przewodność cieplna skał i węgli górnośląskiego karbonu

w
KAZIMIERZ CHMURA
PRZEWODNOŚĆ CIEPLNA SKAŁ I WĘGLI
GÓRNOŚLĄSKIEGO KARBONU
P O L I T E C H N I K A
Ś L Ą S K A
ZESZYT NAUKOW Y Nr 190 - GLIWICE 1968
a
SPIS TREŚCI
Str.
Streszczenie
.............................................
.
.
.
.
.
3
W S T Ę P .......................................................................................... 3
OGÓLNE TEORETYCZNE P O D S TA W Y PRZEW O D ZENIA CIE
P Ł A I M ETODY W Y Z N A C Z A N IA W S P Ó Ł C Z Y N N IK A X
.
8
Opis a p a r a t u ........................................................................... 14
Omówienie wzoru przyjętego do obliczenia współczynnika prze
wodzenia ciepła s k a ł ............................................................ 21
Opis dokonywania p o m ia r ó w .....................................................24
Analiza w yników p o m i a r ó w .................................................... 26
ZAKRES B A D A Ń ........................................................................... 29
OGÓLNA C H A R A K T E R Y S T Y K A B A D A N Y C H S K A Ł I W ĘG LI
G Ó R N O Ś L Ą S K IC H ....................................................................32
Żwirowce i piaskowce g ru b o z ia rn is te .............................. . 3 3
Piaskowce średnio i d r o b n o z ia r n is t e ......................................37
Mułowce i iłowce p ia szczys te.....................................................47
Iłowce i iłowce węglowe . • .
.
.
.
.
.
.
Węgle kam ienn e........................................................................... 51
51
W ŁAŚCIW OŚCI CIEPLNE K A R B O Ń S K IC H S K A Ł GÓRNEGO
Ś LĄ S K A N A TLE ICH SK ŁA D U PETROGRAFICZNEGO,
GŁĘBOKOŚCI Z A L E G A N IA O RAZ W ŁASNO ŚCI F IZ Y K O M E C H A N IC Z N Y C H ....................................................................60
Skład mineralny żwirowców, piaskowców, mułowców i iłowców a ich współczynnik przewodzenia ciepła .
.
.
.
66
Przewodność cieplna węgli na tle ich charakteru chemicznego
88
Przewodność cieplna skał w zależności od głębokości ich w y 
stępowania
........................................................................... 92
Własności fizyko-mechaniczne skał i w ęgli a ich własności
c i e p l n e ...................................................................................97
W pływ temperatury pomiarów na wielkość współczynnika prze
wodzenia c i e p ł a .............................. ..................................... 110
W pływ wilgoci skał na współczynnik przewodzenia ciepła . .
112
Charakterystyka współczynnika przewodzenia temperatury
w skałach Górnośląskiego Zagłębia Węglowego .
. .114
PODSUM OW ANIE W Y N IK Ó W B A D A Ń O RAZ W N IO S K I
.
.
U W A G I DOTYCZĄCE PR ZYJĘ TYC H W PR A C Y OZNACZEŃ
O RAZ SPOSOBU PRZELICZEŃ Z U K Ł A D U TR A D Y C YJN E 
GO N A M IĘD ZYNARO D O W Y U K Ł A D JEDNOSTEK M IA R .
117
125
L I T E R A T U R A ...................................................................................128
O ZN A C ZE N IA I JEDNOSTKI W IELKO ŚCI FIZY C ZN YC H
.
.
132
POLITECHNIKA ŚLĄSKA
ZESZYTY NAUKOWE
Nr 190
K AZIM IER Z CHM U RA
PRZEWODNOŚĆ CIEPLNA SKAŁ I WĘGLI
CÓBNOŚLASKiEGO KARBOM
PRACA
HABILITACYJNA
Nr 64
Dala otwarcia przew odu habilitacyjnego 22. II. 1967 r.
G L I W I C E
1968
R E D AK TO R N A C ZE LN Y ZESZYTÓ W N A U K O W YC H
P O L IT E C H N IK I ŚLĄSKIEJ
Fry d eryk Staub
REDAKTOR DZIAŁU
Jerzy N a w rocki
SEKRETARZ REDAKCJI
Tadeusz M a tu la
Dział Nauki — Sekcja Wydawnictw Naukowych — Politechniki Śląskiej
Gliwice, ul. Konarskiego 23
N a k ł. 100—
j—160
A r k .w y d .8
A r k . d ru k . 8,10
P a p ie r o f f s e t o w y k l. I I I . 70x100, 80 g
O d d a n o d o d ru k u 19 5. 1967 P o d p is , d o d ru k u 29. 2. 1968 D ru k u k o ń c z, w m arcu 1968
Z am . 1107
12- 5. 1967 E-22
C en a z ł 10,—
Skład, fotokopie, druk i oprawę
wykonano w Zakładzie Graficznym Politechniki Śląskiej w Gliwicach
STRESZCZENIE
W pracy podano metodę wyznaczania współ
czynnika przewodzenia c ie p ła skał i węgli w
ustalonych warunkach term icznych. Opisano
aparat i sposób dokonywania pomiarów współ
czynnika % , Wyznaczono w artości liczbowe
współczynnika przewodzenia c ie p ła przy śred
n iej temperaturze 2 0 ° C . Na t le otrzymanych z
badań w artości liczbowych i właściwej pojem
ności c ie p ln e j skał górnośląskiego karbonu
scharakteryzowano na podstawie l i c z b ko rela
c j i , niektóre zależn o ści wynikające między
składem mineralnym s k a ł , własnościami fizykomechanicznymi, a ich przewodnością c ie p ln ą .
U stalo n o , że w ie lk o śc i liczbow e
zm ieniają
się w dość dużych g ran icac h . Wykazano rów
n i e ż , że wartości X są u zależn io n e od skła
du m in e ra ln eg o ,zw ięzło śc i skały , struktury i
tekstury oraz od głębokości zale g a n ia tych
skał w poszczególnych ogniwach s t r a t y g r a fic z 
nych.
W S T Ę P
W ielk o ści współczynnika przewodzenia c ie p ła
ry
(a )
oraz właściwej pojemności c ie p ln ej
(^») i temperatu
(c )
skał i węgli
przy u sta la n iu temperatury pow ietrza w wyrobiskach górniczych
są bardzo w ażne. Znajomość tych parametrów je s t konieczna przy
u sta lan iu warunków klim atycznych w wyrobiskach gó rn iczy ch.
Współczynnik przewodzenia c ie p ła skał je s t tematem badań aero-
3
lo g ii g ó r n ic ze j.
Prace badawcze w tym z a k re sie odnoszą s ię z
je d n e j strony do rozwoju metod badawczych i aparatury pomiarowej [4-5],
z dru g iej
zaś strony dotyczą badań wpływu różnych
czynników, które u z a le ż n ia ją od s ie b ie przewodność ciep ln ą da
nego m ateria łu . W artości współczynnika przew odzenia cie p ła i
w spółczynnika przew odzenia (wyrównania) temperatury s k a ł , węg
£9 * 1 7 ,
l i i rud podawane w l it e r a t u r z e
52,
53,
32,
38, 43, 45,
51,
56] ró żn ią się w w ielu przypadkach dość znacznie od
s i e b i e . Różnice te zapewne są spowodowane wskutek zmienności
składu m ineralnego, różną stru ktu rą i tekstu rą s k a ły . Mogą
one wynikać też z odmiennych własności fiz y c z n y c h i chemicznych
m ateriału sk aln e g o .
W o sta tn ic h latach daje się obserwować przechodzenie gór
nictwa podziemnego na coraz to większe g łę b o k o ś c i. W związku z
tym wysuwa się problem stw o rzen ia odpowiednich warunków klim a
tycznych zało dze pracującej
na tych znacznych głębo ko ściach .
Przeprowadzone ju ż w tym za k r e s ie badania dla szeregu zagłębi
węglowych i rudnych w ykazały,
że przy u s ta la n iu warunków k l i 
matycznych kopalń n ależy uw zględniać w iele czynników term icz
nych skał in dy w idu aln ie dla danego z a g ł ę b i a , a n iek ied y nawet
d la każdej k o paln i o d d zie ln ie
50]
[1 ,
22 ,
25,
27 ,
2 9 , 4 4 , 4-5, 4 8 ,
.
Duży wpływ na kształtow an ie się warunków klim atycznych w
głębokich k o paln iach ma temperatura skał na danej głębo ko ści,
na której prowadzone są roboty g ó r n ic z e . Znany je s t cały sze
reg wzorów empirycznych służących do o k re śle n ia temperatur
pow ietrza w wyrobiskach górniczych nowych głębokich poziomów
czy kopalń jako cało ści
53,
57] .
[2,
5,
9,
14,
15,
26 ,
39, 40,
51,
52,
Jednak is t n ie ją c e wzory są zwykle podane w formie
równań różniczkowych i odnoszą s ię dla u p ro szczen ia do c y l in 
drycznych kształtów przewodów. Rozw iązanie tych równań ró ż
4-
niczkowych je s t możliwe przy zastosowaniu pewnych uproszczeń
i przy znajom ości współczynnika przewodzenia temperatury,
określającego szybkość o chładzania lub nagrzewania
A
skał
(a = ■
“ •). Współczynnik ten wyznaczany bywa z wartości liczbowych w spółczynnika przewodzenia c ie p ł a , w łaściw ej pojemno
ś c i c ie p ln ej
i gęsto ści p rzestrzen n ej s k a ł . Jak widać zn ajo 
mość rzeczyw istych wartości tych parametrów poszczególnych
odmian skalnych umożliwia przeprowadzenie anality czn ego o b l i 
c ze n ia w artości współczynnika szybkości wychładzania (przeno
s z e n ia , wyrównania tem peratury) s k a ł . Współczynnik ten ma de
cydujący w pijy na całość o b lic ze ń dotyczących przenoszenia
c ie p ła przez s k a ł y . O b lic z e n ia te stanowią podstawowy zrąb
przy u sta la n iu warunków klim atycznych w k o p aln iac h .
Stopień geoterm iczny [55]»
który ciągle je s t praktycznym
wskaźnikiem trudności klim atycznych kopalń, je s t funkcyjnie
zależny od przewodzenia c ie p ła skał towarzys: ących i kopaliny
u ż y t e c z n e j. Dlatego więc u sta le n ie tych w ie lk o śc i termicznych
i innych w łasności fizyczn ych s k a ł , w z ale żn o ści od charakteru
petro graficznego w szystkich możliwych odmian skalnych, występu
jących w złożu oraz wyprowadzenie zależn o ści między tymi para
metrami, je s t
zagadnieniem aktualnym . Dokładna znajomość wspom
nianych w łasności fizyczn yc h skał może zn aczn ie um ożliwić,
i
to ju ż w f a z i e projektowania głębokich ko palń , podjęcie dobrej
i w łaściw ej d e c y z ji co do zało że n ia głównych przekopów w ko
p a l n i. Znajomość wartości liczbowych tych parametrów ma is t o t 
ny wpływ na kształtow anie się warunków klim atycznych w kopalni
[22,
55].
W roku 1963 z inicjatyw y p r o f.
dr Jana Kuhla rozpoczęto w
Katedrze M in e ra lo g ii i P e t r o g r a fii P o lit e c h n ik i Ś lą skiej s z e r 
sze badania nad przewodnością cieplną skał występujących w Gór
nośląskim Zagłębiu' Węglowym. Oprócz w yznaczenia współczyrników
5
przew odzenia c ie p ł a i temperatury oraz w łaściw ej pojemności
c ie p ln e j wykonano na tych samych próbkach o zn a cze n ia własno
ś c i fiz y c zn y c h j a k :
gęsto śc i masy, gęsto ści p r z e s t r z e n n e j,
lic z b y porowatości (porowatości w zg lęd n e j) i wytrzymałości me
chan icznej na z g n io t . Ponadto w żwirowcach i piaskowcach usta
lono skład m in eraln y,
ilo ść i ro d zaj spoiw a,
charakter z i a r n ,
a d l a w ęgli wykonano chemiczną a n a liz ę elem entarną. Otrzymane
w yniki z a n ality c zn y c h badań oraz wyprowadzone l i c z b y k o re la
c j i i r e g r e s ji w ykazały,
że i s t n i e j e pewna funkcyjna zależność
lin iow a m iędzy wymienionymi własnościami fizy czn y m i i charak
terem petrograficznym s k a ł , a ich w spółczynnikiem przew odzenia
c ie p ł a . W związku z tym autor kładł główny n acisk w c za s ie ba
dań na u s t a le n ie
tych z a l e ż n o ś c i. Badano w szy stk ie możliwe
odmiany p e t r o g r a fic z n e skał występujących na różnych głębokoś
c ia c h , a udostępnionych wyrobiskami g ó rn iczy m i. Próbki skał
? w ęgli pobrano z warstw grupy od 100 do 6 0 0 , według nomenkla
tury stosowanej w Górnośląskim Zag łębiu Węglowym.
W yniki pomiarów przedstaw iono w n i n i e j s z e j
pracy w układzie
międzynarodowym. Na końcu pracy podano sposób p r z e l i c z e n i a war
to śc i liczbow ych z tradycyjnego układu na międzynarodowy [ 25 ,
46, 47].
Pozwalam so bie w tym m iejscu serdecznie podziękować Panu
profesorowi drowi Janowi Kuhlowi za życzliw e ustosunkowanie
s ię do tematu i u ła t w ie n ie n i wykonania badań w Katedrze Mine
r a l o g i i i P e t r o g r a f i i W ydziału Górniczego P o lit e c h n ik i Ś lą s k ie j
oraz za bardzo ży c zliw ą dyskusję nad c ało ścią pracy .
S e rd e c zn ie d z ię k u ję Panu profesorow i drowi inżynierow i S t a 
nisławowi Ochęduszce za cenne i w ie lc e pożyteczne uwagi doty
czące termodynamiki i międzynarodowego układu jednostek miar
oraz nowoczesnej t e rm in o lo g ii w tym z a k r e s ie .
6
Panu V-ce M in istrow i profesorowi Marcinowi Boreckiemu za
słuszne i isto tn e wskazówki oraz za cenne uwagi odnoszące się
do zagadnień gó rn iczy c h .
Panu Prorektorowi profesorowi drowi Kazim ierzow i Maślankiewiczowi serdecznie dzięku ję za cenne uwagi w zakresie petrogra
fii.
Koledze in żyn ierow i S t .
Bubakowi i inżynierow i C z . Koperowi
za bezinteresowną pomoc przy wykonywaniu pracy.
OGÓLNE TEORETYCZNE PODSTAWY PRZEWODZENIA
CIEPŁA I METODY WYZNACZANIA WSPÓŁCZYNNIKA %
Przewodność c ie p ln ą skał i węgli można o k r e ś lić jako prze
noszenie e n e r g ii
ku od wyższej
przez nieuporządkowane ruchy cząstek w kieru n 
do n iż s z e j temperatury [ 4 7 ] , Z praw termodynamiki
wiemy, że r o z k ła d temperatury w c ie le stałym je s t
nierównomier
ny [ ^ 7 ] . Nierównomierny ro zk ła d temperatury w skale
(ja k o w
c ie l e stałym ) je s t warunkiem przew odzenia przez nią c ie p ła .
Rozkład tem peratury w skale można w n ajo gó ln iejszy m przypadku
scharakteryzować fu n k c ją , która o kreśla tzw .
pole temperatury
w danym c i e l e .
fra f
(x ,y ,z ,T )
(1 )
Funkcja t a podaje zależność tem peratury w dowolnym punkcie
skały od współrzędnych
przypadku, gdy w p o lu ,
x ,y ,z ,
z tego punktu i czasu
T . W
określonym wyżej podaną fu n kcją ( 1 )
temperatura zm ienia s ię w c z a s i e ,
wówczas mamy do c zy n ie n ia z
nieustalonym przewodzeniem c i e p ł a . J e ż e l i
natomiast temperatu
ry nie ulega zm ianie w c za s ie to przewodzenie c ie p ła je s t u sta
lo n e .
Intensywność przepływu c ie p ła przewodzoną przez skałę cha
rakteryzować b ę d zie za g ę szc ze n ie c ie p ła w strum ienia
q, wyrap
zają ca stosunek elementarnego c ie p ła
d Q do elementu prosto
padłej do kierunku przepływu pow ierzchni
czasu
dT .
i do elementu
Zależno ść ta podawana je s t równaniem
* ■ śrif
8
dA
<*>
Jednostką zag ę szcze n ia c ie p ła w strum ieniu
q
je s t zatem
stosunek je d n o stk i e n e r g ii do je dn o stk i czasu i jedn o stki pola
po w ie rzc hn i.
Wymiar t e j je d n o stk i określony je s t stosunkiem •¿■g.
Całkowite
ciepło w strum ieniu określamy [ 25 , 4-7]
k = q A
(3 )
g d z ie :
q - z ag ę szcze n ie c ie p ła w strum ieniu,
A - pole pow ierzchni
2
W
-*•,
BI
m .
Zag ęszczen ie c ie p ła w strum ieniu je s t wektorem, ponieważ
oprócz w a r to ś c i, ma określony kierunek i zw ro t. W c ie le
iz o 
tropowym zgodnie z prawem F ou rie ra ciepło przepływa w kierunku
n ajw iększego spadku tem peratury,
przy czym przepływ ten je st
prostopadły do powierzchni izoterm icznych (izotem p erow ych), a
z ag ę szcze n ie c ie p ła w strum ieniu
(q )
je s t proporcjonalne do
pochodnej w tym k ieru nk u. Zależność tę ujmuje się równaniem
4
=
(4 )
gdzieś
% - współczynnik prop o rc jo n aln o ści, który nosi nazwę
w spółczynnika przew odzenia c ie p ł a ,
,
— ■
?— ,
<1
- gradien t temperatury (pochodna temperatury względem
d r o g i),
Wiitelkość
%
ma określoną wartość w danym st a n ie termicznym
skały i je s t je j fizycznym parametrem charakteryzującym zdo l
ność przew odzenia c ie p ła wyrażającą całkowity strumień przewo
dzen ia c ie p ła przez jednostkę powierzchni s k a ł y ,
o jednakowej
9
g r u b o ś c i, przy jednostkowej ró żn ic y temperatur między śc ian ka
mi p r ó b k i, w jedn o stce czasu podczas ustalonego przepływu c ie 
p ł a . Wartość tego w spółczynnika zale ży na ogół od w ielu para
metrów tec h n ic zn y ch i od samego charakteru danego
c ia ła .
W
o d n ie s ie n iu do skał w artości liczbow e w spółczynnika przewodze
n ia c ie p ł a z a le ż ą od następujących czynników:
- stru ktu ry i ro d za ju minerałów budujących daną s k ałę ,
-
składu m ineralnego s k a ły ,
-
l ic z b y porowatości ( i l o ś ć i w ielkość
- g ę sto śc i p r ze strzen n e j
oraz k s zt a łt
poró w ),
i gę sto ści masy,
- stanu h ig ro sk o p ijn e g o s k a ł y , *
- z w ię z ło ś c i
i stop n ia zd iag en e zo w an ia,
-
tek stu ry i struktury s k a ły ,
-
kierunku b adan ia (z e względu naanizotropowość s k a ł y ),
- tem peratury przy której dokonywany je s t pom iar.
W yznaczenie w spółczynnika przew odzenia c ie p ł a może być doko
nane przy ustalonym lub nieustalonym przepływie c ie p ł a . Wyzna
c ze n ie w spółczynnika
%
przy nieustalonym przepływ ie c ie p ł a
ma r z a d k ie zastosow anie d la celów praktycznych w g ó rn ic t w ie .
I s t n i e j e jedn ak w ie le opracowanych sposobów do w yznaczania t e 
go parametru opartych na nieustalonym przepływ ie c ie p ł a . Cechą
ko rzystną tych sposobów je s t k ró tk i czas pom iaru. Ujemną nato
miast stroną je s t długotrwałość rachunkowych w y lic ze ń oraz na
ogół zaniżone w artości liczbow e
% . W spółczynnik przewodzenia
c ie p ł a je s t przy tych sposobach w yliczany drogą pośrednią
przez o k r e ś le n ie gęsto śc i p r ze strzen n e j
ś c i c ie p ln e j
(a ).
W artości
(c )
w łaściwej pojemno
i w spółczynnika przew odzenia temperatury
liczbow e w spółczynnika przew odzenia c ie p ła wy
l i c z a s ię według równania
*
10
£>
= »«<= r s j
Wstępne dośw iadczenia przeprowadzone w z ak re sie wyznacza
nia przewodności cie p ln ej skał przy nieustalonym przepływie
c ie p ła w ykazały,
że wartości liczbow e współczynnika
są dla
skał i węgli nieco obniżone. W związku z tym zaniechano przy
dalszych badaniach ko rzystan ia z tego sposobu, gdyż w c za s ie
pomiarów okazało s i ę , że wyznaczenie współczynnika
przy
ustalonym przepływie c ie p ła daje jednak lepsze r e z u l t a t y . Za
le tą tego je s t dość dobra dokładność w w artościach współczyn
n i k a . Ujemną natomiast stroną je s t długotrwałość dokonywania
pomiarów. Przy ustalonym przepływie cie p ła można wyznaczyć
współczynnik przewodzenia c ie p ła metodą względną lub bez
względną.
Metoda względna polega na pomiarze spadku temperatury w
dwóch nałożonych na s ie b ie płytkach przy stałym strumieniu
c ie p ł a , przy czym jedna płytka je s t płytką badaną,
natomiast
druga jest płytką wzorcową o znanym współczynniku przewodzenia
c ie p ł a . Metodą tą (metodą względną) określa s ię współczynnik
ze wzoru
« « ¡- t y *
=
w
ras?
(6)
g d z ie :
^ - współczynnik przew odzenia c ie p ła próbki wzorcowej,
W
m deg*
S - grubość próbki w zorcowej,
^ ,$2
m,
- temperatury na powierzchni
S - grubość próbki ba d a n e j,
'^1 *^ 2 “
%
deg,
m,
temperatury napowierzchni
Przy wyznaczaniu
próbki wzorcowej,
próbki ba d a n e j,
deg.
skał metoda ta je st u c ią ż liw a , ponie
waż są trudn o ści w sporządzaniu wzorców dla s k a ł . Po wstępnych
11
badaniach opisaną metodą zaniechano stosowania j e j w dalszych
d o św ia d c ze n ia c h . P rzy jęto natomiast metodę bezw zględną, po
nieważ metoda t a o kazała s ię d o g o d n ie js z a . W metodzie tej
s t ru 
mień przepływającego c ie p ła przez próbkę może być mierzony ka
lorym etrycznie lub przez pomiar nap ię cia i n atężen ia prądu
g r ze ją c e g o . W metodzie bezw zględnej używanych je s t k il k a apara
tów , które ró żn ią się między sobą szczegółam i konstrukcyjnymi
jaks ko n strukcją elementu g r ze jn e g o , różnymi wymiarami i
kształtem pojem nika na badane próby oraz rodzajem i z o l a c j i .
N a jc z ę ś c ie j
stosowane sposoby w metodzie bezwzględnej są:
- sposób w yznaczania współczynnika przew odzenia c ie p ła na
wydrążonych kulach lub w alcach,
- na wydrążonych krążkach lub wyciętych płytkach.
W yznaczenie w spółczynnika przew odzenia c ie p ł a skał metodą
bezwzględną na kulach je s t k ło p o t liw e , a to z;e względu na trudności wykonania ze skał odpowiednich k u l . Samo urządzenie sk ła
da s ię z k u lis t e g o g r z e j n i k a ,
ny
(Q ).
z którego wypływa strumień ciepl-
Pow ierzch nie równych temperatur są t u t a j powierzch
niami k u l i . Współczynnik w y lic z a się ze w zoru:
%
1
^
f£ ll
r 1 p2
_ J L ______ L _
m ¿eg
(n )
g d z ie :
r ^ , r 2 - promienie k u l i .
Pomiar w spółczynnika przew odzenia c ie p ła na wydrążonych
walcach ze skał również nastręcza trudności w otrzymaniu wal
ców o odpow iedniej długości i równej pow ierzchni obwodowej.
W spółczynnik przew odzenia c ie p ła przy tym sposobie w y lic za się
ze wzoru
12
a _
2 ^ ( -¿j—
}1
W
m deg
(8 )
g d z ie :
-temperatury próbki w odległości
w alca ,
1
•
Q=I
I
U
r^
i
od osi
deg
- mierzona długość w alca ,
m,
^
T
U - ilo ść e n e r g ii przepływającej w ciągu 1 sek, — = W,
s
- natężenie prądu w g r z e jn ik u ,
A,
- spadek nap ięcia na mierzonej
długości g r z e jn ik a , V .
Przy wyznaczaniu współczynnika przewodzenia cie p ła skał i
węgli górnośląskiego karbonu wybrano jedn ak,
św iadczen iach i a n a l i z i e ,
po wstępnych do
metodą bezwzględną przy ustalonym
przepływie c ie p ła ze sposobem pomiaru współczynnika
kach płaskich
^
na płyt
(k rą ż k a c h ). Sposobem tym wyznaczono wartości
współczynnika przewodzenia c ie p ła zbliżo n e mniej więcej do war
tości fa k t y c z n e j.
U stale n ie rze czy w iste j wartości liczbow ej przewodzenia
c ie p ła skał nie je s t łatwe,
ponieważ skały są ciałem an izo tro 
powym o zm iennej budowie wewnętrznej i o nader zróżnicowanym
charakterze petrograficznym i o zmiennych własnościach fizykomechanicznych. Ponadto w yłan iają się przy tym trudności natury
technicznej - przy przygotowaniu do badań próbek o ide aln ie
równych po w ierzchn iach.
(9 )
13
g d z ie :
Q
- ilo ś ć e n e r g ii p rze p ły w a ją c e j, J ,
h
- współczynnik przew odzenia c ie p ł a ,
A
- pole p o w ie rzc h n i, m^f
•A - tem peratura dolnej po w ierzchni
O
deg.
jjfcgt
(n a g r ze w a n e j) k o s t k i,
t?>c - tem peratura górnej pow ierzchni (c h ł o d z o n e j) k o s t k i,
deg ,
^
- czas przepływu strum ienia c ie p ł a ,
$
- grubość ko stki k rą żk a, m.
s,
Wzór na współczynnik przew odzenia c ie p ł a ma postać
Eksperymentalne do św iadczen ia w ykazały, że k o rzy s t n ie j je s t
wyznaczać w spółczynnik przew odzenia c ie p ła skał i węgli na
krążkach zgodnie z te o rią p ł a s k ie j ś c ia n y , g d z ie układ współ
rzędnych je s t prostokątny, a warunki term iczne są ustalone bez
wewnętrznych źródeł c i e p ł a .D l a w yznaczania w spółczynnika prze
wodzenia c ie p ła skał i węgli Górnośląskiego Z ag łę b ia Węglowego
zbudowano aparat
SPM-1, który na podstawie założeń autora wy
konany zo sta ł przez Zakład I n ż y n i e r i i Chem icznej P o lit e c h n ik i
S z c z e c iń s k ie j
(r y s .
1 ).
O p is aparatu
Aparat do w yznaczania współczynnika przew odzenia ciepła
skał przystosowany zo stał do pomiarów
kach przepływu c ie p ła w za k r e s ie od
%
w ustalonych warun
0 , 0 2 3 3 do 1 0 ,4 6 7 — 4 — .
m deg
Podstawowymi elementami tego aparatu są : g r z e j n i k , c hło dn ica,
14
o
W
2
h
1
Pi
1
»
IA 3
-O
• m
3
^
p
<U
OJ
. ta
•M ¿«1
•H -H
c a
N N
O O
aT nr
.M At
ca
M
>> a>
3
>>
N
O
rM
'O o
Pł C\J
0} ••
? T? ca
'O rH
CD
CO .M
•H CO
S
O •
PU -H
rl
O bD
nj O*
£
3
4* *H
ca
U rM
ca ca
P , ¿4
ca w
a
rM
O
P*
W
o
ta
" ł-
I>>
■S
'O
«50
O
•
r•
w
>5
CJ
1
• t*N
M •>
® to
t ! ^
G o
O 4*
4* co
r-t S
O
£ O
■h
1 M
Ci
a
* +>
O
u +>
(U 3
■H ¿0
E
O O
k rM '
O) +3
P . O*
s m
co -łd
o
1 p.
C\J
O
'CJ
*H
?
N
h
1 P.
pasa Schmidta, 9 - dźwignia, 10
mostaty, 13 - termostat
zimnych
P«
1
•kVX> 1
ŁQ
u •»
o
.
•H CO
fi Q<<
o
o
•p s
O O
£ +■
»
•H
rH M .
•H *H ■
6 U
ta
i o
cf
rH ^
łącznik
CD
•H
C
O
N
»O
O
£
OJ
N
00
- gr ze jn ik , 11 - chłodnica, 12 - ultraterkońcówek termopar, 14 - termometry
1
• >>
«<
03
rM
P#
<D
•H
O
t— rM r
15
przyrządy pomiarowe oraz dwa ultraterm ostaty i jeden termo
stat zimnych końcówek term opar.
G r z e jn ik
(r y s .
1 element 1 0 ;
został wykonany z odlewu mo
siężnego o śre d n ic y 50 mm i grubości 15 mm. Wewnątrz g r ze jn ik a
zainstalow ano sp ira lę
0 ,1
z drutu konstantanowego o średnicy
mm, o oporze 25 omów. Pod g r ze jn ik ie m wbudowano pas
Schm idta
celem wykazywania ró żn ic y temperatur pomiędzy po
w ie rzc h n ią g r z e jn i k a a płaszczem term ostatu. Pas Schmidta skła
da się z 118 termopar połączonych ze sobą szeregowo. Są one
połączone poprzez p rzycisk ( r y s .
rzem (r y s .
1 element 8 )
z miłiwoltomie-
1 element 1 ) . T a k ie połączenie termopar i ich usy
tuowanie pod g r ze jn ik ie m um ożliw ia wykrywanie nawet minimal
nych przepływów c ie p ła od g r z e jn i k a do k ą p ie l i term ostatują
cej lub odw rotn ie. W c za s ie pracy aparatu brak wychylenia
wskazówki m iliw oltom ierza w skazuje nam na jednokierunkowy
przepływ strum ienia c ie p ł a .
Do pomiarów temperatury g r z a n i a ,
wlutowano w górną płytkę
g r z e jn ik a zespół termopar (m iedź- ko nstantan). Termopary te
poprzez przy c isk
(r y s .
1 element 5 ) połączone są z miliwolto-
mierzem. Sam g r z e jn i k wmontowany je s t w element k ą p ie li termo
s t a t u j ą c e j , który dwoma końcówkami wodnymi połączony je s t z
ultraterm ostatem (r y s .
1 element 1 2 ) . Celem u n ik n ię c ia strat
c ie p ła obudowa g r z e jn ik a od spodu i z boku je s t
izolowana
azbestem . Od góry natomiast g r z e jn ik je st izolow any muskowitem
(r y s .
2 element 1 0 / 2 ) .
Badaną próbkę (k rą ż e k ) dokładnie z wy
miarowaną i o s z lifo w a n ą ,
s zc za się
podobnie jak próbkę wzorcową, umie
na górnej pow ierzchni g r z e jn ik a ( r y s .
2
element
10/1).
C hłodnica stanowi tutaj
zamknięte naczynie cylindryczne z
odprowadzonymi końcówkami wodnymi do ultraterm ostatu (r y s . 1
element 1 2 ) . Chłodnica ta ( r y s .
16
2 element 11 ) je s t przymocowa-
S y s . 2 . Ogólny widok elementu g rzejn ego (el&raent 10 według ry
sunku 1 ) 1 chło dnicy (elem ent 11 według rysunku 1 )
10/1 - górna pow ierzchnia g r z e j n i k a , 1 0 /2 - i z o l a c ja muskowitowa, 11/ 1 - zespół termopar, 1 1 / 2 - obudowa c h ło d n ic y , 1 1 / 3 dolna pow ierzchnia c h ło d n ic y , 1 1 / 4 - p ie r ś c ie ń b a k ielito w y na
chłodnicy
17
na przegubowo nad g r ze jn ik ie m . Do obudowy chłodnicy zamonto
wano dźw ignię z ciężarkiem ( r y s .
n ia chłodnicy d la lepszego j e j
1 element 9 ) w celu obciąże
p rzy leg an ia do powierzchni
p r ó b k i. W dolną płytkę chłodnicy od strony wewnętrznej wlutowano ( r y s .
2 element 1 1 / 1 )
zespół termopar (miedź-konstan-
t a n ) . Termopary te połączone są poprzez p r ze łą czn ik (r y s . 1
element 5 )
z m iliwoltom ierzem ( r y s .
Przyrządami pomiarowymi ( r y s .
1 element 1 ) .
3 ) w tym ap arac ie są: tra n s 
formator ( 2 2 0 / 1 5 V ) , autotransfo rm ato r, typ P-216 (do regulo
wania n a p ię c ia na s p i r a l i ) .
Pomiar prądu elektrycznego (n a 
p ię c ia i n a t ę ż e n ia ) dokonuje się za pomocą mierników typu Lavo 1 (r y s .
1 element 2 , 3
)» które mogą pracować na dwóch za
kresach:
Zakres I
0 * 3 w olt,
Zakres I I
0-r1 5
mnożnik 0 ,1
*J-r15 amper, mnożnik 0 , 0 0 5
Il o ś ć e n e r g ii
(§ )
w o lt , mnożnik 0 , 5
0-f0,6 amper, mnożnik 0 , 0 2
przepływająca w jednostce czasu ujmuje
s ię wzorem
Q = Ul
(11)
g d zie :
U - spadek n a p ię c ia na s p i r a l i g r z e j n e j ,
wolty (V )
I - n atężen ie prądu przepływającego przez s p i r a l ę , ampery
(A ).
Zainstalo w any p rzełą czn ik ( r y s .
1 element ? ) pozwala nam na
stawić na odpowiedni zakres pracy mierników Lavo 1 . Do odczytów
temperatury zastosowano m iliw oltom ierz
RTO
z term oregulato
rem. Zimne końce termopar m ierzących temperaturę g r za n ia
i c hło dzen ia
(* c )
umieszczone są w term ostacie
ment 1 3 ) wypełnionym w c za s ie
18
(r y s .
i"^)
1 e le 
pomiarów lodem. Temperatura w tym
R ys. 3» Schemat elektry czn y aparatu SPM-1
1 - transform ator 2 2 0 / 1 5V, 2 - autotransform ator, 3 - w olto
m ierz, 4 - amperomierz, 5 - pas Schm idta, 6 - m iliw o lto m ierz,
7 - termostat zimnych końcówek term opar, 8 - g r z e j n i k , 9 - b a 
dana próbka, 10 - c h ło d n ic a , 11 - term ostat, 12 - c ie c z ultratermostatu pierw szego o temperaturze
13 - c ie c z ułtratermostatu drugiego o temperaturze
^14 - p ie r ś c ie ń i z o l a 
cyjny (m u sk o w it), 15 - p ie r ś c ie ń b a k ie lit o w y na c h ło d n ic y ,
16 - iz o l a c ja azbestowa obudowy g r z e j n i k a , 17 - obudowa chło
dnicy
19
100
/
/
90
P
/
!
eo
/
70
/
60
£
$
w
I
30
?
