Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Jarosław Ślizowski, Kazimierz Urbańczyk Długotrwała stateczność komór w kopalniach soli kamiennej Wstępne wyniki symulacji geomechanicznych wielkiej komory.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Jarosław Ślizowski, Kazimierz Urbańczyk Długotrwała stateczność komór w kopalniach soli kamiennej Wstępne wyniki symulacji geomechanicznych wielkiej komory."— Zapis prezentacji:

1 Jarosław Ślizowski, Kazimierz Urbańczyk Długotrwała stateczność komór w kopalniach soli kamiennej Wstępne wyniki symulacji geomechanicznych wielkiej komory solnej

2 Poszukujemy pod ziemią miejsca na zbiornik ciekłego argonu do detekcji neutrin. Czy możliwe jest ulokowanie takiego wyrobiska w kopalni soli na głębokości rzędu m ppt.? Przewidywana objętość zbiornika m 3 żywotność – 30 lat

3 Komory w KPMG Mogilno

4 Komory w wysadzie Góra

5 Sól kamienna stanowi ośrodek reologiczny sprężysto – plastyczno - lepki Decydującą rolę mają odkształcenia pełzania Które rozwijają się w czasie nawet przy niezmienionym poziomie naprężeń.

6 Schematyczny przebieg próby pełzania dla różnych obciążeń < 20% R c > 40% R c

7 Szybkość pełzania i wytrzymałość długotrwała są określone równaniami typu: F({ }, { }, t, T, ) = 0 { } - naprężenia (tworzące tensor drugiego rzędu) { } - odkształcenia (tworzące tensor drugiego rzędu) t - czas T - temperatura - parametry strukturalne i wilgotność

8 Wstępna analiza stateczności takiego wyrobiska w złożu soli wykonana została w r w IGSMiE PAN Rozpatrzono : 2 kształty wyrobiska 2 warianty współczynników w prawie pełzania daje to 4 modele Obliczenia wykonano dla 7 głębokości spągu komory od 400 do 1000 m ppt. Razem 28 wariantów obliczeniowych

9 Odkształcenia pełzania (1) ef - naprężenie efektywne (Hubera) s ij - dewiator naprężeń - szybkość odkształceń pełzania efektywnych dt - przedział czasowy

10 Odkształcenia pełzania (2) Q - wolna energia aktywacji, R - 8,3144 J mol-1K-1 – stała gazowa, T - temperatura w skali bezwzględnej [°K], A, n - stałe empiryczne Prawo Nortona (pełzanie stacjonarne)

11 Odkształcenia pełzania (3) Q/R = 5500 K T = 0.03 H K Model 1, 3 A = n = 3.5 Model 2, 4 A = n = 5.0 Przyjęte wartości:

12 Rozpatrywane kształty komory położenie spągu: 400 m ppt. 500 m ppt. 600 m ppt. 700 m ppt. 800 m ppt. 900 m ppt m ppt.

13 Maksymalne wartości początkowych ef i ef w stropie komory H [m ppt] Naprężenie efektywne [Mpa]Odkształcenie efektywne [] Model 1 i 2Model 3 i 4Model 1 i 2Model 3 i

14 Rozkład początkowy odkształceń efektywnych (sprężysto-plastyczny) komora posadowiona 1000 m ppt. Wariant 1 i 2Wariant 3 i 4 ef modele 1 i 2 modele 3 i m ppt.700 m ppt.400 m ppt.

15 Rozkład początkowy odkształceń efektywnych (sprężysto-plastyczny) komora posadowiona 1000 m ppt. ef MPa modele 1 i 2 modele 3 i m ppt.700 m ppt.400 m ppt.

16 Zmiana w czasie maksymalnych szybkości odkształceń efektywnych w stropie komory

17 Zmiana w czasie maksymalnych naprężeń efektywnych w stropie komory

18 Maksymalne wartości po 15 latach ef w stropie komory H [m ppt] Szybkość odkształceń efektywnych []/rok Model 1Model 2Model 3Model ,310,150,440, ,700,330,960, ,300,651,991, ,451,253,912, ,482,357,344, ,954,4113,138, ,618,3722,3716,89

19 Maksymalne wartości po 15 latach ef w stropie komory H [m ppt] Naprężenie efektywne [Mpa] Model 1Model 2Model 3Model ,736,617,427, ,927,398,807, ,128,1810,278, ,398,9811,859, ,759,8313,5111, ,1910,7915,1712, ,6511,8616,8313,61

20 model 1 model 2 ef []/rok 1000 m ppt.700 m ppt.400 m ppt.

21 model 3 model m ppt.700 m ppt.400 m ppt. ef []/rok

22 model 1 model m ppt.700 m ppt.400 m ppt. ef MPa

23 model 3 model m ppt.700 m ppt.400 m ppt. ef MPa

24 Wpływ głębokości na maksymalną szybkość odkształceń efektywnych w stropie komory

25 Wpływ głębokości na maksymalne naprężenie efektywne w stropie komory

26 Wytrzymałość krótkotrwała w testach konwencjonalnego 3-osiowego ściskania w zależności od ciśnienia bocznego

27 Odkształcenie niszczące w testach konwencjonalnego 3-osiowego ściskania w zależności od ciśnienia bocznego

28 Kryteria wytrzymałościowe naprężeniowe 3 > 0 odkształceniowe (4)

29 Wpływ głębokości na stateczność komory (1)

30 Wpływ głębokości na stateczność komory (2)

31 Maksymalne głębokości bezpieczne wg kryteriów KrytW.kryt. Głębokość Model 1Model 2Model 3Model > a b

32 Końcowe konkluzje Możliwe wykonanie rozpatrywanej komory do głębokości ok. 700 m ppt. (zawsze), Na głębokości ok m ppt. tylko w razie korzystnych własności górotworu solnego i przy zastosowaniu zabezpieczeń, W razie zainteresowania wykonaniem komory, potrzebne są badania geomechaniczne (w tym reologicznych) prób z miejsca lokalizacji komory i wszechstronna analiza dotychczasowych badań i pomiarów in situ.

33 Badania wytrzymałościowe i testy pełzania w warunkach 3-osiowego wydłużania prób (CTE), Próbne modelowania zachowania się istniejących już wyrobisk, Opracowanie prawa pełzania dla skał w sąsiedztwie komory i kryterium wytężeniowego, Konieczne badania

34 Szanse sukcesu ? Spore, biorąc pod uwagę: W obliczeniach kryteria stateczności były bardzo ostre Pod solą i ponad solą zalegają warstwy sztywne, pominięto ich obecność w obliczeniach Niezależne obliczenia jakie wykonał prof. Pytel (model soli uproszczony, ale uwzględniono warstwy sztywne) dał dość optymistyczne wyniki


Pobierz ppt "Jarosław Ślizowski, Kazimierz Urbańczyk Długotrwała stateczność komór w kopalniach soli kamiennej Wstępne wyniki symulacji geomechanicznych wielkiej komory."

Podobne prezentacje


Reklamy Google