także spękania i kawerny w skałach powodują znaczne trudności pomiaru odkształcenia z wymaganą rozdzielczością (nawet 10-6). Stosowanie tensometrów elektrooporowych naklejanych wprost na próbkę często jest zawodne, gdyż ciśnienie wgniata ścieżkę rezystancyjną w nierówności próbki, powodując jej przerwanie, a co gorsze, fałszuje wyniki pomiaru. Wypełnianie szczelin lub kawern różnymi podkładami jak klej epoksydowy, gips, jest problematyczne. W przypadku skał przewodzących (nasączonych solanką) istnieje ryzyko zwarcia ścieżki rezystancyjnej do podłoża. Często naklejenie tensometru jest niemożliwe w przypadku skał słabo zwięzłych (fliszowe). Inne metody pomiaru np. transformator różnicowy z ruchomym rdzeniem (LVDT) ma ograniczoną odporność na wysokie ciśnienie i temperaturę i zbyt duże rozmiary. Czujnik LDT (Local Deformation Transducer), czyli naklejony tensometr rezystancyjny na sprężystą taśmę stalową, ma ograniczony zakres pomiaru deformacji do kilku procent i małą czułość. Opracowano nową metodę pomiaru odkształcenia opartą na jednowarstwowej, bezrdzeniowej cewce indukcyjnej, wykonanej z cienkiego sprężystego drutu (0,2 mm) i średnicy zwojów kilku milimetrów. Tak wykonany czujnik jest instalowany do zaczepów zamontowanych na badanej próbce (rys. 1 i 2). Odkształcenie próbki powoduje zmianę długości cewki (czujnika), a zatem jej indukcyjności. Czujnik stanowi indukcyjną część generatora LC, umieszczonego na zewnątrz komory. Zmiana indukcyjności skutkuje zmianą częstotliwości drgań, którą łatwo zmierzyć z dużą precyzją. Prostota czujnika gwarantuje jego dużą odporność na ciśnienie hydrostatyczne, temperaturę i udary mechaniczne. Minimalizacja błędów spowodowanych zmiennym ciśnieniem i temperaturą realizowana jest dwoma sposobami. Po pierwsze, czujnik wykonano z wysokorezystywnego drutu, co skutkuje dużymi termicznymi zmianami jego rezystancji, które zmieniają częstotliwość drgań (poprawka częstotliwości w generatorze Colpitts'a (4) przeciwstawnie do wpływu temperatury na indukcyjność czujnika (rozszerzalność termiczna). Umożliwia to prawie całkowitą kompensację termiczną czujnika w kilkunastostopniowym zakresie (rys. 4). Drugim sposobem jest użycie czujnika referencyjnego wykonanego w identyczny sposób jak czujnik pomiarowy, który jest zamocowany na wsporniku o znanej ściśliwości i rozszerzalności termicznej (rys. 7). Zmiany częstotliwości z czujnika referencyjnego są poprawkami do wskazań czujnika pomiarowego. Oba czujniki są naprzemiennie podłączane do tego samego generatora poprzez elektroniczny przełącznik (rys. 5). Zastosowanie jednego generatora powoduje, że poprawki te umożliwiają również praktycznie całkowitą eliminację błędu pomiaru ze względu na zmiany temperatury otoczenia i napięcia zasilania na generator i częstościomierz. Charakterystyka przetwornika długość-częstotliwość jest nieliniowa (rys. 3), co wynika z zależności między długością cewki czujnika, więc jej indukcyjnością, a częstotliwością rezonansową obwodu LC (1). Najdokładniej charakterystykę czujnika otrzymać można przez wzorcowanie. Uwzględnione są wtedy głównie pasożytnicze indukcyjności i pojemności połączeń, których wartości trudno obliczyć lub zmierzyć. W pomiarach należy dążyć, na ile to możliwe, do montowania krótkiego czujnika do długich próbek, w ten sposób zmiany długości badanego materiału będą większe, a krótszy czujnik dozna większego odkształcenia, więc czułość pomiaru będzie duża. Jednak zbyt krótki czujnik ma małą indukcyjność i wtedy jego czułość ograniczy indukcyjność połączeń (2). Opracowano dwa podstawowe typy takiego czujnika. Pierwszy, do pomiaru odkształceń liniowych, np. do pomiaru ściśliwości (rys. 2 i 6), o prostej cewce, który jest mocowany do próbki za pośrednictwem zaczepów