/
50
g
j
f
/
/
{
f
/
20
J
/
10
o
Temperofu-ra zimnych
koricowek
termoparO°C
1
/
5 10 15 20 2 5 X 3 5 *0 45 50 S5 60 65 V 75 60 85 90 95 100
M iliw olty
R y s . 4« V/ykres do odczytywania temperatury g r za n ia (iN ) i
chło dze n ia (i>c )
s
M i!i w o lty
R ^s. 5» Wykres do odczytywania ró żn ic y temperatury (Al5>), mię
dzy dolną (n a g r z e w a n a ), a górną (ch ło d zo n a) pow ierzchnią ba
danej próbki
20
termostacie utrzymywana jest w około 0°C i jest przez cały
czas pomiarów kontrolowana termometrem ( r y s .
1 element 1 4 ) .
Pomiary temperatur dokonywane są z dokładnością
i
1 ,5 °C .
Przy w yznaczaniu faktycznej temperatury g r za n ia i chłodzenia
oraz różnicy
(dt)1)
posługujemy się wykresami ( r y s . 4 ,
5 ),
które sporządzono na podstawie przecechowania miliwoltomierza i poszczególnych zespołów termopar z przyrządami wzorco
wymi. Omówiony aparat z a s ila n y je s t z s ie c i prądu zmiennego
o napięciu 220 W o lt. Może on pracować przy ró żn icy tempera
tur między g rze jn ik ie m a chłodnicą w granicach od 2 ° do 2 0 ° C .
Jednak najoptym alniejsze warunki pracy tego aparatu są ,g dy
ró żnica
(/J$)
temperatur wynosi około 1 0 ° C , a temperatura
pomiarów wynosi średn io 2 0 °C .
Omówienie wzoru przyjęteg o do o b lic z e n ia
współczynnika przew odzenia c ie p ła skał
Z t e o r ii wymiany cie p ła wiadomo, że na stykach próbki z
pow ierzchnią g r z e jn ik a i chłodnicy i s t n ie je
pewien spadek
temperatury wywołany tak zwanym oporem kontaktowym [ 4 3 , 4 5 , 4 7 ]
Opór ten pochodzi stąd, że niemożliwe je s t zapew nienie id e a l 
nego styku (na całej pow ierzchni próbki) dwu warstw wskutek
nierówności p o w ierzchn i. W celu zm n ie jsze n ia oporu wszystkie
próbki szlifo w an o i polerowano. W ten sposób powiększono gład
kość ich p o w ie rzc h n i, w wyniku czego zwiększono ilo ść miejsc
styku ro zdzielo n yc h pustymi przestrzeniam i wypełnionymi zwyk
le powietrzem.
Wzór na wyznaczenie współczynnika przewodzenia c ie p ła (X )
w warunkach idealnych ma postać
(1 2 )
21
gdziet
4
T
Q = U I - e n e r g ia przepływająca w jednostce czasu — = W,
s
U
- n ap ię cie prądu, V ,
I
- natężenie prądu, A ,
^
- grubość p r ó b k i,
A
- pole
-
m,
pow ierzchni p ró bk i,
o
m ,
r ó żn ic a temperatury między dwoma powierzchniam i
p r ó b k i,
deg .
Opór c ie p ln y w ogólnym u ję c iu ma postać
* ■ <b*
“t *
W opór ten (R ) wchodzą: opór c ie p ln y
c ie p ln y
r&
rp
(u)
badanej próbki,
opór
warstw po w ietrza na pow ierzchni wewnętrznej g r z e j 
n ik a i chłodnicy
R = r p + r&
(1 4 )
g d zie :
® s (j^)
- całkowity opór ciep ln y przy m ierzeniu współ
czynnika przew odzenia c ie p ła próbek,
^ =
(^ )p
ra = ( j ^ a
- opór c iep ln y p r ó b k i,
“ opór c ie P lny warstw pow ietrza powierzchni
g r z e jn ik a i c h ło d n ic y .
Z równania ( 1 4 ) wynika
(1 5 )
ra = H - rp
(b a
22
=
“
(%)j>
O O
Różnica pomiędzy mierzoną w artością całkowitego oporu
cieplnego
(R ) a opornością znanej próbki
w szystkich oporów wewnętrznych
(r
(r p ) d a je wartość
) . W celu wyskalowania
GL
aparatu przyjęto za próbkę wzorcową krążek aluminium o zna
nym współczynniku
i powierzchni
^
= 2 0 3 ,3 2 5 -
o grubości 0 , 0 1 1 2 m
0 ,0 0 1 7 m2 . W staw iając dane próbki wzorcowej do
wzoru na opór cieplny, stąd
g d z ie :
0,0 0 17
A
=
$
s 0 , 0 1 1 2 m,
=
3 ,15
m2 ,
deg ,
\
s
I
s 0 , 3 ^ 6 AÏ
u
s
8 ,2 V
J * " ® 1
W stawiając do wzoru (1 7 ) wyżej podane w artości liczbowe
otrzymujemy:
ra =
= 1 . 9 8 8 * 10’ 3 ~ 0 , 0 5 1 .1 0 “ 3 = 0 ,1 1 .1 0 - 3
ra = 0 , 1 1
. 10“ 3
więc opór c ie p ln y próbki w yniesie
Ostateczny wzór do wyznaczenia współczynnika przewodzenia
c ie p ła skał i w ęgli na aparacie SMP-1 ma postać
X
-------- Lik_____ Si
^
~ a4i?>-o,ii.io’ 3 k
(.o)
m des
23
Gładkość pow ierzchni próbek badanych porównywano z gładko
ś c i ą po w ie rzc h n i wzorcowego krążka alum inium . Wyrównywanie i
polerowanie po w ierzchni próbek kończono z chw ilą dokładnego
p r zy le g a n ia każdej próbki do pow ierzchni elementu grzejnego i
c h ło d n ic y .
Pomiary w spółczynnika przew odzenia c ie p ła
%
skał i węgli
wykonano w warunkach ustalonego przepływu c ie p ł a w temperatuę
rze ś r e d n ie j 2 0 °C
(tem peratura g r za n ia 2 5 ° C ,
c hło dzen ia 1 5 ° C ) .
Przy pomiarach zwracano szc ze gó ln ą uwagę na utrzymywanie sta
łych temperatur w u ltraterm o statà ch .
O p is dokonywania pomiarów
Przygotowane próbki skał i w ęgli w postaci krążków umiesz
czano na górnej pow ierzchni g r z e jn ik a (r y s .
przykrywając je
następnie chłodnicą (r y s .
2 element 1 0 / 1 ) ,
2 element 1 1 / 3 ) .
Zwracano przy tym uwagę na dokładność p r zy le g a n ia próbki za
równo do po w ierzchni g r z e j n i k a ,
jak i do dolnej powierzchni
c h ło d n ic y . W tym celu chłodnicę obciążono ciężarkiem zn ajd u ją 
cym s ię na' d ź w ig n i
( r y s . 1 element 9 ) .
Po podłączeniu aparatu
do s i e c i e l e k t r y c z n e j , ustalono temperaturę w ultratermostat a c h . Do term ostatu (r y s . 1 element 1 3 ) zimnych końcówek termopar wkładano lód w celu utrzym ania w nim temperatury około
0 ° C . Równocześnie za pomocą autotransform atora włączano g r z e j 
n i k . W tym samym c za sie włączano pas Schm idta, obserwując zara
zem wychylenie wskazówki m iliw o lto m ier za . Il o ś ć e n e r g ii ele k 
try czn e j po b ie ra n e j przez g r z e jn ik regulowano autotransform a
torem. 0 jednokierunkowym przepływie strum ienia c ie p ła przez
próbkę w skazuje nam m iliw o lto m ierz, którego wskazówka zn ajd u je
się na s k a l i w położeniu zerowym. Od momentu u sta len ia się
wskazówki m iliw o lto m ierza w p o zy c ji " 0 "
upływie 4 5 m inut.
24
odczyty dokonywano po
Po w yłączeniu przyciskiem ( r y s .
1 element 8 )
1 1
i e s
•H O + »
h Cl
a + j <s >a cę>
•N
u
^
'O a ®
K O P .
cd
o
&
*0
a>
'd
in
vo
•»
tA
O
C'm
m
&
•
Lf\
co
vo
*
IA
IfN
00
m
CO
r-
o
co
»
00
t-
O
co
*
co
T-
CM
00
e>
CO
r*
LA
•*
tn
•
tA
«
IA
«k
tt
$
Cd
E-*
a
u
3
-P
q)
łł
o
c£>
o
O
®
Ol
s
o fc 60 0 °
®
•CS*
1
d>
•H
o< ®
« -H
a o
3
Tj
nr
h
a
®
•o *
3
®* TJ
4 » ar
a u
s
o.
OJ
in
CM
«»
O
A
I
'O
Cw
o
3
CM
A
0) P4
T"
irs
CM
*
o
DP4
T”
o
•k
o
jd
CM
o
o
CM
O
o
OJ
o
o•k
o
m
*H
^
Xt
O
Tm
VD
v
MO
1
JG
O
N
t•>
V£>
8
■t)
'O
(4
A
CM
•*
vo
II
^1 w
o
•H
c
0
O
-a
3
h
O
*
T"
JA
IA
•»
T*
CM
A
.H
O
tA
IA
«
f
V
CII
-M
ft
1
3 'f i
fci ®
+ » H-l
W S
11
Schemat pomiarów współczynnika
przewodzenia ciepła skał i węgli
E-i
? cd
O *H
a< c
o
T~
KN
1
C)
V
T-
r
r
•k
C>
II
IA
T*
•»
vo
CM
•»
O
ro
r
tn
w
«
o
IN
CM
r*
O
•k
O
tv
CM
rO
•k
O
Tia
CM
O
O
«
O
CM
CM
O
•i
O
li
1
aJ
Jd
»
<d
t.
Pu
o
X
49
>
b0
rO
'O 0)
fl
P< 3
ż
fM
o
u cd A
u O
•H o N
h
Pk
525
fi
«
«H
B
O
b
TJ
*o O
a) *h 3
w id
•H
1
o
c
cd
fM
a«
0)
•H
O
Tl
CM
tn
O
o
•H
*
O
3
P
+»
10
>>
-P
W
ł
•H
rM
cd a)
•H •H
CL, tQ
4!
N
U
a.
W
C
C'-
s
04
1
<*-o =5»
•O1«<
o
vO o
cr> •>
r* o
O 1
«» ■dO *■
x~
O
m
o
»
bO
®
•d
S
ir\
JCm
r
II
II
vs
V?
II
>»
rM
Ti
ai
P«
<d
•H
C
O
+> ©
ca *r4
o
*
u
•P
P* (0
U
cd cd
rM
P4
a>
•H o
O 'd
.
®
V
*rl
bO
0
& •łJ
•H
O
MO
O
-P
cd
5
0)
•H
?>> c
rM T3
cd W
Jbd h
co
•
25
pasa Schm idta odczytywano na m iernikach n a p ię c ia i natężeniu
prądu e le k tr y c z n e g o . W d a ls z e j k o le jn o ś c i za pomocą p rzy c i
sków (r y s .
1 element 5 ) odczytywano wychylenie wskazówki mili-
w oltom ierza,
odnoszące s ię do temperatury g r z a n i a ,
chło dzenia
i r ó ż n ic y .
Po zanotowaniu w ychylenia wskazówki m iliw o lto m ierza odczy
tywano na w ykresie
dze n ia
(r y s . 4 , 5
(<ft.) i ró żn icę
) temperaturę g r z a n ia (i!^)t
chło
(4i?*). Zapisywano również dla ko ntro li
temperaturę wody w obydwu ultra term o sta ta ch ,
ja k również tem
peraturę w term ostacie zimnych końcówek term opar. Po piętn astu
minutach od pierw szego odczytu powtarzano pom iar, a j e ż e l i w
trzech lub s z e ś c iu k o lejn ych odczytach w arto ści liczbowe pomia
rów nie zm ie n iały się wówczas dany pomiar d la je d n e j próbki
kończono.
Schemat pomiarów współczynnika przew odzenia
c ie p ła
(A>)
przedstawiono w t a b lic y 1 .
A n a l i z a wyników pomiarów
Z praktyki wiadomo, że w szy stk ie otrzymywane wyniki pomia
rów doświadczeń laboratoryjnych są zawsze obarczone pewnymi
błędami wynikającym i z niedo kład no ści przyrządów . W związku z
tym wykonano na każdej próbce w jednakowych warunkach trzy lub
sześć pomiarów, w z ale żn o ści od otrzymywanych w artości lic z b o 
wych w spółczynnika przew odzenia c ie p ł a . D la przykładu podano
%
n iż e j sposób dokonywania a n a l i z y otrzymywanych wyników pomia
rów, które u jęto w t a b lic y 2 . Jak wynika z t a b l i c y 2 pewną
wątpliwość bu d zi pomiar 3 ,
ponieważ może on być przypadkowy.
W artości pomiarów "w yskakujących" an alizo w a n o ,
poziomem u fn o śc i błędu przypadkowego
/3 = 0 , 0 1 .
wionym p r zy k ła d zie błąd ś r e d n i pojedyńczego
W przedsta
pomiaru bez
uw zg lę d n ie n ia pomiaru "w yskaku jącego " wynosił
26
posługując się
g d z ie :
S - błąd śre d n i standartowy.
T a b lic a 2
Wyniki pomiarów współczynnika
przew odzenia ciep ła
Żwirowiec
Numer
pomiarów
xi
X^ - X
(x i - x ) 2
1
3 ,6 2
-0,01
0,0001
2
3 ,6 2
-0,01
0,0001
3
3 ,7 6
+ 0 ,1 3
0 ,0 1 6 9
4
3 ,6 1
-0,02
0,0004
5
3 ,6 2
-0,01
0,0001
6
3 ,6 2
-0,01
0,0001
n s 6
x = 3 ,6 3 0
£ = 0 ,1 7 7
Odchylenie w artości rozpatrywanego pomiaru 3 od średn iej aryt
metycznej pozostałych pomiarów je st
Przy o drzuceniu pomiaru 3 i po p r zy ję c iu n = 5,y3
= 0 ,0 1 ,t 'y 3 =
= 5 ,0 4 3
6=
£ - 5 ,0 4 3
t fiS
(2 1 )
. 0 ,0 1 4 1 = 0 ,0 7 1 1
£
0,0711
=
Prawdopodobieństwo bezwzględnego o dchylenia wartości m ierzo
nej o
£ s 0 ,0 7 1 1
je s t m niejsze niż wartość 5 ,0 4 3
blicow a błędu przypadkowego poziomu u fn o śc i
wartość pomiaru t rzec ieg o
% = 3 ,7 6 --| eg
(wartość t a 
fi = 0 , 0 1 ) c zy li
nie mogła być otrzy
mana wskutek błędu przypadkowego. Z tego też powodu pomiarów
w yskakujących,
ja k ie po jaw iały się w s e r i i dośw iadczeń ,
nie u-
w zględniono.
Przy u s t a la n iu niezbędnej i l o ś c i
pomiarów, które należało
wykonać dla je d n e j próbki przyjęto aby
u fn o śc i
licow a
OC = 0 , 9 5 . D la
n = 5
i
qa
oC = 0 , 9 5
było na poziomie
to wartość tab
t ^ = 2 ,0 1 5
IsL .
q CC
q
= 2 .5 r
*
Otrzymana wartość w sk azu je,
y r
- 1 15
"
' 5
że należało wykonać co najmniej
t r z y pomiary dla jednej p r ó b k i.
D la u s t a le n ia gran icy p r ze d z ia ł u ufn ości pomiarów p r zy ję to :
S- = J L
x
28
W( 2 3) )
0 .0 1 4 1
0 .0 1 4 1
S1 *
€ s 2 ,5 7 1
. n n r,
w
* ° ’ ° 0 6 3 » deg
. 0 ,0 0 6 = 0 ,0 1 6 2
A zatem z prawdopodobieństwa
OC = 0 , 9 5 można s t w ie r d z ić ,
że
wartość dla jedn ej próbki żwirowca w podanym p rzy k ładzie mie
ś c i się w granicach
3 , 6 0 1 8 < A < 3 ,6 4 3 2 .
Zakres badań
Próbki pobrano z warstw l ib i ą s k i c h ,
łazisk ic h ,
o rzesk ic h ,
rudzkich i siodłowych oraz po rębskich. Pobrano próbki ze skał
p ia s zc z y s t y c h ,
ilasty c h i w ę g li.
Ilo ś ć próbek z poszczególnych
warstw i ro d za ju skały w u ję c iu straty g ra fic zn y m
przedstawio
no w t a b lic y 3 .
Na każdej pobieranej z c a liz n y próbce znaczono białym tu
szem ro zciąg ło ść i upad w c elu w ycięcia krążka prostopadle i
równolegle do u w arstw ien ia. Zwracano też uwagę w c za sie po
b ie r a n ia próbek na ich rozm iary, a to ze względu na potrzebę
wykonania z nich walców w dwóch prostopadłych względem s ie b ie
kie ru nk ach .
Rozmiary t a k ie j próbki wynosiły około 20 cm"*. Próbki do badań
współczynnika przewodzenia c ie p ła przygotowano przez wydrą
żenie w skale i węglu walca o średnicy
50
mm, z którego na
stępnie wycinano na przecinarce diamentowej krążki o grubości
12 t14 mm '(r y s . 6 ) ,
po czym szlifow an o ich poziome powierzch
nie i doprowadzono je do m ożliwie dokładnej równoległości
względem s i e b i e .
Po wypolerowaniu obu powierzchni krążka spraw
29
50
Knurów
S o śn ic a
Makoszowy
J a s t r z ę b ie
Knurów
S o ś nica
Ja s t r z ę b ie
Knurów
Rudzkie
Siodłowe
Porębskie
Razem
Węgle
kamienne
A
r-
T*
1A
O O
T* r*
•3“ K\
LA O'i
r- r- oj
OJ IA O
r- TT- iM
CVI
CVI
222
VO
R a z e m
Knurów
O rze skie
Mułowce
Iłowce
i iłowce
i iłowce
p ia s z c z y  węglowe
.
sto ____
warstw
ja
ca
6-t
Piaskowce
Żwirowce
i piaskowce
śre dn io
g r u b o z ia r 
i drobnonista
_____
z poszczególnych
próbek
o
J a n in a
i S o b ie s k i
K o paln ia
próbek
przeanalizowanych
Ilość
iloéci
a
L ib ią s k ie
i ł a z is k ie
Warstwy
Wykaz
K\
CVJ rA K\ CCM IA<JfA
ŁA
OJ CM IA OfA fA tA
cvi rA cvj jjfA fAfA
IA
OJ
fA
IA G\
fA IA 00
CO
VO
fA W W W
T* f CVJ
-=f
IA
■3"
3
dzano nikrometrycznie ich gładkość i równość. Po wykonaniu
w alca, z r e s z t y próbki wykonano płytki c ie n k ie
( s z l i f y ) oraz
po uśredn ien iu m ateriału kierowano do dalszych oznaczeń. W celu stw ie rd ze n ia czy i s t n i e j ą
ja k ie ś zale żn o ści między charak
terem petrograficznym i własno
ściam i fizyko-mechanicznyrai, a
współczynnikiem przewodzenia
c ie p ł a ,
określano ilościowy
skład m ineralny. D la żwirowców
i piaskowców wykonano an alizę
sitową (na m ateriale uśrednio
nym), lic z b a (w spółczy n n ik) wysortow ania, charakter zia rn
(o k rą g łe, owalne i słabo zaokrą
g lo n e ) i własności fizyko-mechaR y s . -6. F o t o g r a fia krążków
niczne
Poziomo ułożony krążek ( 1 )
- piaskowiec wycięty pro
stopadle do uw arstw ien ia,
pionowo położony krążek
( 2 ) - iłow iec wycięty rów
nolegle do uwarstw ienia
gęstość masy, lic z b ę porowatoś
c i,
(gęstość przestrzenną i
nasią kliw o ść, wytrzymałość
mechaniczną na z g n i o t ) . W szystkie
wyznaczone własności fizy c zn e
skał wykonano metodami klasy czny
m i. Natomiast współczynnik przewodzenia c ie p ła badano na apa
ra c ie
SPM-1, wykonanym sp e c ja ln ie dla tego c e l u , a omówiony
ju ż w poprzednim r o z d z i a l e .
Pełną a n a liz ę
sitową wykonano d la żwirowców i piaskowców
oraz mułowców i iłowców p ia szc zy st y c h . Natomiast dla iłowców
i iłowców węglowych określono tylko klasy powyżej i poniżej
0 , 0 6 mm. W tym celu próbki k ilk a k ro tn ie zamrażano przy tempera
turze
-20°C aż do całkowitego z n is zc z e n ia ich stru ktu ry . Na
stępnie m ateriał moczono w wodzie w c za s ie 24- go d zin w celu do-
31
kładnego r o z d z i e l e n i a od s ie b ie
z ia r n . Po wysuszeniu w 105°C
i skwartowaniu w ydzielono 100 gram m ateriału do a n a liz y s it o 
wej o następującym zestawie s i t powyżej 2 , 0 ;
0»5t 0 ,2 5 ;
0 , 2 5 t0 ,1 2 ;
0 ,1 2 * 0 ,0 6
przew odzenia c ie p ła
2 ,0 * 1 ,0 ;
1 ,0 * 0 ,5 ;
i poniżej 0 , 0 6 . Współczynnik
określono na krążkach o wymiarach
podanych u p r z e d n io . Krążki wycinano ze skał i w ęgli równolegle
i prostopadle do ich uw arstw ienia (r y s . 6 ) .
Pomiaru dokonano w ustalonych warunkach term icznych przy
ś r e d n ie j tem peraturze 2 0 ° C ,
kach) określono dodatkowo
40,
na wybranych tylko próbkach (k r ą ż
przy śre d n ie j
temperaturze
30,
5 0 , 6 0 ° C . Te dodatkowe pomiary podyktowane zostały k o n ie c z 
nością s t w ie r d z e n ia wpływu temperatury na w artości liczbowe
współczynnika przew odzenia c ie p ła skał i w ę g l i. Wyznaczono
również
%
na próbkach w ydzielonych odmian skalnych nawilgoco
nych wodą.
OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA BADANYCH SKAŁ
I WijlGLI GÓRNOŚLĄSKICH
Skały gó rnośląskiego karbonu zostały zbadane p e t r o g r a fic z 
nie przez
J . Kuhla
[36, 37]
i określone zostały ich własności
fizyko- m echaniczne. Badacz ten dokonał k l a s y f i k a c j i tych skał
w oparciu o badania m ineralogiczne i p e t r o g r a fic z n e .
Przed
stawimy t u t a j je d y n ie te w łasności s k a ł , które zostały przez
autora zbadane przy wyznaczaniu ich współczynnika przewodzenia
c ie p ł a .
32
Żwirowce i piaskowce g r u b o ziarn iste
Analizowane żwirowce i piaskowce g r u b o zia r n is t e po siad ają
strukturę psefitow ą i psamitową, teksturę b ezład n ą , barwę od
jasnokremowej
(warstwy l i b i ą s k i e ) do ciem noszarej
(warstwy
s io d ło w e ). Cechują się one na ogół wyrównanym u zia rn ie n ie m . J e 
dynie żwirowce i piaskowce g ru b o ziarn iste z warstw porębskich
wykazują w u z ia r n ie n iu dość duży ro zs iew . Frakcję podstawową
tworzą w nich z ia r n a o średnicy pow. 2,0 mm. F rakc ja ta i l o ś 
ciowo waha się 2 9 , 0 * 8 9 , 1 %
(gramowy). Pod względem wysortowa-
n ia (je d n o ro d n o śc i) wykazują one liczb ę
(w s p ó łc zy n n ik ), wy
znaczoną na podstawie a n a liz y zia rn o w e j, w granicach od 1 ,1 1
do 2 ,8 8
(t a b l i c a 5 ) .
w iększości
słabo
Z iarn a budujące omawiany typ skały są w
zaokrąglowe. A n a liz a ilo ścio w a w ykazała,
że okrągłych z ia r n je st 4-r2 % ,
owalnych
7t 26%,
a słabo za
okrąglonych 4 9 r 8 5 & . Poszczególne ziarn a spojone są spoiwem i l a 
stym, krzemionkowym i węglanowym. Ilościow o najw ięcej notuje
s ię spoiwa ila s t e g o lub ilasto-krzemionkowego.
Spoiwo w analizowanych żwirowcach i piaskowcach gru b o ziar
nistych waha s ię ilościow o 3t9% objętościowy (t a b l i c a W ).
W skła dzie mineralnym przeważa kwarc nad skaleniam i i łyszczykami
(b i o t y t ,
muskowit i serycytj oraz węglanami (syderyt
i k a l c y t ). W dość dużym procencie
cych (kw arcyt,
występują okruchy skał ob
łupek kwarcytowy, piaskowiec i skały magmowe).
Podrzędnie natomiast występują piryt i lim onit oraz minerały
c ię żk ie
(cyrkon
r u t y l, g r an at,
na waha się średnio od 2 , 2 6 . 1 0 ^
.1 0 ^ ^
m agnetyt). Gęstość przestrzen
(warstwy l i b i ą s k i e ) do 2 , 5 7 .
(warstwy po ręb skie) gęstość masy od 2 , 6 7 5 . 1 0 ^ (war
stwy l i b i ą s k i e ) do 2,770.10 ^ ^4- (warstwy p o r ę b s k ie ). Najwięm
kszą lic zb ą porowatości (porowatością w zg lędn r) o dznaczają się
żwirowce i piaskowce g ru b o ziarn iste z warstw
lib ią sk ic h
33
o\
3« i
S i S,
OBU
IA CO
IA c*-
IA CO
CNI
T- P-
ON
o
i Í
•d ON O
■
a- CM NO
•
& S :3
». a »
Si a o
CO NO
o O
T- r- CM T- r* IA CM NO CNI
O O O o O O O O T*
KN 00
O O
r iA
CM r-
o
CM iA r- IA tNO
T" O O O
o O
-
A
O SN
NO r- o
o O n
2*3
aa
, To
IA O
CNI CM
O CNI NO T*
T- r- *- T"
O CNI o
O
-+ w CM KN CM
IA IA iA riA a- ■* cm
o
1 ®O
0] o
m
ÿ
0«
h
o
o
o
4»
•O
o
*
oo O o
o IA ON
IA •4- CM CM *• CM IA
o ON
o *»
O o
IA IA
NO O CM o
IA
NO CO
o o
j: NO
IA O O o O
O r- f «- «- CM
w -«
&
«
to
r- CO O
T‘ O «■
00 CM IA
CM CM «■
NO
«-
O O IA “i
O
OJ
IA 00 «*■ O O
O T* O O
w «O Ä «
C*- O O
NO CO
8
CM o O IA
O
O
o o IA
tu
CM a- O IA
■
4- CM IA CNI
r o
IA KN
O C" O
*■ T" T_
IA
O* '
r- o
O O
o o
O IA ■* o T- ON
IA CM •d- CM IA CM T’
o o
CO CM o
8 £ ?
e- 4£ !P
C'- CNI
O o
CM ON
P ?
o o
IA T*
O O
T- -Í
T- o o o
ON CM ON £
IA o
NO
r- TCU IA
O O
a- no
CM O
o o
IA CM
IA O
O l^l
f
O O o CM
CNI CM
NO T- o
CO oIA NO s
O T*
ON O
IA NO
O IA
NO O
NO NO
O IA
O ON
IN- VO
O O
O
o O O O
ON
>
D- CM IA *■
LTl NO O CN N
O VD NO V0
O o
NO P-
O o
-ł IA
O o
r- on
O o
CM IA
o o
NO IA
? ?
P 2
IA NO
r r
? CO
P 8
IA IA
R Ä
S i
§ §
IA
R
Í- «
8 8
IA i
'
a
u
a
B
«Ö
ft
o
w
n
-a
*" T_
s
«
2
„
o IA
o
NO VO s
1
- 8.
0 ■O
O 'S 0
li
h
- :
O0
o c je
O 0 J3
«■».'OH
O
IA
'
O
O
O
NO
CM IA co o IA O O o
•* K\ IA IA NO <t- IA IA
CM IA -*
a
o o
CM
NO » s
s
O
R
IA NO P- CO ON o
R R R
a-
IA &
^
s>
IA
■♦ O O O
IA «- -ł IA
CM IA
CM CM tt
R R R ^
3 r
o
-
- ■H
H
o.
M
C ®
e 43
* U
•o
£
«
0
•g
xn
W
î
O
a
jí
£
u
«
0
-O •A
3 sn
•»
*
•
-O
h
0
O
y
**
"
0
0
bO
£
ł.
W
34
•
>» Ji 0
♦j s- N
tą X) -H
* **
>» •
a
»
n
N
°
?
».
?
>
»H O
!* (0
>.
O
h ».
» P.
k - krzemionkowego,
e
o
•
ilastego,
0
W
spoiwa
•
c
w - węglanowego
3
przewaga
Charakterystyk»
mineralogiczna
żwirowców
i piaskowców
g r u bo ziarn isty ch
» «
i
s i s
• o o
W N ho
r
o
a
£
2
K
IA fA K\ &
eo £
C- C-
IA
CM 8
»
CM
CM 8
w
CM
$
S
ít
R
IA CM
IA VO
5
ift
fA
\o
co
IA O
CM CÚ
W
CM
fA
CO
&
«
VO
CO IA
p - co g*
-4-
o
CM
?
9\
O
^
- «
«
i O
M
co C '
a\ 00
?
p-
m>
CM K
s
IA p -
o\ •4-
IA
P- £
IA
IA
£ C- »
** ** ** f
fA o\
T*
O
CM
ft
r"
ł_
•4IA
VO
1
1
8
?
18
O
OS
20
•
«
CO
S
8
IA
fM
c*00
*■
“
^
t_
’■
•*
P00 %
'■ CM
í
'i
CM f
O O
C*- 00
-4*-
CM
CM
•4- CM
IA ■4-
co CM IA
IA O O
•4-
~
o
•4-
1
^ 1
1 JC O
f
H & C 0 -8 )
o m ►» a c
8
IA (M IA •41
ł_
** T"
**
CM fA
fA
co o IA •4- VO 00
fA fA U> fA CM CM
IA
o\
N
?i
**
» »
_
O
ia
■*
P- O
IA -*
o
fA
8
I
CM
1
1
1
CO IA
1
1
I
1
1
1
1
CM
1
1
O
CM CM ■4- •4*
I
O
'
w
TO
«
U
3
W
m
O
IA
0\
T-
■4- o O CM NO O
IA o\ IA *
•4- r -
CO
fA
o
CO •4- ■* 00
CM
VO
CM
O CO
IA IA
O V£> CM •4IA CM CM IA
VO
IA
CM O
-4- IA
*
00 fA CO
fA IA so
O
-4-
O
■4- CM CM
-4-
O
ON
•4- 00 •4- O
V0 O
3
CM
VO
<T\
M> o
°
»
X
O
O
■4-
O
c-
00
o
o
M
•o
«
*
W
vO
T-
3
O
o
8
i
ia
O
o
S R
cm
V
O
co
8
ON
CO
O
O
*
8
vo co
fA
R fA *
o
vo
«
8
•4- -4- o
co IA
Si CM CM
-»
o
■& CM
s? a
R
O
O
8
O
o
.
£
o
o
o
o
O
«
$
fA
IA
CM
CM
8
O
CM
CM O
o
o
«
fc
8
a
O IA
IA IA
CM IA
fA
f
o
O
O
O
IA
O
^
(Tl
CM
£
&
T’
*■ ^
*■
IA
530
»A
>,
O
s
O IA CM O
\o CM rA O
-*
■*
O
O
X
-
Ç»
Charakterystyka
1
8
IA
£
O
R
R îg
CM CM
g
$
•*
T’
Ö.
f
CM CM CM CM
*■
•o
so
«
.O l i
a
e
o
5
8
»
CM g
R R R R
•4- -4- •* ^
Ä
^
R
IA
IA
R R
400
ziarnowa
żwirowców
1 piaskowców
g r u b o ziarn isty ch
A
R
IA
•4-
R
h
O
«
•H
■
►9
3
X
•«
W
s
8
IA I
R R R
IA
IA IO
R
\o
as.
•
«
-
-•
¿.
o
e
M
•
•O
*
•t
w
a
>o
■H
•«
?
M
X
w
£
•
X>
•O
U
m
->
3
M
«
<a
to
>»
►»
«
S
9
*
ï
•
M
H
JÉ
-
S I)
9B
.o
> ®
«
5
M
ä 'S
» Ł-
i
*
>
O
o
0
5 ■i
V Xt
5
*
U
a
35
"g S
gj O
O
£ c
cd
-C
*3 0
>» ©
2e S
d
to
N
(0
C
m
l(\|
Bl
B
C\J
8
«
CM
<*•
r*
lA
O
T"
K\
IA
IA
IA
C-
IA
O
T“
vo
T"
R
VO
IN
■tfT*
0^
CM
00
00
00
<7\
ON
Drr*
V
ON
fA
T~
â
»A
CO
ON
O
CM
on
IA
IA
r-
T”
1
vo ON
c*r- *
T”
r~
00
co
ON
T*
rp-
l
vo
co
vo
KN
T"
CM
S
T“
CM
VO
S
O
TCM
c^
CM
CM
&
00
ON
IA
i
i
*
8
f
S
T“
co
r-
O
V
O
R
CM
ON
fA
IA
fA
IA
IA
CM
R
IA vo
CM
CO R
O
ON 4
R
T”
T”
ON
r*
ON ON
CVJ
VO A
f " T“
C>
CM
CM VO
V
ON
IA
O
t-
co
O
Tr*
IA
ON
3
O
O
ON
O
T~
T~
O*
CM T”
CM t~
r-
r
*.
fA
O
LA
vo
ts
S
CM
ON
*4-
CM
CM
CM
I
ON
I
00
»O
o
rl
CM
IA
K\
IA
S
IA
fA
C*- on
T“ vo
&
IA
CVI
S
VO
VO
p-
T-"
T-
cT
»A
IA
ffi T"
CM
IA
CM
T“
«
r-
C*-
1
&
IA
R
VO
IA
T”
VO
8
VO
CM
CM
CM
CM
V
R
IA
R
CM CO
IA ON
R
CO
ON
f
R
CM
?
fA
§
vo
S
IA
O
tv
VO
R
VO
O
T”
D-
R
VO
R
R
VO
£
S
VO
8
vo
R
VO
R
O
CM
CM
CM
CM
C\7
CM
CM
CM
cvT
CM
CM
CM
CM*
L?N
ia
la
»
a
•S*
S
IA
LA
VO
CM
CM
CM
(M*
CM
c\T
CM
CM
CM
CM
CM CM
CM
r
r-
r
T*
T"
r*
T*
T~
ON
T” 8
cvj
CVJ
CM
IA
co
rA
IA
CO
IA
R
LA
|
8
8
IA
R
IA
CO
IA
R
IA
R
IA
r*
CM*
V
vo
T*
fA
«
c*: o*
V
KN
■
•H 'ü
MU O '-'*
O 4J 0)
4> « C
ON
VO
5 * o ^
N O *4 r-t
O h o u
O P. N
O-— ' *
f
i
j n
o
?Ta
fizyko-mechaniczne
IA
co
vo
T-
co
T*
O
VO
tV
ia
CM
CM
ON O
T“
VO
3
CM CM
S
fA
K\
on
S
g
O
T*
VO
CM
R
IA
CM
CM
CM
KN
kn
KN
CM
CM*
CM
CM* CM
00
ON
fA
O
T“
<d
c
MO «
Wlasnoéci
on
CM VO
T" T*
"ü
¿wirowcéw
i piaskowc6w
gruboziarnistych
55
CM
ï S
©• a
ü ©
5 T
b
CM
T~
CM
CM
CM
CM
IA
r
•
CM
CM
QP
P.
r-
•H
U
S5 h
P.
