Kąt tarcia wewnętrznego i spójność skał zwięzłych i spękanych

Transkrypt

1 WARSZTATY z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie Mat. Symp. str Urszula SANETRA Główny Instytut Górnictwa, Katowice Kąt tarcia wewnętrznego i spójność skał zwięzłych i spękanych Streszczenie Badania w trójosiowym stanie naprężeń prowadzono na typowych skałach karbońskich GZW: piaskowcu, iłowcu i węglu. Uzyskano wartości podstawowych parametrów badanych skał: naprężenie krytyczne, naprężenie resztkowe, odkształcenie krytyczne i resztkowe dla zadanego ciśnienia okólnego (p = 7 MPa) oraz określono różnymi metodami kąt tarcia wewnętrznego i spójność dla skał zwięzłych i spękanych. 1. Wstęp Przebieg deformacji skał w naturalnych warunkach ich występowania najlepiej pozwalają poznać badania w trójosiowym stanie naprężeń. Prowadzone od lat w Laboratorium Geomechaniki Górniczej Głównego Instytutu Górnictwa (Sanetra 1994; Krzysztoń 1998) badania w konwencjonalnym trójosiowym ściskaniu 1 > 2 = 3 pozwoliły na analizę stanu zniszczenia skał znajdujących się na różnych głębokościach, a zastosowanie do badań sztywnej maszyny wytrzymałościowej MTS 81 umożliwiło uzyskanie całkowitej charakterystyki wytrzymałościowo-odkształceniowej opisującej stan przed- i pokrytyczny badanej próbki. MPa] Rys Krzywe f dla piaskowca drobnoziarnistego przy różnym ciśnieniu okólnym: krzywa 1 p = MPa, 2 p = 5 MPa, 3 p = 1 MPa, 4 p = 15 MPa, 5 p = 2 MPa, 6 p = 3 MPa, 7 p = 5 MPa, 8 p = 7 MPa Fig Curves f for fine-grained sandstone for different confining pressures: curve 1 p = MPa, 2 p = 5 MPa, 3 p = 1 MPa, 4 p = 15 MPa, 5 p = 2 MPa, 6 p = 3 MPa, 7 p = 5 MPa, 8 p = 7 MPa 393

2 U. SANETRA Kąt tarcia wewnętrznego i spójność skał zwięzłych i spękanych Na rysunku 1.1. przedstawiono wyniki badań prowadzonych z prędkością odkształcenia έ = 1-5 s -1 na próbkach piaskowca drobnoziarnistego pobranego ze stropu pokładu 52/II w KWK Polska Wirek. Eksperyment prowadzono przy różnych wartościach ciśnienia okólnego w zakresie od do 7 MPa. Z badań tych wynika (rys. 1.1.), że poprzez zwiększenie przyłożonego ciśnienia okólnego wytrzymałość ściskanych próbek zwiększa się oraz, że ze wzrostem ciśnienia okólnego zwiększa się również wartość odkształcenia krytycznego (odkształcenia odpowiadającego naprężeniu krytycznemu) i znacznie zwiększa się naprężenie resztkowe. Jest to zgodne z rezultatami uzyskiwanymi przez innych badaczy (Długosz i in. 1981; Kwaśniewski 1983; Gustkiewicz 199; Krzysztoń i in. 1998). Uzyskane charakterystyki naprężeniowo - odkształceniowe stanowiły podstawę do oznaczenia i analizy wytrzymałościowych i odkształceniowych własności skał nie naruszonych i spękanych. Pozwoliły również na określenie innych parametrów ważnych przy prowadzeniu robót górniczych i prac budowlanych na znacznych głębokościach. 2. Metody wyznaczania kąta tarcia wewnętrznego i spójności skał zwięzłych i spękanych Prace laboratoryjne prowadzone w trójosiowym stanie naprężenia, gdzie głębokość zalegania skał symulowana jest zadawanym ciśnieniem okólnym umożliwiły uzyskanie w tych warunkach parametrów wytrzymałościowych skał. Zgodnie z zaleceniami Międzynarodowego Towarzystwa Mechaniki Skał wyróżnia się trzy typy testów trójosiowych pozwalających uzyskać obwiednię granicy wytrzymałości: test klasyczny, test wielokrotnego zniszczenia i test ciągłego zniszczenia. Znajomość granicy wytrzymałości pozwala określić stałe materiałowe tj: spójność c i kąt tarcia wewnętrznego, które można wyznaczyć różnymi metodami. W najczęściej stosowanym teście klasycznym spójność i kąt tarcia wewnętrznego można określić: metodą stycznej do kół Mohra (rys. 2.1.), metodą obliczeniową według wzorów (2.4, 2.5), stosowanych w układzie współrzędnych (p, q) (rys. 2.2.), W teście ciągłego zniszczenia spójność i kąt tarcia wewnętrznego wyznacza się meto- dą obliczeniową według wzorów (2.7, 2.8), stosowanych w układzie współrzędnych 3, 1 (rys. 2.3.). We wszystkich stosowanych metodach w celu określania spójności i kąta tarcia niezbędna jest znajomość naprężenia krytycznego badanej skały dla zadanego ciśnienia okólnego. Dla wyznaczenia spójności i kąta tarcia wewnętrznego pomocna jest konstrukcja kół Mohra w układzie współrzędnych: naprężenie ścinające (rzędna) naprężenie normalne (odcięta). W układzie tych współrzędnych na osi odciętych nanosi się koła/ półokręgi przedstawiające wartości naprężenia krytycznego dla stosowanych ciśnień (Kidybiński 1982; Bukowska i in. 1998; Majcherczyk 2). Dla uzyskanych kół/półokręgów wyznacza się obwiednię, a następnie wyznacza prostoliniowy odcinek obwiedni kół Mohra styczną. Wielkość kąta utworzonego między styczną i osią odciętych odpowiada wartości kąta tarcia wewnętrznego, natomiast odcinek utworzony przez przecięcie osi rzędnych styczną daje wartość spójności c. Jest to jednak metoda subiektywna. 394