przytwierdzonych do niej. W ten sposób czujnik nie kontaktuje się bezpośrednio z powierzchnią próbki, i odkształca się bez tarcia, co umożliwia precyzyjny pomiar, szczególnie przy obciążaniu cyklicznym. Bazę pomiarową można dostosowywać do długości próbki, mocując czujnik do zaczepów poprzez łączniki, uzyskując globalny pomiar odkształceń. Czujnik mierzy zmiany długości z rozdzielczością poniżej 1 μm, przy maksymalnych odkształceniach czujnika o kilkadziesiąt procent. Przykładowe pomiary przedstawiają rysunki 8 i 9. Na rys. 10 pokazano wyniki testu pomiaru ściśliwości stali, przy użyciu czujnika referencyjnego. W trzech cyklach obciążania, podczas których zmiany temperatury wywołane sprężaniem i rozprężaniem cieczy (do 350 MPa) sięgały kilkunastu °C. Histereza i rozrzut pomiaru w kolejnych cyklach wynosiły najwyżej kilka mikrometrów przy rozdzielczości około 0.2 μm. Czujnik stosowany jest również w pomiarach poza komorą ciśnieniową. Np. fotografia (rys. 11) przedstawia czujnik przy pomiarze ugięcia próbki drewna pobranego w kopalni soli Wieliczka. Fotografia na rys. 13 przedstawia stanowisko do pomiaru deformacji osiowych i obwodowych brykietu węglowego podczas testu jednoosiowego ściskania. Drugi typ czujnika, do pomiaru dużych odkształceń obwodowych (kilkadziesiąt procent) w teście konwencjonalnego trójosiowego ściskania, w którym próbka jest jednocześnie ściskana ciśnieniem hydrostatycznym (okólnym) a następnie obciążana osiowo tłokiem prasy poruszającym się wewnątrz komory ciśnieniowej. W ciśnieniu hydrostatycznym setek MPa na ogół skały zachowują się plastycznie i w teście tym siła działająca osiowo na cylindryczną próbkę powoduje odkształcenie jej nawet o kilkadziesiąt procent, do postaci beczki. Pomiar odkształceń obwodowych jest realizowany czujnikiem indukcyjnym uformowanym na kształt torusa, przez spięcie jego końców izolacyjną płytką (rys. 1). Czujnik na próbce utrzymywany jest dzięki sile sprężystości jego zwojów. Na rys. 14. pokazano efekty trójosiowego testu: odkształcenie osiowe ɛ1 (pomiar ruchu tłoka prasy, na zewnątrz komory) i poprzeczne ɛ3 (czujnikiem toroidalnym) oraz zmianę objętości ΔV, walcowej próbki dolomitu. Jeśli nie są mierzone deformacje poprzeczne, to aktualny przekrój próbki wyliczany jest na podstawie odkształcenia osiowego, przy założeniu stałości objętości próbki (ν = const. = 0,5). Uproszczenie to daje w miarę zadawalające wartości naprężenia do granicy wytrzymałości materiału, a po jej przekroczeniu zawyża naprężenia (cienka przerywana linia). Podsumowując, można stwierdzić, że przedstawione czujniki odkształceń współpracujące z generatorem LC rozwiązały problem pomiaru odkształceń skał porowatych, słabo zwięzłych lub przewodzących, szczególnie w badaniach ciśnieniowych. Mają wysoką czułość oraz bardzo szeroki zakres pomiaru, od mikronów do centymetrów. Prostota i mały koszt wykonania, odporność na udary mechaniczne i łatwość mocowania do badanego obiektu czyni je atrakcyjnym narzędziem pomiarowym. Zbędny jest przetwornik analog/cyfra. Możliwość kompensacji termicznej czujnika i zastosowanie czujnika referencyjnego umożliwia pomiar w zmiennym ciśnieniu (GPa) i temperaturze (kilkaset stopni) oraz pozwoliło praktycznie wyeliminować wpływ zmian temperatury otoczenia i napięcia zasilania na generator i częstościomierz, umożliwiając długotrwałe, nawet wielodniowe pomiary. Osiągana rozdzielczość pomiaru jest poniżej 1 μm, przy dokładności około 1%. Maksymalne ciśnienie hydrostatyczne, przy którym wykonano pomiary odkształcenia omawianym czujnikiem wynosiło 1,4 GPa w aparacie GCA-30. Trudno określić maksymalną wartość ciśnienia uniemożliwiającą pomiar takim czujnikiem. Na pewno, przy zastosowaniu czujnika referencyjnego, są to setki a nawet tysiące GPa.