■
VO
>o
HO <B
Ji C
O 0
.O U
a> x i
«M O
O A
«H
Jf
jo
'o
h
O
5
8
r-
R
IA
R
S
R
-Jj-
O
IA
ft
-4-
R
<*-
o
R
S
O
IA
VO
ft
as
c
g,
O
c
01
0)
c
X3
'O
3
W
i
a
£
>
•H
n
'S
w
2
O
•H
■H
O*
0
<D»
»4
»O
•H
(4
01
|
'ül
01
3
US
w
►o
M
'O
00
•rt
©
•S
M
>»
•*»
>»
s
+»
JC
ta
01
cT
n
+»
u
h
X3
r*H
(4
tn
>
r-4
•H
t*
«
36
©
•H
01
&
+>
S
.*
•d
O
5:
>«
5* O
*
>
i rM
3
S
1
(0
-*
&
■P
m
Xi
»4
»4
S
A
R
VO
( 1 2 ,6 9 - 1 8 ,8 S & ) . Z warstw o r z e s k ic h , r u d z k ic h ,
siodłowych i po-
rębskich żwirowce i piaskowce g ru b o ziarn iste wykazują liczb ę
porowatości od 1 , 1 2 do 1 0 ,6 1 % .
Nasiąkłiwość tych żwirowców wa
ha się w g ran icach od 0 , 6 9 do 7 ,4 0 % . Wytrzymałość mechaniczna
omawianych skał wykazuje dość dużą rozpiętość od 73,4.10-* do
5 N
1 6 3 0 , 4 . 1 0 —z
(t a b l i c a 6 ) . Ta duża rozpiętość w wytrzymałości
m
mechanicznej żwirowców wynika ze stopnia ich z w ię z ł o ś c i, zdiagenezowania i ro dzaju spoiwa w nich w ystępującego. Szczegółowe
wyniki otrzymane z badań żwirowców i piaskowców gr u b o zia rn i
stych przedstawiono w t a b lic y
4,
5, 6.
Piaskowce średn io i drobnoziarniste
Piaskowce średn io i d rob n oziarn iste po siad ają strukturę
(t a 
b l ic a 7 ) psamitową i aleurytową oraz psamitowo-aleurytową, tek 
sturę natomiast bezładną, barwę jas n o s za r ą ,
¡»zarokremową, szarą
do ciem n o sza re j. Pod względem u z ia r n ie n ia odznaczają się one na
ogół słabym wysortowaniem zia rn (t a b l i c a 8 ) .
kazała,
(1 ,0 * 0 ,5
A n a liz a sitowa wy
że piaskowce te wykazują dwa zasadnicze przedziały
i
0 , 5 t 0 , 1 2 ) f r a k c ja podstawowa,
niekiedy ilościowo
osiąga ok. 58% (gramowy). L ic zb a (w spółczynnik) wysortowania
(S q ) waha się 1 , 1 6 * 4 , 1 0 . W piaskowcach tych w w iększości wystę
pują ziarn a słabo zaokrąglone.
Ilościow o ziarn a okrągłe nie
przekraczają 20% i wahają się od 2 do 20 % ,
owalne natomiast od
8 do 35% , a słabo zaokrąglonych je s t w tych skałach od 36 do
90%
(t a b lic a 8 ) .
Spoiwo ila s t e przeważa w tych piaskowcach nad krzemionkowym
i węglanowym. Planim etrycznie stwierdzono w nich spoiwa od 4 , 0
do 2 1 ,9 % o b j .
(t a b l ic a 7 ) . Gęstość p r ze st rze n ia omawianych
piaskowców waha się od 2 , 0 6 . 1 0 ^ do 2 , 7 5 .1 0 ^
a gęstość masy
37
N U c a a j m ł W O l O l A I A
Jj « s-
o
ty
w
* a £» »
o
vo \o
«
in n
co -3cT w
O c o r o r - ^ - ł O i A r - O
i n t o i A n r ^ i A o u i
fw V0
r W I O N I A r O I A N O
O N O* O O* O* r
O* r
r
O
t
-
i
l
i
i
•
O
•
<\J
i
N
r O in IA
• * »
»
W »*•> O O
t
l
i
l
i
Si u,
a u
1/3 O
O O
so co
i d r ob n o tiar n is ty ch
O C ^ O O O O O I O O O O O
ffl «
r> 03* M N N 0\ o* - t o’ N
o
o
o
o
o
o
o> -4-
o
o
O
■* V
średnio
piaskowców
o
o
o
|i
O
IA VO O
O
O
O
O'
./
W -/
r
r
4-*
o
O O O O O O O O C U t B ® ot «
CO r i IA CO N /
O c o O N K \ l ^ O r c O O O
O C O O O O I A O O O O
f'\r-C*ICO<'i-*K\łA'Ofr»
o
o
o
o
o
i
a
W < f O N r f f l ^ O l /
«*o ° 5
I D O ^ N f f l A O ^ K l I M
O C M O O O I A O O O O N
i
a
n
i
a
-*aoaJC^<vir-vo-ił--4-{\jf^<
*
< r > o o o o o o o o o
O
onoooonD-iniAtooo
anNnoiiniiiigNnoŃo*^*
mineralogiczna
Charakterystyka
o.
O O
O* OJ
0\ K\ 1 A o
00 O
$ i Ś i X R sT* » R S K
O C O O C O O O I T \ K > O T - C O O O
£■
p- « J
N i , o* « co /
ł
«
O O O O O O O O ł A O
1 R * i S 8 * 8 RB$ £
co o
0> K>
CM O
IA n
O-, 0D O O O Ł A O O O O
f
r- co O O A ^ \ o I A Ot
5 2 S S
IS
& o.
irtujr-aootot-cMm^iAyorW t\ł ftJ
2. m m
!<o c2 t
rS 2*2
SfSiiiiiRS
C\J C\j
S S & & & I S U SSSS
IA IA
5 S
8
t
i
*> »
U5
38
ss
7
f-
in
ta b l i c y
N
SB «
N
cd.
co
O
ov o
O r
v©
o
O
f-
<T\
r
r
vO O
O
4 tî « r
«I
p
r
o*
eo ar\ eo
r-
o
^S8
«
w
in 4- o\ •+ oo o» oo
£ a¡
CO O* 00 IA o
«
in in in ^
0 0* 0* 0 0 0*0 0 0*0
m
O
r-* O
O* cT O*
o
o
o
cm ov o
o
N
o « s oo o
uT i n ^ in
'¿¿¿¿¿oćfi
vü r
r-_ O
t- O
O
o
Bl n
Ol ^
<o* N
«
cm in cT cm
o
w
o
r
o
in
o vo o «o
r> vo vo m
o
o
o
o
o
o
*
m* oo «
g
vf
o
cm
o
O
o
ov in
VO VD
m
o o o
f i r* N
ON O
in o
o
m
««/
o
^
o
•
r
»n
•I
O
o
^
vo N
m
o
r
Ol
t - vo
o
o o m o o o m o
fr- o w o w »
^
o IA o
m cm o?
« i vo
• •
f O
CM ÍM
o
v
o
o
o
o
o
m
o
m m
o
o
ai
o
o
T- O
O
O
f ?pf
0 ^ 0 0 OO O
o
N
<o’
K\ N
« í kÍ K\
o
o
o
o
o
o
o
K SÍ i ¿ » í $
o
o
o
o
vo
o
O
w
m oo ai
m
in o
i íÑ«
m
<n r-^ O o
e- o t o* ®
m r-
m
o
m co
O c o O O O O O O O
o
o
Jtf .M M
¡X ¡R
¡R R R
£ S
- o o
o
o
i » aí s
•M V«
»
o i a o i a o i a p
r m c M O r r N w i f t
o «- O O
p í o í ov
W« «4
O T - O O O I A t ^ O O
i ñ i ñ cvT »-*
4 ^ / jt’ r 0> N
-H 1
o
r*"
M
o
in
r
«a
«
r
o
«
r
o o m p- m o
o * p * K\ r o * «
r r r r r r
«
o
o
ł
œ «
M
«i
in o
«
o o o •<> o
O* r * ( i r N
*“ ?"
? S ? Sr í ? ?
r
O
o
O
°. 00
O. O
. *1 r*
O r «
o* o í r
O
o
o
m «o
w o o
(A cm *
o cm
«ñ A
o
o
r-
O
O
O
o
¿
«
ft
ft ft * $ 3
O
«A o
o
o
o
« « «
CM o P» 00 ■
• • • •
m « o o» o* •
fSf
8 S S S â
M
s s s n
* z
ii
39
n
a
■
,
*
\ £ > 0 \ O K N O O O O N
r
i n eo 9« n
o o o r -
in
(M
0
f
^
O
IfN
O
° r°
1
t*
O
ON
n 0« n
IM r
0
1
0
1
|
vo
-*•
|
CO ^
lf> M HI M 0
*- O O r - *-
ON
0
tTN
O
O
«1
Al
P
o ^ o o o o o t M i n
0 ^ ™ 0 «
r * 0 * O*
O O O O O O O K \
mvooNT-KNOi i ncvi
O O l f t O C O O O O
r N r t o n i N r N
O O O N O O O O O
eg N n w + r
(i «
o
o o c v i - 4- o o o n o
jj Ji
P P CM ON VO
o
o
o
o
o
m
i n
O t - O O V A O O O
N >0 « r
n
n
n a
« n t - c o o w « - m o
knt- - ^
k\ i c n
voc^
( T i t - o o o o o m
ON 0
i s
n s i K e x s
u
n
n
O V O O O O O
O f O O O N T - O O
m p - . ^ C M P - \ 0 0 \ O I
m
O
in 4
P- CO ON Q T* CVJ
O C O f f l f f l f f l w m f t
a*S*SS3I8
r
o 4
»n O
•
<M
h
•0
5
a
i■
•
40
O O
N r
0 0 0 -4 - 0 0 0 0
- a r o - w o o o p - N r -
« i r m o
CM 0 P- -4
in in in in 0
T-
VD ( « i t
o o o o ^ r - o o
« p w r « a » o a i
CO
p-
«N 0
i
2
&
S
&
5
&
s
vo i g
in
Słabo
i
O
IA
C
M
3.
h voV
O 5 S3U
>n n
O
a
* e
i
¡2
•
s i!
o
o
s*
I0
AN
N
ON
C
MN
N
O0
O
O
O* S f CE r^ ®3
O$ s n
C
MC
C
M
To
*3 8 CO* O * 8 V
MoC
M IAR IC
A
ON
OONC
O
M8 e**IAN
IC
A
V
C
M
T-O O C
MCOCOIA O<*c*-KNO CO4 r-O o ONIAr-coIAN
a
-O N
OIA
Charakterystyka
ziarnowa
piaskowców
średnio
i d r o b n o ziar n is ty ch
¿i
A
A
C
M5 s 8
-N
A
O
N IC
O* N
O
NIC
nIO
MX IAT
MO
iN
** eoIRSi-& P
C
M5 N
O■
>
1s o
vo
oIiA
ns •c
O
00 C
aO
M C
MC
MC
IA IA C
M
s
J
►
a■
«
m
•
*
*
*
M N
MCOC
M00 - -O 00 “ C
MCOOo_00vo
OC
OC
OOCA
MC
tN
-N
8
V ** *”
O
T
”
*
*
A
8
M N
M*o N
MIAC
MC
MN
MO OO
a
-voN
O. C
O■
Oo O C
OC
a
- IAvO co■
*C
iC
V
J IAIAKNC
M•a-C
MIAIAONIA00M
MIAj; o ON
a
-CO •a- COco £
■
a
-ONo-C
■C
o
C
M
M■
• ■
a
-N
ON
OIAO O oco C
M00 C
a
-■
a
-a
-VOo■
i-no •a-CO■
a
-■
a
-■
a
-NOo o O
M<
M N
C
MS)j
M
OIA ONC
OC
MC
MN a C
ł‘ 8 COR o 00 N
C
M«) Si IC
A
M
>
> i; T* IAIAcoC
o
9
* s IA
Mo ONOo O O
>
>• C
>
-MN
Oo a
-r-N
Mo o C
M ON
OC
M■
a
-C
OCOO O C
a
-VOC
M 00C
O
A
AAs
iv 8 IC
tC
a
-& * IA * IAC
MIIA
MR ■
a («!) l•T
A
KM
\$ & •a-A s
C
MIC
IA
a
-IA5 •C
a'a O*
ir\ *- V
Uo C
MN
Mo o o
oC
M•a-e-0
0N
M N
M* ■
oO C
0 T- C
M<
OC
OC
a
-O c
OC
MO D
MKNo
M* a tsK\c
oft r- IAI•*AIA 5 ■
'-C
-IAfi T-IAC
% onC
N
ON
OC
o r
IACOo 00IAN
M_
MOcoOON
MON coC
0IAOa
-O IA
ON
OC
a’ C
a
-0
M£ o O•o
o O ** IAi a
-IA*• COo *" **
no o
oK\N
OO (AC
a
-+▼
-OJ
O
MC
Mo 1 1 ■
*o C
M1vo N
O O 1 •a-•4-ON
OC
a
-O 1 O
V
fc.
E
>
3
Ł
i
1 1
**
InAn
o rC
OC
o
* ńC
MR
MRS
IA
C
MS
C
M
o0
1
*oe*h 8 &
X
>2źB IAK\
otuP,
*
IIA
“ COO
Ns 5
A* IC
A
IA
a
-s 5
•IaA
-$ -
u
~
v
IAIA o O
o OoO
a15 5 1R
IA C
ME 5 5 1
«
H
iC
8
C
►
>
m
u
H
(•
W
fa
» XI
*
je
• !
X>
ca
•H
S ji >
»» ■
N
U h£
>
* **
»
•O
3
ue
M
2
5» o
41
s
•r,
«3
«
Í
K
N
K
NV
oO
\ 0
O
its C
0
ft T-f
Mft C
Min
VOm C
8 S
57
78
á
«
or
o
67
65
85
*
)
C
MC
K
N» C
C
M
N S
*4
c
PpO
-* V
OK
p>o.Ł
O
o
c â S co &
*>
c wMU
a
h
» a.
-O' in < C
MKN■
MX
'jLMVO£ co
*C
* p-R P-vo C
MIA ?! C
V
1T
M c-VOC
MKNC
M oC
o" V
OC
tVinC
MONo O Snin?
?
C
M
c3i>>(.-.« K
tgOS3 O oNco
►
JS
O*H
4
N¡nKNs m
i>
N* KN
\
C
Mit & K
* ins o ONo-K
NK
C
M
(V
IK
pC
M
p-* * 8 r
w V t" r *■
r
T r
T
' '
MC
Mo
Mo VOC
MCOCO VOCO03VO 00VOONO 00KNvoVO•a-O COC
s C
C
M
MC
MC
MC
MC
MT ¡4
C
M 2 V
o C
* C
C
M
Mo M(MKNOa
-•a-oM*>
a
-VOO VOVO V
* 00 o ■
*O
*00CO00C
inP
-in
a
-OVO<
*■o mKNc-in ONVOinVOvo ON•4-KNONC
A on o o’
OJ
>»
a
3
,
fu
o
O
*
«1
.1
i
o
A
c
a
»
•o
2
MMC
COCO o COQCOC
MVOC
MV
0 o O•a-00 o ■
itC
a
miC
n
~
lp
M00 ST rj VOá m VO? 8 oo co KN« K
N
- C
C
V
Jæ ? ?
M? co K
C
M8
so o o
C
Mo VOVO00C
MVO ■
*C
Mo
C
M f VC
V
J
T*
co a
-CJ inKN O -ł o
a
MVOCOt0COo VOOev
iCO C
* \o O o •a-0
O8 C
iM
n& C
O
V»
Mr Si C
MC
MK
M& iTn* SI Ov s¡ C
o C
r
O
o
C
M
C
V
j
CO
C
M
o
N iinn * in 0i0n O
Ns
in
K iK
n
e
a
a.
O
c
vo♦*
MC
VOC
M
o
K
N v
O
N&
io
nV
£*O
-V
CO
OV
C
M
VO
OV
OV
VOV
O
O
■
«0
3
nRc
io
nR
oI*0
^n &
Rnk
&n iC
X
ZRNS
a
ca •K
n in
kO
n in k
kn &
knk
knk
oo.
0
0
•*
'g
O
J
M
42
>
t
•p w
N
» °
vo O
C
Mo VO
n
MK
Nt. iC
C-C
'-«
C-f
o oo v
Oo s S o o V
o
R
0
SM8
MSC
in iRn s
vo s v
>o C
MC
M a fMC
MC
C
M
>»
o
n
M
ê
0
«0M
*>
Ł
C
M oO O co C
M-a-•aKNVOv
KNcK
o
NONOJ O' 'S KN
o o ■
MC
MO o COM . VO-+ o VOC
Mo O m •if COVOC
♦
*4 C
M
M1 C
MO o \KNr-KNKNo C
\
o in OVKNVOC
*• CO00COr-ON ■
a- o
o
(4s
B9
ssP.
VO-*■ co O VO
*MKNÎ- C
M
IjJ•a
*
«
«»
t.
0
ta b lic j
o
t.
ja a o
m oo
fflO O t O ffl
£ g S g S » S. s WN Owl OP-C
-Q5 u\ \o u\
ia
eo on kn
ir\ vo o
I >> u «
I H O -H
Al O
eu
o
o
k\
4r
T- o
O
IA ON 01
r
ivj
r
o
eu ia
vo9>SŃ5» à
.i u ■ e
o im », a i
3'0
* gw
p
r
kn
in ift o
CO CO
O ^ O O O
O
T- VO o
■ł O
co^
o
4
«
N
o
o
eu
o
vo
tu O
r N
00
r
NO UN
r W
ON CO ON P- O
ONON
8 » P 4 io ç ą ą
r r i i r W
vo co <#■ r
SSSSfSSS
W
r r
r c u r i u c u r w r
o co no -a- o o eu eu
N N r r c n t ' i n w
ON O co ON ffi vû 4
ON
C J N V O O C U ^ - O O O
VO IA t>
O O v o O O O O O
fc- VO UN O © eO D- ON
CO VO «A ON
-ł" cm o cvi r
CO
IA
ON »
CO NO KN O
O VO CO O
O -ł
KN CO VO
O CO VO O
r*
t-
s* a* p
^
io
^ipUNł^C^ONONON
^p
-i-no
eu
eu
*s *
ON
O
-ł
ON KN KN VO
CU KN <UKN
- łCU CUOlTN T- OO
eu p- > co vo ł
C'-erv
KN r
eu *■
eu «■
eu
f
^
(u r
KN T- O
PN4
fr-
in va
KNK\ KN KN
c u n o v o c u c u c o v o
O O VO
eu IA IA
KN CU KN
oeuvt-KNcoKNcuvo
vo o
S
8
W -ł -ł O
KN O
VO O
^
r
r
§
UN CO VO O
CO UN Q KN P- eu KN
CU
PS TKN
O
■ł CO
•
• •
eu eu eu
vo t- o eu o
ÇA NO £- CO ON
cô co On On on
axs
13 O.
O Q O O O O O O
& URN URN R R
R SI R voojvoeuvovovpNO
' A UN I A UN
euiAeuiAcueucvicu
IA
• 'O
s5
m
*
s t s *u s §
I A I A I A A I A 1 Í 1 0 I A
o c
p* N ♦»
«00
>» o a
k\j
u s: n
a-
n i
ffl
4
fA
o
o 1n
US N
fA IA
C O C O lA O f ^ lA C O C T ł
CO CM f - T” (Ji N
ON CO
M > C M t- C V I O t- C M C ' -
IĄ
IA
R i S K
tv
>0
crsn
N
V ° *
C-
§
iiS
ON O
CM V£ O C»
00 OJ 0\ Q CM JA
-i ^
r
ffl r
^
&
R
CN o
IA
£
s
O
ÓS
<*■
IA
Q
OS
O
•4-
^
C*- VO C*-
IA
CÓ
VO V0
S
KŃ
V0
rA CO
\o
»A
W
fAlT*VO-iOCMCMOOVOO
f~\ C'- l A T - 1S I A N VO
ia
cm
D-
{VI
«*■
»A
CMt-^-^-lAOt-OOO
IA
ia
CO ON CO U l
CQ -j- \D \Q <Tv
cu 2S u\ i a i a 00
so
m * c
O X TS
*> O 4»tA
M «
< T * Q O O Q O C V J Q Q Q O Q I A
\ O fA V O V O O \ C M M > ^ C T \ O V O < F fA
U, rH
co
•• J O M
o a «
-3 ł«w 9
o
o> vo
co
vo
c*-
o>
o
ia
vfi
m
IA
IA
VO V0
IA
VO VO VD
VO
“
IA
IA
\©
<N»
VD VO
lA
IA
VD
CM CM CM CM CM CM CM CM CUCM OJCM CM
1^
r
JA IA
O
cm r -
fA
IA
O
O
O
p
O
IA
00
VO CM T" I AV £> J l I A - J I A
£ £ V0v0v0v0v0v0vov0vi)vo
CM CVJ
CMCMCMCMCMCV1C\|(MCMCM
Własności
fityko-mechaniczn®
piaskowców
średnio
i drobnoziarnistych
_
O'-'
P. o +> aj
vO 0
'W ej
OU
■P -+J
(0
jjh <
u
•ivOCOrONCMlA4fAvO^C\JlA
V
(7S o
V
o
cy V CT\ ^
O
CM CM -tf-
r
N
CM CM*
N
N
N
CM N
W
(M
W
CM nj*
«
IA
CM
v
s 'O
3
8
3U
SB O4
° *■
*
. O U JO _S
O* -Q'O
•M O h
cap.
3 5
OJ
OJ
CMCMOJCMCUCUCMCMCMCM
■* -a-
8 R 8 8 8 8 8 8 ° 8f A ? 8fARI A
( A l A I A l A I A l A l A I A ł
9
iar
w -H
■*»
44
N
IA
r
IA
r~
CM OJ
2a
*>^
U
-H
o
R R R R R R R R R^
NlAIAIA^-t-i-t-i’
9
8
IA -4- tV -aPJ r OJ r
s
8
ft
Ö
KN
<T\ CVJ O
iR
1ft
IA
co
vo
P -
O
O'
ł
o
O'
o
o
ON
o Q C'- <f O IA CTNvj;.C\JV« CM O
OS c N r OS <J- -if CM
ir\ u) o to
CM
ON
P-
[> O
vû
i\l öS >
VO
4
^
s
O
od.
tablicy
IA IA oo VO
CD
VO
o
■4“ VO
r- CO
rA
CM
CTv R CO
« s
VO
W
-t
c^-
oo
CM
CVJ
CM
VO
CVJ
C4"
IN
P“
CM
CM
C\J
CM CM
CM
CM
O
IA
^
IA
OS
IA
CM CM
P - VO
O
P-
CM
CM
CM
CM CM
CM
IA
IA
4 IA
VO P -
n
VO
I A VO
CM
CM CM
CM CM
ft
C
'- in *- K'v
IA »A O IA
-Í
iR cm ^
IA IA
in V
s
so
öS v
CM
CM CM
CM
CM
CM
CM
IA
IA
Ul
W
VO
VO
VU
C>- VO
V
S
W
C ^ D -P -V O
CMCMCMCMCMCMCMCVJ
t-CMCOvOvOCOT-C'I A VO - 7
I A I A VO ■ í
VO
CM
CM
cmcv T c m c m c m c m c m c m
ft
SI I^A R
R R ^ ^ IcoíRcoíR
(A IA IA IA n
A I A I A IA
IA
(M (VI O
^ CO CO
» » •
fA K\ T~
VO
VO
VO
s
s s
CM CM CM
O VO
O VO
O VO
O vp
O
vo
CM
CM CM
CM <M
I
5 ü
2
w
+»
45
9
r-
o
vo
rin
-t
<
ł- iu~ni
in
cm i n
o
C '- C ' - V O U S k N T ^ O
vo
vo
S
00
OŃ
KN
^
KN
KN
CVJ
CO
CM
03
r
O
W
r
r
on
gi j?
c*-
co i n
c^- oo
C V T - O O O O O O
on
kn
0\ o ON O
o
in
r\ n
vo
vo
“
vo
r
VO
VO
c o in ïn a o c o c o o N v o
cd.
ta b lic y
in
o' o
c y ^ - r p - ^ w i A v e ^
r fr-O-d-T- r i i \ o > c o w t K o
EX
O
in
W
o
Ñ
in
ff\
o
r
4
o
o
m
X-
u s s
on
o
t-
r*
g
incviQCMCVjOOT-CVJOVOIVO
^
CO
vOr*vOrir\-3-vorKNvor-tf-r
« P* N KNCM-d-t-c^ON-^CMin-^inin^
CO
KN
Q
ON
g VO
j RC V C8' - VUO V D SV O C 8
S ? S
^ - V O V O U N
VO
C M C M C M C M C M C M C M C M C M C M C M C M C M
CM
VO
CM
r\
O-
VO
r- -i
ON
r
w
c\j
CM
r
ON
KN
r
r
CM
in
r
KN
CM in
in
O
O
Q
O
i n t - O
O
vorfflvorvoriü
O - VO Vß P VO C*VO
CM
CM
CM
CM
CM
C\T
R
8
C M i n c O C M O C M C M C M C M v O f O C O
i n v o i A K N N i n i n v o i n K i n O S r
R R R R R » á Ä
CM
CM
C M C M C M C M C M C M C M C M C M C M C M C M C M
C M C M C M C M C M C M C M C M
VO
^
¿in^NCOOVO
O N o N O N o N C T N O N C T N O
lmR in
in in
R
in
00
00
00
in
in
i n
00
in
cm
CO
in c M
in
un RÍRS n
in
in
in
in
ÍRvíR
R Si nn
o vo
vo
B
M
5!
46
oT
I I
(t a b l i c a 9 ) . L ic zb a porowatości
m,
(porowatość w zględna) waha Się od 1 ,0 2 do 1 8 , 90% , nasiąkliwość
od 2 , 5 4 0 . 1 0
do 2 , 8 7 0 . 1 0
od 0 ,4 9 do 8 , 3 2 % . Wytrzymałość mechaniczna na zgniot od 21,6.10"*
do 1 6 1 3 * 7 .1 0 ^ Ąj-. Najm niejszą wytrzymałością od 2 1 , 6 . 1 0 ^
do
5 N
ni
4 9 0 ,5 .1 0
—g
cechują się piaskowce z warstw l i b i ą s k i c h , a
fll
r
r łt
najw yższą od 3 4 3 , 4 . 10 p do 1 5 9 9 .1 0
piaskowce z warstw
m
siodłowych i rudzkich (t a b lic a 7 i 8 , 9 ) .
Mułowcę i iłowce p iaszczy ste
Badane mułowce po siad ają strukturę aleurytowo-pelitową i pelito w ą .
Iłowce p ia szc zy ste cechują się strukturą pelitow ą,
tekstu rą masywną, bezładną chociaż niekiedy w mułowcach ujaw
n ia się tekstu ra lekko kierunkowa podkreślona przez występowa
nie w nich s u b stan c ji o rganicznej
Barwa mułowców n ajc zę śc ie j
je s t
(detrytu węglowego).
sz a r a , chociaż spotykana
je s t też barwa szaro po p ielata (t a b l i c a 1 0 ) .
Iłowce p iaszczy ste
w w iększości p o sia d a ją barwę ciemnokremowoszarą.
nowa wykazała,
A n a liz a z i a r 
że mułowce najw iększy procent z ia r n posiadają we
f r a k c j i poniżej 0 ,0 6 mm ( 3 3 , 2 ^ § 5 ,2 % wagowy). W p r ze d ziale
2 , 0* 1 , 0
występują ziarn a kwarcu tylko w niektórych próbkach,
w il o ś c i nie przekraczają cej 6 , 5 %
(t a b l i c a 1 1 ) . W składzie mi
neralnym mułowców oprócz pyłu kwarcowego (pon.
0 ,0 1
mm) u dział
b io rą :
w zmiennej il o ś c i z ia r n a mocno przeobrażonych s k a le n i,
♦
ł y s z c z y k i, węglany, substancja il a s t a i organiczna (detryt wę
g lo w y ),
p ir y t ,
obcych (t a b lic a
limonit i minerały c ię żk ie oraz okruchy skał
10 ).
Gęstość przestrzenna waha się w około 2 , 1 6 . 1 0 ^
gęstość
masy od 2 ,5 0 2 . 1 0 ^ do 2 ,8 1 0 .1 0 ^
Lic zb a porowatości (porom
watość w zględna) utrzymuje się w granicy 2 , 4 0 * 6 , 3 0 % , nasiąkli-
47
O
O'
■* -sf
o
O O IA O
-+ O* o
o
o
o o ow
o
-d-* fA
VO CO r*
Ô O O
w
KV Ol VO O
O O T• • •
IA -ł <}-
■4- O
CO IA
O
Á?
A
•*
o
o
NO »O
' co’ N
ON O
Charakterystyka
O
O
O
O O O IA
»- IA t*-
O
•ł
O
m
O
co
O
O
R g §
rA (A rA
o
r
CO O '
o o
r r
-ł O '
IA O
O
IA
O © KN
»
i°. °
8?
Q <X>
ÎA fA
o IA o
IA CM CM
CM O T- •
T* CM O
»O CM_
IA O
cv co
c*- o
O O O
CO CM VO
0\O O
8* P ?'
t- IA O
ON CM CO
«A K\ CO
■* O
O
*£> O
o
o
o
O
? » R R R* P
« S
S
*A O
? S R
M O
O'
CM CM CM
8
8 S KRR
IA IA IA VO VO vo
§§§I
*
43
o
o o o.
vo
VO CU o
CM CM -i" CM
? S 8* 8
*■' R 8*
r
o o o o
eo c- ia co
O
mineralogiczna
mulowców
i iłowców
p ias zczy s tyc h
3
O O O OOO O O
o* w*
“ ° 8 'R
•
r
N
o\ o
IA N
• • »
»
CTi T - CO
- ł 1A 3
lf\
IA
VA T-
O
O
OJ O
O
P- IA VO O
(VI N r
N
O
CM
ir\ vO os
in in
IA ^
CM
&J oj
O
W
o\ CO
O CM
r N
IA
(M T-
CM IA
£^
W
piaszczystych
«
O rco (A
O , «S O
p» lA
VA VA O
K\ P- IA
i iłowców
IA
CU IA
O
ziarnowa
mułowców
>c oí o*
Charakterystyka
I
I
I
»
-f
C' o
T-
O
O
UVitx¡
B 'O
J
e>x> *o
•MO*.
o o. o.
B
»88
»A IA *A
IA IA
CM CM
£
ÎA
»
ft
IA IA
ft S
IA VO
ssss
ft
IA
ft
IA
ft
IA
VO VA
CM \X>
IA CO O
♦
*■
* "A
« » »
CM CM Si
IA IA IA
ft ft
IA IA
s ss
ft f t ft
vO VO vO
ft
IA
Q
f
CM
49
T a b lic a
W ł a s n o ś c i t iz y k o -m e c h a n ic z n e mulowców i
S tr a ty g r a fia
K o p a ln ia
G łę b o k o ś ć
p o b ra n ia
p ró bk i
N uaer
p ró bk i
m
G ę s to ść
p rz e strz e ń *
na
G ę s to ść
■asy
*5
L icz b a
p o r o w a to ś c i
( p o ro w a to ś ć
w z g lę d n a )
N a s ią k li w o ś ć
%
S
W y trz ym a ło ść
m ech an iczna
na z g n io t
D
C
W arstw y
Ja n in a
lib ią s k ie
W arstw y
ła z is k i«
S o b ie s k i
W arstw y
o rse s k io
Knurów
W arstw y
S o ś n ic a
ru d z k i e
Makoszowy
Ja s t r z ę b ie
Knurów
W a rstw y
S o ś n ic a
s io d ło w e
Ja s t r z ę b ie
W arstw y
p o r ę b s k ie
50
Knurów
iL
. 2
2,502
5 ,0 3
2 ,18
10 5 19 1,237
2 ,4 8
2 ,6 8 0
6 ,0 5
2 ,5 9
13 9 ,2 5 9
2 ,2 4
2 ,6 7 5
4 ,0 2
2 ,7 6
16 4 ,7 5 8
10 4
2 ,3 6
2 ,5 9 1
5 ,5 4
2 ,3 8
1 7 5 ,5 4 5
1 3 7 ,2 9 8
350
10 1
300
300
10 2
10 3
215
10 3
2 ,2 9
12
iio w c ó w p i a s z c z y s t y c h
10 3
2 15
10 5
2 ,3 0
2 ,6 3 3
4 ,7 8
2 ,5 7
400
10 6
2 ,4 9
2 .6 7 0
4 ,10
2 ,0 1
3 1 5 ,7 2 5
400
10 ?
2 ,3 9
2 ,6 8 0
3 ,9 5
1,5 2
3 4 3 ,2 4 5
40 0
10 8
2 .5 3
2,700
6 ,2 5
2 ,5 0
4 0 2 ,0 8 5
400
10 9
2 ,4 3
2 ,7 1 0
9 ,16
3 ,7 8
2 9 1,2 6 8
400
110
2 ,6 1
2 ,6 5 0
2 ,9 5
1,4 0
5 5 8 ,9 9 9
350
111
2 ,3 8
2 ,6 0 0
2 ,4 0
0 ,9 8
1 8 6 ,3 3 3
4 3 1 ,5 0 8
385
112
2 ,16
2 ,3 0 5
6 ,12
2 ,8 4
550
113
2 .5 1
2 ,6 2 7
4 ,4 9
1,7 9
5 2 9 ,5 7 8
550
114
2 .3 3
2 ,4 6 6
5 ,3 0
2 ,3 1
4 8 0 ,5 4 3
550
115
2 .5 3
2 ,6 2 0
3 ,8 9
*» ,5 3
3 5 5 ,0 1 3
660
116
2 ,5 0
2 ,6 17
4 ,2 3
1,7 9
3 4 4 ,2 2 6
400
11 7
2 ,5 7
2 ,5 5 0
2 ,9 8
0 ,9 6
4 2 1,7 0 1
260
118
2 ,4 8
2 ,7 4 0
5 ,9 8
1,9 2
3 13 ,8 2 4
260
119
2 .5 8
2 ,6 8 0
3 ,7 4
1,13
2 2 9 ,4 8 4
400
12 0
2 ,6 3
2,700
3 ,6 3
1.15
3 14 ,8 0 5
550
12 1
2 ,6 3
2 ,6 9 9
2 ,6 3
0 ,9 8
5 0 9 ,9 6 4
550
12 2
2 ,6 3
2 ,6 9 9
3 ,1 3
1,0 6
4 11,8 9 4
550
12 3
2 ,6 2
2 ,6 9 8
2 ,8 8
1,0 2
4 6 0 ,9 2 9
550
12 4
2 .5 3
2 ,6 2 0
3 ,8 9
1,0 3
3 5 5 ,0 1 3
550
12 5
2 ,5 9
2 ,6 2 5
2 ,7 1
1,0 2
3 7 7 ,5 7 0
550
12 6
2 ,4 8
2 ,6 15
5 ,0 8
2 ,0 5
3 3 3 ,4 3 8
5 »
12 7
2 ,6 3
2 ,7 1 0
4 ,3 1
1,3 6
5 0 9 ,9 6 4
52 0
12 8
2 .6 3
2 ,8 1 0
6 ,3 2
1 ,9 9
4 4 5 ,2 3 8
52 0
129
2 .6 3
2 ,7 6 0
5 ,3 1
1,6 7
4 7 7 ,6 0 1
650
13 0
2 ,5 2
2 ,6 5 8
4 ,4 4
1,7 5
5 2 9 ,5 7 8
650
13 1
2 ,5 8
2 ,7 0 9
4 ,8 ?