3 WARSZTATY z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie Rys Warunek Coulomba-Mohra na płaszczyźnie ( ) Fig Coulomb-Mohr s criterion at plane Druga metoda pozwala na bardziej jednoznaczne określenie spójności i kąta tarcia wewnętrznego poprzez nanoszenie kolejnych punktów o współrzędnych p, q obliczonych według wzorów: 1 3 p (2.1) 2 gdzie: p położenie środka koła, q naprężenie stycznym. 1 3 q (2.2) 2 Dla otrzymanego wykresu punktowego wyznacza się równanie aproksymanty: q f = p tg + a (2.3) z którego określa się kąt tarcia wewnętrznego i spójność c wg wzorów: = arc sin tg (2.4) a c (2.5) cos 395

4 U. SANETRA Kąt tarcia wewnętrznego i spójność skał zwięzłych i spękanych Związki analityczne pomiędzy prostą q f w układzie (p, q) a prostą f w układzie (, przedstawia rysunek 2.2. Rys Związki analityczne pomiędzy prostą qf w układzie (p, q) a prosta f w układzie ( Fig Analytical relationships between straight line qf in scheme (p, q) and straight line f in scheme ( W teście ciągłego zniszczenia (Kovari 1983; Nowakowski 1994) otrzymuje się obwiednię granicy wytrzymałości i obwiednię wytrzymałości rezydualnej, którą można przybliżyć linią prostą lub dwoma prostymi o równaniu: gdzie: m i tangens kąta nachylenia, b i rzędna punktu przecięcia wyznaczonej prostej z osią p ciśnienie okólne. 1= m i p + b i (2.6) Parametry te można wykorzystać do obliczania wartości kąta tarcia wewnętrznego i i spójności c i według poniższych wzorów wynikających z teorii Coulomba: mi 1 i arcsin mi 1 (2.7) 1 sin i ci bi 2cos i (2.8) Obwiednię kół Mohra uznał Talobre za krzywą zbudowaną z trzech oddzielnych łuków (rys. 2.4.). Łuk 1 odpowiada utracie ciągłości górotworu na drodze poślizgu, łuk 2 odpowiada zniszczeniu struktury górotworu przez kruche pęknięcie, łuk 3 odpowiada odkształceniu plastycznemu (Kłeczek 1994). Zgodnie z Talobrem interpretację obwiedni kół Mohra można przedstawić za pomocą trzech stycznych (Pinińska 1998), gdzie pierwsza styczna reprezentuje utratą stateczności przez rozciąganie i poślizg, druga proces kruchego pękania, a trzecia odkształcenia plastyczne. Znane są też próby analitycznego opisu obwiedni określającej krytyczny stan górotworu. Fairhurst zaproponował opis obwiedni równaniem paraboli, której parametrem są wytrzymałość skały na jednoosiowe ściskanie i rozciąganie przy założeniu, że R c/r m > 4 (rys. 2.5.). 396