Geotechnical Aspects of Revitalisation of Post-Mining Areas - An Example of the Adaptation of Katowice Hard Coal Mine for the New Silesian Museum / Geotechniczne aspekty rewitalizacji terenów pogórniczych - przykład adaptacji KWK "KATOWICE" na nowe muzeum śląskie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Cała, Marek; Ostręga, Anna

2013-06-01

The article presents the history of the Katowice Hard Coal Mine and the concept of revitalisation taking into consideration the historical development of the mine which today is closed. The concept accepted for realisation assumes adaptation of the post-mining area with its historical infrastructure for cultural functions, and namely for the construction of the New Silesian Museum. Basing the concept on the idea of minimum interference into the existing spatial layout of the former mine has had the result that the museum areas and garages have been designed under the surface of the area adjacent to the historic facilities of the mine. In relation therewith, it was necessary to carry out the works aimed at reinforcing foundations of the historic buildings and protecting the geotechnical pit slopes. The article presents the technological solutions applied to protect the historic buildings, the lift tower, and the excavations for new facilities of the Silesian Museum. Attention was drawn to the instability of the subsoil and of the rock mass due to previous mining operations conducted in the area, the need to adapt the protection technology to the existing conditions as well as the need of constant monitoring of geotechnical works underway.> It is emphasised that the presented investment is part of an ongoing process aimed at preserving the industrial part of the material cultural heritage of Upper Silesia, for centuries connected with hard coal mining and as such it stands a chance to become a showcase not only for Katowice but for the entire region of Silesia. W artykule przedstawiono historię Kopalni Węgla Kamiennego "Katowice" oraz koncepcję rewitalizacji uwzględniającą historyczną zabudowę nieczynnej już dziś kopalni. Przyjęta do realizacji koncepcja zakłada przystosowanie pogórniczego terenu wraz z zabytkową infrastrukturą dla funkcji kulturowych, a mianowicie budowy Nowego Muzeum Śląskiego. Siedziba Nowego Muzeum Śląskiego lokalizowana jest w południowej części terenu dawnej Kopalni "Katowice", na którym znajdują się zabytkowe obiekty przeznaczone do odrestaurowania i adaptacji dla nowych funkcji. Są to: - budynek maszyny wyciągowej Szybu "Warszawa" (MS-8), adaptowany dla celów gastronomicznych, - magazyn odzieżowy (MS-15), adaptowany dla celów wystawienniczych-Centrum Scenografii Polskiej, - wieża wyciągowa Szybu "Warszawa" (MS-79), adaptowana dla funkcji widokowych. Pozostała część terenu dawnej KWK "Katowice" wraz zabytkowymi obiektami, w miarę możliwości finansowych włączana będzie w kompleks Muzeum Śląskiego. Oparcie koncepcji na idei minimalnej ingerencji w urbanistyczny układ zabytkowej kopalni, a jednocześnie potrzeba zapewnienia odpowiednich przestrzeni wystawienniczych, administracyjnych i miejsc postojowych znalazły odzwierciedlenie w zastosowaniu następujących rozwiązań: - adaptacji historycznych obiektów dla funkcji wystawienniczych, gastronomicznych i widokowych; - ulokowania nowobudowanych obiektów pod powierzchnią terenu w bezpośrednim sąsiedztwie zabytkowych obiektów. W związku z powyższym koniecznym było wykonanie prac wzmacniających posadowienie historycznych budynków oraz geotechnicznych zabezpieczeń skarp wykopu. W artykule pokazano technologiczne rozwiązania jakie zastosowano dla zabezpieczenia zabytkowych budynków, wieży wyciągowej oraz wykopu pod nowe obiekty Muzeum Śląskiego. Geotechniczne metody zabezpieczenia poszczególnych obiektów zaprojektowano na podstawie rozpoznania warunków geologiczno-inżynierskich oraz wykonanych analiz, co pozwoliło na zaproponowanie rozwiązań optymalnych zarówno pod względem technicznym jak i ekonomicznym. Z uwagi na skomplikowane uwarunkowania geotechniczne i wartość obiektów znajdujących się w strefie oddziaływania wykopu, przewidziano zastosowanie technologii pozwalającej uzyskać efekt maksymalnego wzmocnienia wgłębnego masywu. Zaprojektowane technologie zabezpieczenia mają na celu: - wzmocnienie posadowienia zabytkowych obiektów i przeniesienie obciążeń na grunt poniżej dna wykopu; - umożliwienie wykonania wewnętrznego poziomu -1 poprzez pogłębienie części budynku maszynowni (MS-8) o jeden poziom; - zabezpieczenie geotechniczne ścian wykopu w rejonie historycznych budynków, - zapewnienie bezpieczeństwa pracy przez okres realizacji podziemnych części Nowego Muzeum Śląskiego jak również funkcjonowania obiektu po zakończeniu procesu rewitalizacji - konstrukcje oporowe przy budynku magazynu odzieży MS-15 i wieży wyciągowej MS-79 będą pełniły rolę docelowych ścian segmentów podziemnych. W artykule zwrócono uwagę na zróżnicowaną budowę geologiczną w rejonie inwestycji, różne obciążenie naziomu, a przede wszystkim na niepewność podłoża i masywu ze względu na wcześniej prowadzone roboty górnicze. Prowadzona przez 176 lat podziemna eksploatacja złóż węgla kamiennego spowodowała osłabienie masywu poprzez m.in. występowanie wkładek węgla kamiennego i stref uskokowych oraz prawdopodobnie starych zrobów. W zależności od rodzaju obiektu będącego przedmiotem zabezpieczenia, jak również konieczności dostosowania technologii zabezpieczenia do zastanych warunków zastosowano kilka rodzajów konstrukcji takich jak palisady czy też bariery mikropalowe stabilizowane kotwiami lub gwoździami. Z uwagi na charakter prac zabezpieczających, dokładność rozpoznania geologiczno-inżynierskiego oraz skalę zadania, projekt zabezpieczeń geotechnicznych miał charakter aktywny. Oznacza to, że rozwiązanie projektowe dostosowywano na bieżąco do faktycznie napotkanych warunków geologicznych. Ponadto podczas realizacji wszystkich prac zabezpieczających wykonywany był monitoring geotechniczny. Ze względu na zabytkowy charakter obiektów sąsiadujących z wykopem konieczny był również monitoring ich konstrukcji. Przedsięwzięcie realizowane jest przy wparciu Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Śląskiego na lata 2007-2013 oraz środków Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego. Zakończenie realizacji planuje się na 2013 r. Wartością dodaną opisanego przedsięwzięcia jest fakt ulokowania nowej siedziby Muzeum Śląskiego na terenie dawnej Kopalni "Katowice". Zabytkowa zabudowa dawnej Kopalni sama w sobie tworzy "żywe muzeum" górnictwa węglowego. Poza ekspozycjami związanymi z malarstwem, rzeźbą itp., w muzeum planuje się prezentować również przemysłowe dziedzictwo kulturowe Górnego Śląska. Rozpoczęto już gromadzenie eksponatów. Dlatego w artykule podkreślono, że opisana inwestycja wpisuje się w działania na rzecz zachowania przemysłowej części materialnego dziedzictwa kulturowego Górnego Śląska, od wieków związanego górnictwem węgla kamiennego i ma szansę stać się wizytówką nie tylko Katowic, ale i regionu śląskiego.

The Application of Modern Techniques and Measurement Devices for Identification of Copper Ore Types and Their Properties / Wykorzystanie nowoczesnych technik i urządzeń pomiarowych do identyfikacji typów rud miedzi i ich właściwości

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Krawczykowska, Aldona; Trybalski, Kazimierz; Krawczykowski, Damian