1,7 1
50 3 ,0 9 9
650
132
2 .5 5
2 ,6 8 3
4 ,6 3
1,7 3
5 1 5 ,8 4 8
wość odpowiednio 0 ,9 6 ~ 3 t78<£. Wytrzymałość mechaniczna na zgniot
od 1 3 7 . 1 0 5 do 5 2 9 , 7 . 10 5 ^
m
(t a b lic a 1 2 ) .
Iłowce i iłowce węglowe (łu p k i węglowe)
Analizowane iłowce posiadają strukturę p elitow ą , teksturę
masywną, bezładną i niekiedy kierunkową. Barwa ich je st od
szarokremowej
do czartiej w łą c zn ie . Po ro zdro bnieniu i wyszla-
mowaniu w wodzie tych iłowców, ustalono w nich s k ła d n ik i poni
że j 0 , 0 6 mm w i l o ś c i od 8 4 ,7 do
powyżej w il o ś c i 0 , 1
99 , 9%
gramowy (t a b l i c a 1 4 ) i
do 1 5 .3 0 # . Tę o sta tn ią fra k c ję stanowią:
kwarc słabo zaokrąglony skalen ie sk ao lin izo w an e ,
ły s z c z y k i,
p iry t i minerały c ię ż k ie oraz okruchy skał obcych (t a b l i c a
1 3 ).
Gęstość p rzestrzen n a iłowców utrzymuje się w granicy
2 , 1 5 . 10 ^
do
2 , 7 5 . 10 ^
gęstość masy od
2 , 5 35 . 10 ^
do
2 , 8?0 . 10 ^
m
L ic zb a porowatości (porowatość w zględna) od 2 ,1 1
do 1 7 ,9 3 6
m
nasiąkliw ość odpowiednio od 0 , 6 7
do 6 ,9 9 # *
Wytrzymałość me
chan iczna na zgniot waha się od 3 1 , 4 . 1 0 ^ do 9 3 1 , 9 . 1 0 ^ ^
b lic a 1 4 ) .
(t a 
m
Węgle kamienne
X )
'
Badane węgle są zróżnicowane pod względem składników bły
szczących i matowych. W stanie higrospkopijnym
o dznaczają się
one różną w ilg o c ią ( 1 ,0 5 f 9 ,4 8 % ) oraz zmiennym udziałem popio
łu (2 ,3 5 t 1 8 ,8 8 S & ). Zawartość c zę ści lotnych waha s ię od 1 4 ,9 9
X ' A n a lizę chemiczną węgli wykonano w laboratorium Katowic
kiego P rzedsiębio rstw a G eo log iczn ego .
51
Í? S
3 ^ -C
h 4 O
O
fA
IA
00
C*-
os
OS
r
r-
CM T"
CM
r
O
O
T”
V
O
o
CVi
fA
OS
o
CM
O
r
f-
O
1
1
1
1
1
o
o
O
r*
ia
CM -i-
o-
-4-
T-
CM r-*
ON
O
CM
CM
1
1
1
«*
CO
rA
,
n o
1
9)
C
«H
fc -H
®
tH
Jd
>» -N
IA
1
1
1
O
1
1
1
1
1
f
C0 -H
h ü
£ 3
O N
c O
>)
w e g lo w y c h
o
V
•H
+> c
O
sa
,Q M
VO
■*»
o*
t/J o
al
•o
o
es
as a>
+» ♦*
??
rH
tí
O
CM P -
r
4-
o
rA
VO
CM O
O
O
CM
fA
O
o
lA
O
o
O
O
o
o
o
C*-
O
O
r*
R
o
os
&
*
IA
OS
fA
fA
CT>
»
fA
os
VO
co
OS
os *
1
'
'i
o
.
'
.
O
O
o
g
s
CO
o
CM
CM lA
o
lA
•4-
IA
ON
OI
o
r-
O
O
f
f
lA
x ¡ as
3 fH
T“
t“
V
OS
^
C\
CO
1
o
o
o
IA
cr\
ID
i lo w c ó w
M
o
fM
N
M
T*
i
•H
TJ
w
6
¿A
o.
X“
4A
r-
O
6
i lo w c ó w
®
•H
«
o
O
O
4
T-
V
CM r*
O
u\
o
O
CX\ T*
CVI
O
O
CM T”
00
VO
o
T-
P~
O
o
‘
r
r
<r*
° .
r*
° .
r*
o
CM
O
O
O
O
O
r*
O
r*
CM
r*
CM O
r*
O
3>
r*
*
r
T"
?
r
r
'
o
IA
r*
O
ON O
O
*
8
S
•H
*
«
-4-
o.
»A
o
CM fA
O
T*
r-
o
CM -a-
r*
o
CM r *
£
fA
r*
£
M
<r
vo
IA
r
DíA
T-
os
fA
T*
3
r-
350
O
s
»
*
350
03
*
T*
R
T-
lA
OS
5
r*
cu
.*
r~
t"
*
t-
R
IA
R
IA
R
IA
CM IA
c*J
r
R
R
r
CM
IA
T~
350
350
350
350
350
fA
350
■o
sa a»
O -H
■« *Ií I <o
S b
&
IA
IA
S
S¡
S U S
P . o.
o
*
•H
a
i
CM
Uá
S
H
a
«
•
«H
X»
•5
03
i
3
M
m
a
•
*H
fKe
r-
4*
h
4*
«9
52
o
k3
m in e r a lo g ic z n a
C h a ra k tsry B ty k o
,
•
í í
4* <r
í
SS*H
S i
*
i
&
<*»
5«
&
»
£
O
R
ft
13
cd.
ta b lic y
a\
o
1
co er»
<T\ in
in <t
o
o
o
o
o
C<-
<T»
P
m V co
in
R
in
R
in
R
in
in
S
vo
fn
<ł-
r-
t-
o
r
cm
vo
c\j
O
cm
in
cT
o
o
o
o
o o
o
in
m
o
co
o-
ON
Q
CO o
CO
r*
CO
<T\
o
o
o
o
O
T-
g «•
“1 *.
.
o
o
o
o c\T iñ
O
CM r- o co r* CM ' r*
in
vo oo
rT
I
o
o
en a\
r- O O
O* t* r-
CM
VO
vo
in
o
cm
<f-“
r-
m
vo
o
in
R
in
i n ÍR
mm
m
^
m
in
R
in
o
o
p
íR VO
íR í
R íR
vo vo
vo
53
d i c o
a © w -H
,
>aB o a Si S
■ł o J3 aj
: rH u C
O
C '- C U X - V O m O N C V I Q v P - .
mł
O<
(■ r ONNWlf\cOCOÍ4
Ch CT>
in
ON CO ^
W
N
^
CO
rn
m
r* in vo frco o m oj
m
r-
o I-o «
cy
in
NO
CJN
4 r - l*
iłowców
i iłowców
węglowych
U h -H ł bO
•H O O O N
" P«'W (h Ï
fizyko-m echaniczne
r-
> o so a
d+O
tAOt)
XI » — ' +» »
o
vo
<r\ vo
CS
c- oo vo er»
<y\
cm
S
g in
o
m
r* p-
vo C'-C'-invovo
a> «
m ch
o
* ^ ^
r vo m <rv
vp i n oo T w
w
in
r
r
r
Q
uS
VO
CM
O
r
oCM
W
W
m
rVO
CM
o CM
c^VO VO
CM CM
<)■
co in
o- T-
in m
«
in
oo
S
vo
M
vo
vo
Q
o
vo
CM
Fï K.
VO
ÍM
"o
o bdm
.
s
B
ï S E ot
®» U +>
O ftlll
( M C M i n a » < ( 0 -iv 0 ^
n
in o\
c- o
\oo a\ r* o
<t--3- -3- in uS
R V2
CMCM CM CM CM
CM CM
-dCM
CMCNJCMCMCMCMCMCMCJCMCMCM
Id
W *H V0
fi
Í CO * Ä
•
U
« 0*0
w
r-l O
o
er»
p*- T“ m r
C ^ -C M C ^ t -C O V O C M C T v r o O
ON VO
*
o
oo
O
CM
*
1 *H
2
P.HS
Q«
o *H. T-J fl
•M «M O 0 S
~* aj *h •♦J
T 3S “ Ï 8 *
TJ
O
Ot O
COONONCM^COrONftl
■
4- cm o\ in N in VÛ rncT
p- o
cm
vo
•
N Ö P« 0
hM
*
i własności
e >o
*
o «d
H «H
C M
X¡ a) X>
<D>h<0 a
R
•a-
•H X3 U
O
O
Ot
O*
» a
S
«
:* «**
54
m
I §
w
r-
s j j i i s s ps vos ins \on vosvo
WWWWWWNNWWNW*
•cp
>»
aa
<D , 0
U ziem ien ie
CM
R 5
R R
in in
14
tab licy
w
0 \ VÛ
ft
cd.
Kł
8 Bą
IV o
c- o tA
Ift P- VD
no <t trs
i
a 5
CO IA IA
IA IT\ IA IA
rA .¿f P-
s ąs g
(A
IA <TN r
co
E>- r CO 00
O
rA
w*
CO
łA IA fA
fA
ON
g
r- OJ V" O t "
IA i- rA
KN (Ni (Ni
rA o
vo CVJ
no u>
IA Q W
N ¡A r
4-
»A C*- On
ON CO
cnT o *
IA IA
R VO
? R
â Iw
cu NO
§
VO NO
A O-
00
cnT
r* r- no
NO NO IA
(NJ (Ni (NJ
IA W ^
cvT
( nT
<m
cnT cnT
ia
V
o?
W IA W
IA IA IA
? R «
(Ni (Ni (Ni
IA NO NO
(Ni (Ni (Ni
O O Q
o O
CNI
OJ CU
(NJ
(Ni (Ni (Ni (Ni
IA O O 00
00 ON O CO
cO ON On On
t- IA o
O
VÛ IA 4
(Ni
on
•4- r* t- O
c*-
IA NO IA
IA NO LA
IA
»A
TC- N
C*O- P00
® N
*O fi
5-
Oi CM CM OJ CNI (NI CNI
ON
IA
OS
á s
O
3
R
RA 5
rA r
r\
A
R R R
IA IA IA
is
*
P-
c- c*-
R
R
R
R
NO
NO
NO
NO
•o»
s
o
i
r*
& ®
-*» Jd
Si
» ^
>» »
>> JÚ
m
u
fll
*
•
»«
<0
3»
*3
o
*H
co
*°
u
O
a
55
15
T a b lic a
«3 0
■»* C N
-ł
E> *> *4
.»* 3
<S h
N -g
KN UN
*
O KN 3
ON
co
a &
T-
c- UN IA
(M KN *
i?
-ii- -i- -i-
CM
OJ
NO S
<X>
ON NO KN NO
ON fL 8
CM -* CM
ON CO UN >o oo co ON
X
s
UN
KN
co KN R
& fi
KN CM -i- KN <t
s
UN OKN r
8
8
UN
s
R UN «
KN UN
*
rco
KN CM
UN
O
co S NO
UN
■i-
UN ON
r- UN
•4- - i
KN ON
O CM
■* <*
■jf
? S
CM v
NO NO
KN
CM KN i
UN
C- * . i
KN KN
O O
<r
o
V CM r
O O o
r
?
o
O
i
O
3,
O
5
o
R
O
S
o
¡A 5
O O
g
¥
CM CM
ON 00 r O
CM
r«-
$
£
CM
KN s
R
KN R
O *
J.
5r
0
s
& •S -2 «
t*
NO
s
KN ON
US
s
R
NO O
3
e
&
S
.M <rl .M
o -« h
(0
o S « O.
te
.c
•
®
g
e
0
«•H N
o
w d a
* Tj -w -<
D n n
to
?
r-
?
KN ▼“ ćCi *•
O o o O
s
T-
co
CM s
O o
VO
o
ON
o
s
ir
O
s
a
S
o
NO s
1T -♦
O o
CM Kj <r
O o O
ON r~ KN
SR IA CM
O f
o O O co r- o
To
T”
o s
CM o
«
O
UN
UN
CO
KN
*
#.
£• S
1
0
•
& At
(4 0 Ji *J
on
CM
ON s
¡5 S
s
UN
VO - ł »
a
j
3
*
H •O -w O
3
U 1 J3
«
*>
a
«
JS
co CM
C'KN
s NO
NO 3
5 |
•H O
M -H
3 HO
3
iM H
0 O
N O.
3 O.
•O
O
bO
5
CM
KN vO 3
co co» «
NO P
R
£
R
R
R
in KN O
a> ON
s
IA W UN KN
R
3
■*
co
CO 8
*
vo oo O
ON CO o>
& l/N ON co
c- 00 co co
ON UN ON
CM
CN 3
5
■* 3
ON t - co
co CO CO no
ON
c*- C'- 8
CO CO
KN
&
£
*
KN
KN R
no
R
fc
UN
NO
NO
KN KN
KN
ON
« «
IA NO KN
R
UN CM
KN
5 S
oŃ a>
ON
CO R
KN KN
KN KN
s
s
C'-+
~N
KN KN
$
UN KN
KN NO S
KN CM KN CM
NO O
KN ON
8 KN CM
CM CM CM KN
^
g
CM f
-*
5
U
«
e
z
*
a
«o
P<
1A
co
co
CM KN
1
o
£
CO
ON
1
CO
ON S
J
UN
ON
ON
•4-
&
R
8
KN 3
&
R R
KN
a
o
&
KN KN 5
O
?
£
£
4 10
0
O 0 Ji
U X>
0 ,0 VD a
o o. a
UN UN
s
s
R R R R
KN KN KN
r
o «■
CM CM
R
8
KN
g
3
Ł,
«
3
0O
KN
CM
>
CNI
S
£
& SS
-
£
?
-
•H
n
0
1
vU
f
c
R
UN
»
t.
3
w
•■9
0
a
56
&
>>
h
W
W
». ¿5
3 rH
5
2
t,
N
*
O
>> •H
■»» B)
U N
°
i
KN
s
m
eo
O
O
O
CO
T* OJ CM
a*
s ą s
S rO aCOMł Kf l> iPf -tKKViOr *t f* fCi^ '
\o \o ia
p- p - e-
«
Ift
o
o
C\ «
r- vo
B> i
v£i p- p- Cm
o
co
ON CM
p- co 1
•A vO
C
T\SŃ s s * S S Ż S
* s S S*
?3
X3
o
o
E$ g
o* o o
rR cm
¡a
O
O
»A 0V P- CV T* -*
P -1 A V O O «A 4 -
<rvv-
O
O
P-
O
IA IA
P - O Ś ^ -0 0
* - 0 0 0 0 0 0
m
O (O SN O ł r lA
ffl 5 - CTi CT\ -♦ lA P- K\
t O
OJ CM
* A 3 3
O* o O O
$3
! a v ) r i n ) K i r ł
(M W N
r
(\l W
Ol W
R3 £ S & ą58 5 8
SP Al
5\ o
¿ J ;
(T tP -lA M
~ cm r
in
cf ri
K\ IA
ftl >
r
3 8! *
oo oo
O
ca <J\ Jt
<ł r
oo oo
X* B
- t -*• -4- ov
O
VO (VI
oo o o
o
ia
o
p- co
o* o* o*
ia
(A
4
CO
CM
ia o\ ia ia
IA IA lA JA
J- IA IA ^
CM (M (M CM
RS«
S* R
o >p co n
O Cm u*v CO
IA
IA P-
-ł CM CM
rA
W
\Q
IA
o
Ji
KO
CM
? a ś
S R
w
o> o
Cf\ ON O
VO P- 00 CT\
r
r r r
CM CM CM CM
8
RR
O
>.0 C ^ f A O
\
P-
o 0o
0
\s N
VO CO P- CO
$ 5 5 5 5 5 5 5 ? °
w ęglo w y
S
3 3 5
0
uj
i <r oj
iło w ie c
cd. tablicy 15
8
57
16
T a b lic a
Q
vO r
4
r
i\
r
N
lA r
U J3
VO
r
>»©
+> O
$
c\T
C\
r
• r*
fA
<T\
ir
vxT o*
O - ON
On
(VI w
r
IA
lA
W
C\l
C-
VD
fA
IA
■d^ CM*
O
(VI
£ A
kn
00
CO
ia
(U
c\j
P-
fA
o v o v o ( v i w O
CT\ O n
r - CN v.D
r i r \ o
O - v£) VD
8
O
<r
(VI
fA
00
r-
«A
ON
fA
CO
W
•4-
ia
cC
fA
^
> ©•*
c- c>-fA
CO
IA
(T>
W (VI
U)
O
T—
<2
9
CM O
lA
C*-
fr-
£>.
oo
C\J
P-
VX>
o
OJ
C\
V©
.*
ia
lA
-tf-
lA
cm o
O
IA
C O l A l A C M r - O O s O O N C O O
00
O
r-4-
st*
ON
N
IA
r
W
r
r
r
ia
■ł
r
O
(\J
IA
VD
lA o
-C O Q o O O O C O O
O
knrrw o ^f- lAr <łvp fA
vo fA
i
KV
r\ ^
2 T b
fA
C-
ON
^
r
fA
r
fA
W
rA
V0
00
(VI
lA
tin
0V PON O
vo vo
C*ON
(M
30 (U
Q O
?A fA
8
S
IA
VO
O
V
-i-
00
fA
fA
¡0 R
S5
fA fA
fA
ss
o , §
♦* O N
“ M U
vo
r
Or
r
r
ON OV rA
r r W
r
r
r
CO o n on o
r r O
r
r
r
r
r
1^
p-o-cococococbcococococo
3 S 2
43 ł . i
0> J3 'O
•M O fc
O Pi A
8 § AI
§ Af
X Al
U AI
S A^-i
l ? ? -i
?
I8^IRAń^l
*
(7>
ON
ON
ON
P.
M
60
O O*
04 »
I A IA
r
r
CM (M
R
^ Sv SI
fA fA fA fA
ON O
r
CM
*
CM
*
r
VO
“
>
IA
fA
IA
fA
VO C“0N ON
r * r*
S
t-
U
r-
(U
CO
fA
Sn
IA
IR
IA
IA
S
IA
S
io
UA
Si
ca
t4
i 5
58
4»
«0
m
o
*
o
a
i
i 5
vfl
5
16
tab licy
in
&
CM ON
O
HN
CM CO
vo
? s
&
O
8
IA
C*-
ą ą
r
vo
CM
CM
cd.
? ? S
VÇ
lA
CO
p-
CO
VO
uS
»
5
a £
S
VO
P-
VO
r>
CO
O
VO CM
l A KN
CM CM
CM
CM
CM CM
S R
CM
CM
O
»
-4"
IA
S âCM
CM IA
8
R
R S
I A UN VO
PO
<f-
vo
r-
C*T-
-*
IA
IA
4-
cm
UN
CM O
r-
Ê R
8
â
ON
CT\
UN 00
VO CM
KN
r
CM
CM
IA
IA
V
CM
IA
CM
IA
vo
fA
CM
vo
IA
IA
r*
CM
in
vo t>- ço on o
O
O
O o
O rCM
CM CM CM CM CM
O
O
O
O
« 3 s s
\ \ \
IA
O C*“
VO co P - co
r
r r
r
■
ih 4- *4-S S S
O
IA
<f
R
in
R
un
VO
O
IA
4
fA
VO
VO
CM
Q
¿A
-d- UN
r - TCM CM
R
R R
UN IA IA
O
00
CM CO
R ?
IA
IA
VO
r
CM
(T\
O
r
8ON
VO
^
CM ON
vo - t
-d-
CM lA
O
IA
CM
CO
IA
VO
O
P - CO ON
r
r
r
CM CM CM
O O O O
CM CM CM CM
UN UN UN UN
R R S\
VO
VO
VO
* s
¡A
UN
55
do 3 7 .3 9 %
(t a b l i c a
1 5 ) . U d zia ł s ia r k i popiołowej od 0 , 1 7 do
8,4-7%, s i a r k i siarczanow ej
tej od 0 , 4 4
od 0 , 0 8
do
0 , 51%
i s ia r k i całkow i
do 8 , 9 0 & . Wodoru węgle te wykazują od 2 , 7 2 do 5 ,2 %
tlen u i azotu od
7»55
do
2 3 , 03% .
Pod względem uwęglenia badane węgle wykazują dość dużą
zm ienność.' U d zia ł p ie rw ia stk a
C
Gęstość prze strzen n a utrzymuje
się w g r an icy od
L ic zb a porowatości
,m'
do 2 0 ,4 0 % ,
waha się od 4 8 , 2 2 do 8 2 , 7 9 .
1 ,1 5 .1 0 ^
do
(porowatość w zględna) od 2 ,2 6
n asiąkliw ość od 0 , 8 7 do 1 5 ,6 5 % . Analizowane węgle
wykazują wytrzymałość mechaniczną na zgniot w granicach
5 2 , 0 . 105 do 3 4 3 , 4 . 1 0 5 ^
m
(t a b l i c a
od
1 6 ).
WŁAŚCIWOŚCI CIEPLNE KARBOŃSKICH SKAŁ GÓRNEGO ŚLĄSKA
NA TLE ICH SKŁADU PETROGRAFICZNEGO GŁęBOKOŚCI
ZALEGANIA ORAZ WŁASNOŚCI FIZYKO-MECHANICZNYCH
W łaściw o ści cieplne górotworu skalnego mają w c za sie eksplo
a t a c j i węgla sposobem podziemnym duże z n a c z e n ie , szc ze g ó ln ie
przy u do stępn ien iu pokładów węglowych występujących na głęb
szych poziomach Z ag łę b ia G ó rno ślą skieg o . Z udostępnieniem po
kładów węglowych n iższy ch poziomów u ja w n ia ją s ię często nowe
problemy, które s t a ją przed gó rn iczą służbą tec h n ic zn ą . Jednym
z w ażn iejszy ch zagadnień to poznanie w łaściw ości cieplnych
skał w u ję c iu możliwie wszechstronnym.
Stw ierdzono w okresie przeprowadzonych badań, że przewod
ność c ie p ln a skał klastycznych je st zmienna n ie raz dla tego sa
mego r o d za ju sk ały . Zmienne w artości liczbow e współczynnika
przew odzenia c ie p ła dla tych samych skał w ynikają między innymi
60
z głębokości z a le g a n ia sk a ł,
stopnia ich diagen ezy i związany
z tym charakter struktury atomowej minerałów budujących daną
sk ałę . Pewien wpływ na w ielkość w spółczynnika przewodzenia
ciep ła wywiera u z ia r n ie n ie
i rodzaj pokroju z ia r n oraz sposób
ich u ło żen ia w s k a le . Lepszą przewodność c ie p ln ą mają minera
ły o doskonałych formach k ry stalo g ra ficzn y c h oraz zia rn a dużych
T a b lic a 17
Współczynnik przew odzenia ciep ła
niektórych minerałów skałotwórczychx '
.Minerał
Współczynnik przew odzenia cie p ła
*
Kwarc
X
m deg
prostopadle do o si Z
równolegle do o si
Z
0 , 06-1 ,2 8
Chalcedon
S k a len ie
Kalcyt
w dużych kryształach
7 ,3 3
13*3 7
prostopadle do o si
równolegle do osi
Z
Z
2 ,4 4
4 ,3 6
prostopadle do osi Z
równolegle do osi
Z
3 ,9 6
6 ,2 3
Kalcyt
o strukturze mikro
k r y s t a lic zn e j
0 ,9 3 - 2 ,8 1
Łyszczyki
0 ,3 6 - 0 ,8 7
K a o l in it
0 ,l 7 * r 0 ,7 0
Illit
0 ,1 4 * 0 ,6 5
Fluoryt
0 ,9 6 * 1 ,1 6
G r a f it w dużych kryształach
G r a fit o strukturze mikro
k r y s t a lic zn e j
1 7 4 ,5
0 ,1 7 * 2 ,9 1
x)
' Ś rednia temperatura pomiarów 2 5 ° C , warunki termiczne u sta
lo n e.
61
rozmiarów,
a przede wszystkim m inerały, których atomy wykazują
w ią za n ia m e ta lic z n e . Ponadto przewodność c ie p ln a kryształów
je s t w łasn o ścią kierunkow ą,
ln e j.
an a lo g ic zn ie
do przewodności ś w ie t 
Pod tym względem wyróżnia się k r y s z t a ły izo- i a n iz o t r o 
powe. Ta anizotropow ość minerałów ma zasa d n ic ze znaczenie przy
badaniach przewodności c ie p ln e j
no w artości
s k a ł . W t a b lic y 17 p rzedstaw io 
liczbow e współczynnika przew odzenia c ie p ła d la n i e 
których minerałów
Jl 7 ,
35,
45j.
Na podstawie danych zaczerp n ię tych z lite r a tu r y [ 2 ,
12,
1 8 , 38 ,
41, 45,
50,
52,
6,
7,
9
56j w artości liczbow e współczynni
ka przew odzenia c ie p ła d la jednego typu skały wykazują dość
duże w ah a nia . Należy p r z y ją ć ,
że wahania te d la jednego ro dzaju
skały w ynikają ze zmiennego je j
charakteru petro graficzn eg o i
własności fizyko- chem icznych. W t a b lic y 18 u jęto wartości współ
czynnika przew odzenia c ie p ła niektórych s k a ł .
T a b l ic a 18
Współczynnik przew odzenia c ie p ła
niektórych skałX ^
Rodzaj skały
1
W
Wyspółczynnik^»~-deg
d
Granit
2 ,5 0 * 3 ,6 1
Dioryt
2 ,1 5 f 2 ,4 4
Gabro
2 ,0 1 * 2 ,3 6
Bazalt
1 ,6 7 * 1 ,7 4
Diabaz
2,22
Porfir
1 ,6 7
G ranito gnejs
1 ,2 8 * 2 ,5 6
Kwarcyt
1 ,9 8 * 6 ,0 5
Marmur
1 ,6 3 * 2 ,7 9
62
cd. t a b l ic y 18
Rodzaj skały
« S p U l C Z j rin iK
1
^
Łupek kry sta lic zn y
1 ,2 6 * 2 ,6 3
Wapień
0 ,8 1 * 2 ,2 2
Piaskowiec
1 ,5 1 * 4 ,5 2
Mułowiec
1 ,5 1 * 3 ,3 6
Iłowiec
0 ,9 3 * 2 ,8 8
Sól kamienna
3 , 88* 7 ,2 1
W ęgiel kamienny
0 ,0 9 * 0 ,7 0
W ęgiel brunatny
0 ,0 3 * 0 ,3 1
Piasek wilgotny
1 ,2 6 * 3 ,3 7
Piasek higroiskópijny
0 ,3 5 - 0 ,4 0
Ił
1 ,1 6 3
G lin a
1,0 0
X )
7
m deg
22
W spółczynnik przewodzenia cie p ła skał wyznaczony przy teaperatu rze 2 5 ° C .
Z porównanych danych w artości liczbowych w spółczynnika prze
w odzenia c ie p ła niektórych skał ujętych w t a b lic y 18 wynika,
skały na ogół ró żn ie przewodzą c ie p ło ,
że
co wyraźnie widoczne
je s t w wahaniach wartości liczbowych współczynnika
.
N ajw ięcej zajmowano się dotychczas osadowymi skałami klastycznyrai, gdyż skały tego typu w w iększości budują górotwór
zag łęb i węglowych.
W t a b lic y 19 przedstawiono wartości współczynnika przewodze
nia c ie p ła skał występujących w zagłębiach węglowych i rudnych
niektórych krajów . W t a b lic y t ej ujęto
%
piaskowców, raułow-
ców i iłowców w stanie higroskopijnym i wilgotnym oraz prosto-
63
Tablica 19
Współczynnik przewodzenia ciepła skał
niektórych zagranicznych zagłębi
węgłowych i rudnych*''
Kraj i autor
Rodzaj skały
Współczynnik przewodzenia cie
pła
% — 5—
m deg
Prostopadle do
uwarstwienia
skały
1
2
Równolegle do
uwarstwienia
skały
3
4
Piaskowiec w stanie higroskopijnym
2,72
2,88
Piaskowiec w stanie wilgoci
złożonej
3,98
^,35
Mułowiec w stanie higroskopijnym
2,67
3,23
Mułowiec w stanie wilgoci
złożonej
3,29
3,99
Iłowiec w stanie higroskopijnym
2,06
2,15
Holandia
Piaskowiec w stanie higroskopijnym
0,64
9,12
W.de Braaf [ 9]
Mułowiec w stanie higroskopijnym
1,^9
5,06
NRF
Piaskowiec w stanie higroskopijnym
1,11
3,84
S. Bat ze 1 [ 2 ]
Piaskowiec w stanie wilgoci
złożonej
1,64
4,65
Mułowiec w stanie higroskopijnym
1,0 5
3,26
Iłowiec w stanie higroskopijnym
0,97
2,91
Piaskowiec w stanie higroskopijnym
1,75
*
3,20
Mułowiec w stanie higroskopijnym
1,63
*
2,80
Iłowiec w stanie higroskopijnym
1,26
-r
2,05
Węgierska Republika
Ludowa
Piaskowiec w stanie higroskopijnym
3,85
+
4,48
T. Boldiszar [6, 7]
Iłowiec w stanie higroskopijnym
1,5 0
-r
2,29
Związek Radziecki
Piaskowiec w stanie higroskopijnym
2,55
2,977
Iłowiec w stanie higroskopijąym
1,76
2,18
Anglia
G. Lomax
[41]
D.K. Scot [56]
G. Mücke
[45]
H. Jahns
[32]
Czechosłowacja
B. Stoies
B. Sernik
J. Brudnik
[ 51 ]
[12 ]
A.N. Szczerbań
O.A. JCremniew
[53j
Warunki termiczne ustalone. Temperatura pomiarów 25°C.
64
padle
%
II
y
i rownolegle
I
a> do uw arstw ien ia. Według tego ze sta
w ie n ia skały w stanie w ilg o c i złożonej wykazują wartości l i c z 
bowe wyższe w stosunku do
%
skał w stanie higroskopijnym .
Wyższe też wartości współczynnika przew odzenia cie p ła wykazują
skały w kierunku równoległym a n i ż e l i prostopadłym do uwarst
w ie n ia .
K .W . Koczniew [38j an alizo w a ł własności c ie p ln e rud i skał
ze złóż pirytów u r a ls k ic h . Autor ten p o d a je ,
że ruda równo-
z ia r n is t a o p r ze c iętn e j śre dn ic y z ia r n p ir y t u ,
ją cej
1%
0 ,3
mm, przy zaw artości
97%
nieprzekracza-
p ir y t u , 2% chalkopirytu i
kwarcu posiada współczynnik przewodzenia c ie p ł a ,
Ruda o tym samym skła dzie mineralnym,
u z ia r n ie n iu
(p r z e c ię t n ie
dze n ia c ie p ła
3 ,9 9 —
0 ,5
lecz o nieco
3 ,9 3
—■^ eg.
grubszym
mm) posiada współczynnik przewo-
Bardz i ej zróżnicowanym w u z ia r n ie 
niu ruda pirytu i o zmiennym sk ła d zie mineralnym wykazuje
współczynnik przewodzenia cie p ła m ieszczący s ię w p r ze d ziale
4,18- j4,22 --f --,
a skały współwystępujące z tymi rudami (sk a
ły kwarcowo-albitowe, p o rfiry t i łupki chlorytow e) wykazują
współczynnik przew odzenia c ie p ła od
1,3 3
do
3,26
r W
M
.
Z porównania przedstawionych danych przewodzenia ciepła
skał wynika,
że wzrost wartości liczbowych współczynnika %
je s t zależny od głębokości występowania danej skały i od zwią
zanego z tym stopnia diagen ezy oraz od uporządkowania w n iej
zia rn .
Podobne zależn o ści autor wyprowadził dla Zagłębia Gór
n o ślą skie go , które to w yniki przedstawione są w dalszej
ci n i n ie js z e j
c zę ś
pracy.
65
*
Skład m ineralny żwirowców, piaskowców, mułowców i iłowców.
a ich współczynnik przew odzenia c ie p ła
P rzew odzenie c ie p ła przez karbońskie skały je s t
ic h składu m ineralnego i budowy p e t r o g r a f i c z n e j.
p o d a je ,
że skały p ia s zc z y s t e
G . Miicke [45]
zachodnioniem ieckiego z a g ł ę b ia
węglowego przy u d z ia le kwarcu od 6 0 do
89&
wykazują współczyn-
nik przew odzen ia c ie p ła wynoszący około 4 , 0
po siad ają ce kwarcu od
zależne od
[ 4 5 ] . Skały
15
do 4 5 % charak tery zu ją s ię współczynW
nikiem przew odzenia c ie p ł a około 3 ,0 — -r— . Wynika z t e g o , że
m cieg
ze wzrostem u d z ia łu kwarcu pow inna, według tego autora T45] w
pewnym stopniu w zrastać
.
Karbońskie żw irowce, piaskow ce, mułowce i iłowce Górnoślą
skiego Z a g ł ę b ia Węglowego o d zn ac za ją się dość dużą zmiennoś
c ią w s k ł a d z ie mineralnym (t a b l i c a 4 ,
7,
10,
1 3 ) . W ramach
n in ie js z y c h badań stw ie rd zo n o , że zmienne są też ich w artości
liczbow e w spółczynnika przew odzenia c ie p ła
21,
22,
2 3 ).
(t a b l i c a
20 ,
Biorąc pod uwagę i s t n ie ją c e ró żn ic e w ilościowym
s k ła d z ie mineralnym omawianych skał i ró żn ic e we w artościach
liczbow ych
%
, przeprowadzono staty sty czn ą
a n a l iz ę wyników
pom iarów.
Zale żn o ść fu n kcyjną występującą między składem mineralnym,
a przew odnością c ie p ln ą skał można w ogólnym u ję c iu wyprowa
d z i ć na podstawie a n a l i z y staty sty c zn e j
stosują c zależność
k o r e la c y jn ą [ 52 ] .
Zależno ść k o re la c y jn a polega na tym, że przy zało żen iu
je d n e j zm iennej
lecz tylko j e j
otrzymuje s ię nie wartość dokładną d r u g i e j,
wartość n a jb a r d z ie j prawdopodobną. Jest ona
stopniem pośrednim między jednoznaczną i ś c i s ł ą z a le ż n o ś c ią ,
a całkow itą n ie za le ż n o ś c ią zm iennych.