5 WARSZTATY z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie Rys.2.3.Obwiednie granicy wytrzymałości i wytrzymałości rezydualnej aproksymowane przy pomocy dwóch prostych o parametrach odpowiednio mi, bi i mir, bir (Kovari 1983) Fig.2.3. The strength envelopes for peak and residual strength and their description by means of two straight portions with the parameters mi, bi and mir, bir respectively (after Kovari) Rys Krytyczny stan górotworu jako obwiednia kół Mohra w interpretacji łukowej Talobre a Fig Critcal state of rock mass as envelope of Mohr s circles in Talobre s arc inerpretation Rys Krytyczny stan górotworu jako obwiednie kół Mohra w interpretacji parabolicznej Fairhursta Fig Critcal state of rock mass as envelope of Mohr s circles in Fairhurst parabolical inerpretation 397

6 U. SANETRA Kąt tarcia wewnętrznego i spójność skał zwięzłych i spękanych Doświadczenia pokazują, że ręczne wykreślanie i dopasowywanie obwiedni do uzyskanych eksperymentalnie kół Mohra jest metodą nieobiektywną, niejednoznaczną. W niniejszym artykule zaproponowano wyznaczenie metodą najmniejszych kwadratów obwiedni kół Mohra w postaci paraboli o równaniu y 2 = 2p (x - m). W celu określenia kąta tarcia wewnętrznego i spójności dla zadanego punktu na paraboli wyznaczono równanie prostej stycznej do obliczonej paraboli. Metoda ta pozwala obliczyć wartość kąta tarcia wewnętrznego oraz wartość spójności dla zadanej wartości naprężeń normalnych. Dla potrzeb tej metody opracowano komputerowy program o nazwie MOHR (Pacześniowski 22), który pozwala szybko i w prosty sposób obliczyć wartość kąta tarcia wewnętrznego podanego zarówno w stopniach jak i radianach oraz spójności dla zadanych wartości naprężeń. Wyznaczone wartości oraz dane dotyczące rodzaju badanej skały, miejsca pobrania i numeru próbki są zapisywane w bazie danych, która stanowi integralną część programu. Aplikacja napisana jest w języku Visual Basic i pracuje w środowisku MS Excel 97. Obliczenia wykonano zarówno dla skał zwięzłych jak i spękanych metodą obliczeniową dwóch stycznych do obwiedni (w postaci paraboli) kół Mohra. Dla skał zwięzłych pierwsza styczna wyznaczana jest do części paraboli obejmującej koła naprężeń przy jednoosiowym rozciąganiu i jednoosiowym ściskaniu, druga styczna do prostoliniowego odcinka paraboli. Dla skał spękanych pierwsza styczna wyznaczana jest do początkowej części paraboli obejmującej koło odpowiadające ściskaniu jednoosiowemu z pierwszym kołem ściskania trójosiowego, druga styczna do prostoliniowego odcinka paraboli obejmującej trójosiowy stan naprężeń. Punkt przecięcia stycznych z osią odpowiada spójności c 1 i c 2, natomiast kąt utworzony z osią odpowiada kątowi tarcia wewnętrznego 1 i 2 dla zadanej wartości naprężeń normalnych. Podobne zasady wyznaczania kąta tarcia wewnętrznego i spójności przyjął w swojej pracy Dunikowski, Korman i Köhsling, którzy zaproponowali, że dla skał kruchych wielkość spójności odcina na osi styczna łącząca koła naprężeń przy jednoosiowym rozciąganiu i jednoosiowym ściskaniu, a kąt tarcia wewnętrznego odczytuje się pomiędzy tą prostą a osią. Dla skał plastycznych wielkość spójności odcina na osi styczna do prostoliniowego odcinka obwiedni, a utworzony przez nią kąt z osią jest kątem tarcia wewnętrznego (Dunikowski 1969). 3. Opis eksperymentu Badania w trójosiowym stanie naprężenia prowadzono w sztywnej maszynie wytrzymałościowej MTS 81 New metodą konwencjonalnego ściskania 1 2 = 3. Naprężenie pionowe 1 wywoływane było osiowym obciążeniem próbki przez płytę maszyny wytrzymałościowej, a ciśnienia poziome hydrostatycznym ciśnieniem oleju. W badaniach zastosowano komorę ciśnieniową 7 MPa, typ KTK produkcji UNIPRESS w Warszawie oraz kompresor typu U2 umożliwiający zadawanie i utrzymywanie ciśnienia na zadanym poziomie w trakcie eksperymentu. Badania prowadzono ze stałą prędkością odkształcenia osiowego έ = 1-5 s -1 (prędkość przyrostu obciążenia wymuszona regulacją prędkością posuwu tłoka) przy zadanym ciśnieniu okólnym p =, 5, 1, 15, 2, 3, 5 i 7 MPa. Dla zabezpieczenia próbki przed penetracją oleju zastosowano osłonki gumowe oraz specjalną otulinę termokurczliwą ściśle przylegającą do powierzchni próbki. Otrzymana w wyniku przeprowadzonych badań pełna charakterystyka naprężeniowo-odkształceniowa opisuje stan przed- i pokrytyczny badanej próbki skalnej. 398