2013-06-01

The paper concerns the application of modern methods and research techniques for investigations of copper ore properties. It presents the procedure and tools which, when put together, can constitute a source of information on properties of different products of processing and, simultaneously, can be used in the process control and optimization. The copper ore of one of the branches of the KHGM Polska Miedz plc was investigated. The ore samples represented each of the three lithological types occurring in the Polish deposits, i.e. carbonate, shale and sandstone ores. The paper presents the results of microscopic analyses, image analysis of scanning photographs and application procedures of the obtained information for the identification of ore types (application of neuron networks to the recognition of lithological compositions). The present publication will present sample results of modelling of classification identifying two types of ores, i.e. carbonate-shale and sandstone. Summing up the predictions of ore type fractions in respective mixtures for the considered problem of classification it can be stated that the prediction results are good and confirm the lithological predominance of certain ore types in the investigated mixtures. The experimental part comprised the determination of mineralogical and lithological composition of ores (optical microscope) and also elemental composition in the microareas of analysed samples (scanning microscope). Next, the image analysis was performed and subsequently the models classifying the ore types were made. W rudzie miedzi przerabianej w zakładach wzbogacania O/ZWR KGHM Polska Miedź S.A. można wyróżnić trzy typy litologiczne: rudę węglanową, łupkową i piaskowcową. Typy te różnią się właściwościami między innymi takimi jak: rodzaj i zawartość minerałów miedzi, rodzaj minerałów nieużytecznych, zawartość miedzi, twardość i podatność na rozdrabnianie, ale także wielkością i kształtem ziaren minerałów miedzionośnych oraz rodzajem ich skupień i wpryśnięć. Niezwykle istotne jest właściwe rozpoznanie rudy pod względem petrograficzno-mineralogicznym. Znajomość właściwości przerabianej rudy pozwala na pełniejsze jej wykorzystanie poprzez właściwe prowadzenie i sterowanie procesami, dobór ich parametrów takich m.in. jak: czas mielenia, parametry klasyfikacji, rodzaj odczynników flotacyjnych, czas flotacji. W artykule przedstawiono wyniki przeprowadzonych analiz mikroskopowych, analizy obrazów zdjęć skaningowych oraz procedury wykorzystania otrzymanych informacji do identyfikacji typów rud (zastosowanie sieci neuronowych do rozpoznawania składów litologicznych). W badaniach wykorzystano rudę miedzi, pochodzącą z jednego z zakładów górniczych KGHM Polska Miedź S.A. Pobrane próbki rudy reprezentowały każdy z trzech typów litologicznych występujących w krajowych złożach: węglanową, łupkową oraz piaskowcową. Przeprowadzono ilościową analizę mineralogiczno-petrograficzną przy pomocy mikroskopu optycznego w świetle odbitym, a wyniki przedstawiono w tabelach 1 i 2. Wyniki te określają ilościowo stopień uwolnienia i zrosty dla jednego rodzaju minerału. Pokazano także przykładowe zdjęcia mikroskopowe zgładów poszczególnych typów litologicznych rud oraz próbek proszkowych tych typów (rys. 1 i 2). W kolejnym etapie badań wykorzystano skaningowy mikroskop elektronowy. Zdjęcia morfologii próbek uzyskane z mikroskopu elektronowego (obrazy SEM) były przedmiotem komputerowej analizy obrazu, umożliwiającej mikrostrukturalną klasyfikację ilościową typów rud. Analizowano wszystkie próbki poszczególnych typów litologicznych rudy miedzi: węglanowej, łupkowej i piaskowcowej oraz mieszanki tych typów w trzech klasach ziarnowych: 0÷45 μm, 45÷71 μm i 71÷100 μm. Celem przekształceń wykorzystanych w procedurze komputerowej analizy obrazu jest otrzymanie poprawnie posegmentowanego obrazu binarnego, który umożliwiałby wyróżnienie badanych obiektów - pojedynczych (poszczególnych) ziaren oraz tła, a następnie wykonanie pomiarów parametrów zbinaryzowanych obiektów. Spośród dużej ilości parametrów dostępnych w używanym oprogramowaniu do identyfikacji typów rud wybrano najważniejsze z punktu widzenia opisu ziaren. Obok parametrów opisujących podstawowe właściwości geometryczne tj. pole powierzchni, wysokość, szerokość, średnice Feret'a, oraz opisujących kształt ziaren, np. współczynniki wypełnienia, kolistości, wybrano parametry szarości obiektów. W tabeli 3 podano wartości statystyczne zmiennych wykorzystywanych w obliczeniach modelowych, dla jednego z materiałów. Do analizy uzyskanych danych wykorzystano sieci neuronowe. W niniejszej publikacji przedstawiono przykładowe wyniki modelowania dla zagadnienia klasyfikacji identyfikującego dwa typy rud: węglanowo-łupkową i piaskowcową. Połączenie rud: węglanowej i łupkowej w jeden typ ma swoje technologiczne uzasadnienie. Obliczenia modelujące wykonano przy użyciu komputerowego programu do modelowania Statistica Neural Networks firmy StatSoft. W tabeli 4 i 5 przedstawiono charakterystyki ostatecznych najskuteczniejszych modeli sieci neuronowych klasyfikujących typy rud. Ogólnie modele sieci neuronowych, realizujące zagadnienie klasyfikacji typów rud, charakteryzowały się wysoką jakością działania oraz małymi błędami sieci dla poszczególnych podzbiorów danych (uczącego, walidacyjnego i testowego). Świadczy to o ich wysokiej stabilności i pewności działania w przypadku uruchamiania sieci na nowych zbiorach danych. Weryfikacja zdolności predykcyjnych najskuteczniejszych modeli sieci neuronowych polegała na uruchomieniu sieci na nowych danych charakterystycznych dla poszczególnych mieszanek, oraz na porównaniu i ocenie uzyskanych przewidywań z rzeczywistymi udziałami poszczególnych typów rud miedzi w analizowanych mieszankach. Na rysunkach 6 i 7 przedstawiono wyniki przewidywań udziałów odmian litologicznych rud miedzi w mieszankach. Podsumowując przewidywania udziałów typów rud w poszczególnych mieszankach dla rozważanego zagadnienia klasyfikacji można stwierdzić, że wyniki przewidywań są dobre i potwierdzają przewagę litologiczną określonych odmian rud w badanych mieszankach. Szczególnie istotny z technologicznego punktu widzenia jest wysoki stopień trafności przewidywań typów rud dla szerokiej klasy ziarnowej, która odpowiada zazwyczaj rzeczywistemu składowi ziarnowemu nadawy do procesu flotacji. Trafność tych przewidywań jest większa dla mieszanek z przewagą rudy piaskowcowej.