W ś w ie t le tego sform ułowania możemy wyprowadzić zależność
k o re lac y jn ą między składem mineralnym analizow anych s k a ł , a
66
O
0
•3
c
•
M
•d
%A
OS
a
R
(0
ia
IA
IA
-4-
CO
r*
c^ss
vO
«
O
O
*“
IA
CVI
T"
CO
o
T-
Tcu
vo
r
o
K\
ON
C7v
O
IA
£
IA
R
CO
A
ON
T*
T"
o
o
CU
r-
CM
CM
o
-4-
s
ON
CO
•4-
IA
VO
i
t*
V
T”
V
r*
t”
T"
CM
IA
fA §
co
R
CM
IA
IA
s
R
CM
CM
IA
CM
CM
CM
CM
IA
IA
R
IA
a
ON
i
R
co
r- V
IA
ON s
*
IA
T“
CM
1
T“
Xm
IA
C-
ą
£
x~
T“
IA
IA
P-
ON
O
o
A
I r
V *= 20 C
M
t*
U
b o.
a a
>» a>
N 4»
0
ca
r-ł
bo
o
1*4
■o
o «
n
»
T"
t*-
on
£
<£
K\
c*-
O
o
K\
O
T*
T*
co
T*
Ol
#
vo
§
CU
T*
o
w
K\
IA
K\
&
T”
X~
r-
R
CU
&
J
ON r *
CM
»A
X~
rcco
l
a
UN
CM CM
C - ON
ON r *
V
V
CU
IA
CU
IA
»A
T”
*
-4-
*
os
00
CU
Si
$
TCM
ON §
CM
§
CU
T*
CU
IA
CO
CO
R
C*»
o
os
i
IA
¥
fA
r*
IA
c^-
T~
c^-
CO
i
CM
$
r*
x-
T*
c
o
I-I
u
o
N
U
o
S
o
|V i
n
o
I ?
60
O
n~<*
a
»
o
«
a«
■o
I 60
9 ' o «J
^ e c
o a r*
:
»
) 9
a o
K\
VO
co
CO
CM
CO
IA
IA
-«*•
IA
IA
o
*
'a
o t
KN
£
la
g
■M
IA
CM ON
ON ON V*
o
4 - vO s
o
“
O-
CO
S
CM
s
IA
co
i
O
I
g
R
ON
R
ON
CM
r- R
r- P-
XT
IA
IA
IA
K\
IA
«*•
IA
IA
-4-
»A
KN
KN
KN
IA
IA
R
co
Xco
R
ON T-
CO
rCU
T*
P-
00
co
£
IA
V
ON
ON
00
C'Oo\
CM
1
a
cc
co
KN
ON
O
in
<M
g
00 00
»A
IA
R
co
Pco
IN
ON
C\J 8
CO co
O
T-
x-
o
O
O
O
o
18
o*
®
ON
ON
r*
8
T*
CM
81
IA
CM t t
IA
O
CM
9\
R
r*
O
O
o
O
o
o
o
O
V
T*
OI
IA
-a-
IA
vo
r-
co
ON
o
x~
X~
T*
O
T*
8
R
iR
iR
§>
R
R
R
IA
CO
IA
co
CO
ON
o
§
O
O
O
IA
T”
V0
t-
c*»
t-
400
W
^
12
i piaskowców
gruboziarnistych
w temperaturze
0
a
R
s
CM
o
*^o
1
13
twirowców
•H
o Ź
a *o
&
Właściwości
cieplne
■o _
M O -H
o a m
jo u x i a
R
R
M O b
O A P .
■H
0
■H
H
s.
M
O
•
s .o
a co
►> •H
'O
9
«
i
O
•H
>«
«
ij
8
R
O
•rł
©•
b
ia
«
Sn
•
■H
JO
O
w h*
3 sn 0
co ►
9
>o
§
<o
3
ta
CO
0
i
60
•s
h
W
0
•
>» ys a
* v>
■*»
ar
u
£>
>
5?
M
.M
*>
•H
>
W
N
o
i
■
3
3»
O
O
&
4>
t*
■*»
h
3«
5*
67
KN CO
r
O'
in
VO
vo
c\j
on
00
C\l
o
ON
CM
CM
VO
O
O
a
KN
ON
KN
UN
ON
4-
UN
UN
KN
O KN
CO ¡M ^
CO
UN KN KN P -
(M
CM CM CM CM
r r -p -c o c o P -v o v t > K N U N r U N c v i
•# CNJ ON
-i
r cKNa rON( M
r c O ( n yr) rCOK \
yP)>c- OoV rO
O
V£>
CVJ
CM CO UN CO
ON KO - t CM
-d- -d- 3 - O
r - T - O
KN
KN KN
$
o* o* o*
un \ o
O KN
W W
Pp
o* o* o
o
00
i°i
U
ON 00
r
(O
kn
o" o* o
o
UN u n
i
co
k \ cnj
cu
o
uS
O
r~
o
co
kn
KN
vo
uS
UN
CM ON
ON KN
OJ ON
UN
<M
KN
Q
UN
CM
OKN
CO VO CM
O KN KN ON
r- O O r-
O
CM KN U )
UN CM ON
UN UN CM
o
Sk
«
o
ON
CM
N
UN
UN
W CO
UN r
-4-
VO
O
&-
o
o o o* o
o
cieplne
W łaściwości
TON
KN r*
C0 -if
KN - T
O
O
CU
O
£
4
o
(0 >(0
O
O
O
O
K
N
O
K
N
c T t M
•
o m
'd
C fl *~9
B H
© P<
f-s ©
S
Pi O
CO
UN
r
ON
P-
l/N CM
N
ON
P - CO
ON
fi
o
o
o
o
o
P-
P - 00
T " KN
ON ON
ON
O
ON
VO ON
VD O
P - ON
VO
ON
00
KN
vO
ON
o"
oo a o
ON
ON
£ £
£
*
CO ON
UN
CNI
ON
•
o
ON
O
ON
•
o
ON r ON
l/N P - Q
ON ON ON
•
m •
o o o
rto
i JPJf
»
■
>o
'W *
O -r*
Jć C *H
o a x
x> u
UN
r
CM
©. J3 o
H
C5
2f t fi?t
8
CM
UN
r
CM
■
a
R R
RR
KN KN KN
KN
c
i
*
■
-H
3a| 5
68
KN KN
bO
>
•H
l)
Xfl
aj
rt O -H
O
piaskowców
średnio
i grubo ziarn istych
w temperaturze
V*=
20 C
un
<7\
CM
CM
vo
P-
KN
vo
CO
o
o
0\
(M
•
•
VO Q
«4 -3F
ON ON
IA
oON
VO P -
UN
•
o
•
o
O
KN
OCU
PUN
Pr
r
-Í
CM
KN
•
o
VO
ON KN
CM
r-
o
ta 4
KN
Q
<h
r-
K\
*
i- r
P-
VO
P-
KN
£
CM
KN
? S
cd.
t a b lic y
2 1
¡x
g
K\ VO
o-
KN
0\
OV
CM
cr»
kn
o-
co
2>
r
r
ON VO CM CM
KN P - KN CM
O ^
K\ N
Q
KN K\ CM
r
CM CM
«M CM
<F>
r-
a \ KN
00 UN
O
O VO
CM CO X>
t - <r o
CM
lA
1^
vû
KN P O
-dIA lA
VO
UN K>>
ON CM
co
KN
KN
KN
CM
KN CM KN
(M
UN
CO
O CM
r* ON
r* CO
<J-
, 00S 00R 00
S 00
î
O*
0 0* 0*0
Pri
•t
(M
VO
CO
en ^
O O
00
l7N ON
OJOC\
J c
S CÜ VO
KN K
'i
KN
—
C0
VO
^ (\)
SM (M
Vfi £T ^
i f on
1A
O
O
^
P-
CM
CM
CM
CM
M
K\
«
CM
IT\
CM
*
vo co
KN CO
\
Ru
ON
on a\
kn i n
w -i
<jr
K\
cm cvT
c m c m c m c m c m c m
(M
N
<r»
CM < f
(M
P-
?
CO CO
^
CM
CM CO
f
KN
VO
VO 00
VO ON
VO CM
VO P KN UN
UN CM
KN KN
CM
KN KN
KN
KN
KN
4-
4
KN
O
CO
UN
CO
CO
KN
ON
VO
ÏR
Sn
íR ÍR íR íR 9\ íR
KN
KN KN KN KN K\ KN
K\
CM
s
UN vo
íR
UN
VO
VO
CO
K>
ÍR
UN
on
ON
^
KN KN
vo r
ON ON
KN CM KN UN UN
ON Çs
c o o N c o t ^ c M n c M W
Q O
I A vO
UN VO
O
VO
VO
O
VO
VO
Q
üS
cocococococyxoooo
00
O
O
O
O
r - O
p—
Q
A
UN
po
o
ON CM CM
CM KN KN
cm
ä
cm
-i
•S 8
8
8
O
p-
8
O
O
8
8
P“
8
8
CM CM CM CM CM CM <M CM CM
69
21
en
tn
m
co
T“
Vfl
<F
vo
4 N
lA IA
ON O
r
IA
CO ON
ON N m
r
W
co o
KN ON CO l<> ^
(Û
ON
in v o O N t -c o u N c o in
kn
kn ON O
0\ V V
rV*
cd.
ta b lic y
r
c-Jfr
CO
00
UN 00 VO
“
KN -dO - On
Q
r - <jr*
r N
CO ON
lA IfN ON KN
ON
CM
1A
CM O
UN CO
UN í
KN
ON
ON
KN
KN
CM
VO
O
ON 00
00
KN
in
ON CM CM
O 4 ON
öS a )
CM
KN
KN CM KN
UN
CM
00
CM ON VO
- ł O ON
co on 00
KN
V
<!•
CM
CO
c-
VO
-±
ON
C-
KN KN
d
CM
KN
CM
KN
-i
UN
CM
ON
CO 0
i n KN
CO r
CM ON
ON ON ON O
CO UN Cwco CM VO
ON CO ON
O
O
O
O
r*
O
O
CM
& â
O
O
O
O
O
CM
O
O
O
ON
lR
in
i 7n
un
UN
KN CM CM
CM r*
un
P“
KN
ON O -
Sn
VÛ
KN KN
VO
C“ \D
i n cm i n o
£
TO
KN
CM
ON
O ■ 1>- 00 KN ON CM O
V
ON ON O
V
UN T" <f
C O O C M K N < h -c * -O N C '-
p- t> c-
R
R R
in in in
CM
O-
C '- C M V O P O O C M O N
KN CM VO CM VO CM KN UN
ONI O KN ON KN KN 4
ON
O
ON
VO
1A
r K N W C M r C M C M IM
(M KN
KN
N
CM OJ
KN ON
r
^
(Ni
r
VO
in
KN
IA
1A
kn
R
in
o
R
in
O
O
O
O
O
O
O
O
O
ON
CM
CM CM
V
O
c ^ c o o
VO VO CO
CO
o
on r
4
KN
-d"
ON VO
O -±
on ab
O
ON
O
ON
KN
O
KN
on
O
ON
O
on
O
ON
RtRÍ?NÍRlRíníRl?N
i n i n u n i n v o u ) vo i n
CO CO
Ci UN
C
IA
IA
CO O
Ifl f CO VO
N W
f-
o o o o
* >»
0) u
O* O*
IA
r-
(Ti 0\
IA M3
O o
P- C» JO
M 3
U +» CK
# = 20°C
CU¡8
■t IA CO
CO KO
CM łA
S U
w teuperaturze
CM CM CM
CO
piaszczystych
OJ
(A
rA
W
CU CU
C'-
n
OJ
N
tu
IA
M
rA
IA n
T~
o o
& &
ę
IA (\| l i
CM CM OJ
fA ON
r- ia
OK ON
KO KO KO IA
<7\ CN ON O
O- C'-
4-
OJ OJ
CM
ca
(A
CO 0J IA IA
LA CTl ^
OJ
00 ON O
ia co
IA 4
C- (A -4-
OJ CM CM
V0
A
OJ O.
C- KO
??
?!
OJ
-ci- IA O
CO ON «A
O
ON IA
(71
mułowców
i iłowców
CO
O
N
A
C" CO ON O
Właściwości
cieplne
3 o1
Ł. -O H
0»^> 'O
•M O h
O & U
8
a
Ra a
s
IA KO
O- X)
^
IA
IA
R
RRR
IA
IA IA IA
ON
SRSRR
KO KO VO
71
20°C
oo
ft
O
O
O
'S's
w temperaturze
(c0m
w
IA
LA
O
Ift O
T - CT*
C*» CO
• •
o o
R
- i VO
ON CO
O
O
OO
(VI
C*- I A
CO D • • •
o
o
ON VO
£
o o?
węglowych)
(łupków
węglowych
oj
£
PfA
VD
•
o
IA
O
O
O
O', co
IA O
P- T-
S
VD
fA
cj
O
O
OV
VO
IA
^
4
o*
o*
o*
o*
IA P P- P- 0
0 00
o
O
O
T"
O
vo
iRvo IIrAA
c\J co
P - IA
r - T-
P\ C^O *
IA
V
O-
CM ON O r*
t>- P - O I A I A I A CO
V0
CTi
VO
O
O
O
fA
P-
O
O
CO IIAA
^
P- P-
O
C'- >c(VI N
c* on
o
TO
VO
VO
ON
-4-
CO
IA
•i
O IA
CM P IA <f
O
VO
CM CM
i A ON
O
vo
fA CM
ON ON
ON
r
fA
VO
N
r
CM
CM
O
ON
o
\0
w
b0
•5*«*
A
3«
10
^ o
•H C
5
C
on
IA
VO
iA r
C'- r
P- r-
V0 VO
o - CM
o
a r-i
i iłowców
iłowców
cieplne
W łaściwości
72
co
ft
o
4
fA
r*
o
fA
O
TCM
CO
ja
fA
CO
PON
ON CM r
O ON O
O ON O
O
r* O
C
T-
<7N
CM
p
S
Q
iA
CO
O
vo
LA
CO
O O
r
CM
00
PV
O
co
O
IA
fA
ON
o
*
S
°
ON O
O
r*
. fA—
Ift vo
fA f A I A
r* T " r -
v-
'oi aJ
O *H
Jć
C t4
O h* X)
•*
,0
a> rO -o
•*< o »j
O
P*
Łf AA ir RA iI AA ĆI AR IŁAR fcARt iARI iARIoA I AtRI AiRI AiR
0
Pt
§ 8 8 8 & 4&-
23
in
ITi
«±
in
ON
V
N
u\ o
\4 f ^
. * \2> ÖS r
O
pvo
P»
vo
vo vo
vo
P-
O
O
O
O
O
CM
0\
CVI
in
in
£ Ï
o
m
in
m
m
in
in
rin
m
CM
vo
o o o
in
m
in
R Î8 R
4
m
VO
VO
r
*-
in
vo
-t
o
o*
o*
o~
o*
VO
CO
c d.
ta b lic y
os
s *
in
m
o*
oo
m
vo
c*> cvi «3
£
vo
in
CM
CM
vo
in
vo
ro
S
R
R
in
in
m
r*
<*•
P*C30
CM
CO
P~
00
O
CO
m
p-d-
in
o
p-
v0
CM
O
co
00
OS
OS
cm er»
OS 00
r~
in
vo
p-
VD
CM
OS
*-ooo o
o
CM VO
00
in
CM
m
r-
CM O
— i n m cm
£
OS ?
CM m m m
Pos
VO
*
os
co
in
cm
CM
CM CM
CM
CM
CM
¿
C*- CM
u) os
C*- <T\
vo i n
CD
Os OS
Os
O
*
*
O
O* O*
O
T-*
cm
00 CO 00
ö
o
in
m m x~
in
•* 00
00
V
vo
00
CM
5 3
oo
os
in
in
m
OS
ö\
OS
in
pP»
ON CM
-Í
P“
CT\ OS
VO
v£
r-
m
mmmm
CM* CM
OS
Ï
« Ï
$
X- o
▼" CM
O
O* t-
O
O
r-
00
5s
vo
in
vo
i7s
vo
Ss
vo
s
*
in
i>-4"
T“
CM
N
&
8!
in
i n co
cvi CM
OS V
Ss
in
vo
vo
R
in
o o o
R
^ Ä
in i n in
ß
«
£ «5
73
ic h współczynnikiem przew odzenia c i e p ł a . Wskaźnikiem o k r e ś la 
jącym stop ień z a le ż n o ś c i k o re lac y jn ej między badanymi w ie lko 
ściam i poszczególnych cech s k a ły , a ic h przewodnością c ie p ln ą
b ę d zie
lic z b a k o r e la c y jn a . Bezwzględna wartość tej
warta je s t między 0 i 1 .
1
r =
Przy
r = o
lic z b y za
z a le żn o śc i nie ma. Przy
w ie lk o śc i badane są związane z a le ż n o ś c ią fu n kcy jną .
Lic zb ę k o r e l a c ji wyznaczamy z ogólnego równania [5 2 ]
S
xy - n
XY
5jt6y
g d zie :
X = x^ - x ; x^ - wartości mierzone poszczególnych cech
skał i w ę g li; kw arc,
spoiwo,
(w sp ó łc zy n n ik) wysortowania,
lic z b a
l ic z b a poro
w a to śc i, wytrzymałość na zg n io t ,
stek
* = yŁ - y;
C
po p ió ł,
p ie r w ia 
c zę ś c i lo tn e,
y^ - w artości mierzone w spółczynnikiem p rze 
w odzenia c ie p ła w kierunku równoległym
do uw arstw ienia s k a ł ,
x
- śre d n ie arytmetyczne wartości mierzonych cech skał I
w ę g li,
y
- ś r e d n ia arytm etyczna w artości
mierzonych równolegle
do uw arstw ienia s k a ł ,
n
- ilo ś ć pomiarów,
&
- o dchylenia standartowe w artości mierzonych (kw arc,
spoiw o,
lic z b a wysortowania i porow atości, wytrzyma
łość mechaniczna na z g n i o t , p ie r w ia ste k
c zę ś c i lo tn e)
74
C,
p o p ió ł,
6
*J
- odchylenia standartowe wartości mierzonych
_________
n
y:
$
y
=
^ i - y )2
(26)
n
Miarą ro zp ro sze nia wyników obserw acji statystycznych zarów
no w tym przypadku poszczególnych cech własności m in eralog icz
nych i fiz y c z n y c h ,
jak i współczynnika przewodzenia c ie p ł a wo
kół ś r e d n ie j je st odchylenie standartow e,
zdefiniow ane jako
p ierw iastek kwadratowy śre d n ie j arytmetycznej kwadratów różnic
pomiędzy obserwacjami i ich śre d n ią .
Mając odchylenia standartowe obserw acji ilo ś c i kwarcu i spo
iwa w skale oraz lic zb ę
to śc i,
(w spółczynnika) wysortowania i porowa
wytrzymałość mechaniczną na zgniot
i odchylenia standar
towe w artości liczbowych oraz wyprowadzoną lic zb ą k o r e l a c j i ,
żemy podać liczbę r e g r e s ji
Y
mo
współczynnika przewodzenia c iep
ła względem wymienionych cech s k a ł. Wobec tego możemy napisać
równanie prostej r e g r e s ji w stosunku do średn iej
[52].
X
Powyższe równanie je st równaniem prostej r e g r e s ji
X
(wartości mierzonych cech sk ał) przy czym lic z b a
lic z b ą oderwaną,
natomiast
X, Y
(2 7 )
względem
Y
r
jest
xy
są liczbam i mianowanymi mie-
rzonych od średn ich wartości poszczególnych cech w łasności mi
n e ra lo g ic zn y c h ,
fiz y c z n y c h i cieplnych s k a ł .
Równanie prostej r e g r e s ji ma postać d la wartości zmiennych
mierzonych od zera
y = rxy
®y
6 ? * - r*y S T * ł »
(2 8 )
g d zie :
x - wartość m ierzona danej cechy s k a ł y ,
x - śr e d n ia arytm etyczna w artości mierzonych danej cechy
s k a ły ,
y - śr e d n ia arytm etyczna w artości m ierzonej współczynnika
przew odzenia c ie p ła s k a ł ,
Jeżeli
przyjmiemy
rxy ń
= a*
to otrzymamy równanie
y = a (x - x )
+
7
( 29 )
W celu stw ie rd ze n ia czy i s t n i e j ą fu n kcy jne za le żn o śc i między
składem mineralnym, budową p e tro g rafic zn ą i własnościam i fiz y c z 
nymi skał górnośląskiego karbonu, a ich współczynnikiem p r ze 
w odzenia c ie p ła (t a b l ic a
20 , 2 1 , 22 ,
2 3 ) z w szystkich wyników
o bserw acji wprowadzono odchylenie standartow e,
liczb ę k o re la
c j i i r e g r e s ji oraz równania prostej r e g r e s j i . Dla w y liczeń
tych l i c z b sporządzono t a b lic e o b lic ze n io w e , z których d la z i l u 
strowania toku postępowania an ality c zn e go podano w pracy tylko
jedn ą
(t a b l ic a 2 4 ) t a b lic ę d la żwirowców jako p rzy kład,
łych t a b l i c
76
nie dołączono.
pozosta
Tablica 24
Schemat obliczenia korelacji współczynnika przewodzenia ciepła
i ilości kwarcu w żwirowcach i piaskowcach gruboziarnistych
Wyniki pomiarów
Numer
pomiaru
Udział
kwarcu
*k
Przew.
ciepła
W
-H
M
X2
k
i
Xk ^
6
7
8
3
4
5
60,0
2,332
-1,95
1,77
1,067
0,20
0,72
2,436
-0,45
-38,5
-1,33
-2,60
3,80
61,5
-1,2 2
14,82
1,49
+4,69
1,914
-1,95
-1,74
3,79
3,04
0,01
1
2
1
2
3
4
38,1
60,0
+2,59
+1,20
0,00
+3,39
-0,00
15,60
0,04
-0,75
+0,17
0,90
0,03
-0,16
-3,95
-0,17
11,23
0,03
+0,57
3,921
+5,15
+0,26
26,52
0,07
+1,34
60,0
4,617
-1,95
+0,96
3,81
0,92
-1,87
39,0
3,4-92
3,480
-2,95
60,1
-0,95
-0,17
-0,18
66,0
4,060
+4,05
+0,40
60,3
3,840
-1,65
+0,18
15
70,0
3,782
+8,05
16
69,5
51,0
3,956
+7,55
3,956
69,0
60,0
21
5
62,0
3,608
♦0,05
-0,05
5
58,0
3,851
-3,95
+0,19
7
60,1
3,828
-0,95
8
58,6
3,492
9
67,1
10
11
12
„
8,70
0,03
+0,50
0,93
16,40
0,03
+0,1
0,16
+1,62
0,03
0,01
-0,30
^0,12
2,72
64,80
+0,30
57,0
-10,95
+0,30
119,90
0,09
0,09
3,712
+7,05
+0,05
49,70
0,00
5,75^
-1,95
+2,10
3,80
4,41
+0,35
-4,19
59,2
67,0
4,570
-2,75
+0,91
7,56
0,83
-2,50
3,816
+5,°5
+0,16
25,50
0,03
+0,81
22
62,0
3,828
+0,05
+0,17
0,00
0,03
+0,01
23
24
65,0
4,280
+3,05
+0,62
9,03
0,38
+1,90
63,0
4,280
+1,05
+0,62
1,10
0,38
+0,65
447,62
20,60
+10,09
13
14
17
18
19
20
n = 24}
\
= 61,95;
y* = 3,658
£-
+0,97
+2,27
-3,26
77
Od ch yle n ie standartowe wartości mierzonych d l a żwirowców
p r ze d s ta w ia s ię
n astępują co:
O d ch y le n ia standartowe wartości mierzonych u d z ia łu kwarcu
w żwirowcach
___________
O d c h y le n ie standartowe w artości mierzonych współczynnika
L ic z b a k o r e l a c ji w spółczynnika
%
względem u dzia łu kwarcu
W spółczynnik r e g r e s ji
Równanie r e g r e s j i w stosunku do śre d n ic h w artości mierzonych
Y * = a Xk = 0 , 0 2 3 X k
Równanie l i n i i r e g r e s j i
= a
- \ )
+ y^ = 0 , 0 2 3 3 ^ + 2 ,2 2 0
D la piaskowców śre dn io i d r o b n oziarn isty ch śre d n ia artymetyczna,
o dchylen ia standartowe i l ic z b y k o r e l a c ji przedstaw ia
ją s ię n astęp ują co :
78
3^ = 4 9 ,4 7 0 ,
y,. = 2 , 9 9 3 ,
6y =
r ^
1 ,0 9 1 ,
= + 0 ,4 6 1 ,
=
9 ,6 1 1
a = + 0 ,0 5 2
Zatem równania l i n i i r e g r e s ji dla piaskowców mają postać
Y * = 0 , 0 5 2 Xk
0,052
y^ =
x k + 0 ,4 2 1
D la mułowców:
Xy. = 2 3 , 8 9 0 ,
6-y =
0 ,5 9 1 ,
= 2 ,4 0 2 ,
r ^
6 x = 1 5 ,5 3 2 ,
= 0 ,1 9 7 ,
a =
0 ,0 0 7
Równania d la mułowców przyjmą postać
Yjó = - 0 , 0 0 7 X k
3 ^ = - 0 , 0 0 ? xk + 2 ,5 6 9
D la iłowców:
\
=
2 ,4 5 8 ,
=
0 ,4 2 9 ,
y^ = 2 , 3 3 4 ,
= 2 ,4 8 1 ,
rxy = 0 , 1 0 5 , a = 0 , 0 1 8 .
Równania dla iłowców przyjmują postać
y* = - o,oie xk
y* = -
0 ,0 18
^
+
2,302
g d zie :
k - dotyczy u d zia łu kwarcu w s k a le .
*
Jak wynika z wyprowadzonych l i c z b k o r e la c ji
) , piaskowxy
skowce średnio i dro b n o ziarn iste u ja w n ia ją , że i s t n i e j e pewna
fu n kcyjna zależność między i l o ś c i ą kwarcu
(k )
(r
a współczyn
79
nikiem przew odzenia c ie p ł a . Nie je s t
k o w it a , ponieważ
to jednak zależn o ść c ał
r
równa s ię tylko
+ 0 ,4 6 1 .
Możemy jedXjr
nak w p r z y b liż e n iu p r z y ją ć , że w piaskowćach śre dn io i drob
n o zia r n is ty c h i s t n i e j e pewna fu n k cy jn a zależność lin io w a wyż
s z a w stosunku do żwirowców i mułowców oraz iłowców.
d z a ją to n iże j
zestaw ione lic z b y ko re lac y jn e
r
Potwier
xy
0 ,10 5
- żwirowce i piaskowce g r u b o z ia r n is t e
+
- piaskowce śre d n io i dro b n o zia rn iste
+ 0 ,4 6 1
- mułowce i iłowce p ia s zc z y s t e
-
0 ,19 7
- iłowce
-
0 ,1 0 5
D l a mułowców i iłowców otrzymano lic z b ę k o r e l a c ji ujemną.
W ynika stą d ,
tości
że ze wzrostem u d z ia łu kwarcu w skale m aleją war
liczbow e w spółczynnika przew odzenia c ie p ł a
w yraźnie widoczne je s t to na diagram ie
s j i w sk a zu ją ,
(r y s . 7 ) .
(a,). B ar dziej
L in ie regre
że ze wzrostem i l o ś c i kwarcu w piaskowcu i żwi
rowcu wartości liczb ow e będą również w zrastać.
Przy 100% u d z ia 
le kwarcu w żwirowcu lub piaskowcu i o u z ia r n ie n iu powyżej 2 mm
śr e d n ic y poszczególnych z ia r n współczynnik maksymalnie może
W
osiągnąć wartość
7 , 0 — ¿ Qg «
Jest to zgodne z w artością dla k ry ształu kwarcu, która wy
k a z u je prostopadle do osi
Z
ok.
7 * 3 3 — ;?—
Piaskowiec o
m deg
p r z e c ię t n e j śre d n ic y z ia r n od 2 do 0 , 1 mm wykazuje przy 100%
W
kwarcu w spółczynnik około
5 *0
Nieco odmiennie przed
st a w ia ją Się proste r e g r e s ji d la mułowców i iłowców. D la tych
typów skał ze wzrostem i l o ś c i kwarcu współczynnik przewodzenia
c ie p ł a m a le je . Mułowiec przy 100% z ia r n kwarcu o śre d n ic y po
n iż e j 0 ,0 1 mm w ykazuje wartość
(ta b lic a 4 , 7 , 9 , 1 0 )
około
W
1 * 6 — deg*
a * * owce Pr zy du że j i l o ś c i kwarcu w ykazują %
t y lk o około
0 , 5 ~ '¿ ^ g *
z tego wynika głównym czynnikiem
je s t t u t a j przede wszystkim u z i a r n i e n i e . Jako przykład może
posłużyć g r a f i t , który w dużych k ry ształac h
80
(p ły t k a c h ) wyka-
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
udział kwarcu()^J % objętościowy
1o
Z •
3x
4-
a
R y s . 7 . Zależność w spółczynnika przew odzenia c ie p ła od u działu
kwarcu w skałach
1 - żw irowce, 2 - piaskowce,
żuje
% s 1 7 4 ,5
W
'¿ " ¿ e g »
3 - mułowce, 4 - iłowce
natomiast proszek grafito w y ujaw nia
ju ż tylko w artości liczbowe od
0 ,17
do 2 ,9 1 — ■?— .
Podobnie
m deg
kalcyt w dużych k ryształach po siada wyższą % , m ieszczącą
81
się
w
3,96-r6,23 ~
m '¿ eg'»
l i c z n e j , g d z ie jego
a n i ż e l i kalcy t o budowie m ikrokrysta
%
Możemy więc p r z y ją ć ,
wynosi od
0,93
do 2 ,8 1 — 7 — .
’
m deg
że skały o strukturze p sefitow ej i
psamitowej posiadać będą większe w artości liczbow e a n i ż e l i
skały o stru ktu rze
aleurytow ej i p e l i t o w e j. Je st to uzasad
n io n e , ponieważ w skałach dro b n o ziarn isty ch je s t dużo styków
między ziarnam i hamujących przepływ c ie p ł a . Stąd mjałowce i
iłowce p ia s zc z y s t e w ykazują m n iejszą przewodność c ie p ln ą a n i 
ż e l i żwirowce i piaskow ce. W t a b lic y 25 zestawiono śre dn ie
T a b l i c a 25
W spółczynnik przew odzenia c ie p ła skał o różnej
procentowej zaw artości z i a r n o średn icy po n iżej
0 , 0 6 mm przy $ = 2 0 °C
Rodzaj skały
Procentowy
u d z ia ł z ia r n
we fr a k c ji po
n iż e j 0 , 0 6 mm
Współczynnik przewodzenia
c ie p ła
% m /deg
Żwirowce i p ia 
skowce g r u b o z ia r 
n is t e
średnio
3 ,6
%
średnio
3 ,6 5 8
średnio
2 ,6 9 7
Piaskowce średnio
i d r o b n o z ia r n is t e ,
mułowcę
średnio
6 0 ,5 5
średnio
2 ,9 9 3
średnio
2 ,2 5 7
Iłowce p ia s zc z y s t e
średnio
9 8 ,4
średnio
2 ,4 0 2
średnio
1 ,6 9 6
w artości liczbow e otrzymane z pomiarów, to je st śre dn ie war
t o ś c i i l o ś c i z i a r n o średn icy po n iżej 0 , 0 6 mm oraz wartości
w spółczynnika przew odzenia c ie p ł a .
Następną cechą skał klastycznych o strukturze p sefitow ej i
psamitowej je s t spoiwo sk a ln e , które może mieć również pewien
82
zw iązek przyczynowy na wielkość w spółczynnika przewodzenia
c ie p ł a . Z badań mikroskopowych w ynika,
że karbońskie żwirowce
1,0
i piaskowce po siad ają spoiwa w i l o ś c i od
ca 4 ,
7 ) . Spoiwo to jest tro jak ie g o r o d z a ju ,
do
21,956
ilaste,
(t a b li
krze
mionkowe, węglanowe i że la z is t e lub kombinacja tych trzech
rodzajów spoiw .
litu ,
Ilaste
spoiwo je s t
zbudowane przeważnie z il-
a sporadycznie tylko z k a o l i n i t u , krzemionkowe natomiast
z opalu i chalcedonu oraz z kwarcu o średnicy z ia r n poniżej
0 ,0 1
mm. Węglanowe spoiwo reprezentowane jest przez kalcyt i
sy d ery t, a ż e la z is t e przez lim o n it . Współczynnik przewodze
n ia c ie p ła
wymienionych minerałów je s t na ogół mały.
O g ó ln ie biorąc współczynnik przew odzenia tych spoiw waha się
w granicy od 0 , 1 4 do 2 , 8 —
Wyni ka z teg o , że spoiwo
powinno powodować o bniżenie współczynnika przewodzenia c ie p 
ł a . Wyprowadzone lic z b y k o r e la c ji
r
względem u d z ia łu spo-
iwa w skale p rze d staw iają się następująco:
Żwirowce
*sp
= 1 0 ,0 8
ex
=
6y
&
Piaskowce
= 3 ,6 5 8
* sp
= 4 «60 2
1 ,8 3
6X
= 3 ,3 3 6
=
0 ,9 3
6y
= 1 ,0 9 1
r xy
=
0,098
rxy
= 0 ,^ 5
a
= 0 ,0 5 3
a
=
H
* 2 »993
0,109
Równania r e g r e s ji
H
= -
0,053
X sp
y ^ = - 0 ,0 5 3 x gp + 3 ,1 2 4
Y* = -
0 ,19 xsp
= - 0 , 1 0 9 xgp + 2 ,4 9 1
g d z ie :
gp - dotyczy u dzia łu spoiwa w s k a l e .
83
Jak wynika z wykresu (r y s . 8 ) i z wyprowadzonych l i c z b kor e l a c j i ze wzrostem u dzia łu spoiwa w skale male.ie współczynnik
przew odzenia c ie p ła
(h ).
Pomiarowe punkty zgru
5,0
powane są na wykresie
4/5 ~j
c
CPO
(r y s . 8 ) między u d z ia 
łem spoiwa od 1 do 1 ^ J ,
przy k od 0 , 5
(t a b l i c a 4 ,
do 4 , 5
7 ).
Sto pień wysortowania
żwirowców i piaskowców
po zo sta je do współczyn
nika przew odzenia ciep
ła w za le żn o śc i
Sto pień
(S Q )
liniow ej
wysortowania
określony został
d la żwirowców i piaskow
ców na drodze a n a lizy si
t o w e j. L ic zb a
ś la ją c a
Sq
okre
stop ień wysorto
wania (je d n o ro d n o ś c i)
Spoiwo °/0objętościowy ( Spj
waha się dla omawianych
skał od 1 , 2 0 d o 4 , 1 0
/o
2 •
R y s . 8 . Zależność w spółczynnika
przew odzen ia c ie p ła od u dzia łu spo
iwa w żwirowcach, piaskowcach gru
b o z ia r n is t y c h
1 - żw irow ce,
2 - piaskowce
( t a b l ic a 5 ,
8 ).
Wyprowadzone zale żn o 
ś c i ko re lac y jn e
(r . . ) ^
xy
względem lic z b y wysorto
wania
m ateriału
o
p r ze d s taw iają się nastę
pująco:
S
Żwirowce
*s
2 1 .7 2 0
Piaskowce
= 3 ,6 5 8
= 2 ,0 7 2
X
0
so
ffx
= 0 ,4 3 0
&x
= 0 ,5 8 2
ffy
= 0 ,9 3
®y
s
r xy
a
-
+ 0 ,4 3 4
X'xy
= + 0 ,9 3 9
a
1,0 9 1
= + 0 ,4 1 5
= + 0 ,7 7 8
Równania regres.ii
K
= 0 ,9 3 9
X
Y * = 0 ,7 7 8 X
o
= 0 ,9 3 9 x
s0
+
1 ,9 4 3
y^* = 0 , 7 7 8 x
o
+ 1 ,3 8 7
so
g d zie :
S 0 - dotyczy lic z b y
(w spółczynnika) wysortowania
Jak wynika z diagramu (r y s . 9 ) za zn a c za się wzrost współ
c zy n n ika przew odzenia c ie p ła wraz ze wzrostem lic z b y
^
wysortowania m ater ia łu . Skała je s t b a r d z ie j wysortowana, gdy
jej
l ic z b a
(S o )
z b l i ż a się do je dn o śc i
L ic zb y ko relacyjne w skazują, że i s t n i e j e
(id e a l n i e = 1 ) .
tutaj
dość widoczna
zależn o ść lin io w a . Zależność ta je s t b a rd zie j wyraźna a n iż e l i
zależn o ść w spółczynnika
&
względem u d ziału kwarcu i spoiw a.