7 WARSZTATY z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie Badania przeprowadzono na próbkach cylindrycznych o średnicy = 3 mm i wysokości h = 6 mm wykonanych zgodnie z normą PN-G-433. Badaniami objęto 3 rodzaje skał karbońskich z warstw siodłowych z KWK Polska Wirek : piaskowiec drobnoziarnisty pobrany ze stropu pokładu 52/II w dwóch miejscach: chodnika piętrowego 5 m na E od skrzyżowania i chodnika piętrowego 5 m na W od skrzyżowania (próba nr 1 i 3), iłowiec ze stropu pokładu 52/II, skrzyżowanie chodnika piętrowego i upadowej wschodniej (próba nr 2), węgiel z pokładu 52/II, chodnik piętrowy 5 m na E od skrzyżowania (próba nr 4). Dla każdego rodzaju skały przeprowadzono 4 5 eksperymentów dla kolejnych ciśnień w zakresie od do 7 MPa. W wyniku przeprowadzonych badań w jednoosiowym i trójosiowym stanie naprężenia określono własności mechaniczne badanych skał: wytrzymałość na rozciąganie, naprężenie krytyczne, moduł odkształcenia podłużnego, odkształcenie krytyczne, naprężenie resztkowe, moduł osłabienia i odkształcenie resztkowe przy różnych ciśnieniach okólnych oraz określono różnymi metodami spójność i kąt tarcia wewnętrznego. 4. Wyniki badań Przebadane skały karbońskie charakteryzują się wytrzymałością na jednoosiowe ściskanie powyżej wartości przeciętnych jak dla tego typu skał występujących w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym (Kidybiński 1982): piaskowiec drobnoziarnisty (próba nr 1 i 3) R c = 116,2 123,2 MPa, iłowiec (próba nr 2) R c = 6,3 MPa, węgiel półbłyszcząco-matowy (próba nr 4) R c = 24,4 MPa. Znajomość wartości wytrzymałości krytycznych i wytrzymałości resztkowych umożliwiła określenie kilkoma metodami kątów tarcia wewnętrznego i spójności zarówno dla skał zwięzłych jak i spękanych. Na rysunku 4.1. przedstawiono wyniki uzyskane dla skały zwięzłej piaskowca drobnoziarnistego (próbka 1) metodą dwóch stycznych do obliczonej obwiedni w postaci paraboli. Obliczoną obwiednię kół Mohra w postaci paraboli dla skały spękanej (w stanie pokrytcznym) przedstawiono na rysunku 4.2. Uzyskane wartości kąta tarcia wewnętrznego oraz spójności dla wszystkich przebadanych skał obliczone trzema metodami przedstawiono w tabeli 4.1.; Metoda 1 wartości uzyskane metodą graficzną w układzie Metoda 2 metoda obliczeniowa wg wzorów 2.4, 2.5 stosowanych w układzie współrzędnych p, q; Metoda 3 metoda obliczeniowa dwóch stycznych do parabolicznej obwiedni kół Mohra: dla skały zwięzłej: 3/1 styczna do części paraboli obejmującej jednoosiowe rozciąganie i ściskanie, 3/2 styczna do części paraboli obejmującej trójosiowy stan naprężeń; dla skały spękanej: 3/1 styczna do początkowej części paraboli obejmującej koło jednoosiowego ściskania i pierwsze koło ściskania trójosiowego, 3/2 styczna do prostoliniowego odcinka paraboli obejmującej trójosiowy stan naprężeń. 399