Application of Relevance Maps in Multidimensional Classification of Coal Types / Zastosowanie Map Odniesienia W Wielowymiarowej Klasyfikacji Typów Węgla

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Niedoba, Tomasz

2015-03-01

Multidimensional data visualization methods are a modern tool allowing to classify some analyzed objects. In the case of grained materials e.g. coal, many characteristics have an influence on the material quality. In case of coal, apart from most obvious features like particle size, particle density or ash contents there are many others which cause significant differences between considered types of material. The paper presents the possibility of applying visualization techniques for coal type identification and determination of significant differences between various types of coal. Author decided to apply relevance maps to achieve this purpose. Three types of coal - 31, 34.2 and 35 (according to Polish classification of coal types) were investigated, which were initially screened on sieves and then divided into density fractions. Then, each size-density fraction was chemically analyzed to obtain other characteristics. It was stated that the applied methodology allows to identify certain coal types efficiently and can be used as a qualitative criterion for grained materials. However, it was impossible to achieve such identification comparing all three types of coal together. The presented methodology is new way of analyzing data concerning widely understood mineral processing. Surowce mineralne, które podlegają wzbogacaniu w celu ich lepszego wykorzystania mogą być (charakteryzują się) charakteryzowane wieloma wskaźnikami opisującymi ich, interesujące przeróbkarza, cechy. Podstawowymi cechami są wielkość ziaren oraz ich gęstość, które decydują o przebiegu rozdziału zbiorów ziaren (nadaw) i efektach takiego rozdziału. Rozdział prowadzi się z reguły, w celu uzyskania produktów o zróżnicowanych wartościach średnich wybranej cechy, która zwykle charakteryzowana jest zawartością określonego składnika surowca wyznaczoną na drodze analiz chemicznych. Takie podejście do surowca mineralnego prowadzi do potraktowania go jako wielowymiarowego wektora X = [X1,..., Xn]. Zasadniczym problemem jest także wybór jednostki populacji generalnej (ziarno, jednostka objętości lub masy), co może decydować o kierunkach charakteryzowania wielowymiarowych powiązań cech wektora X. Takimi kierunkami charakteryzowania mogą być: - wielowymiarowe rozkłady wektora losowego X wraz ze wszystkimi konsekwencjami metody (Lyman, 1993; Niedoba, 2009; 2011; Olejnik et al., 2010; Niedoba i Surowiak, 2012); - wielowymiarowe równania regresji wraz z analizą macierzy współczynników korelacji liniowej oraz korelacji cząstkowej (Niedoba, 2013b); - analiza czynnikowa (Tumidajski, 1997; Tumidajski and Saramak, 2009); - metody wielowymiarowej wizualizacji danych. W artykule zastosowano nowoczesną metodę wizualizacji wielowymiarowych danych - metodę tzw. map odniesienia (z ang. relevance maps). Aby zastosować ww. metodę przeprowadzono doświadczenia na trzech typach węgla, pobranych z trzech kopalni węgla kamiennego, zlokalizowanych w Górnośląskim Okręgu Przemysłowym. Były to węgle typu 31, 34.2 i 35, według polskiej klasyfikacji węgli. Każdą z pobranych prób poddano rozdziałowi na klasy ziarnowe a następnie każdą z klas ziarnowych rozdzielono na frakcje densymetryczne za pomocą rozdziału w roztworze chlorku cynku. Tak otrzymane klaso-frakcje przebadano chemiczne ze względu na wybrane parametry jakościowe węgla. Były to takie cechy jak: ciepło spalania, zawartość popiołu, zawartość siarki, zawartość substancji lotnych oraz miąższość materiału. Otrzymano w ten sposób zestaw siedmiu danych dla każdej klasy ziarnowej i każdego typu węgla. Stanowił on swoisty siedmiowymiarowy zbiór, który postanowiono zobrazować za pomocą techniki wizualizacji bazującej na tzw. mapach odniesienia. W metodzie map odniesienia na płaszczyźnie służącej do wizualizacji danych zostają rozmieszczone specjalne punkty zwane punktami odniesienia, reprezentujące poszczególne cechy. Do każdej cechy (współrzędnej) zostaje przyporządkowany punkt odniesienia reprezentujący tą cechę. Czyli przy danych 7-wymiarowych umieszczamy na płaszczyźnie 7 takich punktów odniesienia reprezentujących poszczególne współrzędne. Rozkład punktów reprezentujących przedstawiane wielowymiarowe dane odzwierciedla relacje pomiędzy tymi danymi a cechami. Im bardziej i-ta cecha występuje w danym obiekcie (czyli i-ta współrzędna ma większą wartość), tym bliżej powinien leżeć punkt reprezentujący dany obiekt względem punktu odniesienia reprezentującego i-tą cechę (współrzędną). W ten sposób każdy punkt odniesienia reprezentujący daną cechę, dzieli płaszczyznę na obszary bardziej oraz mniej zależne od cechy nr i (mniej oraz bardziej odległe od punktu odniesienia reprezentującego i-tą cechę). Dokładny opis algorytmu przedstawiono w podrozdziale 3 artykułu. Za pomocą omawianej metody dokonano wizualizacji danych dotyczących przedstawionych typów węgla. Uzyskane rezultaty przedstawiono na rysunkach 1-9. Widoki te pokazują sposób, w jaki 7-wymiarowe dane zostają przekształcone przy pomocy mapy odniesienia do dwóch wymiarów. Algorytm wizualizacji przy użyciu mapy odniesienia działa tak by pomimo znacznej redukcji liczby wymiarów, w jak największym stopniu odległości pomiędzy punktem reprezentującym konkretny wektor danych a punktami odniesienia zależały od współrzędnych tego wektora danych. W ten sposób na ekranie 2-wymiarowym, możemy zobaczyć istotne cechy danych 7-wymiarowych. Na rysunkach 1-4 widać, w jaki sposób wzrasta grupowanie punktów reprezentujących trzy różne klasy węgla (31, 34.2 oraz 35) wraz ze wzrostem parametru ITER. Widać, że punkty będące obrazami danych reprezentujących te same klasy węgla zaczynają zajmować osobne podobszary oraz zaczynają się grupować. Jednak w niektórych częściach przestrzeni obrazy punktów reprezentujących różne klasy węgla zachodzą na siebie. Przez to nie możemy na podstawie tych rysunków stwierdzić, że analizowane dane pozwalają na prawidłową klasyfikację typów węgla. W celu uzyskania bardziej czytelnych wyników postanowiono przedstawić przy pomocy mapy odniesienia, te same dane w nieco inny sposób. Postanowiono przeanalizować dane reprezentujące różne typy węgla parami. Rysunek 5 przedstawia widok uzyskany dla danych reprezentujących typy węgla 34.2 oraz 35. Widać na nim czytelnie, że obrazy punktów reprezentujących próbki węgla typu 34.2 gromadzą się w skupiskach, które łatwo można odseparować od skupisk obrazów punktów reprezentujących próbki węgla 35. Podobne obserwacje dokonano na podstawie rysunków 6 i 7, gdzie przedstawiono parami, odpowiednio, węgle typu 31 i 34.2 oraz 31 i 35. Przeprowadzona wizualizacja wielowymiarowa przy użyciu map odniesienia pozwala więc stwierdzić, że informacje zawarte w analizowanych siedmiowymiarowych danych są wystarczające do prawidłowej klasyfikacji typów węgla 31, 34.2 oraz 35.