Niemały wpływ na przewodność c ie p ln ą skał p ia szc zy sty ch
może wywierać tek stu ra (r y s . 1 0 ) .
Przeprowadzone pomiary w dwóch kierunkach t j .
równolegle
i prostopadle do uw arstw ienia w skazują, że współczynnik prze
w odzenia c ie p ła je s t większy w kierunku równoległym do uwarst
w ie n ia skał a n i ż e l i w kierunku prostopadłym.
D z ia ła ją c e na górótwór c iś n ie n ie musiało wywrzeć wpływ na
u ło żenie w skale z i a r n kwarcu i sk ale n i o sią
Z
zgodnie z
85
u ł a w ic e n ie m skały. Z i a r n a z k ie r u n k ie m u w a r s t w ie n ia b a r d z i e j
p r z y l e g a j ą do s i e b i e ,
po wo d uj ą c z m n i e j s z e n i e
porów między nim i.
Liczba fwspółczynnik) wtjsorfowama fSa )
1 o
Rys.
9.
2 •
Zależność w s p ó ł c z y n n i k a
od l i c z b y ( w s p ó ł c z y n n i k a )
wysortowania
( S Q)
w żwirowcach i piaskowcach
1 -
Na d i a g r a m i e
żwirowce,
(rys.
2 -
piaskowce
1 1 ) p r z e d s t a w i o n o dane pomi ar owe w s p ó ł 
czynnika przewodzenia c i e p ł a mierzone
uwarstwienia
nym p r o s t o p a d l e
86
( %)
skał w u jęciu
zgodnie
z kie runkiem
ze w spółczynnikiem m ier z o 
(% ") do u w a r s t w i e n i a
(tab lica
20,
21,
22,
23).
a
Rys.
10 .
4- 4- A^
t]
a
Schemat p r z e p ł y w u s t r u m i e n i a c i e p ł a p r z e z s k a ł y uwar
s t w i o n e w u s t a l o n y c h warunkach t e r m i c z n y c h
a - p r z e p ł y w c i e p ł a r ó w n o l e g ł y do u w a r s t w i e n i a , b - p r z e p ł y w
c i e p ł a p r o s t o p a d ł y do w a r s t w ,
- g r u b o ś ć p r ó b k i ( k r ą ż k a ) m,
A - p o l e p o w ie rz c h n i krążka ( n r ) , p r z e z k t ó r y przepływa c i e p ł o ,
Zn - z i a r n a b u d u j ą c e s k a ł ę , sp - s p o i w o , Q - s t r u m i e ń c i e p ł a ,
Og - t e m p e r a t u r a g r z a n i a na p o w i e r z c h n i d o l n e j , “dc - t e m p e r a 
t u r a c h ł o d z e n i a na p o w i e r z c h n i g ó r n e j
R y s . 11. Z a l e ż n o ś ć w s p ó ł c z y n n i k a (A’ ) m i e r z o n e g o r ó w n o l e g l e i
( X’) p r o s t o p a d l e do u w a r s t w i e n i a s k a ł i w ę g l i , ' . .' spó ł cz y nni k p r z e 
w o d z e n i a c i e p ł a w y z n a c z on o w t e m p e r a t u r z e ś r e d n i e j 20°G
1 -
żwirowce,
2 - pia skowce,
3 -
mułowce,
4 -
iłow ce,
5 - węgle
87
Badań p e tro g rafic zn y ch węgli nie przeprowadzono. W związku
z tym nie omawiamy t u t a j za le żn o śc i między składem petrogra
ficznym w ę g li,
a ich przewodnością c ie p ln ą . Sprawę tą pozo
stawiamy jako o tw artą, ponieważ stanowi to o dd zie ln y tem at.
Przeprowadzono natomiast badania wpływu charakteru chemicznego
w ęg li,
na ich przewodność c ie p ln ą (t a b l i c a 1 5 ,
2 6 ).
Przewodność c ie p ln a w ęgli na tle
ich charakteru chemicznego
Węgle kamienne w kierunku uw arstw ienia wykazują wartości
w spółczynnika przew odzenia c ie p ła przy ś re d n ie j temperaturze
2 0 °C od
0 , 2 4 4 do 0 , 7 2 0
'm'
(t a b l i c a 2 6 ) .
Przewodność
c ie p ln a z ale ży t u t a j w pewnym stopniu od składu chemicznego
analizow anych w ę g l i ,
a m inim alnie tylko od ich t e k s t u r y . Wy
konane pomiary w spółczynnika przew odzenia c ie p ła w kierunku
równoległym (względem spągu i stropu pokiad u) i prostopadłym
do u w arstw ien ia nie wykazują dużych r ó ż n i c . W w ie lu przypad
kach w ielkość w spółczynnika przew odzenia c ie p ł a pokrywa się
d l a obu kierunków .
Można przedstaw ić wpływ składu chemicznego węgli na p rze
wodność c ie p ln ą za pomocą z a le ż n o ś c i k o r e l a c y jn e j . Zależność
lin io w a między
%
a pierw iastk iem C,
a udziałem popiołu
A> a udziałem c z ę ś c i lotnych p rze d staw ia s ię n astępują co:
P ierw ia ste k C
x c = 7 0 ,3 1 0
6x =
8 ,1 4 9
6y =
0 ,1 4 5
rxy = + ° ’ 372
a
88
= +
0,007
y£ = 0 , 5 4 9
U d zia ł popiołu
xpł = 7 »6 3 0
= 6,393
6y
= 0 ,1 4 5
rxy = + ° » ° 5 5
a
= + 0 ,0 0 1
H
= °»549
i
2 "fcortm£
CO
r-
C'r-
O
O*
v£>
(J\
r
N
r
0 0
r-
CM
<£
IA
W
cm
ON VO
1^1
rA
IA
OJ
n
co
-3-
CM
co rw
- vo
CO VD
C\
‘
CM nC\J I A
0* 0 * 0 0 0 0 0
^
-t
co c~ vo o
* *
o o o o o o o o o
CM
O* cT O* O*
m
VO
KN
O*
CM V0
o
i ‘ •CO
4- fA
O O* O* O*
3
CM
m co
R
IA
&
20°C
& s
■4O
O
O
O
O
O
O
O
VO
N
<J-
IA C*CO IA
IA IA
ON
T"
r-
CO
O
c'-
W
IA
r-
CM
O
rA
O*
O * O*
o* o" o o*
» ^
$
=
O
-i-
60
w te m p e ra tu rz e
s -d
.
CM
O
rA
k a m ie n n y c h
V
*
<+ O
4 VD
CM
l A O C O l A O N s p C M CM
CM r
5
4
CM O
CM LA
i n KN 1A ^
^
IA
l*N
o
VO
c T c T o o * o o o o o o o o
CO fA
r 4
CM T~
CM Vp
O
O
CM CM
CO
vO
uS
CM
CM
* a
rc^- o
t-
IA
o
o*
vo vp
o
W ła ś c iw o ś c i
c ie p ln e
w ę g li
IA
ON
V
VO
U X.
W A
r
S co
B 'O
(\l
IA
^
co co co
*
c ^
.5 2 JO ■
O* X> "O
IA ITN
r
r
CM CM
&
^ I A^ l A^
f t f^
A lS
A ls
A l^
A l A^ r A
R
IA
IA
R IA
K
IA
bo
3 o
•o
*
u <a o
C H H
E3 Jtf 60
3 O CD*
2 P .J
ON CO
ON VO
V£> vO
ON V )
CO
O
O-
C'-
89
OJ
V
cm
kn
cm
o- in
o\ in os
cd.
&
O
-dA
m
Í
Í g
m kn m
o* o
o*
o
vo
P-
o
in r-
kn
cm
vo
kn
4
CO
vo
ON
on
3- in 4-
-Í
CO
uN ON CO
CM CM
í
(M
CM T"
4
co in ^
CU r
n
-4- k \ cm
4
in
-Í
0* 0 0* 0 0 0 0
tablicy
26
-3*
£
o
T”
o
-4-
-4-
-4-
o
o
o
kn
P-
kn vo r- r
in
m tv
in
in
0
in ^
o o
« * -4-
kn
CM ON
ON ON
m vo vo vo
o o o o
T - CO ON
r
in <f
kn o
in
vo vo vo
VO
on
0*0*0 0 0 0
in
cm o
in vo
m
CM
CM CM
CO
on
kn
ÏM
co
i> m vo
vo in in
R R
in in
T-
CM
-4-
90
-4- -4-
r*
O
O
ON vO O
vo m m
KN KN
O
ch
-4-
kn
tn
cm
o
o
o
o
i7n
i ?n
iR
in in in
vo in
on V
m -4-
O
KN
-4-
-4-
<h
on
CT\ o
in vo
cm
m
_ • in vo
ON
4
kn o
vo cm
o r - cm kn
vo in vo o
'S
&
CM CM
r-
?
» 5n
in in
r* oo
O oO
<f- - ? <i-
O
VO
R R 8
vo
O
vo
in
kn
CM
On
in in vo
r-
in in vo
o
o r-
- 4 m vo
< r VO t~
CM CM r
r
vo vo
co in in
s a
kn
cm
0*0*0 0
&
VO
in
o
vO
CM
C*- CO
x~
r-
ON
r-
CM
CM CM
o
in
o o
(M CM
in in in
CM
CM
CM
R R R &
un
vO
Sn Sn
vo
vo
Ró wna ni e r e g r e s j i
Yi
= 0 ,0 0 7
Xc
= 0 ,0 0 1 X.
#
= 0.00? x c + 0,057
y* = 0,001 x p ł + 0,542
Udział c z ę ś c i
lotnych
* c l = 3° . 5 °
H
= 0,549
= 4 ,7 9 8
ffy = 0 , 1 4 5
r
xy
a
= 0 .3 5 6
= - 0 ,0 1 1
Ró wna ni e r e g r e s j i
YjC = H
0,011 xcl
~ “ 0 . 011 x cl + 0 , 8 8 4
gdzie:
cl
i
pł
- dotyczy c z ę ś c i
(cl)
lotnych i
Liczby k o r e l a c j i
wykazują,
że
istn ieje
l i n i o w a w spółczynnika przew odzenia c i e p ł a
w nich p i e r w i a s t k a
wyraźnej
i
ły pierwiastka
ność c i e p ł a .
sci
C,
popiołu
zdecydowanej
C
i
części
nieduża z ale żn o ść
węgli
od u d z i a ł u
lotnych.
zależności.
ujemna,
( r xv^
na co w s k a z u j e ,
N i e w i da ć
Ze w z r o s t e m u d z i a 
wzrasta w niewielkim procencie
Liczba k o r e la c ji
lotnych j e s t
(pł)
W ę glu.
W
tutaj
popiołu
p r z e w o d
wz g l ę d em u d z i a ł u c z ę że i s t n i e j e
tutaj
odwrotna z a l e ż n o ś ć .
91
Węgle odznaczające się dużym udziałem p ie rw ia stk a
C
ujaw
n ia ją współczynnik przew odzenia c ie p ła m ieszczący s ię w p rze
dziale
b lic a
*=
15 ,
0 .3 6 6 * 1 ,3 2
i
= 0,3384- 0,581
(t a 
2 6 ).
Przewodność c ie p ln a skał w za le żn o ś c i
od głębokości ich występowania
Badane skały i węgle występujące w warstwach l i b ią s k ic h ,
łazisk ic h ,
o r z e s k ic h , r u d z k ic h ,
siodłowych i porębskich odzna
c z a ją się zmiennym współczynnikiem przewodzenia c ie p ł a . Jest
to między innymi związane z głębo ko ścią występowania danej
s k a ły . Na rysunku
(r y s .
1 2 ) przedstaw iono współczynnik przewo
dze n ia c ie p ła d la poszczególnych ogniw s tra ty g r a fic zn y c h i gę
sto ś c i p r z e s t r z e n n e j.
Łatwo z wykresu o dczytać,
że najw iększą g ę s to śc ią przestrzen
ną a zarazem m niejszym i wartościam i w spółczynnika cechują się
skały i węgle występujące w warstwach l ib ią s k ic h i ł a z is k ic h ,
s t r a t y g r a fic z n ie
najm łodszych. Większym współczynnikiem prze
wodzenia c ie p ła i na ogół mniejszym rozrzutem wartości m ierzo
nych o dzn aczają się skały i węgle występujące s t r a t y g r a fic z n ie
w warstwach starszych
(p o r ę b s k ic h ). Zależność tę należy jednak
łączyć z głębo ko ścią występowania danych s k a ł. Czasem skały
młodsze wiekowo, a występujące na znacznej głębokości mogą
ujaw niać wartości liczbowe w spółczynnika przew odzenia ciep ła
w yższe.
W. de Braaf [ 9 ] u s t a l i ł ,
że piaskow ce, mułowce i iłow ce,
pochodzące z większych g łę b o k o śc i, cechują się z reguły więk
szym w spółczynnikiem przew odzenia c ie p ł a . Według tego autora
wartości w spółczynnika wyraźnie w zrastają dla kierunku prze
pływu strum ienia c ie p ła zgodnego z uławiceniem skały. Maleją
92
Wors/wi/
l i b iq a h ie
i
Łaziskie
Qj~
X m" dey
<?■
*> 1,0 1,10 !/■} 2,32 2,90 348 i,07 ¿66 ,%Z3
—L------------- U__ !_________ I_________ I_________ I
1.0
2.0
3.0
I-
I
1.0
'i
O r /p s k n .'
_________
--- r
*
2,0
3,0
1,0
-
R u d / k iR
XX.*
2,0
3fl
1,0
Sm d t o w
7,11 -
«
xx««•
!1
. • .i.
40
1,0
/ ’om hr.kit'
x Xx».*
2,0
3.0
-S kahj klastycziie
Rys.
12.
Wpływ g ę s t o ś c i p r z e s t r z e n n e j s k a ł i w ę g l i na i c h
wodność c i e p l n ą
1 - równolegle
do u w a r s t w i e n i a , 2 - p r o s t o p a d l e
skał
prze
do u w a r s t w i e n i a
93
i
l
27
Tablica
T<\
0»
•H
0)
&
a>*
o
CU
©
>
o
»M
Ti
o
•H
co
1bO
1«
T
la
c*
&
i—ł
to
O
©
N
10
O Xi
P* o
a 5
N
P* o
O C
fl
U
a bo
•H
fi -P
o (H
2
2 p*
tJ
o ta
© >
N f -ł
3
kn
V*
©
•H
O
01
•H
C
0)
N
Ti
O
*
<D
N
h
CU
.ad
c
d
>»
N
O
»M
'a
-p
CO
»4
OJ
:*
©
•H
®
tl
U
o
Łi, &
O
IA
IA
rrA
00
ON
VO
VD
O
TrA
C\J
rA
O
VO
VO
OJ
rA
CM
C^r*
rA
c^
«4*
V
O
KN
00
CM
O
-3*
fA
8
c^OJ
a
n
©
h
V)
Jd
ta
i-)
ai
N
T3
O
as
CM
O
CM
IA
VD
O
ON
CM
vo
•»
r*
ON
K
V
ve
S>
c£
•
KN
ON
C-
CM
IA
•
CM
V
rA
«
CM
CM
•
K\
IA
O
vo
CM
co
IA
CO
m
r~
r*
vo
vO
r*
OJ
vo
c*' •>
K\
•
rA
KN
IA
KN
CM
ON
CM
CM
•
CM
rA
C^vo
•>
o
co
O
T”
f
oo
&
O
VD
frCM
r"
vo
r*
-d•
V
00
frrA
KN
T*
fA
r*
°9
o
co
ON
•
r*
fA
fA
•
r*
©
o
*
o
iM
•H ©
■P
•H (0
© N
O O
* N
O (0
»M ©
3 *H
S P«
©
o
»
o
iM
■H
•H
©
© *
O O
> rH
O bO
.M ©.
M *
8
U
v*
on
m
T*
>»
iM
(0
r•
CM
OJ
CM
rA
IA
ON
VO
0J
o
O f*
•H .id V*
CO
a -h
nr m
•h a)
,0 *M
•H
“c*
'a
94
LTN
VD
fA
co
on
VD
OJ
*H <
&
O 5(0
LA
*
O
*<*
M
(0
(0
&
IA
CO
CO
V"
00
on
>»
o
•H
N
Ti
3
OS
CM
ON
rCM
m
o•>
*4*
<0
P*
VD
R
OJ
1 1
(0 »4
Ot 05
•H *H
04 (0
o
•H ,Q
3
© V
O h£f
*
o © ©
b O -P
•H * W
* O -H
•tSJ
c
KN
o ©
•H -p
G (0
•»*
© C
»4 h
Sfl (0
•H
© N
O O
* C!
O JO
M O
a u
ai 'a
•H
CU *H
»
•>
O
00
CM
IA
•
O
&
O
ON
fA•
O
»
O
©
a
c
©
•H
s
©
©
H
bO
O
natomiast z głębokością dla kierunku przepływu strum ienia c i e 
pła prostopadle do u ław icen ia s k a ł .
W celu wykazania z ale żn o ści między przewodnością cieplną
s k a ł , a ich pozycją s t r a t y g r a fic z n ą , wyprowadzono dla poszcze
gólnych warstw,
n ie za le ż n ie od głębokości ich występowania,
średn ią wartość współczynnika przewodzenia c ie p ła (t a b l ic a 2 7 ) .
/
Srec/ni współczynnik przewodzenia depta
/y
X m deg
R y s . 1 3 . Zależność średnich wartości współczynnika przewodze
nia c ie p ła od ogniw straty gra fic zn y ch skał
"1 - średnie w artości w spółczynnika
mierzone w kierunku
równoległym, 2- w kierunku prostopadłym X.' do uwarstwienia skał
95
W artości liczbow e tego współczynnika w zr a s ta ją w kierunku
równoległym i prostopadłym do u ław ic en ia od warstw straty gra
f i c z n i e młodszych od s t a r s z y c h . Wzrost współczynnika
r a ź n ie j
zazn acza się w ykreślenie
o dczytać,
że współczynnik
%
(r y s . 1 3 ) .
%
wy
Z rysunku można
w kierunku uw arstw ienia wzrasta
mniej w ięcej równomiernie od s t r a t y g r a f ic z n ie warstw młodszych
od s t a r s z y c h . D la kierunku prostopadłego do uw arstw ienia
współczynnik
zn ac zn ie w zrasta od warstw
orzeskich
i
r u d z k ic h , podczas gdy d la warstw siodłowych wartości
tego
.
_ it
w spółczynnika
A.
są nieco m n ie js ze , a d la warstw porębskich
1o
2. •
3x
4
a
R y s . 1 4 . Z ależn o ść między w spółczynnikiem przew odzenia c ie p ł a ,
a głębokością za le g a n ia skał
1 - żw irow ce, 2 - piaskow ce, 3 - mułowce, 4 - iłowce
96
ponownie w zr a s ta ją . Nie można jednak przyjąć tego jako regu
ły ,
¿e starsze skały mają wyższe wartości lic zb o w e . Decyduje
w tym przypadku głębokość z ale g an ia danej skały i ich struktu
ra (r y s . 1 4 ) .
Warto tutaj
jednak zwrócić uwagę na zaznaczający się wpływ
głębokości za le g a n ia skał na ich przewodność c ie p ln ą .
wykazały,
Pomiary
że skały wiekowo s t a r s z e , a występujące na m niej
szych głębokościach cechują się
mniejszym w spółcz. %
. Zależność
tę ujęto w ykreślnie
( r y s . 1 4 ) . Z rysunku tego w ynika, że i s t r
*
n ie je zdecydowany wzrost w spółczynnika
%
z głębo ko ścią . Z a
leżność tę można w p r zy b liż e n iu określić jako lin io w ą . ObserI
wuje się jednak przy tym zróżnicow anie w spółczynnika % w po
szczególnych ro dzajach s k a ł ,
tość wartości liczbowych
co rzu tu je to z k o le i na r o z p ię 
% . Rozrzut ten utrzymuje się jednak
w dość stałych g ran icac h . Wzrost wartości w spółczynnika p rze
wodzenia c ie p ła wraz z głębokością występowania skał tłumaczyć
należy między innymi tym, że skały zalegające g łę b ie j u jaw nia
ją większe sprasowanie z i a r n ,
wyższy stopień przekrystalizowa-
nia spoiwa chalcedonowego w kwarc, większą regenerację poszcze
gólnych z ia r n kwarcu. Ponadto skały z większych głębokości ce
chują się w iększą wytrzymałością mechaniczną na zg n io t , m niej
szą na ogół porowatością i w iększą gęsto ścią p rze strzen n ą . Te
czy n n iki mogą w pewnym stopniu tłumaczyć tę zale ż n o ś ć .
W łasności fizyko-mechaniczne skał i węgli
a ich w łaściw ości ciep lne
Wykazano j u ż ,
że w ielko ści współczynnika przewodzenia ciep
ła skał za le żą w pewnym stopniu od składu mineralnego (d l a wę
g l i od charakteru chemicznego) i głębokości z a le g a n ia ( t a b l i 
ca 4 ,
7,
13,
15, 1 6 ).
i węgli wywierać muszą
Pewien wpływ na przewodność cieplną skał
własności
fizy c zn e i mechaniczne skał
97
'¿,70
o
i,no
•
2,50
X •
'>
2,30
X
•• •
• •
X
X
•
2,20
•
X
XX
4 i •i X • •
X
A
0•
2, <0
o
•
*
•l
••
V
A
•
'
•
••
*!
.*
A A
i*
Ą Ar‘ * A
A xa
* aa
A **
A
/i
X
A
°
&
• •
A
A
•
A
•
A
o
•
*.*
•
2,10
A
•
•
7,00
u '
1,90
g
e/-
i,/«
1,70
l,f>0
1,50
1,40 4
1,30
V
V
v v Vw
VV VvV /V Vv
1,20
V y VW
W V
V
1.10
0,750
0,800 0,850 0,900 0950
/000
¡,050
1,100
t,]SO
1,200
w
/
\
V
1,250
c-m3 -=0Kg. deg
1o
3y s . 15.
1
-
98
Z
•
3x
W ł a ś c i w a p o j em n oś ć c i e p l n a
i w ęgli
żwirowce,
2 -
pia skow ce,
ó V
i
gęstość przestrzenna
3 - muł owce,
4 -
iłow ce,
skał
5 - węgle
( t a b l i c a 6,
leżne
9,
12).
fizyczne
od i c h s k ł a d u p e t r o g r a f i c z n e g o ,
(tab lica
5,
8,
11,
mym od c i ś n i e n i a
czas
i/łasności
14)
i
struktury
i
tekstury
od pr o c e s ó w d i a g e n e s t y c z n y c h ,
a tyra s a 
t e m p e r a t u r y j a k i m poddane b y ł y s k a ł y pod
i c h f o rm o w a n i a s i ę .
zależności
s k a ł są f u n k c y j n i e z a 
¥ z w i ą zk u z t ym r o z p a t r z y m y t e r a z t e
m i ę d zy p r z e w o d n o ś c i ą c i e p l n ą ,
a wspomnianym i
włas
nościami fizy k o-m e ch a n iczn y m i.
U s t a l o n a w ł a ś c i w a po j e mno ś ć c i e p l n a
stała g ra fic zn ie
ną.
(rys.
15)
Z rysunku 15 w y n i k a ,
w układzie
skał
i
węgli
maj ą z n a c z e n i e
ciepln ej.
od w i e l k o ś c i
a w ę g l i od
Pod wz g l ę d em l i c z b y
1 5 ) w ł a ś c i w a po j em
się
Łączyć
z a l e g a j ą badane s k a ł y .
największą lic z b ę
od 0 , 7 4 5 . 1 0 3 do
( p o r o w a t o ś ć w z g l ę d n a ) ana
sk ały rów n ież są z ró żn ic ow an e .
że
pojemności
1 , 0 2 1 . 1 0 3 do 1 . 2 6 4 . 1 0 3
porowatości
z g ł ę b o k o ś c i ą na j a k i e j
w yn i k a ,
k t ó r e g o w ie lk o ś ć uza
właściwej
(rys.
poj emno
p r z y .wyznaczaniu
s k a ł ś l ą s k i e g o karbonu m i e ś c i
1.264.103
lizowane
liczbow ej
Jak wykazano na w y k r e s i e
ność c i e p l n a
posiadają różną
Podane w a r t o ś c i w ł a ś c i w e j
współczynnika przewodzenia tem peratury,
leżnion a j e s t
w ęgli u ję ta zo
z gęsto ścią przestrzen
że s k a ły k la s t y c z n e
w ł a ś c i w ą po j e m no ś ć c i e p l n ą .
śc i cieplnej
skał i
porowatości i
należałoby to
Z rysunku 16
dużym r o z r z u t e m
punktów p o mi ar ow y c h a z a r a ze m małym w s p ó ł c z y n n i k i e m p r z e w o d z e 
nia c ie p ła
odznaczają s ię
nie młodsze,
zalegające
jednak skały i
węgle s t r a t y g r a f i c z 
na m n i e j s z y c h g ł ę b o k o ś c i a c h . S k a ł y wy
s t ę p u j ą c e w w a r s t w ac h s i o d ł o w y c h i
porębskich,
a zalegające
na g ł ę b o k o ś c i a c h w i ę k s z y c h u j a w n i a j ą m n i e j s z ą l i c z b ę
ści,
a tym samym w i ę k s z e
porowato
w a r t o ś c i w spółczynnika przewodzenia
ciepła.
Skały b a r d z ie j
tości
i
zwięzłe,
nasiąkliw ośei,
wykazujące m n iejs zą
maj ą z r e g u ł y
przewodzenia c i e p ł a .
Wzrost
następuje t u t a j
spadku l i c z b y
przy
liczbę
porowa
większy współczynnik
współczynnika przew odzenia c i e p ł a
porowatości.
99
liczba ,
poromroi
f
i/
A
w
m deg
0,5 1,0 1,5 2,0 2<5 ąo $5 4fi \5 5fi
5
LibiqskielQ
Vy
Łaziskie 15
20
MtAf
5*
* *>
AO
*
40
■
■■
—-MB-• ---- -
5
l °
Orzeskie !0
152D
x
0
>
RudzkieW -
X
5152SL
*
5- w
v
Siodłowe 10-
o
•
1520
5PorębskietO-
o
*x * T
• •
*
'A \ v
8
O
1520 J
/ o
2 •
3x
R y s . 1 6 . Wpływ lic z b y porowatości (porowatości w zg lę d n e j) skał
na przewodność ciep ln ą
1 -
żw irow ce,
2 - piaskow ce,
3 - mułowce, 4- - iło w c e , 5 - wę
gle
Wykonana na porozymetrze a n a l i z a w ie lk o śc i i il o ś c i porów
zamkniętych niektórych skał w ykazała,
kniętych
(1 0 % )
że najw ięc ej porów zam
po siad ają piaskowce warstw l i b i ą s k i c h .
Piaskow
ce z warstw porębskich o większym stopniu zdiagenezo w ania wy-
100
kazu ją maksymalną ilo ść porów zamkniętych nie wynoszącą około
2% .
W celu z n a le z ie n ia z a le żn o ści między lic z b ą porowatości a
współczynnikiem przewodzenia cie p ła wyprowadzono liczb y kore
la c ji
i równania r e g r e s ji l i n i o w e j .
II
Żwirowce
6,550
6*
=
4,910
6y
=
0,930
Piaskowce
y^=
3,658
0,671
rxy =
a
=
0,127
H
= -
y*
= -
x pr =
6,980
®x
=
5,508
=
1,091
rxy = - ° * 8 6 5
0,171
= -
0,127 X „
H
=
- 0 , 1 7 1 xpr
0,127 xpr + 4,489
y^
=
- 0 , 1 7 1 xpr + 4,186
’
pr
4,525
Iłowce
y^ =
2,402
xpr =
6,15°
6'x
=
1,387
®x
=
3,692
ey
=
0,591
6y
=
0,429
r xy = -
0,166
= -
0,071
Y *
= -
0,071 X
i
ii
’
y^ =
2,334
rxy = - ° * 5 8 2
a
«<
2,993
a
Mułowcę
X „ =
pr
y ?-=
pr
0,071 xpr + 2,723
a
= -
0,068
K
= -
0,068 xpr
yjC
= - ° » 0 6 8 x pr +
2,752
Węgle
V = ?’°3
H =
G x zz 4 ,3 4 1
6 7 = 0 ,1 4 5
101
r xy
= -
° ’ 379
a
= - 0 ,0 1 1
Y*
= - 0 ,0 1 1 X pr
W
= “
° . ° 11 xpr + ° . 6 2 6
g d z ie :
pr
-
dotyczy
liczby
Przedstawione
porowatości skały.
liczby
w skazują na i s t n i e n i e
korelacji
p e wn ej
%
względem p o r o w a t o ś c i
liniow ej
zależn ości
m i ę d zy wy-
pcrcnctc-ści f XPr j
Rys. 1 ? .
1 -
102
Diagram z a l e ż n o ś c i l i n i o w e j
ś c i względnej
żwirowce,
2 -
piaskowce,
od l i c z b y
3 - muł owce, 4- węgle
porowato
iłow ce,
5 -
m i e ni o ny mi c e c h a m i . D l a ż w i r o w c ó w , p i a s k o w c ó w ,
ców i
węgli
liczba k o relacji
na co w s k a z u j e ,
)
p o s i a d a w a r t o ś c i ujemne
ż e ze w z r o s t e m l i c z b y
czynnik przewodzenia c i e p ł a
sunku
(r
(%),
mułowców, i ł o w -
p o r o w a t o ś c i m a l e j e współ
jak t o
p r z e d s t a w i o n o na r y 
17.
Wytrzymałość mechaniczna skał na zgniot waha się w dość du
żym p r z e d z ia l e . Wahania te związane są ze strukturą i teksturą
danej sk ały . Żwirowce i piaskowce,
posiadające w sk ła dzie pe
trograficznym przewagę spoiwa krzemionkowego wykazują większą
wytrzymałość mechaniczną na z g n io t .
Również i badany współczynnik przewodzenia c ie p ła je st na
ogół wyższy w wartościach liczbowych dla skał o dość dużej wy
trzymałości m echanicznej
na z g n io t . Z aznaczającą się z a le ż
ność funkcyjną współczynnika przewodzenia c ie p ła od omawianej
wytrzymałości mechanicznej na zgniot przedstawiono na diagra
mie w o dn ie sien iu do poszczególnych ogniw straty graficzn y ch
(r y s . 1 8 ) . Z rysunku 18 łatwo odczytać,
że skały warstw sio d
łowych i porębskich cechują się b a rd zie j wyraźną zależn o ścią
lin io w ą , względem wytrzymałości mechanicznej
ność tę ujęto również na diagram ie
(r y s .
19 )
na z g n io t . Z a le ż 
sporządzonym na
podstawie l i c z b k o r e la c ji i współczynnika r e g r e s ji
wyprowa
dzonych drogą matematycznej a n a l iz y s t a t y s ty c z n e j.
Ustalone lis zb y k o r e la c ji
%
względem wytrzymałości me
chanicznej analizowanych skał przedstaw iają się następująco:
Żwirowce
xrc = 7 9 1 ,9 1 6
&x
r
a
xy
= 4 2 9 ,3 9
=
0 ,9 3
= +
0 ,8 2
*
= + 0 ,0 0 2
Piaskowce
y * = 3 ,6 5 8
xrc = 6 8 ,5 5 9 6
ex
y ^ = 2 ,9 9 3
= 4 0 2 ,6 4 8
ffy = 1 ,0 9 1
r = + 0 ,7 3 0
xy
*
a
= + 0 ,0 0 2
103
Warstwy
ę
bredniwspółczynnik przewodzeniac/epfa !\ rndeg
i
j
Ct°
45
iy v
1,0
15
ó\o‘
2,0
o1.
2,5
3,0
1
1
3,5
1—
4,0
1—
4,5
5,0
>
'—
5,5
L—
400 -) v
Libiqskie
i
800 -|
Łaziskie
1200
I
1600
I
vvv v
m
0rześkie gm
1200
-
_____________/ ĆP(7
X*d ^
■4 X X X
AAXXa
400
Rudzkie
°
soo \
•
.*
o oo
o
o
1200
1600
V
V
400
/i V x
Siodfowe
• ^ O•
900 -
V*.
1200
---- m i i
400 -|
Porębskie
ffoo
/I
A
1200
A
•••
4
-
isoo
/ o
Rys.
18.
5 V
Wpływ wytrzym ałości m echanicznej na zgniot na średn ią
wartość współczynnika A skał i w ę g li
1 - żw irow ce,
104
<?x
2 - p ia sk o w c e, 3 - mułowce,
4 - iło w ce,
5 - węgle
10f>
5. Oí
Y * = 0 , 0 0 2 XRc
y* =0,002
= 0 , 0 0 2 XRc
2,073
x Rc +
0,002
y* =
Mułowce
xRc = 3 9 8, 0 7 6
Iłowce
y * = 2,402
^
= 380,795
6x
= 169,106
ex
= 197,58?
6y
=
ey
=
0,429
r
= + 0,544
r xy *
* ° > 901
xy
a
y^
1
xRc +
0 , 59 1
^
= + 0,002
a
= + 0,002
=
0 , 0 0 2 XRc
H
=
0 , 0 0 2 XRc
s
0 , 0 0 2 x Rc + 1, 60 6
y*
=
° ’ 002
'
Węgle
XRc =
149,15
y ^ ,= 0,549
6"x
=
73 , 67 3
*7
s
0,145
= -
0,250
= -
0,0005
s -
0,0005 xRc
= -
0 , 0 0 0 5 xRc + 0 , 6 2 3
xy
a
h
gdzie:
Rc -
dotyczy wytrzymałości
Jak w y n i k a z w y ż e j
mechanicznej
p o da ne g o z e s t a w i e n i a ,
na z g n i o t .
liczb y k o relacji
r
w z gl ę d e m w y t r z y m a ł o ś c i m e c h a n i c z n e j na z g n i o t o s i ą g a j ą
«•-J
d l a ż w i r o w c ó w , p i a s k o w c ó w , mułowców i i ł o w c ó w d o ś ć dużą war~
tość
106
zb liżającą
się
do j e d n o ś c i .