8 U. SANETRA Kąt tarcia wewnętrznego i spójność skał zwięzłych i spękanych Wyznaczone wartości: 1 = 64 o 32 (1,1263 rad) 2 = 23 o 44 (,4144 rad) równanie paraboli: y 2 = 2 82,38(x +7,23) c 1 = 34,72 MPa c 2 = 96,44 MPa Rys Wyznaczanie kąta tarcia wewnętrznego i spójności skały zwięzłej metodą stycznych do obwiedni (w postaci paraboli) kół Mohra piaskowiec drobnoziarnisty Fig Determination of the angle of internal friction and cohesion of intact rock by tangents to envelope (parabolic) of Mohr s circles method fine - grained sandstone Wyznaczone wartości: 1 = 59 o 21 (1,359 rad) 2 = 2 o 7 (,351 rad) równanie paraboli: y 2 = 2 34,175x c 1 = 1,13 MPa c 2 = 46,67 MPa Rys Wyznaczanie kąta tarcia wewnętrznego i spójności skały spękanej metodą stycznych do obwiedni (w postaci paraboli) kół Mohra piaskowiec drobnoziarnisty Fig Determination of the angle of internal friction and cohesion of fractured rock by tangents to envelope (parabolic) of Mohr s circles method fine-grained sandstone 4

9 WARSZTATY z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie Na podstawie zestawionych wyników można sądzić, że wartości kąta tarcia wewnętrznego i spójności obliczone metodą 1 i 2 są zbliżone oraz, że kąt tarcia wewnętrznego skał zwięzłych nie ulega dużej zmianie w porównaniu z kątem tarcia skały spękanej charakteryzującej się naprężeniem resztkowym. Natomiast spójność skały spękanej jest zazwyczaj wielokrotnie niższa w stosunku do spójności skały zwięzłej. Zgodne to jest z doświadczeniami wytrzymałościowymi przeprowadzanymi przez licznych badaczy, które wykazały, że wskutek obecności spękań spójność znacznie spada, a nawet często spada do zera (Kidybiński 1982). W mniejszym stopniu spękania wywierają wpływ na wielkość kąta tarcia wewnętrznego. W metodzie 3 (stycznych do parabolicznej obwiedni kół Mohra) kąt tarcia wewnętrznego zarówno dla skał zwięzłych jak i spękanych poddanych niższym ciśnieniom (zalegających na niewielkich głębokościach) jest wyższy w stosunku do tych skał zalegających na znacznych głębokościach. Tabela 4.1. Zestawienie kątów tarcia i spójności dla fazy przed- i pokrytycznej badanych skał wyznaczonych różnymi metodami Table 4.1. Listing the angles of internal friction and cohesions for pre- and post-critical phase for investigated rocks determined by different methods Skała zwięzła Skała spękana Skała Metoda [1 o ] c [MPa] [1 o ] c [MPa] piaskowiec drobnoziarnisty 1 2 3/1 3/2 piaskowiec drobnoziarnisty 1 2 3/1 3/2 iłowiec 1 2 3/1 3/2 węgiel 1 2 3/1 3/2 41 o 41 o 64 o o o 43 o o o o 28 o 6 54 o 1 18 o 8 34 o 25 o 39 5 o 2 18 o 25 44,5 44,5 34,7 96,4 5, 26, 32,4 88,4 2,5 14,6 9,6 32, 17,5 15,3 8,2 24,3 39 o 37 o o 21 2 o 7 4 o 4 o 41 6 o 5 2 o 33 o 25 o o o o 27 o o 1 15 o 12 2, 7,7 1,1 46,7 14,,5 9,9 48,6 5, 6,8 4,2 2, 7, 2,2 3,1 14,2 Mając określoną doświadczalnie dla danego rodzaju skały obwiednię paraboliczną można prognozować zachowanie się górotworu w określonym stanie naprężenia. I tak, znając parametry paraboli obliczonej tą metodą można obliczyć zmianę kąta tarcia w funkcji naprężenia. Na rysunkach 4.3., 4.4. i 4.5. przedstawiono zależność = f ( ) dla skały zwięzłej i spękanej. Z przedstawionych zależności wynika, że dla tego samego naprężenia piaskowiec charakteryzuje się wyższym kątem tarcia wewnętrznego niż iłowiec i węgiel. Ze wzrostem naprężenia kąt tarcia maleje. Najbardziej jest to widoczne dla węgla, gdzie obserwuje się szybki spadek kąta tarcia wewnętrznego ze wzrastającym naprężeniem. Podobnie zachowuje się iłowiec, natomiast badane piaskowce o zbliżonych wartościach parametrów wytrzymałościowych charakteryzują się znacznymi kątami, które ulegają wolniejszemu zmniejszaniu przy wzroście naprężenia. Te same zależności obserwuje się dla skał spękanych. 41