Free Surface of the Liquid-Gas Phase Separation as a Measuring Membrane of a Device for Measuring Small Hydrostatic Pressure Difference Values / Powierzchnia Swobodna Rozdziału Faz Ciecz-Gaz Jako Membrana Pomiarowa Urządzenia Do Pomiaru Małych Wartości Różnicy Ciśnienia Hydrostatycznego

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Filipek, Wiktor; Broda, Krzysztof; Branny, Marian

2015-03-01

To obtain a correct reading of fluid flow through a porous medium, it is necessary to know the pressure distribution. While in the case of large Reynolds numbers (turbulent flows) finding pressure measurement devices on the market is not a major problem, there are currently no available devices with sufficient accuracy for measurement of laminar flows (i.e. for Re numbers (Bear, 1988; Duckworth, 1983; Troskolański, 1957) in the range from 0.01 to 3). The reasons of this situation has been discussed in a previous articles (Broda & Filipek, 2012, 2013). Therefore, most of the work on this issue relates to testing velocity distribution of the filter medium (Bear, 1988) or pressure distribution at high hydraulic gradient levels (Trzaska & Broda, 1991, 2000; Trzaska et al., 2005). The so-called measurements of the lower limit of the applicability of Darcy's law for liquid, as well as determining a threshold hydraulic gradient J0 (Bear, 1988) tend to cause especially great difficulty. Such measurements would be particularly important application in determining the infiltration of water into the mine workings, filtering through the foundations of buildings, etc. For several years, the authors (Broda & Filipek, 2012, 2013) have been engaged in the development of methods and measuring instruments (patent applications: P.407 380 and P.407 381), which would allow for measurement of hydrostatic pressure (differences) below 1 Pa. In the course of research, a new concept of methodology for measuring low values of hydrostatic pressure differences was developed, which is the subject of this article. This article seeks to introduce a new concept of using the free surface of liquid-gas separation as the measuring membrane of a device used in measurement of small values of hydrostatic pressure. The focus is mainly on the possibility of building such a device - describing the technical difficulties that occurred during the execution of the idea. Consequently, less attention was paid to the broader considerations related to uncertainty of the proposed method's measurements, due to the authors' awareness that this is the first prototype of such a device and, on the basis of this experience, another one will be built and tested. The observations and numerical analysis of the image formed on the screen by the passage of a laser beam through the free surface of the liquid-gas separation show that at low values of pressure difference, the bubble acts as a membrane shifting in the direction of lower pressure, in such way that the displacement is proportional to the pressure difference at both ends of the bubble. The proprietary method of numerical data processing presented in this article, based on analysis of the intensity of color change in a frame moving along a selected line outside of visual changes in the image of the laser beam after passing through the test structure, provided a tool to create first mathematical models to describe the observed changes (2),(3). Presented in this article method of measuring the difference between the free surface levels in two containers, and hence the measurement of hydrostatic pressure difference provides a new tool for laboratory measurements in the fields of science, which were previously unattainable. Do poprawnego opisu przepływu płynu przez ośrodek porowaty niezbędna jest znajomość rozkładu ciśnienia. O ile dla dużych liczb Reynoldsa (przepływy turbulentne) pomiar ciśnienia dostępnymi na rynku przyrządami nie stanowi większego problemu, to dla przepływów laminarnych cieczy (tj. dla liczb Re (Bear, 1988; Duckworth, 1983; Troskolański, 1957) z zakresu 0.01 do 3) nie ma na rynku przyrządów o wystarczającej dokładności. Przyczyny powodujące taką sytuację zostały omówione w poprzednich opracowaniach (Broda i Filipek, 2012, 2013), Dlatego większość prac dotyczących tego zagadnienia dotyczy badań rozkładu prędkości medium filtrującego przez badany ośrodek (Bear, 1988) lub rozkładu ciśnienia przy wysokich spadkach hydraulicznych (Trzaska i Broda, 1991, 2000; Trzaska i in., 2005). Zwłaszcza pomiary w zakresie tzw. dolnej granicy stosowalności prawa Darcy'ego dla cieczy oraz dotyczące określenia progowego spadku hydraulicznego J0 (Bear, 1988) sprawiają wielkie trudności. Pomiary takie miałyby duże znaczenie aplikacyjne zwłaszcza przy określaniu infiltracji wody do wyrobisk górniczych, filtracji przez fundamenty budowli itp. Autorzy od kilku lat (Broda i Filipek, 2012, 2013) zajmują się opracowaniem metody oraz przyrządu pomiarowego (wnioski patentowe: P.407 380 i P.407 381) pozwalających na pomiary wartości ciśnienia (różnicy ciśnienia) hydrostatycznego poniżej 1 Pa. W tym okresie opracowali nową metodę pomiaru, skonstruowali stanowisko badawcze i przeprowadzili pomiary różnicy ciśnień hydrostatycznych z dokładnością do 0.5 Pa znacznie ograniczając zjawisko histerezy (Broda i Filipek, 2012) (wniosek patentowy: P.407 380). W oparciu o zdobyte doświadczenie prace kontynuowano opracowując metodę pomiaru i budując nowe stanowisko do pomiaru bardzo małych różnic ciśnień z kompensacją wpływu ciśnienia atmosferycznego o dużo prostszej budowie, co znacząco zwiększyło dokładność i wiarygodność pomiarów (Broda i Filipek, 2013) (wniosek patentowy: P. 407 381). W trakcie prac badawczych narodziła się nowa koncepcja metodologii pomiaru niskich wartości różnicy ciśnienia hydrostatycznego, która jest przedmiotem niniejszego artykułu. Na rysunku 1 przedstawiono zdjęcie stanowiska pomiarowego służącego do określenia wpływu zmiany wartości różnicy ciśnienia hydrostatycznego na kształt a co za tym idzie przemieszczenie powierzchni swobodnej rozdziału faz ciecz-gaz, oraz omówiono jego budowę zwracając uwagę na istotne szczegóły konstrukcyjne. Przedstawiono także sposób kalibrowania przyrządu, wykonywania i obróbki zdjęć fotograficznych w celach pomiarowych z wykorzystaniem napisanego w języku Delphi autorskiego programu do obróbki numerycznej zdjęć. Występujące trudności ilustruje rysunek 2 przedstawiający przesunięcie linii odniesienia w trzech kolejno po sobie wykonanych zdjęciach. Następnie omówiono sposób przygotowania stanowiska do pomiarów oraz sposób ich przeprowadzania czego ilustracją są rysunki 3 i 4. Przedstawiono występujące problemy oraz zastosowane sposoby ich rozwiązania. Zarejestrowany przykładowy obraz po przejściu promienia lasera przez badaną strukturę dla wybranych wartości różnicy ciśnień hydrostatycznych uzyskany za pomocą kulek ceramicznych przedstawiono na rysunku 5. Rysunek 6 wyjaśnia metodę obróbki numerycznej zdjęć w oparciu o autorski program i zależności (1),(2),(3). Na rysunkach 7 i 9 zestawiono otrzymane krzywe zmienności intensywności barw uzyskane w trakcie opracowania numerycznego. Zwrócono także uwagę na rozkład zmian intensywności barw dla różnicy między powierzchniami swobodnymi cieczy w cylindrach (Rys. 8-11) dla wybranych serii pomiarowych. W dalszej części artykułu dokonano analizy otrzymanych obrazów zwracając uwagę na włączenie metody transformacji Fouriera lub "Falkowej" (Ziółko, 2000) do numerycznej analizy posiadanych danych (Rys. 12-14). Na rysunku 12 pokazano wybrane trzy zależności opisujące zmienność natężania barwy w funkcji położenia ramki (1), dla których dokonano transformacji Fouriera według zależności (3). Analizy dokonano metodą arytmetyczna Perry'ego (Ziółko, 2000) w okienku o szerokości n = 2300 przyjmując jako położenie startowe wartość x = 1600. Rysunek 13 przedstawia wartości współczynnika Ak a rys.14 przedstawia wartości kąta przesunięcia jk dla pierwszych 58 harmonicznych. Prace nad udoskonaleniem metody trwają. W dalszej części artykułu autorzy podsumowują osiągnięte wyniki zwracając uwagę na uzyskaną precyzję pomiarów oraz korzystne zastosowanie powierzchni swobodnej rozdziału faz ciecz-gaz jako membrany pomiarowej urządzenia do pomiaru małych wartości różnicy ciśnienia hydrostatycznego (Rys. 15-16) sugerując wprowadzenie do analizy trzeciego wymiaru co wiąże się z koniecznością kosztownej modernizacji stanowiska pomiarowego.