I
t a k d l a ż wi r o w có w o s i ą g a j ą
+ 0 ,8 2 0 ,
liczby
d l a iłowców + 0,90 1.
k a z u j e w a r t o ś ć ujemną i
d l a dwóch c e c h ,
funkcyjną i
nia
nej)
i
(% )
spoiwa oraz u s t a l o n e j
(w spółczynnika),
liczby
w y t r z y m a ło ś c i mechanicznej
w zależności
lin iow ej
usprawiedliwiona,
ce c h u w y d a t n i a s i ę
tym w s z y s t k i e
gdyż
A, i
Zdaj emy s o b i e
szczególnie
(porowatości względ
że każdy parametr pozo 
. Z b a d a n i e X, wzgl ędem
b y ło k o n ie c zn e . Konieczność
jaskrawo,
inne z a l e ż n o ś c i .
pary takich
przesłaniając
przy
W og ól ny m u j ę c i u w s z y s t k i e
w p ł y w a j ą na w i e l k o ś ć w s p ó ł 
pozostają oczyw iście
z t e g o sprawę,
(S q ) wysortowa-
związek je d n e j
p a r a m e t r y w sumi e r az em w z i ę t e
czynnika
liczby
na z g n i o t .
w z gl ę d e m
p o sz cz eg óln y ch cech o i d z i e l n i e ,
ta jes t
w z g l ę d em u d z i a ł u w
porowatości
Przeprowadzona a n a l i z a wykazała,
staje
związek k o r e l a 
a w i ę c r o z p a t r y w a n o osobno
współczynnik przew odzenia c i e p ł a
s k a l e kwarcu i
l i c z b a t a wy
o d b i e g a j ą c ą od j e d n o ś c i .
Omówiliśmy d o t y c h c z a s z a l e ż n o ś ć
cyjny o d d z ie ln ie
Dla w ę g l i
że
w zależności
liniow ej.
z b a d a n i e wzaj emnego o d d z i a 
ł y w a n i a dwóch c z y n n i k ó w p r z y w y e l i m i n o w a n i u p o z o s t a ł y c h n i e
rozwiązuje
się
całości
wartości
zagadnienia.
Chodzi t u t a j
o z ac h o w a n i e
badanego w s p ó ł c z y n n i k a p r z e w o d z e n i a c i e p ł a w
s k a ł a c h pod wpływem c a ł e g o kompl eksu c z y n n i k ó w .
wyprowadzono l i c z b ę
liczbę
korelacji
w ielorakiej
b y ły przy s t a ł e j
temperaturze
w j ed na kow y ch warunkach.
w ielorakiej
% , a warto
[52].
Jak j u ż podano p o s z c z e g ó l n e
rela cji
(Ry ) t o j e s t
w y r a ż a j ą c ą z w i ą z e k po mi ę dz y w a r t o ś c i ą
ś c i a m i p o z o s t a ł y c h pa r ame tr ów
W tym c e l u
parametry sk ał o k re ślo n e
i
niezmiennej
w ilgoci,
O g ó l n y wzór do o b l i c z e n i a
to jest
liczby
ko
ma p o s t a ć
R
Wl ( 2 3 4 . . n )
IO 7
gd sie:
r 1 2*
r1 y
ri
4
“
l i c z b y k o r e la c ji pie rw szej cechy
względem d r u g i e j,
t r z e c ie j
pie rw szej względem
i pierw szej względem czwar
tej.
W naszym przypadku dla żwirowców i piaskowców lic z b a
k o r e l a c ji
(R )
a. , względem pozostałych zmiennych aa postaę
R
^ (K
( l “ r^ S p ( K ) ^
Sp So Pr R c ) =
^ ‘ ^ S o f t S p ) ) ^ 1_r5iPr(K S P S o ) )
( 1* r5iRc(K Sp So P r P
^ d zie :
rk» rSp* rS o '
r pr ' rRc “ l i c z b y k o r e la c ji
(r
)
wyprowa
dzone przy omawianiu z a le żn o śc i względem poszczególnych pa
rametrów
(K-kwarc, Sp-spoiwo, So- liczba (w spółczynnik) wy-
s c r to „a .iia ,
Pr- liczba porow atości, Rc-wytrzymałość na
zg n io t).
Żwirowce
R
W|X,(k Sp So Pr Rc)
V
1 - (1 - 0 ,0 1 1 0 )
(1 - 0 ,0 0 9 6 )
( 1 - 0 ,1 3 8 3 ;
( 1 -0 , 4502 ) ( 1 -0 , 6432 )
Wfc(K Sp So Pr Rc) “ 0 *9 ’"2
108.
Piaskowce
V
,
=
X(K Sp So Pr Rc)
0 ,9 15
Dla mułowców i iłowców wzór przybiera postać
R
W^ ( K Pr Rc)
= y i - ( 1 - 4 )
( W
* prlK J)
( 1 - r 2* a c U
P r))
(32)
Mu łowcę
Rw .
= 0 ,5 8 5
%(K Pr Rc)
Iłowce
R
.
WM K
= 0 ,9 3 6
Pr Rc)
Dla węgli stosujemy wzór
R
WflL(c pi cl pr Rc)
1-(l-r% c ) ^ " % ł ( c ) ) ( 1 -r 9;c i ( c p ł ) ) ( ^ I p r i c
pi c l ) )
i
2
^
rX R c(cpł cl p r p
g d z ie :
ę - dotyczy u działu p ie rw ia stk a w węglu,
C1
“ c zę ści lotnych,
^ - p o p io ł u ,/
pr - lic zb y porowatości,
małości mechanicznej
^
- wytrzy
na z g n io t .
109
Ew i ( c
Przedstawione
nych,
pł cl
p r S c ) = ^ 0 . 3 9 7 6 7 5 = 0 ,6 3 0
lic z b y k o r e l a c ji względem pozostałych zmien
z b l i ż a j ą się prawie do je d n o ś c i . M n iejszą liczb ę
o dzn ac za ją się mułowce ( 0 , 5 8 5 )
i węgle
skowce i iłowce wykazują lic z b ę
zostałych parametrów od 0 , 9 3 6
że
R^
(0 ,6 3 0 ).
Żwirowce, p i a 
(Rw) k o r e l a c ji
, względem po
ao 0 , 9 9 2 . W artości te w ykazują,
z b l i ż a się do je d n o ś c i,
a tym samym i s t n i e j e wyraźna
funkcyjna zależność współczynnika przew odzenia c ie p ła od po
zostałych razem w ziętych parametrów omówionych już u prze dn io .
Wpływ temperatury pomiarów na
w ielkość w spółczynnika przew odzenia cie p ła
Omówiony współczynnik przew odzenia c ie p ł a skał i węgli na
t l e składu p e t r o g r a fic z n e g o , w łasności fizy c zn y c h wyznaczony
zo sta ł w ustalonych warunkach term icznych przy śre d n ie j tem
peraturze 2 0 ° C ,
ponieważ z tą temperaturą n a jc z ę ś c ie j mamy do
c zy n ie n ia w ko paln iac h ,te m p e ratu ra g r za n ia
($ )
wynosiła
O
35, 45,
55
i
6 5 °C ,
chło dze n ia
($ )
odpowiednio 2 5 ,
3 5 , 45
i 5 5 ° C . N ajpierw ustalono temperaturę w u ltraterm o statach.
Następnie wkładano próbkę do ap aratu , włączając g r ze jn ik w
a p a r a c ie .
Jednak dla p e łn ie js z e g o n a św ie t le n ia k ształto w an ia się war
t o ś c i w spółczynnika przew odzenia c ie p ła zbadano dodatkowo
sk ały , pod względem ich przewodności c i e p l n e j ,
temperaturze 3 0 , 4 0 ,
przy śre d n ie j
50 i 6 0 ° C . D la wybranych niektórych pró
bek wyznaczono współczynnik zarówno dla kierunku przepływu
strum ienia c ie p ł a rów noległego,
jak i prostopadłego do uwar
stw ie n ia s k a ł . Wybrane próbki w ogólnym u ję c iu charakteryzują
karbońskie odmiany s k a ln e . Z t a b lic y 28 wynika,
140
że przy wzro-
(D r Ovo
fr\
-3--d-
vo w O
CO C O
^
t- i*Mn -d-
fS O \b
vo o co
O CO O
kn d-
cu
t- o
m in
O vo
i> cr\vo
\o o<j-
ocor-
-d" <j-
CU
r- O r-
O
cu -dw W
C^-u) rc\ r- rA
IM OJ
!>-w>v
co ud co
O O O
in
Q
cu
*-
O
v -j-jr <jC-\i> KN rr\
ITilAlAlA
OJ -d-
U N rN r
< ffflO Q
f-d-o-5
r- r\lA<ł-
K\ tA fA
-d-
.
V?
o o
tA v-03
c—
co<j- oj
C U .J 1 A C 0
o-d-
p-iA-d-r-
vo vO
C--
C ^ O I A
iA<j--d-<(-
t -" fA -d-
cu
ni
*- i«'>cu
o o o
(TNCU CU cvl
o CU LA o
M ^in N
CU CO
c^ nn
CU CU N\
D-iA ON
NN<j-r<N
c ur^o jt^
ocunncu
r cu
r-cu cu
o o o
O O w ^
-d-^d--d--d-
C 0 C '- £ ', - i n
I^CO<f O
C'-C'-T-V0
O CU -d- rr\
T" O
CO V£>
r- CU
ON-d-VO
U3 IA-i
T-cucu
OWO o
LAliNU)
O O O
0-1CU
CU
cUf^ojfA
m o - fię
-d- CU O -i
o
-d-o
ł-VO
r r
i»nco nn
-d" (U -dr r V
-t
CUlAflS
O O O
t- cu '•gcu3 \O\in
o iA Q fA
c^r^in-d-
-d- nn
ifMA
a
f^NNN KN-d-
O CU NN NN
T- CU
T-CUCU
it i Oa ^d o
r
o o o\
NN.d-.d-vo
cu ct\
t - r-
n \vo i/\
r~ v"
NNNNU3
t- v v
o>-d--dO rr- CU cu
Iłowce
i ił o w c e
węglowe
(łu p k i
w ęglow e)
Węgle
0 ,8 9
coiArA
m incO O O
0 ,9 6
0 ,6 7
r-inin
tA-d-*•*
*- cu cu
2 .8 5
2 ,1 9
3 ,3 8
u io
co3r-tA
Mułowce
i iłowce p i a s z c z y s t e
J- t -in cu
cTi t - o o
o r^i-t
2 ,7 4
4 ,4 1
4 ,9 4
5 ,0 9
^ Q 52 ^
-ci.
1,21
4 .0 0
6 .0 0
4 .8 4
Aj
5 ,3 5
o \u j ® p o iry ^cr«
fA K\ '''i N\
Piaskowce
śred
nio i d r o b n o z i a r 
n iste
3
¿rednia
w spółczynnika
'c i
u
(Ti C--
I> - V O O O
na
wielkość
tem peratura,
°C
'c<
5 ,2 8
R
skały
Rodzaj
V?
0
riri
r^r
o n
4
--votA
c u m in
O O O
k a m ien n e
o
cu
Żwirowce
i p ia 
skowce
grubo
ziarn iste
'ci.
Numer
próbki
Wpływ
temperatury
-ci
111
ś c ie temperatury w zra sta ją wartości w spółczynnika
czym w artości te są dla skał większe a n i ż e l i
,
przy
dla w ę g li. N a j
większym wzrostem w artości w spółczynnika przew odzenia c ie p 
ła,
przy w zroście tem peratury,
piaskowce g r u b o z ia r n is t e ;
cechują się jednak żwirowce i
natomiast mułowce i iłowce u ja w n ia
ją m niejszy wzrost wartości % . Węgle przy w yższej temperatu
rze wykazują również wzrost w spółczynnika przew odzenia c ie p ł a ,
lecz wzrost ten następuje b a r d z ie j powoli a n i ż e l i przy skałach
k la s t y c z n y c h . Jak z tego wynika
n ika %
k iej
d la
skał
(t a b l i c a 2 8 ) wzrost współczyn
i węgli za le żn y je st
od temperatury przy j a 
był dokonywany pom iar. Współczynnik w zrasta zatem liniow o
zarówno przy przepływie stru m ien ia c ie p ła równolegle do uwar
s t w ie n ia ,
jak też p r o sto p ad le . D la mułowców śre d n ie wartości
współczynnika
%
są z b liżo n e
do wartości iłowców. Żwirowce
u ja w n ia ją wartości w spółczynnika przew odzenia c ie p ła między
kierunkiem równoległym, a prostopadłym przepływie strum ienia
c ie p ła dość dużą różnicę w średn ich w a rto śc iac h .
M n iejszą na
tomiast ro zp ięto ść w w arto ściach liczbowych wykazują piaskow
ce.
Wpływ w ilgoci skał
na współczynnik przewodzenia
c ie p ła
V/ warunkach kopalnianych często skały są nasią knięte wodą
gruntową. N asiąkliw ość skał je s t równa i za le ż n a je st ona tu
taj
od lic z b y porow atości, która osiąga d la pewnych odmian
skalnych 16,&5Sfr (t a b l ic a 6 ) .
wien wpływ na wielkość
W ystępująca wo ia w skale ma pe
..spółcaynnika przew odzenia c ie p ła . D la
st w ie rd ze n ia wpływu wody chem icznie w skałach nie związanej
przewodność c ie p ln ą ,
na
określono współczynnik przewodzenia c ie p 
ła na próbkach (k r ą ż k a :h ) nawilgoconych oraz na próbkach (k rą ż
kach) wysuszonych w suszarce przy temperaturze 1 0 5 ° C . V.' tym
112
celu wytypowano do badań t a k ie próbki, które reprezentują wy
d zie lo n e typy sk aln e . Najpierw próbki wysuszono w suszarce
przy temperaturze 1 0 5 ° C . Po wysuszeniu próbki włożono do eksykatora w celu za b e zp ie c ze n ia próbek przed w ilg ocią z pow ietrza
i o bn iże n ia ich temperatury do temperatury o to c ze n ia . Następ
nie na tych próbkach badano współczynnik przew odzenia c ie p ł a .
Po zbadaniu
%
próbki nawilgocano przez 2 g o d zin y , mocząc
je w wodzie przy temperaturze 2 5 ° C , po czym po obtarciu z wo
dy bezpośrednio wkładano do aparatu i wyznaczano ich współ
czynnik przew odzenia c ie p ł a . Wyniki ujęto w t a b lic y 2 9 .
W ęgli w tym kierunku nie badano, gdyż próbki węgla po nawil
goceniu rozsypywały s i ę .
T a b lic a 29
Charakterystyka współczynnika przewodzenia
c ie p ła skał o różnej w ilgoci
przy ustalonej
śre d n ie j temperaturze pomiaru 20°C
Rodzaj
skały
próbek
po wysu
szeniu
w 105°C
Próbki w stanie
higroskopijnym
Wilgoć
%
Próbki po naw il
goceniu wodą
*>
Wilgoć
%
Aj
1 ,0 2
1 ,1 6
1 ,2 3
4 ,2 3
4 ,5 4
4 ,9 8
3 ,7 8
3 ,9 2
3 ,9 6
Żwirowce
i piaskowce
g r u b o ziarn iste
3 ,4 9
3 ,5 8
3 ,6 5
0 ,27
0 ,4 2
3 ,6 1
3 ,9 2
4 ,2 8
Piaskowce
średnio i drob
n o zia rn is te
2 ,6 7
2 ,6 ?
2 ,6 8
0 ,2 3
0 ,3 6
0 ,5 1
3 ,0 3
3 ,3 6
3 ,9 1
0 ,4 2
0 ,6 2
Mułowce i iłowce p ia szc zy ste
1 ,1 8
1 ,9 1
2 ,1 2
0 ,0 7
0 ,1 9
0 ,3 7
1 ,5 3
2 ,3 8
3 ,0 6
0 ,4 7
0 ,3 5
0,70
0 ,3 9
1 ,0 1
2 ,0 8
2 ,6 1
4 ,2 3
Jak wynika z danych liczbowych (t a b l ic a 2 9 ) wilgoć ma pe
wien wpływ na w ielko ści współczynnika przewodzenia ciep ła
113
s k a ł . Skały wysuszone w tem peraturze 1 0 5 °C wykazują zn aczn ie
m niejszy w spółczynnik a n i ż e l i skały w st a n ie higroskopijnym .
Wynika stąd zależność między w ilg o c ią złożową a przewodnością
c ie p ln ą . Należy zatem p r zy ją ć ,
że wilgoć skał w warunkach ko
paln ian ych powinna się m ieścić między wartościam i próbki w
stan ie h ig ro sko pijn y m , a w stan ie nawilgoconym. Wobec tego
w spółczynnik przew odzenia c ie p ła pow inien utrzymywać się mniej
w ięcej w tych dwóch skrajnych w artościach podanych w t a b lic y
29.
Jednak n ależy tu z a z n a c zy ć , że u s ta le n ie rzeczyw istych
w artości
na próbkach nawilgoconych nie je s t
łatw e,
ponie
waż przy nagrzewaniu próbek w c za s ie b adan ia woda zn ajd ują ca
się w porach skały przy temperaturze 2 5 °C
n i a ) b ę d zie
parować,
ś l a n iu w arto ści % .
(tem peratura g r za 
co może wpływać na niedokładność w okre
Biorąc ten fakt pod uwagę wartość &
pró
bo’- nawilgoconych podana w t a b lic y 29 należy traktować jako
dane o r ie n t a c y jn e .
Charakterystyka współczynnika przew odzenia (wyrównania)
tem peratury w skałach Górnośląskiego Z a s l g a ia Węglowego
Na podstawie przedstaw ionych badań przewodności c ie p ln ej
próbek skalnych gó rnośląskiego karbonu można dla badanych
skał wyznaczyć współczynnik przew odzenia temperatury z równa
nia
a _ JL
~ cę
IL .
s
g d z ie :
% - współczynnik przew odzenia cie p ła wyznaczony laborato. .
W
ry in ie,
— 3— ,
* m deg*
<
a - w spółczynnik przew odzenia (wyrównania) tem peratury, —
,
s
§ - gęstość p rzestrzen n a wyznaczona la b o r a to r y jn ie , ^§-,
m
114
c - właściwa pojemność c ie p ln a wyznaczona lab o r a to ry jn ie ,
J
kg deg*
W spółczynnik przewodzenia (wyrównania) temperatury je st
zmienny i je s t zależny od współczynnika przewodzenia c ie p ła ,
gęsto ści przestrzen n ej
i w łaściw ej pojemności c ie p l n e j. War
tość jego wyznaczono dla kierunku równoległego
stopadłego
( a * ) i pro
( a " ) do uw arstw ienia s k a ł . W t a b lic y 30 przedsta
wiono średn io wartości współczynnika
"a ”
d la wydzielonych
typów skalnych i warstw str a t y g r a fic z n y c h .
Skały warstw l ib ią s k ic h p o siad ają n ajm n iejszą średn ią war
tość współczynnika ( a ) przew odzenia (wyrównania) temperatury
(t a b l ic a 3 0 ) .
Największym jednak współczynnikiem
(a )
cechu
je się skały warstw po ręb skic h . Żwirowce i piaskowce grubo
z ia r n is t e o dzn aczają się jednak wśród nich najw iększą wartoś
c ią w spółczynnika (t a b l i c a 2 0 ) .
Piaskowce średn io i drobno
z ia r n is t e z warstw o rzeskich wykazują na ogół wyrównany (tab 
l i c a 2 1 ) współczynnik ( a ) . Ogólnie można p o w ie d zie ć , że prze
wodzenie (wyrównanie) temperatury je s t większe w kierunku rów
noległym do uwarstw ienia skał i węgli a n i ż e l i w kierunku pro
stopadłym. W kierunku prostopadłym przewodzenie temperatury
je st prawie około 23# n iższe a n i ż e l i w kierunku równoległym
(t a b l i c a 2 0 ,
21, 22, 2 3 ).
Mułowce i iłowce po siad ają m niejszy
współczynnik przewodzenia tem peratury. Związane to je s t oczy
w iście z m n iejszą w artością współczynnika
. W o dn ie s ien iu
do ogniw s t ra t y g ra fic z n y c h ,
żwirowce, piaskowce i mułowce oraz
iłowce z warstw li b i ą s k ic h ,
ła z is k ic h p o siad ają przybliżone
wartości współczynnika
ogół
( a ) . Skały z tych warstw u jaw n ia ją na
nieduży współczynnik przew odzenia (wyrównania) tempera
t u r y . Większymi wartościami liczbowymi współczynnika
a
ce
chują się skały geo lo giczn ie starsze zalegające na większych
głębo ko ściach .
115
R
(7s
<T\
[>-
IA
&
vo
J>£
©
E-*
W
rO
0)»
»4
O
CU
ON
rA
CT\
VO
rVD
cCM\
VO
5T
tr*
vo
o\
<X)
fA
co
ON
i
O
3(J\
R
5vO
IA
C\J
VO
VD
r*
rA
O
O
•>
©
V
»
O
r*
vo
vo
o
LA
t-
■4*
CM
O
rM
TJ
O
(0
»4
0)
co
<T\
s
0)
c
cd
9.
c
tn
©
cg
rA
O
C
c
>3
O
<D
<D -H
rA
C\J
c*-
cn
CO
co
R
3N
co
rA
IA
t>-
fA
VO
•H ^
W
U •
OJ* W
rO
cd
rM
■H
»-3 **4
ia
c\
CM
C'-
r*
VO
•O
•H
t4
Oi o
¿3
•H 3
© 'O
O
5 ©
O O ©
» +>
•H O UJ
> -H
U
Ti
O
«
116
U
•cg tD C
O
©
• H -p
C 10
'd •H
© c
*4 (4
© >
'W
•H
© N
o
O
c
3
O rQ
O
co H
© 'd
•H
0* •H
©
U
?
O
rM
•H
©
•H
W
©
O
>3
n
u
N
m
O
rM ©
3 *rł
¡X
3
O P«
»*H 3
0) 02
© 3e 3t
O O O
3 H H
O focfl :>U
M 5 2
rM
rA
N\
fA
O
skał
uw arstw ienia
C^-
D••
O
uw arstw ienia
vo
vo
o
vO
O
3
d)
do
•8
do
<Ts
v~
c
o
równolegle
oVD
ON
O
prostopadle
CM
O
O
wyznaczony
o\
wyznaczony
fA
vo
w spółczynnik
3
OS
w spółczynnik
U
sk a ł
13
S
'O
>>
5
PODSUMOWANIE WYNIK0W BADAŃ ORAZ WNIOSKI
Przedstawione w n i n ie js z e j
pracy wyniki badań pozwalają na
w yciągnięcie ogólnych wniosków dotyczących przewodności c ie p l 
nej karbońskich skał Górnośląskiego Z ag łębia Węglowego. Z n ajo 
mość w spółczynnika przew odzenia c ie p ła skał i węgli ma dużezn aczen ie przy przechodzeniu z eksploatacją na głębsze poziomy,
a to ze względu na dobór odpowiednich metod p r ze w ie trzan ia ko
p a l n i. W związku z tym konieczna je s t tutaj szerszai znajomość
współczynników cieplnych s k a ł . U stale n ie warunków klim atycznych
w wyrobiskach górniczych bez dokładnej znajom ości rzeczyw istych
wartości tych parametrów cieplnych skał nie je s t
łatwe. Z pra-
ty ki wiadomo, że doprowadzono powietrze do wyrobisk górniczych
ogrzewa się w wyniku przepływu strum ienia c ie p ł a od wyższej
temperatury
(w skałach) do n iż s z e j
(w pow ietrzu kopalnianym ),
a więc skały występujące w o cio sie wyrobisk oddają ciepło prze
pływającemu p o w ietrzu . Może też zdarzyć się w k o p a ln i, że ciep
ło będzie przepływać z pow ietrza do s k ał.
K . P a t te isk y [ 4 8 ,
wych badań,
na podstawie obserw acji i szczegó ło
zwraca uwagę na duży wpływ lokalnych czynników ge*
ologicznych na warunki klim atyczne w k o p a ln i. Podkreśla on przy
tym, że znaczny wpływ na w ielkość w spółczynnika przewodzenia
cie p ła ma skład m ineralny i charakter p e tro g ra fic zn y s k a ł.
U stale n ie metod p r ze w ie t rza n ia oraz cało k szta łtu warunków
klim atycznych dla głębokich poziomów bez znajom ości współczyn
n ika przew odzenia c ie p ła s k a ł ,
i bez u w zględn ien ia i l o ś c i po
szczególnych rodzajów skał i ich wzajemnfego stosunku w górotwo
rze,
nie zawsze daje należyte r e z u lt a t y .
Op ieran ie się przy projektowaniu p r ze w ie t rza n ia kopalń t y l 
ko na podstawie stopnia geotermicznego prowadzić może często do
117
niew łaściw ych rozw iązań klim atycznych w wyrobiskach [ 2 , 3» 5 ,
6,
?,
8,
9 , 1 6 , 1 8 , 1 9 , 2 2 , 3 2 , 38 ,
45].
Badania parametrów cie p ln ych skał karbońskich w ykazały, że
ich współczynnik przew odzenia c ie p ła je s t zależn y od w ielu
czynników,
charakteryzujących dane sk ały . Podamy tutaj próbę
w y ja ś n ie n ia pewnych z a le ż n o ś c i is t n ie ją c y c h między p o szczeg ó l
nymi parametrami w łasności fiz y c z n y c h a współczynnikiem prze
wodzenia c ie p ła przez karbońskie skały Górnośląskiego Z ag łę b ia
Węglowego.
Jak wykazały b a d a n ia ,
współczynnik przew odzenia c ie p ła skał
płonnych i w ęg li zależny je s t od w ielu czynników . Stw ie rd zo n o ,
że zale ży on od składu mineralnego s k a ł ,
struktury i t e k s tu ry ,
głębokości z a le g a n ia danej skały oraz od j e j
ny je s t on.
d ia g e n e zy . Z a l e ż 
również od w łasności fizyko-m echanicznych jak j gę
s t o ś c i p r z e s t r z e n n e j,
po ro w ato ści, wytrzym ałości m echanicznej
na zgniot temperatury i kierunku b a d a n ia .
Na podstawie przeprowadzonych badań u sta lo n o , że żwirowce
i piaskowce występujące w karbonie Górnego Śląska po siad ają
ilo ścio w o zmienny skład m ineralny
(t a b l i c a 4 ,
7).
Ta zmienność
w s k ła d z ie mineralnym powoduje często wahania w spółczynnika
przew odzenia c ie p ł a . Obserwacje mikroskopowe p o t w ie r d z iły ,
duże z i a r n a ,
f ic z n y c h ,
sp a ja ją c e j
że
przy dobrze zachowanych ic h formach kry stalo gra
przy s z c z e l n ie przylegający ch do s i e b i e ,
i przy minimalnej
i l o ś c i m ikrospękań,
bez masy
powodują
wzrost w spółczynnika przew odzenia c ie p ł a . D la tak zbudowanej
o sią ga wartość około
5 , 7 5 — 5—
(równolegle
do
W
m
u w a r stw ien ia) i 4 , 5 7
(prostopadle do u w a r s t w ie n ia ).
skały
%
Na podstawie a n a liz y staty sty c zn e j wyprowadzono w spółczynniki
k o r e l a c ji
względem i l o ś c i kwarcu w skazują na i s t n ie n ie
związku funkcyjnego między tymi cechami.
118
Wyprowadzone proste r e g r e s ji pozwalają s t w ie r d z ić ,
że współ
czynnik przew odzenia c ie p ła przy temperaturze 2 0 °C i przy 10036
z ia r n kwarcu d la badanych żwirowców i piaskowców może maksymalW
nie osiągać wartość liczbow ą około 6,0 — 3—
(r y s . 7 ) przy
m aeg
wyeliminowaniu oczyw iście innych parametrów.
Ze wzrostem u działu s k ale n i i minerałów ila s t y c h oraz węgla
nów obniża się wartość współczynnika przew odzenia c ie p ła ( r y s .
8 ) . Wyższym współczynnikiem przewodzenia c ie p ła odznaczają się
jednak żwirowce i piaskowce posiadające przewagę spoiwa chalcedonowo-kwarcowego (krzemionkowego) .
W artości współczynnika przew odzenia c ie p ł a d l a tych odmian
skalnych w których notuje s ię przewagę i l l i t u ,
węglanów, opalu
i chalcedonu oraz skale n i mocno skaolinizow anych będą n i s k i e .
Wynika to z n is k ie j przewodności c ie p ln ej
samych minerałów.
Badania laboratoryjne u ja w n ił y , że u z ia r n ie n ie skał ma rów
n ie ż wpływ na wartość w spółczynnika przew odzenia c ie p ła
ca 5 ,
8,
ś r e d n ic y ,
11,
(t a b li
1 4 ) . Skała wykazująca przewagę z i a r n o w iększej
i o formach słabo zaokrąglonych, b a r d z ie j sprasowa
nych, ujaw ni lepszą przewodność ciep ln ą a n i ż e l i skała zbudowa
na z drobnych (p o n iże j
0 ,1
mm) z ia r n i okrągłych oraz owalnych
(t a b l ic a 2 4 ) .
T ekstu ra skał również wpływa na wahania w ie lk o śc i współczyn
nika przew odzenia c ie p ł a . Ma to swoje o db icie w w artościach
g d zie w kierunku równoległym do uwarstw ienia współczynnik ten
wykazuje wyższe wartości a n i ż e l i w kierunku prostopadłym. Wyni
ka to o czyw iście między innymi ze stopnia d ia g e n e zy . Skały pod
dane większemu c iś n ie n iu jednokierunkowemu wskutek głębokości
ich za le g a n ia wykazują w kierunku uw arstw ienia większe spraso^r
wanie z i a r n ,
większą ilo ś ć spoiwa przekrystalizow anego oraz
m niejszą ilo ś ć porów między z iarn am i. Tym należałoby między i n 
nymi tłumaczyć zwiększone w artości %> .
*
119
¿ r e d n ie w artości tego parametru ciep lnego d l a poszczególnych
rodzajów s k a ł ,
w z a le żn o śc i od kierunku b a d a n ia , p rze d staw iają
się następ ują co :
Równolegle
Żwirowce i p i a 
skowce grubo
z ia r n i s t e
Prostopadle
Różnica
t f = 2 ,6 9 7 — I - 0 ,9 6 1
*
m deg
** = 3 , 6 5 8 —
m deg
Piaskowce ś r e d 
nio i drobno
ziarn iste
2 ,9 9 3
2 ,2 5 7
0 ,7 3 6
Mułowce i iłowce
p ia s zc z y s t e
2 ,4 0 2
1 ,6 9 6
0 ,7 0 6
Iłowce i iłowce
węglowe
2 ,3 3 4
1 ,5 4 3
0 ,7 9 1
Węgle kamienne
0 ,5 4 9
0 ,4 5 6
0 ,0 9 3
m deg
Żwirowce, piaskowce i mułowce wykazują zmienne średnie war
t o ś c i w spółczynnika przew odzenia c ie p ł a w z a le ż n o ś c i od k ie ru n 
ku b adan ia i t a k :
iłowce około
30% ,
w kierunku równoległym około 20% w yższe,
mułowce około 35% .
U z i a r n i e n ie skał ma też pewien wpływ na ich przewodność
c ie p ln ą . W skazuje
na to wyprowadzona l ic z b a k o r e la c ji
dem lic z b y wysortowania ( r y s . 9 ) ,
h
w zglę
gd zie ze wzrostem tej cechy
w zra sta ją w arto ści liczbowe współczynnika przew odzenia c ie p ł a .
W skałach o stru ktu rze p e l i t o w e j,
przy w ię kszej
zaw artości
S i 0 2 , nie w zr a s ta ją zbytnio wartości liczbow e współczynnika %
(t a b l ic a 2 4 ) .
Przy małym u d z ia le
z ia r n o śre dn ic y po n iżej 0 , 0 6 mm współczyn
nik p rzew od zen ia c ie p ła wykazuje wartości w yższe,
przy u d z ia le
t e j f r a k c j i śre dn io 3 , 6 %
wykazuje wartość około
tości
120
9 ,8
3 ,6 5 8 —
na przykład
(gramowy) współczynnik
( t abl i ca 2 4 ) ,
f r a k c j i poniżej 0 , 0 6 mm, wartość %
przy zawar-
spada do 2 ,5 6
a przy 6 0 ,5 5 # wynosi, już tyłko 2 .9 9 3 przy 9 8 , 4 # w artości tego
w spółczynnika spadają do 2 ,3 3 4
^~deg*
Z fizy czn ego punktu
w id zen ia je s t to wytłum aczalne, ponieważ im d r o b n ie jsze z i a r 
na tym w iększa je s t pow ierzchnia styku m iędzyziarnowego, co
powoduje znów zw iększen ie oporów cieplnych w przepływie stru 
m ienia c ie p ła przez daną s k a ł ę .
Istotnym czynnikiem wpływają
cym na w ielkość współczynnika przewodzenia c ie p ła jest głębo
kość z a le g a n ia skał
(r y s . 1 4 ) .
Badania w ykazały,
współczynnika przewodzenia c ie p ła ogólnie biorąc
że wartość
(r y s .
13 )
wzrasta od najmłodszych warstw zalegających pły cie j do star
szych zalegających g ł ę b ie j
i to dla w szystkich odmian sk al
nych przebadanych labo rato ry jn ie bez uw zględn ien ia ewentual
nych gazów ja k ie mogły występować w próbkach.
W tym celu wyprowadzono śre dn i współczynnik przewodzenia
c ie p ła skał i węgli dla poszczególnych straty gra fic zn y ch
warstw.
Warstwy
l ib ią s k ie i ła
z i s k ie
Równolegle
i =
1,3 10
*
Prostopadle
———
m deg
.
orzeskie
2 ,7 8 0
2 ,1 2 8
rudzkie
2 ,5 2 3
1 ,8 3 3
siodłowe
2 ,6 5 1
1 ,8 6 8
porębskie
3 ,1 8 5
2 ,2 5 9
deg
Jak wynika z wyżej podanego ze sta w ie n ia śre dn ia wartość
współczynnika przewodzenia c ie p ła skał wzrasta od warstw n aj
młodszych do starszych wiekowo. Należy jednak mieć na uwadze,
że skały tego samego typu petro grafic zn eg o ,
a należące do tych
samych poziomów s t r a t y g ra fic zn y c h , zalegające prawie na tej samej głębokości od powierzchni terenu mogą,
padkach
w niektórych przy
wykazywać zb liżo n e wartości liczbowe współczynnika
'j
przew odzenia c ie p ł a . D la przykładu możemy podać,
i piaskowce g r u b o z ia r n is t e
g r a fic z n y c h ,
a zale g ają c e
że żwirowce
należące do różnych ogniw stra ty 
na głębokości od
300
do 385 m wyka
zu ją w artości w spółczynnika przew odzenia c ie p ł a 1 ,9 1 4 t 3 ,7 '1 2
(t a b l ic a 2 0 )
na głębokości
450 m
3 , 4 9 2 * 3 , 9 5 6 — ?— • Podob
n i
a e g
nie zauważa się tę zmienność w piaskowcach średn io i drobno
ziarnistych
I tak piaskowce (t a b l i c a 2 1 ) zale g a ją c e na g łę 
bokości 260 m wykazują w artości liczbow e
2,4134- 3,782,
ści
550
m
na głębokości
2,842-5-4,106,
k a zu ją w artości
45 0 m
współczynnika &
3,028- 54,547
na głębokości 650
A>=3,967-4,536 m
.
iłowce u ja w n ia ją odpowiedni wzrost
%
na głęboko
piaskowce te wyRównież mułowce i
z głębokością za le g a 
n i a . Ogólnie biorąc zbadane skały o dzn ac za ją się pewną ro z
p ię t o ś c ią w wartościach liczbowych w spółczynnika &
d la tego
samego typu s k a ł y . Można jednak w p r z y b liż e n iu ująć wyniki
tesdań tej cechy c ie p ln e j
w p r ze d z ia ł y charakteryzujące m ini
malne i maksymalne w artości d la danej s k a ły .
Rozpatrzmy tera z wpływ w łasności fizyko-m echanicznych na
przewodność c ie p ln ą skał i w ę g l i ,
w o d n ie s ie n iu do ich pozy
c j i s t r a t y g r a fic z n y c h .