10 U. SANETRA Kąt tarcia wewnętrznego i spójność skał zwięzłych i spękanych a b stopnie 5 4, stopnie Rys Zależność = f ( ) dla piaskowca drobnoziarnistego, a skała zwięzła, b skała spękana Fig Dependence = f ( ) for fine-grained sandstone, a intact rock, b fracture rock a b, stopnie , stopnie Rys Zależność = f ( ) dla iłowca, a skała zwięzła, b skała spękana Fig Dependence = f ( ) for shale, a intact rock, b fracture rock a b, stopnie , stopnie Rys Zależność = f ( ) dla węgla, a skała zwięzła, b skała spękana Fig Dependence = f ( ) for coal, a intact rock, b fracture rock 42

11 WARSZTATY z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie Podobne badania dotyczące wpływu ciśnienia okólnego na zmniejszanie kąta tarcia wewnętrznego prowadził m.in. Kwaśniewski (1983), który obserwował, że przy wzroście ciśnienia od do 6 MPa kąt tarcia wewnętrznego dla piaskowca drobno- i średnioziarnistego malał od 58 do 21, dla piaskowca średnioziarnistego od 6 do 16, a dla piaskowca gruboziarnistego od 56 do Podsumowanie Zaproponowana przez autorkę metoda pozwala na wyznaczenie parabolicznej obwiedni kół Mohra zarówno dla naprężenia krytycznego jak i naprężenia resztkowego. Dzięki temu można jednoznaczne określić kąty tarcia wewnętrznego i spójności zarówno dla skał zwięzłych znajdujących się w stanie przedkrytycznym jak i skał spękanych występujących w fazie pokrytycznej. Praca wykonana w ramach projektu badawczego nr 9 T12A finansowana przez KBN. Literatura [1] Bela M. 1984: Geotechnika Laboratorium z mechaniki gruntów. Skrypty uczelniane Nr 1197, Politechnika Śląska, Gliwice. [2] Bukowska M., Sanetra U., Szedel D. 1998: Wyznaczanie kąta tarcia wewnętrznego i kohezji dla próbek skalnych badanych w konwencjonalnym trójosiowym ściskaniu w sztywnej maszynie wytrzymałościowej. Prace Naukowe GIG. Seria Konferencje Nr 26. V Konferencja Naukowo- Techniczna TĄPANIA 98 nt. Bezpieczne prowadzenie robót górniczych. Ustroń 18 2 listopada 1998, [3] Długosz M., Gustkiewicz J., Wysocki A. 1981: Apparatus for investigation of rocks in a triaxal state of stress. Part II. Some investigation results concerning certain rocks. Archiwum Górnictwa, Tom 26, z. 1, Kraków, [4] Dunikowski A., Korman S., Köhsling J. 1969: Laboratoryjne badania wskaźników fizyko-mechanicznych własności skał w trójosiowym stanie naprężenia. Przegląd Górniczy Nr 11, [5] Gustkiewicz J. Deformacje i wytrzymałość skał w trójosiowym stanie naprężenia z uwzględnieniem płynów porowych. Górotwór jako ośrodek wielofazowy. Wyrzuty skalno-gazowe, tom 1, PAN. Instytut Mech. Górotworu, Kraków, [6] Kidybiński A. 1969: Mechaniczne własności skał karbońskich Zagłębia Górnośląskiego. Przegląd Górniczy Nr 11, [7] Kidybiński A. 1982: Podstawy geotechniki kopalnianej. Wydawnictwo Śląsk. Katowice. [8] Kłeczek Z. 1994: Geomechanika górnicza. Śląskie Wydawnictwo Techniczne, Katowice. [9] Kovari K., Tisa A., Attinger R. O. 1983: The Concept of Continuous Failure State Triaxial Tests., Rock Mechanics and Rock Engineering, Vol. 16, Springer-Verlag, [1] Kovari K. et all. 1983: Suggested Methods for Determining the Strenght of Rock Materials in Triaxial Compression: Revised Version. Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr., Vol. 2, No 6, [11] Krzysztoń D., Sanetra U., Szedel D. 1998: Krytyczne i pokrytyczne własności próbek skalnych badanych w konwencjonalnym trójosiowym ściskaniu w sztywnej maszynie wytrzymałościowej. Prace Naukowe GIG. Seria Konferencje Nr 26. V Konferencja Naukowo-Techniczna TĄPANIA 98 nt. Bezpieczne prowadzenie robót górniczych. Ustroń 18 2 listopada 1998, [12] Kwaśniewski M. 1983: Odkształceniowe i wytrzymałościowe własności trzech strukturalnych odmian piaskowców karbońskich w warunkach konwencjonalnego trójosiowego ściskania. Archiwum Górnictwa, Tom 28, Zeszyt 4, [13] Kwaśniewski M. 1986: Wpływ stanu naprężenia, temperatury i prędkości odkształcania na mechaniczne własności skał. Archiwum Górnictwa, Tom 31, z. 2, [14] Majcherczyk T. 2: Zarys Fizyki Skał i Gruntów Budowlanych. Biblioteka Szkoły Eksploatacji Podziemnej. Seria z Lampką Górniczą Nr 5. 43

12 U. SANETRA Kąt tarcia wewnętrznego i spójność skał zwięzłych i spękanych [15] Nowakowski A. 1994: Trzy testy trójosiowego ściskania sposób wykonywania, zalety, wady i ewentualne możliwości wykorzystania wyników. Prace Naukowe Instytutu Geotechniki i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej Nr 65, seria Konferencje Nr 33, [16] Pacześniowski K. 22: Wyznaczanie kąta tarcia wewnętrznego i kohezji metodą stycznych do obwiedni (w postaci paraboli) kół Mohra praca nie publikowana. [17] Pinińska J. 1998: Badania wytrzymałościowe zbiornikowych skał węglanowych i klastycznych dla celów inżynierii złożowej. XXI Zimowa Szkoła Mechaniki Górotworu. Katedra Geomechaniki Górniczej i Geotechniki AGH, Kraków, [18] Sanetra U. 1994: Wpływ ciśnienia bocznego na własności mechaniczne skał Górnośląskiego Zagłębia Węglowego w warunkach trójosiowego ściskania. Prace Naukowe Instytutu Geotechniki i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej Nr 65, seria Konferencje Nr 33, [19] Sanetra U. 1994: Wpływ prędkości odkształcania i ciśnienia bocznego na własności mechaniczne skał Górnośląskiego Zagłębia Węglowego w warunkach trójosiowego ściskania. Sympozjum Naukowo-Techniczne TĄPANIA 94 nt. Rozwiązania inżynierskie w problematyce tąpań. The angle of internal friction and cohesion for intact and fractured rocks Investigations in the triaxial state of stresses were conducted on typical Upper Silesian Coal Basin Carbon rocks: sandstones, silstones and coals. The values of the basic parameters: critical stress, residual stress, critical and residual strains of investigated rocks were determined at the given confining pressures (p = 7 MPa). Then the angles of internal friction and cohesion for intact and fractured rocks were determined by different methods. Przekazano: 2 marca 22 44