The evolution of steel frame sets for longwall development drifts

• Autorzy: Caban Piotr , Stoiński Kazimierz , Rotkegel Marek , Rajwa Sylwester , Gnatowski Adam , Pacześniowski Krzysztof

Identyfikatory

DOI

10.7494/miag.2020.2.542.23

Warianty tytułu

PL

Rozwój konstrukcji stalowych odrzwi do rozcinek ścianowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the development of steel frame sets produced for mining purposes by Huta Łabędy S.A., intended for securing gallery workings, and longwall development drifts in particular. In recent decades, longwall development drift support has evolved in terms of characteristics such as its shape. The initially utilised rectangular frames and typical widened ŁP frames were replaced with flat frames based on ŁP arches (ŁPKO), and subsequently with special frame sets adapted to the shape of powered support units. The intermediate frame shape obtained in this way was a compromise between the rectangular (beneficial from the perspective of longwall equipment and development) and the arching design (beneficial due to the high load-bearing parameters).

PL

Artykuł przedstawia rozwój konstrukcji obudów stalowych dla górnictwa, produkowanych przez Hutę Łabędy S.A. z przeznaczeniem do zabezpieczania wyrobisk korytarzowych, a szczególnie rozcinek ścianowych. Na przestrzeni ostatnich dekad obudowa rozcinek rozruchowych ewoluowała między innymi pod względem kształtu. Stosowane początkowo odrzwia prostokątne i typowe odrzwia ŁP z poszerzeniami zostały zastąpione przez odrzwia spłaszczone na bazie łuków ŁP (ŁPKO), a następnie przez specjalne odrzwia dostosowane kształtem do sekcji obudowy zmechanizowanej. Uzyskano w ten sposób obrys odrzwi pośredni, będący kompromisem pomiędzy prostokątnym (korzystnym z uwagi na zbrojenie i uruchomienie ściany), a łukowym (korzystnym z uwagi na wysokie parametry podpornościowe).

Słowa kluczowe

EN

frame set; road support; longwall development drif

PL

odrzwia; obudowa chodnikowa; rozcinka ścianowa

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 58, nr 2
• Strony: 24--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 40 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Caban Piotr

• Huta Łabędy S.A. ul. Anny Jagiellonki 45, 44-109 Gliwice, Poland

autor

Stoiński Kazimierz

• Główny Instytut Górnictwa (The Central Mining Institute) pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

autor

Rotkegel Marek

• Główny Instytut Górnictwa (The Central Mining Institute) pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

autor

Rajwa Sylwester

• Główny Instytut Górnictwa (The Central Mining Institute) pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

autor

Gnatowski Adam

• Główny Instytut Górnictwa (The Central Mining Institute) pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

autor

Pacześniowski Krzysztof

• Główny Instytut Górnictwa (The Central Mining Institute) pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