J . Kuhl
[6,
7] w ykazał,
że wytrzymałość na zgniot skał
należących do różnych poziomów stra ty g ra fic zn y c h występujących
na jednakowych g łębo k o ścia ch , udostępnionych robotami gó rn i
czym i,
nie wykazuje po w ażniejszych zm ian.
M. Borecki i A . K id y b iń s k i [8]
stw ie rd zili,
że gęstość
p rze strzen n a i wytrzymałość na zgniot skał i węgli wzrasta l i _
niowo wraz z głębokością z a l e g a n i a .
ty
Podobną zależność stwier-
dzono również w przewodności c ie p ln e j skał i w ę g l i,
nie jak między innymi S .
W . de Braaf [ » ] •
B atze l
G . Mlicke 0 5 ] -
£2 ,
3]
T.
a n a lo g ic z 
B o ld isza r [ 5 , 6,1
W ogólnym u ję c iu , wraz ze wzrostem g ę sto śc i przestrzennej
powinien wzrastać współczynnik przewodzenia cie p ła (r y s . 1 2 ) .
Badania wykazały je dn a k ,
że zależność t a nie zawsze jest po
twierdzona eksperym entalnie
2 3 ).
I s t n i e j ą przy p adk i,
(t a b lic a 6 ,
9,
12, 16, 20,
21,
22,
że skała o g ę sto śc i przestrzennej
małej u jaw nia większe w artości liczbowe współczynnika przewo
dzen ia c ie p ła niż wynikałoby to z podanej prawidłow ości. De
cyduje tu wielkość i ilo ś ć porów znajdujących s ię w s k a le .
J e ś l i wyeliminować wpływ spoiwa i zmienność (t a b l i c a 4 ,
13,
15)
7, 10,
składu mineralnego s k a ły , to przy s t a ł e j gęstości
prze strzen n e j wartości liczbow e w spółczynnika przewodzenia
c ie p ła powinny się utrzymywać w stałych granicach lub zm niej
szać wraz ze wzrostem i l o ś c i porów i ich rozmiarów.
W miarę zw ięk sze n ia g ę sto śc i p r ze s t r z e n n e j,
co je st wyraź
nie widoczne ze wzrostem głębokości za le g a n ia skał (r y s . 1 4 )
wpływ w ie lk o śc i por zn aczn ie s ię zm n ie jsza . Należy
to tłuma
czyć zm niejszeniem i l o ś c i porów w jednostce o bjęto ści wraz ze
zwiększeniem g ę sto śc i przestrzen n ej wskutek w iększej diagenezy s k a ł , a co za tym i d z i e - zm niejszeniem udziału ich wpływu
na ogólną wartość współczynnika przewodzenia c ie p ł a .
Zależność k o relacyjn a
względem liczb y porowatości po
tw ierdza związek przyczynowy między porowatością, a współ
czynnikiem przew odzenia c ie p ł a . L in ie r e g r e s ji wskazują, że ze
wzrostem lic z b y porowatości m aleją w artości liczbowe współ
czynnika
liniow o
(r y s . 1 7 ).
A n a liz a wyników w tym z ak re sie wykazała, że badane skały
st r a t y g r a fic z n ie s t a r s z e ,
z a le g a ją g ł ę b i e j ,
po siad ają wyższą
gęstość p r ze strzen n ą , małą porowatość i dużą wytrzymałość me
chaniczną na z g n io t , a dość duże i na ogół wyrównane wartości
współczynnika przew odzenia c ie p ł a . Skały m łodsze,
zalegające
g ł ę b i e j , wykazują również współczynnik przewodzenia ciepła wyż-
123
s z y . W idoczne je s t to na wykresie
c zę śc i a n a l i t y c z n e j ;
gające
n iekied y
(r y s .
17 )
przedstawionym w
na przykład skały warstw siodłowych z a l e 
p ł y c ie j mają współczynnik
%
zbliżo n y do
skał z warstw o r z e s k ic h .
Zmienność współczynnika przew odzenia c ie p ł a wraz ze zmianą
temperatury uwarunkowana je s t strukturą i składem mineralnym
skały [ 4 5 j .
Badane skały wykazują wzrost w spółczynnika wraz
ze wzrostem tem peratury. Omówione uprzednio badania współczyn
nika w różnych temperaturach w skazują,
że współczynnik przewo
d z e n ia c ie p ł a może wzrastać wraz z tem peraturą.
0
i l e żwirow
ce w tem peraturze 2 0 °C u ja w n ia ją współczynnik od 3 ,6 1
do 4 , 5 7
(t a b l i c a 2 8 ) ,
to przy tem peraturze 6 0 °C od 5 , 3 4 do 5 ,7 1 — ^ —
m deg
(rów nolegle do u w a r s t w ie n ia ).
Piaskowce przy tem peraturze 2 0 °C wykazują wartość od 0 ,7 0
o
W
do 3 , 5 0 a przy tem peraturze 60 C od 2 ,3 3 do 6 , 1 0 — 3
, (tabm
u
g
g
■•ica 2 8 ) .
Mułowce przy temperaturze 20°C od 1 , 5 4 do 2 ,3 3 — ^ —
0
®
a przy tem peraturze 65 C współczynnik wynosi 4 , 0 9 do 4 , 6 5 —
■
m deg
Podobnie proporcjonalny wzrost w spółczynnika w danych tempera
turach u ja w n ia się dla iłowców i w ę g l i . Należy tu je s z c z e
wspomnieć o wpływie w ilg oci
dze n ia c ie p ł a .
w ykazały,
na w ielkość współczynnika przewo
Przeprowadzone wstępne badania w tym kierunku
że współczynnik przew odzenia c ie p ł a wykazuje pewien
wzrost ze wzrostem w ilgoci w stosunku do próbki w stan ie h i g r o
skopijnym o około 1 0 % .
try składu m ineralnego,
Porównując ze sobą analizowane parame
własności fizy c zn y c h i współczynnik
przew odzenia c ie p ł a różnych typów skalnych z łatw ością można
s t w i e r d z ić ,
ic przewodność c ie p ln a karbońskich skał Górnego
Ś ląska je s t za le żn a od tych wymienionych parametrów. Potw ier
d zają to lic z b y k o r e la c ji w ie lo ra k ie j względem u działu w skale
kwarcu,
spoiwa oraz sto p n ia wysortowania m ateriału skalnego,
lic z b y poro w ato ści, g ę sto śc i p r z e s t r z e n n e j.
124
L ic zb a k o r e la c ji
w ie lo ra k ie j wskazuje na is t n ie n ie zale żn o ści funkcyjnej wzglę
dem pozostałych cech ziem nych. Wartość tej
liczb y jest wysoka
i z b liż a się prawie do je d n o ś c i . A zatem potwierdza ona s łu s z 
ność i konieczność a n a lizo w a n ia przy wyznaczaniu
¡fc>
własności
petrograficznych i fizyczn yc h sk a ł. Własności te mają istotne
znaczenie
na wielkość w spółczynnika przewodzenia c ie p ł a .
UWAGI DOTYCZĄCE PRZYJĘTYCH W PRACY OZNACZEŃ
ORAZ SPOSOBU PRZELICZEŃ Z UKŁADU TRADYCYJNEGO
NA MI§DZYNARODOWY UKŁAD JEDNOSTEK MIAR
W sedym entologii nauk geologicznych często są używane tak
zwane w spółczynniki wysortowania materiału skaln ego. Uspółczynn ik , podobnie jak większość w ielko ści fizy czn y c h s k ła ia się
rj wartości
liczbow ej oraz je d n o stk i i to bez względu na stoso
wany układ jednostek miar
[25].
W ist o c ie m e c z y w spółczynni
ki te nie są współczynnikami lecz l ic z b ą ,
ponieważ są one l i c z 
bami bezwymiarowymi. Dlatego w pracy współczynnik wysortowania
Sq
skał określono jako l i c z b ę , a nazwę współczynnik wzięto w
naw ias.
Podobnie porowatość względną scharakteryzowano liczb ą
oraz współczynniki [ 5 2 ] k o r e la c ji nazwano w pracy liczb am i,
gdyż są one też bezwymiarowe. J e ś l i chodzi o własności fizy czn e
i w łaściwości cieplne skał również w pracy zastosowano nowe
Q
o kreślenie i t a k : Zamiast ciężaru objętościowego w— ^—
za,I r o *
cm
stosowano gęstość przestrzenną w —§■,
zamiast ciężaru właściP
m
G
______. .
___ ____________
KK
wego w —
przyj ęto gęstość masy w —5-, zamiast cie p ła właściCm
wego skały
kcal
-- —
kg
C
,
111
J
zastosowano właściwą pojemność cieplną ■
-- j —
aeS
125
Dane liczbow e otrzymane z badań laboratoryjnych p r z e l ic z o 
ne zo stały
na międzynarodowy układ
SI
jednostek m iar. P on i
żej podano sposób postępowania przy zm ianie układu jednostek
(ta b lic a 6 ,
próbka 1 i t a b l ic a 20 próbka 1 ) .
1 ) Gęstość prze strzen n a (zam iast cię żar o bjętościow y)
Q = 2 .4 2 — -- 2 4 2
rrć
cm
—3—ftJŁ.
.Ł?_
^
1 000 °S m m3
cm
_
? 4 ? 10^
" 2 * ^ 2 *10
m 3
2 ) Gęstość masy (zam iast c ię żar w łaściw y)
7 = 2 ,7 6 0
= 2 ,7 6 0
cm
¿ ¿ fŁ
m
6
= 2 ,7 6 0 .1 o 5 &
nr
3 ) Wytrzymałość m echaniczna na zgniot,
Rc = 1 4 5
= 145
cm
^2
cm
^
Rc = 1 4 2 ,1 9 6
1
^
— T "
m
= 1^ 5 9 . 8 1 . 1 0 4 2*.
m
lo 5 ~
n
= 1 bar
m
R c = 1 4 2 ,1 9 6 bar
W pracy pozostawiono jednak
d z ia ł a ją c e j
na
2
m
sk ały .
N
—g
ze względu na istotę siły
“
4 ) W łaściwa pojemność c ie p ln a
(ciep ło właściwe dotychczas
przyjmowane w g e o lo g ii dla s k a ł ).
ia 6
Właściwa pojemność cie p ln a w u kład zie
praca je st wyrażona za pomocą dżula
S I,
(j).
podobnie jak
Jest to je d n o st
ka bardzo mała w stosunku do dotychczas używanej k il o k a l o r i i
1
86 8 k c a l *
1 j =
p
_
fi
o-i-i ____________
C " ° ' 211 kg deg
st£*d
1 k cal = 4 1 8 6 ,8 J
4 J l .8 6 _ » .8 J
qo,
k cal
i
.
J
~ 8 8 3 »41 k T d ^ i
możemy napisać
o = 0 ,8 8 3
. 103
kJ
= 0 ,8 8 3
kg deg " u »DOJ kg deg
5 ) W spółczynnik przewodzenia cie p ła
Współczynnik przewodzenia c ie p ła w m ateriale skalnym dotychk. csil
czas wyrażany był w —
,
w u kład zie międzynarodowym ma jed■
\
ą
mh C
nostkę r r r r r .
We współczynniku tym w tak zwanym układzie technicznym fig u r u je
k c 3*1
— .
J e ś l i przeliczym y kcal i h (g o d z in ę )
na je dn o stki układu międzynarodowego
, ŁęSł .
, JsgBŁ
SI
4 186 . 8
otrzymamy
.
1 ( 1 6 3 0 ± = - ,.,63 W
Stąd możemy współczynnik p r ze lic zy ć z
wy układ jednostek
% = 2 ,0 1 ~ ł
mh C
na międzynarodo
mil ^
1 , 16^y _
1
2,332
’
— ^—
“ deg
12?
LITERATURA
[ l ] Banthaus F . :
Die Gebirgstem peratur im G rubenfeld der Ge
werkschaft Auguste V ic t o r i a M arl. G l ü c k a u f , Bergmännische
Z e i t s c h r if t Jahrgang 95 H . 1 4 . Essen 1 9 5 9 .
[ 2 j B atze l S . :
D ie Erm ittlung therm ischer Werte im Grubenbau
en und ihre Verwendung für die mathematische Lösung klim a
t is c h e r Probleme
Bergbau - A r c h iv . 13. 1952.
[ 3 ] B atze l S . :
Planung und B e trieb von K lim aanlagen für Ab
b a u b e tr ie b e . G lückauf 9 5 . 1 9 5 9 .
[
4]
Beck A . , J a e g e r , Newstead G . :
The measurment of the therr*
mal c o n d ic t iv it ie s of rocks by observations in b o re h o le s.
A u s t r . Jo u rn . P hysics 9 . 1 9 5 6 .
t s ] B o ld iz s a r T . ;
E in flu s s des Tem peraturfeldes der Erdkruste
au f d ie Wettererwärmung in t ie f e n Gruben B anyaszati Lapok,
H. 9 /1 0 . 1956.
[ 6 ] B o ld iz s a r T . :
C a lk u la t io n of the temperature r is e of mine
a i r flow with regard to the e ffe c t of i t s vapour con ten t.
Acta T e c h n . Hung. 2 1 . 1 9 5 8 .
[
7]
B o ld iz s a r T . :
Warmi-ng up mine a ir in g e n e r a l, con d id erin g
rock heat and lin e a r c a lo r ie e f f e c t s . Acta Tec h n . Hung. 2 2 .
1958.
[ 8 ] Borecki M . , K id y b iń sk i A . :
Warunki geotechniczne eksplo a
t a c j i węgla z dużych g ł ę b o k o ś c i. Przegląd Górniczy 5 . 1966 .
[9]
de Braaf W . : L*echauffem ent de l’ a ir v e n t il a t io n dans les
p u it s et les v oies d ’ entree d ’ a i r . G e o l . M ijn b . 1 3 . 1 9 5 1 .
[ 1 0 ] Bridgmar. P . W . :
The thermal c o n d uctiv ity and c o m p r e ss ib ili
ty o f sev eral rocks under high p r e ssu r e s . Am. J o u r s . S e i .
Vd V I I . 1 9 2 4 .
[1
1]
Buch L . :
Die bedeutung der Wettererwärmung für die Be
stimmung der zur K lim a tisie ru n g vom A bbaubetrieben im
Steinko h lenbergbau e r fo r d e r lic h e n K ä l t e l e is t u n g . .Bergbau
A r c h iv . 16 H . 2 . 1 9 5 5 .
[1 2 I Brudnik J . : Geothermische T ie fe n s t u fe im OKR (Ostrauer-Karw iner- Revier) U h li 1 2 . 1957»
128
[ 1 3 ] Cammerer J . S . :
Bezeichnungen und Berechnungsverfahren
für D iffu sio n svo rg än ge im Bauwesen. K alte- tech nik, 8 .
1956.
[ 1 4 ] Carslaw H . S . , Jaeger J . C . : Some two-dimensional problems
in conduction of heat with c ir c u la r symmetry. Proc. Lo n d.
Math. S o c . 4-6. 1 9 4 0 .
[ 1 5 ] Carslaw U . S . , Jaeger J . C . :
Conduction of heat in so lides*
Clarendon P re ss. O x fo r d . 1 9 5 9 .
[ 1 6 ] Chmura K . , Frycz A . : Wstępne badania nad ustaleniem p r ze 
wodnictwa cieplnego skał karbońskich Górnośląskiego Zagłę
b ia Węglowego. R e f. na sympozjum naukowe na temat: "R o z
wój badań w zakresie nowych metod i aparatury pomiarowej
w gó rn ictw ie podziemnym". S IT Górnictwa PAW, Komitet Górr
n ictw a , Katow ice. 1 9 6 5 .
[ 1 7 ] D*Ans J . ,
Lax E . :
Taschenbuch für Chemiker und P h y sik e r.
2 A u f l . B e r lin , G ö ttin g e n , H e id e lb e r g . Sp rin ger - V e r la g .
1949.
[ 1 8 ] Dachnow W . N . , Djakonow D . I . :
T ie r m ic z e s k ije iss lie d o w a n ja
skw ażin. G o sto p tie c h n ista d . 1 9 5 2 .
[ l 9 j D jad k in J . D . : U sło w ija tiepłoobm ienia w o c zist in c h zawo
dach głubokich s z a c h t . kak osnowanjie d l a wybora reżima
o c h ł a ż d ie n ija rudnicznogo wozducha. L ie n in g r a d s k ij G órnij
In stitu t. 1956.
[
20 ]
Diergunow N . D . : M ietodika g ie o tie r m ic z ie s k ic h isliedowan i j . Problemy g ie o te rm i. C z . I . Moskwa. 1 9 6 3 .
[ 2 1 ] F r i t z W . , Moser H . : S p e z ifis c h e Wärme-und Tem peraturleitf ä h ig k e it von S t e in k o h le , Holzkohle und K o k s. Feuerungs
technik
1940.
£ 2 2 ] Frycz A . :
Wpływ warunków klimatycznych w kopalniach głę
bokich na wybór systemów e k sp lo a ta c ji (praca doktorska
niepublikow ana) P o lite c h n ik a ¡Śląska G liw ic e 19 6 3 .
[ 2 3 ] Gawrońskij A . A . :
Puti e n ierg ieticzu e sk o g o i k o m p l i e k s n o go isp o lżo w a n ija prorodonogo t ie p ła z i e m l i . Pr ob l emy g i e o t ie r m i. C z . I . 1 9 6 3 .
[ » ]
G e rstein L . :
D ie Probleme des Abbaus i n grosser. T ie f e n in
Sü d a frik a n isc h en Goldbergbau 1 9 5 7 .
129
[ 2 5 ] Górniak H . , Gundlach W . , Ochęduszko S . :
Zastosowanie
międzynarodowego układu jednostek' miar w energetyce c ie p l
n e j . PWN. Warszawa-Wrocław 1 9 6 5 .
[ 2 6 ] Grober H . , Erk S . , G r i g u l l U .s
D ie Grundgesetze-der Wär
m eübertragung. A u f l . B e r l i n , G ö ttin g e n , H e id e lb er g .
Sp rin g e r - V erlag 1 9 5 7 .
[ 2 7 ] Hanot C h . :
Le probleme de la chaleur et de l ’ humidite
dans le s e x p lo it a t io n s charbonnieres a grand profondeur.
Revue U n iv e r s e lle des M in s. V o l . X V I I I . S e r ie 8 , nr 3 .
1941.
[ 2 8 J H a u ss ie r W .j
Über d ie Temperaturprof i l e b e id e rs e it s e i 
ner Verdunstenden W asse ro b e rflä ch e. D ie Technik 1 2 . 1 9 5 7 .
r [ 29 ] H e id e rsd o rf G . :
Gerbigstem peraturm essungen im Betriebs
f e l d der Schachtenlage 1 / 2 der Gewerkschaft Auguste Vict o r i s M a r l. G e o l. M eldearbeit 1 9 5 5 .
[ 30 ] Hiramat'su I . , Kokacto J . :
Eine Untersuchung über d ie Kün'
lung von Gruben durch den W etterstrom . Bergbau - A rchiv .
19. 1958.
[
3 1]
Hobler T .s
Ruch c ie p ła i w ym ienniki.
PWT, Warszawa 1 9 5 9 .
[ 3 2 ] Jahns H . :
Die V o rarb eite n zur Erm ittlung der natürlichen
Gebirgstem peratur in den Bergwerken des niederrheinischw e s t fä llis c h e n S t e in k o h le n b e z ir k s . M it te ilu n g e n aus dem
M ark sch eid er. 6 3 . 1 9 5 6 .
[ 3 3 ] J a g i e l s k i A . N . : Tiep lo w y je ra sc zio ty w ien tiljac io n n o go
wozducha
wyrabotok z tupikarnym zabojem w głubokich ugolnych sza c h ta c h . G o sto rtie ch ich dat - Moskwa 1 9 6 0 .
[ 3 4 ] Koch B . :
Grundlagen des Wärmeaustauches
D i s s e n , T . W . : H . Beucke und Söchne 1 9 5 0 .
[
35 ]
(Sto ffw e rk e )
K risc h e r 0 . , Esdorn K . :
D ie Wärmeübertragung in fau chten,
po rigen S t o f f e n versch ieden er S t r u k t u r . F orsch . I n g . W es.
22. 1956.
[ 3 6 ] Kuhl J . :
Niektóre w łasności f izyko-mechaniczne skał karbońskich Górnego Ś lą s k a . Przegląd Geologiczny 1 0 . 1 9 5 5 .
[
37 ]
130
Kuhl J . : P e t ro g ra fic zn a k la s y fik a c ja skał towarzyszących
pokładom węgla w Zag łębiu Górnego Ś lą sk a. Praca G IG , S e r ia
A , Komunikat nr 1 ? 1 , Katowice 1 9 5 5 .
[ 3 8 ] Koczniew K.W.:
T ie p lo w o ie Kondicinonierowanie rudnicziogo
wozducha I z d a t i e l s t w o A k a d e m i i Nauk SSSR. 1960.
[39] L it w in is z y n J .:
Te m pe ra tu ra p o w i e t r z a w pionowych w y r o b i 
skac h k o p a l n i a n y c h . P r z e g l ą d G ó r n i c z y 12. 194-8.
[4 0 ] Litw iniszyn J.:
Wpływ t e m p e r a t u r y s k a ł na t e m p e r a t u r ę po 
w i e t r z a k o p a l n i a n e g o . B i u l e t y n I n s t y t u t u G ó r n i c z e g o , Kom.
26 . 1949.
[4
1]
Lomax G . :
Thermal constans of Coal Measurerocks. Ph. D .
T h e s i s . Nottingham U n iv e r s it y . 1 9 5 7 .
[ 4 2 ] Maas ¥ . , Sadee C . :
D ie Erwärmung der Grubenwetter in Band
stre ck e n . G e o l. M in jn b . 2 0 . 1 9 5 8 .
[ 4 3 ] Madejski J . j
1963.
T e o ria wymiany c ie p ł a .
PWN, Warszawa-Poznań
[ 4 4 ] M issenard A . :
Coun superieur de c h a u ffa g e . V e n t ila t io n et
conditionnement de 1 ’ a i r . E d it io n s Eyrolles- Paris 1 9 6 2 .
[ 4 5 ] Mücke G , j
Untersuchungen über die W ärm eleitfäh igkeit von
Karbongesteinen und ihre b e e in flu ssu n g durch Feuchtigkeit
im Zusammenhang mit der Wärmeübertragung des Stein ko h len 
gebirges und die Grubenwetter. (D i s s e r t a t i o n ), Bochum 1964.
Ochęduszko S . j Wdrażanie układu jednostek MKS w P olitech 
nice Ś l ą s k i e j , Referat na z je ź d z i e Jednoimiennych Katedr
Termodynamiki G liw ic e 1 9 6 1 .
[ * 7 ] Ochęduszko S . :
Termodynamika stosowana. WNT. 1 9 6 4 .
[ 4 8 ] Patteisky K . :
D ie geo lo gischen Grundlagen des G ru ben kli
mas im Stein ko h lenb ergb au . Glückauf 9 / 1 0 . 1 9 5 2 .
[*9]
Patteisky K . :
Verschlechterung des Grubenklimas durcn das
Astreten von Thermalsole Abwehr ihrer E i n f l ü s s e , Bergbauw is s . 2 . 19 5 5 .
[
50 ]
Smith L .P .s
Hear flow in an i n f i n i t s s o l i d bounded intern ally by a c y lin d e r . J . A p p l . Pys. 8 . 1 9 3 7 .
[
51]
Soöes B . , Ćernik B . :
r e n . B e r lin 1 9 3 1 .
Bekämpfung hohen Gebirgstemperatu-
131
[ 5 2 ] S zu lc S . :
Metody s t a t y s ty c z n e . PWE, Warszawa
196 3 .
[ 5 3 ] S zc ze rb a ń A . N . , Kremniew O . A . : S l ie d o w a n ija k o ie ffic ie n tow t ie p ł o o t d a r c z i w modielnych szachtnych wyrabotkach.
Iz d a t ie ls t w o Ali U SSR K ije w 1 9 5 1 .
[54] Szc ze rb a ń
A .l i ., Kremniew O . A . , C zer n o b y lsk ij A . J . , Uczastk in P . W . , Tietiew niko w B . N . , J a g i e l s k i j A . N . :
Ochłaźdenie
i o su sze n ie wozducha w głubokich ugolnych szachtach. I z d a 
t ie ls t w o ANU SSR K ije w 1 9 5 6 .
[5 5 ] S t o d u ls k i E . :
Sto p ień geoterm iczny Górnośląskiego Z ag łę
b ia Węglowego (praca doktorska n ie p u b lik o w a n a ). Zakład
P e t r o g r a f ii Sto so w an e j, G IG , Katowice 196 6 .
[ 5 6 ] Scott D . R . :
The coo lin g of underground g a l l e r i e s . T r a n s .
I n s t n . E n g rs. 1 1 8 . 1 9 5 9 .
[ 5 ?] Wacławik J . :
Tem peratura pow ietrza w wyrobiskach g ó rn i
c zy c h . A rc h . Górn. Tom I X . z . 4 . 1 9 6 4 .
OZNACZENIA I JEDNOSTKI WIELKOŚCI FIZYCZNYCH
Lp .
O z n a c z e n ia
(sym bol)
Zn ac ze n ie symbolu
Jednostka
1
A
Pole pow ierzchni
2
a
W spółczynnik wyrównania
(p r ze w o d ze n ia ) temperatury
2
m
..... '2
m
s
3
C
U d zia ł p ie rw ia stk a C w węglu
% gramowy
4
c
W łaściwa pojemność cie p ln a
5
cl
U d zia ł c zę śc i lotnych w węg
lu kamiennym
6
I
N atężenie prądu e le k tr y c z 
nego
7
k
U d zia ł kwarcu w skałach
132
'
"TT
kg deg
% gramowy
A
% o b ję to ś
ciowy
Lp.
O zn ac zen ia
(sym bol)
8
1
9
*
Z n aczen ie symbolu
Jednostka
Długość walca próbki
m
n
Ilo ś ć pomiarów
-
10
P
Poprawka wyprowadzona dla
aparatu SPM-1
11
Pł
U d zia ł popiołu w węglu
kamiennym
12
pr
L ic zb a porowatości
watość w zględna)
13
k
Q.
Ilo ś ć c ie p ł a ,
mieniu
(poro
ciepło w stru 
14
q
Zag ęszcze n ie c ie p ła w stru 
mieniu
15
R
Opór cieplny
16
R
R
1?
c
w
*
18
19
20
r1v r2
r
xy
s
Wytrzymałość mechaniczna
skał na zgniot
% gramowy
%
3, £ = W
W
2
m
W
m deg
N
2
m
L ic zb a k o r e la c ji w ie lo rakie j
o k re ślają ce j związek przyczy
nowy między współczynnikiem
przew odzenia c ie p ła a pozosta
łymi wartościam i mierzonymi
cech skały
Promienie k u li próbki
m
Lic zb a k o r e la c ji w spółczynnika
przew odzenia c ie p ła względem
mierzonych w artości
-
śre d n i błąd standartowy m ierzo
nych w ie lk o śc i współczynnika
przew odzenia ciep ła
W
m deg
133
Lp.
Oznaczenia
(symbol)
21
SP
U d z i a ł spoiwa w żwirowcach
i piaskowcach
% ob jętoś
ciowy
U
N a p i ę c i e pr ądu e l e k t r y c z n e g o
V
X
U d z i a ł w a r t o ś c i mierzonych
(kwarc, spoiwo, l i c z b a wysor
towania, l i c z b a porow atości,
w y t r z y m a ł o ś ć m e c ha n i c z n a na
z g n i o t , u d z i a ł p i e r w i a s t k a C,
popiołu i c z ę ś c i lo t n e )
23
24
27
1 Jednostka
-
S
26
symbolu
L ic z b a wysortowania m a t e r ia łu
skalnego
22
25
Znaczenie
y
0
W artości mierzone współczyn
nika przewodzenia c i e p ł a
P o z i o m u f n o ś c i w rachunku pr aw
dopodobieństwa
fi
Poziom u f n o ś c i błędu przypadko
wego
\
Grubość p r ó b k i
#
Temperatura prób ki
sjusza
m
na s k a l i
Cel
31
Przyrost
32
Współczynnik przewodzenia c i e p ł a
33
Współczynnik przew odzen ia c i e p ł a
m i e r z o n y r ó w n o l e g l e do u w a r s t w i e 
nia skał
134
-
m3
i
30
-
kg
G ę s t o ś ć masy
i
29
\
m
W
m deg
oc
28
*,
temperatury
°C
deg
W
m deg
W
m deg
Lp*
Oznaczenia
(symbol)
34
35
Współczynnik przewodzenia c i e p 
ł a m i e r z o n y p r o s t o p a d l e do
uwarstwienia skał
W
m deg
ę
Gęstość p rzestrzen n a
k£
m
Odchylenia standartowe war
t o śc i mierzonych współczyn
nika przew odzenia cie p ła
^x
37
r
xy
Jednostka
X
36
38
Z n a c z e n i e symbolu
. Ł
6x
Od ch y le n ia standartowe war
to śc i m ierzonych, po szcze
gólnych cech skały, kwarc,
spoiwo, l i c z b a wysortowania,
lic z b a porow atości, wytrzyma
łość mechaniczna na z g n io t ,
p ie rw ia ste k C, p o p ió ł, c zę śc i
lotne
Współczynnik r e g r e s ji współ
czynnika przew odzenia c ie p ła
względem pozostałych m ierzo
nych w artości cech skały
W
m deg
tm
W
m deg.
135
T E IU IO ïlP O B O jH H O C T b rO P H H X riO P O fl M K a M EH H U X
KAPFO HA
B EPXH EË
P e
Me
3 io
B CTaTbe
yKa3aH
j t j ie ë
C H JIE3 H K
Met o x onpesejieHHfl K 03$$Hi^neH Ta
npOBO^HOCTH r o p H u x nopoji; m yrjieîî b
Tenjio-
TepMOCTaijHOHapHHX
ycjiobmhx o O nu caH a annapaTypa w cnocotf vt3 MepeHWHi k 03 $$HiiHeHTa
A.
.
npnBe,neHH 3HayeHita sT o r o
2 0 °C
h
ÂJia T e M n e p a T y p H :
Te n p O B e ^c H H H x
40,
rjih
50 m 6 0 °G .
TeMiiepaTypu
B peayJibTa-
nccjie,noBaHH:{í no TenjionpoBOXHOCTir ropH ux
n o p o x h yrjieñ BepxH He
HBI HeKOTOpue
30,
nap aM e T p a
croieaBCKoro KapßoHa Ôujivt onpexejie-
3aBHCKM 0CTK
M ex^y $M3M!EO-MexaHH'ieCKHMH
CBotiCTBamm ropHHix nopoß h y n i e ñ ,
a
hx TemionpoBOßHO-
CTMO .
yCTaHOBJieHO, TaKÄe, WTO KOSailli He HT
X
K3MeHH6TCH B
3aBHCHMOCTH OT pO^a TOpHOft nOpOflH» fl0Ka3aHQ, UTO 3HaueHWH
X
3aBHC®T ot CTeneHH snare Hersa, a Tabace ot rjiy-
6hhh 3ajieraHwa b OTÆejibHbix CTpaTHrpat^wueCKHX ropH30HTax®
136
THERMAL CONDUCTIVITY OF ROCKS AND COALS
S u m m a r y
The s t u d i e s o f t h e r m a l
shown t h a t
p r o p e r t i e s o f C a r b o n i f e r o u s r o c k s have
t he - i r t h e r m a l c o n d u c t i v i t y
de pe nds on many f a c t o r s
chara c t e r i z i n g t h e s e r o c k s .
This thermal c o n d u c t iv it y
f u n c t i o n o f many p a r a m e t e r s .
The t r i a l
c h a r a c t e r i z i n g some r e l a t i o n s
ters
and t h e r m a l
lesian
e g z i s t i n g between sepu rt
of a ll,
(structure
factors
parame
petrographie character
p o s i t i o n and d i a g e n e z i s )
o f heat f l o w
compositions o f rocks
components),
d e pt h o f d e p o s i t i o n o f r o c k s ,
and p h y s i c a l
geolothe
proper
p o r o s i t y and m e c h a n i c a l s t r e n g t h ) ,
physical fa c to r s
conditions
coals,
ther
de pe nds on many f a c t o r s .
and h o m o g e n i t y o f
( s u c h as t h e
(density of rocks,
fersther
laboratory in v estig a tio n s
de pe nds on m i n e r a l o g i c a l
and t e x t u r e ,
stratygraphic
of
and c o a l s
and c h e m i c a l c o m p o s i t i o n s o f
ties
be d e s c r i b e d o f
Coal Mining Basin.
mal c o n d u c t i v i t y o f r o c k s
gie
the
c o n d u c t i v i t y o f r o c k s and c o a l s o f U ppe r S i 
According to the r e s u l t s
F irst
w ill
is
such a s t e m p e r a t u r e ,
as v e l l a s
and t h e e x t e n t o f p r e c i s i o n s
t er mo d y na mi c
t h e methods o f measuremants
in preparation o f t e s t
pices.
137
ZESZYTY NAUKO W E POLITECH NIKI ŚLĄSKIEJ
ukazują się w następujących seriach:
A.
B.
Ch.
E.
En.
G.
IS.
MF.
M.
NS
AU TO M ATYKA
BUDOWNICTWO
CHEMIA
E LE K TR Y K A
ENERGETYKA
GORNICTWO
IN ŻYN IE R IA S A N ITA R N A
M A T E M A T Y K A -F IZ Y K A
M ECH ANIKA
N A U K I SPOŁECZNE
Dotychczas ukazały się następujące zeszyty
serii G:
Górnictwo
Górnictwo
Górnictwo
Górnictwo
Górnictwo
Górnictwo
Górnictwo
Górnictwo
Górnictwo
Górnictwo
Górnictwo
Górnictwo
Górnictwo
Górnictwo
Górnictwo
Górnictwo
Górnictwo
Górnictwo
Górnictwo
Górnictwo
z.
z.
z.
z.
z.
z.
z.
z.
z.
z.
z.
z.
z.
z.
z.
z.
z.
z.
z.
z.
1,
2,
3,
4,
5,
6,
7,
8,
9,
10,
11,
12,
13,
14,
15,
16,
17,
18,
19,
20,
1956 r.,
1959 r.,
1961 r.,
1962 r.,
1963 r.,
1963 r.,
1963 r.,
1964 r.,
1964 r.,
1964 r.,
1964 r.,
1964 r.,
1965 r.,
1965 r„
1966 r.,
1966 r.,
1966 r.,
1966 r.,
1966 r.,
1966 r.,
s.
s.
s.
s.
s.
s.
s.
s.
s.
s.
s.
s.
s.
s.
s.
s.
s.
s.
s.
s.
134,
96,
130,
134,
158,
154,
129,
175,
133,
157,
221,
304,
145,
78,
79,
91,
113,
291,
150,
84,
zł
zł
zł
zł
zł
zł
zł
zł
zł
zł
zł
zł
zł
zł
zł
zł
zł
zł
zł
zł
20,—
17,10
21,—
10,95
11,90
8,50
6,80
10,20
10,50
8,75
13,10
15,20
8,40
5,—
5,—
7,—
8,—
16,—
11,—
5.—

przewodność cieplna skał i węgli górnośląskiego karbonu

Products

Support

przewodność cieplna skał i węgli górnośląskiego karbonu

Add this document to collection(s)

Add this document to saved

Suggest us how to improve StudyLib