New Criteria to Assess Seismic and Rock Burst Hazard in Coal Mines / Nowe Kryteria Dla Oceny Zagrożenia Sejsmicznego I Tąpaniami W Kopalniach Węgla Kamiennego

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Mutke, Grzegorz; Dubiński, Józef; Lurka, Adam

2015-09-01

The paper presents new criteria of seismic and rock burst hazard assessment in Polish hard coal mines where longwall mining system is common practice. The presented criteria are based on the results of continuous recording of seismic events and analysis of selected seismological parameters: spatial location of seismic event in relation to mining workings, seismic energy, seismic energy release per unit coal face advance, b-value of Gutenberg-Richter law, seismic energy index EI, seismic moment M0, weighted value of peak particle velocity PPVW. These parameters are determined in a moving daily time windows or time windows with fixed number of seismic tremors. Time changes of these parameters are then compared with mean value estimated in the analyzed area. This is the basis to indicate the zones of high seismic and rock burst hazard in specific moment in time during mining process. Additionally, the zones of high seismic and rock burst hazard are determined by utilization of passive seismic tomography method. All the calculated seismic parameters in moving time windows are used to quantify seismic and rock burst hazard by four level scales. In practice, assessment of seismic and rock burst hazard is used to make daily decision about using rock burst prevention activities and correction of further exploitation of monitored coal panel. Zagrożenie sejsmiczne i związane z nim genetycznie zagrożenie tąpnięciem w dalszym ciągu należą do najgroźniejszych zagrożeń naturalnych występujących w polskich kopalniach węgla kamiennego. W ostatnich latach w kopalniach Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW) rocznie rejestrowano 1000÷1500 wstrząsów o energii sejsmicznej Es ≥ 1·105J (magnituda lokalna ML ≥ 1.7), a najsilniejsze z nich osiągały energię Es = 4 ·109J (ML = 4.1). W latach 1991-2010 odnotowano w GZW 101 tąpnięć, z których około 66% miało miejsce w wyrobiskach chodnikowych, powodując ich uszkodzenia lub całkowite zniszczenie, a w niektórych przypadkach również wypadki śmiertelne. Przedstawiono podstawowe parametry sejsmologiczne stosowane w kraju i w świecie do oceny zagrożenia sejsmicznego. Opisano podstawowe zasady metody kompleksowej oceny stanu zagrożenia tąpnięciem, w skład której wchodzi metoda sejsmologiczna bieżącej (pomiarowej) oceny stanu zagrożenia. Od wielu lat, wraz z ciągłym rozwojem bazy aparaturowej i możliwości w zakresie cyfrowej rejestracji sejsmogramów oraz przetwarzania i interpretacji danych pomiarowych wzrasta znaczenie metod sejsmicznych, które są dzisiaj powszechnie stosowane w polskich kopalniach zagrożonych tąpaniami. Ciągła obserwacja zjawisk sejsmicznych indukowanych w trakcie rozwoju procesu eksploatacji pokładów węgla umożliwiła, w oparciu o zgromadzoną bazę danych, opracowywanie nowych kryteriów zagrożenia sejsmicznego oraz zagrożenia tąpnięciem, które winny wyraźnie poprawić efektywność metody sejsmologii górniczej. W artykule przedstawiono nowe kryteria oceny stanu bieżącego zagrożenia tąpaniami zaproponowane do stosowania w polskich kopalniach węgla kamiennego, które prowadzą eksploatację systemem ścianowym. Kryteria te są oparte na wynikach ciągłej rejestracji sejsmologicznej, połączonej z bieżącą analizą zarejestrowanych wstrząsów i obliczaniem wybranych parametrów sejsmologicznych. Parametry te to położenie ognisk wstrząsów w stosunku do wyrobisk eksploatacyjnych, energia sejsmiczna wstrząsów, suma energii sejsmicznej wyzwolona na każde 5m postępu ściany eksploatacyjnej, wartość wagowanego parametru amplitudy prędkości drgań PPVW, moment sejsmiczny M0, indeks energii EI oraz parametr b rozkładu wstrząsów według relacji Gutenberga-Richtera. Wartości