Tąpliwość węgla według Drzewieckiego (1967, 1989) została zdefiniowana jako wielkość mechaniczna, której miarą jest energia kinetyczna rozpadającego się węgla. Jej wartość Autor określił na podstawie prędkości początkowej rozrzutu odłamków węgla podczas ściskania próbki w maszynie wytrzymałościowej, według wzorów
II sT |
(4.67) |
r mVo Cu — K 2 |
(4.68) |
gdzie:
Vo - prędkość początkowa odłamka węgla,
R - średnia odległość odrzutu, h - wysokość spadku odłamka.
Zagadnienie to rozwinęli Gil i Motyczka, oceniając wartości wyzwolonej energii sprężystej, wyładowanej w czasie niszczenia materiału skalnego (Motyczka 1979). Taka koncepcja ujmuje istotę tąpnięcia, tj. dynamikę rozpraszania nagromadzonej energii. Jednak ujęcie ilościowe tego zjawiska było trudne, a w miękkich maszynach wytrzymałościowych proces rozpadu nie był możliwy do kontrolowania i ilościowego określania. Energię kinetyczną rozpadu obliczono na podstawie pomiaru zasięgu rozrzutu okruchów zniszczonej próbki skalnej i ich masy.
Sprawność tąpnięcia ą według Motyczki (1979) określa się za pomocą wzoru
(4.69)
gdzie:
O* - energia kinetyczna rozpadu próbki,
On - praca wykonana na próbce do chwili jej zniszczenia.
Na podstawie szerokich badań Motyczka zaproponował klasyfikację skłonności węgli do tąpań (rys. 4.94).
H < 3.5% |
n = 3.5-4,2% |
H = 4,2-4,7% |
H > 4,7% | |||
•węgiel nietąpiący |
• węgiel słabo tąpiący |
• węgiel średnio tąpiący |
• węgiel silnie tąpiący |
Rys. 4.94. Klasyfikacja skłonności do tąpań węgli według Motyczki (1979)
Energetyczny wskaźnik naturalnej skłonności węgla do tąpań Wet (Sze-cówka 1972) znalazł szersze zastosowanie w górnictwie węglowym. Jego wartość uzyskuje się w badaniach laboratoryjnych jednoosiowego ściskania w maszynie wytrzymałościowej próbek węgla, obciążanych do wartości 81-90% wartości naprężenia niszczącego, odciążenia do wartości około 5% i powtórnego obciąża-
153