Bibliografia

• [1] PN-H-84042:2009: Stale mikrostopowe na kształtowniki i akcesoria górnicze.
• [2] ZN/TT/2012/1: Stal mikrostopowa S550W na kształtowniki i akcesoria górnicze.
• [3] PN-93-G-15000-02: Obudowa chodników odrzwiami podatnymi z kształtowników korytkowych. Odrzwia łukowe podatne ŁP, z kształtowników typu V, typoszereg A. Wymiary.
• [4] PN-93-G-15000-03: Obudowa chodników odrzwiami podatnymi z kształtowników korytkowych. Odrzwia łukowe podatne ŁP, z kształtowników typu V, typoszereg A. Łuki.
• [5] PN-G-15021:2019-05: Obudowa wyrobisk górniczych. Odrzwia podatne z kształtowników korytkowych. Odrzwia łukowe podatne ŁP z kształtowników typu V.
• [6] Rotkegel M.: Contribution to the problem of frame clear interval determination of rectangular steel support, “Archives of Mining Sciences” 2001, 46, 3: 267–289.
• [7] Rotkegel M.: Siły wewnętrzne i reakcje podporowe w elementach obudowy prostokątnej, “Kwartalnik Prace Naukowe Głównego Instytutu Górnictwa” 2009, 1: 51–66.
• [8] Katalog Wyrobów dla Górnictwa, Huta Łabędy 2019.
• [9] Katalog obudów rozcinek ścianowych “Projekt” – Komisja ds. Obudów Zmechanizowanych i Kierowania Stropem w Podziemnych Zakładach Górniczych przy Centrum Mechanizacji Górnictwa KOMAG, Gliwice 1997.
• [10] Bobek R., Śledź T., Ratajczak A., Mąka B., Głuch P.: Doświadczenia ze stosowania obudów podporowych i podporowokotwiowych w przecinkach ścianowych w kopalni “Knurów--Szczygłowice” Ruch Knurów, Warsztaty Górnicze 2012 z cyklu “Zagrożenia naturalne w górnictwie”.
• [11] Prusek S., Rotkegel M., Bock S.: Design and control of working support in Polish coal mines based on three-dimensional numerical modeling, 28th International Conference on Ground Control in Mining, Morgantown, USA, 2009.
• [12] Prusek S., Rotkegel M., Tor A.: Przebieg kompleksowego procesu projektowania nowej konstrukcji obudowy wyrobisk korytarzowych, Szkoła Eksploatacji Podziemnej, Kraków 2008: 333–351.
• [13] Chmielewski T., Nowak H.: Mechanika budowli. Metoda przemieszczeń. Metoda Crossa. Metoda elementów skończonych, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1996.
• [14] Rakowski G., Kacprzyk Z.: Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1993.
• [15] Rusiński E.: Metoda elementów skończonych. System COSMOS/M, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1994.
• [16] COSMOS/M – User’s Guide, Structural Research & Analysis Corp. Los Angeles, USA 1999.
• [17] PN-H-93441-3:2004: Kształtowniki stalowe walcowane na gorąco dla górnictwa. Kształtowniki typu V. Wymiary.
• [18] PN-H-93441-1:2013-12: Kształtowniki stalowe walcowane na gorąco dla górnictwa. Ogólne wymagania i badania.
• [19] Brodny J.: Determining the working characteristic of a froction joint in a yieldning support, “Archives of Mining Sciences” 2010, 55, 4: 733–746.
• [20] Brodny J.: Tests of Friction Joints in Mining Yieldning Supports Under Dynamic Load, “Archives of Mining Sciences” 2011, 56, 2: 303–318.
• [21] Pytlik A.: Experimental studies of static and dynamic steel arch support load capacity and sliding joint temperature parameters during yielding, “Archives of Mining Sciences” 2020, 65, 3: 469–491.
• [22] PN-G-15000-05:1992: Obudowa chodników odrzwiami podatnymi z kształtowników korytkowych. Odrzwia łukowe otwarte. Badania stanowiskowe.
• [23] PN-G-15022:2018: Obudowa wyrobisk górniczych. Odrzwia podatne z kształtowników korytkowych. Wymagania wytrzymałościowe i badania.
• [24] Rotkegel M., Prusek S., Grodzicki M.: Odrzwia obudowy chodnikowej ze stali nowej generacji. Nowa konstrukcja odrzwi i wyniki przeprowadzonych badań, Szkoła Eksploatacji Podziemnej, Kraków 2012.
• [25] Kuziak R., Żak A., Woźniak D., Rotkegel M., Grodzicki M., Nawrot J.: Odrzwia obudowy chodnikowej ze stali II generacji, “Prace Instytutu Metalurgii Żelaza” 2012, 4: 4–17.
• [26] Rotkegel M., Prusek S., Kuziak R., Grodzicki M.: Obudowa ŁPw ze stali o podwyższonych parametrach mechanicznych II generacji, Szkoła Eksploatacji Podziemnej, Kraków 2013.
• [27] Rotkegel M.: Odrzwia obudowy ŁPw – projektowanie i wyniki badań, “Journal of Sustainable Mining” 2013, 1, 12: 34–40.
• [28] Bobek R., Śledź T., Ratajczak A. i Głuch P.: Porównanie obudowy ŁPKO i ŁPSp w rozcince ściany wydobywczej w trudnych warunkach geologiczno-górniczych w kopalni Knurów--Szczygłowice, “Budownictwo Górnicze i Tunelowe” 2013, 4: 1–9.
• [29] Rotkegel M.: The conditions for proper operation of the archrectangular support, “Archives of Mining Science” 2019, 64, 1: 213–222.
• [30] Skrzyński K., Rotkegel M.: Obudowa podwójna dla rozcinek ścianowych wykonywanych w trudnych warunkach górniczo-geologicznych, Prace Naukowe GIG, Seria “Konferencje”, Nr 31, Katowice 1999.
• [31] Rotkegel M., Bock S., Witek M., Adamiec P.: Sposób zabezpieczenia połączenia wyrobisk korytarzowych w warunkach strefy uskokowej, in: Nowe spojrzenie na wybrane zagrożenia naturalne w kopalniach, red. S. Prusek, J. Cygankiewicz, GIG, Katowice 2012: 5–14.
• [32] Kowalski E., Rotkegel M., Kościerzyński Z., Wójcik D.: Obudowa łukowo-prosta przeznaczona głównie do zabezpieczenia rozcinek ścian z podsadzką hydrauliczną, “Przegląd Górniczy” 2003, 2: 13–18.
• [33] Moszko M.: Stosowanie obudów specjalnych do wykonywania rozcinek ścianowych w kopalni “Ziemowit”, Konferencja Techniczno-Naukowa Huty Łabędy, 2009 [unpublished].
• [34] Skrzyński K., Rotkegel M.: Obudowa kombinowana prosto-łukowa jako skuteczne zabezpieczenie rozcinek ścianowych, Szkoła Eksploatacji Podziemnej, Kraków – Szczyrk 2000.
• [35] Kowalski E., Rotkegel M., Rułka K., Skrzyński K.: Obudowy odrzwiowe proste i łukowo-proste, in: Stalowe obudowy odrzwiowe. Nowe rozwiązania konstrukcyjne i metody projektowania, red. K. Rułka, Główny Instytut Górnictwa, Katowice 2006.
• [36] Rotkegel M.: Nowy typoszereg odrzwi łukowo-prostych, “Wiadomości Górnicze” 2016, 11: 604–611.
• [37] Łaskawiec Ł., Siudyła W., Caban P.: Efekty techniczno-ekonomiczne z zastosowania uniwersalnych odrzwi ŁPS w warunkach KWK “Bobrek-Piekary”, “Budownictwo Górnicze i Tunelowe” 2018, 1: 28–34.
• [38] Rotkegel M.: Program komputerowy wspomagający dobór obudowy typu ŁPS, “Wiadomości Górnicze” 2017, 1: 8–12.
• [39] Pytlik A.: Comparative bench testing of steel arch support systems with and without rock bolt reinforcements, “Archives of Mining Sciences” 2019, 64, 4: 747–764.
• [40] Pytlik A.: Tests of steel arch and rock bolt support resistance to static and dynamic loading induced by suspended monorail transportation, “Studia Geotechnica et Mechanica” 2019, 41, 2: 81–92.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).