powyższych parametrów są określane dla każdej doby lub w przesuwających się co dobę oknach czasowych lub oknach zawierających określoną liczbę wstrząsów, a następnie porównywane, raz na dobę, z ich wartościami średnimi wyznaczonymi dla obserwowanego rejonu eksploatacji lub z opracowanymi wartościami kryterialnymi. W ten sposób wyznaczane są, dla danego momentu czasu, strefy w których możne wystąpić potencjalnie wysokie zagrożenie sejsmiczne i zagrożenie tąpaniami. Ponadto, w strefach o podwyższonym naprężeniu oraz w strefach o skomplikowanej sytuacji górniczo-geologicznej, charakteryzujących się zaszłościami starej eksploatacji oraz zaburzeniami geologicznycmi, wykonywane są dodatkowo doraźne obliczenia pola prędkości fal sejsmicznych z wykorzystaniem metody tomografii pasywnej. Należy podkreślić, że wszystkie obliczane wartości powyższych parametrów są skwantyfikowane i określają wartości kryterialne w czterostopniowej skali oceny stanu zagrożenia sejsmicznego i zagrożenia tąpnięciem (tabela 2). Stopnie zagrożenia zostały skwantyfikowane w oparciu wyniki pomiarów sejsmologicznych wykonywanych na bieżąco w sposób ciągły i są wyrażone w formie kryteriów empirycznych, opracowanych na podstawie analizy dużego zbioru danych sejsmicznych oraz obserwacji makroskopowych w wyrobiskach górniczych. Należy podkreślić, że w czasie występowania wysokich stanów zagrożenia sejsmicznego lub zagrożenia tąpnięciem, opracowana metoda pozwala wyznaczyć obszary o podwyższonym stanie zagrożenia, umożliwiając zaprojektowanie i zastosowanie odpowiedniej w miejscu i czasie profilaktyki tąpaniowej. Ważnym aspektem w ocenie stanu zagrożenia sejsmicznego i tąpaniami jest problem ciągłego przemieszczania się stref zagrożenia (stref podwyższonych naprężeń) w czasie prowadzonej eksploatacji. Dla uchwycenia nie tylko miejsc potencjalnego zagrożenia, ale również określenia w jakim momencie czasu pojawia się strefa potencjalnego zagrożenia, zaproponowano analizę parametrów kryterialnych w przesuwających się oknach czasowych z dobowym raportowaniem wyników. W artykule przedstawiono dotychczasowe kryteria oceny stanu zagrożenia tąpnięciem - tabela 1 (Barański i in., 2007), stosowane aktualnie przez większość kopalń w polskim górnictwie węglowym. Kryteria te w części przypadków nie prowadziły do zadawalających i w pełni wiarygodnych wskazań, ze względu na małą liczbę analizowanych parametrów sejsmologicznych oraz brak sekwencyjnej analizy ich zmian w czasie prowadzonej eksploatacji. Wady te uwzględnia nowe podejście metodyczne do oceny stanu zagrożenia. Nowe kryteria oceny stanu zagrożenia sejsmicznego i zagrożenia tąpnięciem przedstawiono w tabeli 2. Zakwalifikowanie do określonego stanu zagrożenia wymaga spełnienia wartości kryterialnych przez więcej niż połowę parametrów sejsmicznych, przypisanych do określonego stanu zagrożenia i rodzaju wyrobiska. Skuteczność przedstawionych nowych kryteriów oceny stanu sejsmicznego i zagrożenia tąpnięciem, opartych o sekwencyjną analizę wybranych parametrów kryterialnych w przemieszczających się co dobę oknach czasowych, została pokazana na przykładach obliczeniowych rzeczywistych sytuacji pomiarowych uzyskanych podczas eksploatacji pokładu węgla 510 ścianą nr. 6 oraz pokładu 503 ścianą nr. 3 w KWK Bobrek-Centrum. Przeprowadzono dyskusję opracowanych kryteriów dowodząc, że stosowanie do oceny stanu zagrożenia tąpaniami różnych parametrów wstrząsów jest niezbędne, aby na bieżąco obserwować to zagrożenie w zależności od różnych mechanizmów wstrząsów i dla różnych sytuacji górniczo-geologicznych. Analiza jednego parametru kryterialnego może często doprowadzić do błędnych wniosków i niskiej wiarygodności wykonanej oceny stanu zagrożenia. Z tej przyczyny w najnowszej wersji metody sejsmologicznej zaproponowanej do stosowania w polskich kopalniach węgla kamiennego, uwzględniono pięć niezależnych parametrów sejsmologicznych opisanych w tabeli 2.