A contribution to the design of powered roof support for operations in a rockburst-hazardous environment

• Autorzy: Świątek Janina , Stoiński Kazimierz , Styrylski Konrad

Identyfikatory

DOI

10.7494/miag.2020.2.542.59

Warianty tytułu

PL

Przyczynek do projektowania konstrukcji sekcji zmechanizowanej obudowy ścianowej przeznaczonej do pracy w warunkach zagrożenia wstrząsami górotworu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents an example of a numerical analysis using ANSYS to optimise the design of powered roof support designed to operate in rock mass tremor hazard conditions. The areas of excessive stress in the structure of powered roof support were identified, taking into account the increase in rock mass loading resulting from tremors. An increase in the load impacting on the support as a result of rock mass tremors is the cause of excessive stresses in the section structure. The paper aims to identify them and to find ways to apply the design using numerical analysis. The analysis was conducted for roof support type ZRP-15/35-POz produced in Repair and Production Plant (ZRP-Bieruń) of Polish Mining Group S.A. (PGG S.A.) The introduction of reinforcements in places of increased stress in the support section structure should increase its operational safety in the excavation.

PL

Przedstawiono przykład analizy numerycznej z wykorzystaniem programu ANSYS dotyczącej optymalizacji konstrukcji sekcji zmechanizowanej obudowy ścianowej, przeznaczonej do pracy w warunkach zagrożenia wstrząsami górotworu. Uwzględniając wzrost obciążenia obudowy ze strony górotworu wynikający z występowania wstrząsów, określono miejsca występowania nadmiernych naprężeń w konstrukcji sekcji zmechanizowanej obudowy ścianowej. Wzrost obciążenia obudowy jako następstwo wstrząsów górotworu jest przyczyną występowania nadmiernych naprężeń w konstrukcji sekcji. Ich identyfikacja oraz uwzględnienie w projektowaniu z wykorzystaniem analizy numerycznej przedstawia niniejszy artykuł. Analizę przeprowadzono dla obudowy typu ZRP-15/35-POz produkowanej w Zakładzie Remontowo-Produkcyjnym (ZRP-Bieruń) Polskiej Grupy Górniczej S.A. Wprowadzenie wzmocnień w miejscach występowania zwiększonych naprężeń konstrukcji sekcji obudowy powinno zwiększyć jej bezpieczeństwo pracy w wyrobisku

Słowa kluczowe

EN

powered roof support; numerical modelling; rock mass tremors; dynamic loads

PL

obudowa zmechanizowana; modelowanie numeryczne; wstrząsy górotworu; obciążenia dynamiczne

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 58, nr 2
• Strony: 59--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Świątek Janina

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

autor

Stoiński Kazimierz

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

autor

Styrylski Konrad

• PGG S.A. Zakład Remontowo-Produkcyjny ul. Granitowa 132, 43-155 Bieruń, Poland

Bibliografia

• [1] Prusek S., Rajwa S., Wrana A., Krzemień A.: Assessment of roof fall risk in longwall coal mines, “International Journal of Mining, Reclamation and Environment” 2016: 1–17.
• [2] Świątek J., Stoiński K.: Case Analysis of Damages to Control Hydraulics of the Leg in the Powered Roof Support Section, IVth International Innovative Mining Symposium, E3S Web Conf. Vol. 105, 2019, DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/ 201910503013.
• [3] Dyrektywa 2006/42/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 17 maja 2006 r. w sprawie maszyn, zmieniająca dyrektywę 95/16/WE, Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej L157/24.
• [4] PN-EN 1804-1+A1:2011: Maszyny dla górnictwa podziemnego – Wymagania bezpieczeństwa dla obudowy zmechanizowanej – Część 1: Sekcje obudowy i wymagania ogólne.
• [5] PN-EN 1804-2+A1:2012: Maszyny dla górnictwa podziemnego – Wymagania bezpieczeństwa dla obudowy zmechanizowanej – Część 2: Stojaki i pozostałe siłowniki.
• [6] PN-EN 1804-3+A1:2012: Maszyny dla górnictwa podziemnego – Wymagania bezpieczeństwa dla obudowy zmechanizowanej – Część 3: Hydrauliczne układy sterowania.
• [7] Rozporządzenie Ministra Energii z dnia 23 listopada 2016 r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących prowadzenia ruchu podziemnych zakładów górniczych, Dz.U. z 2017 r., poz. 1118.
• [8] Prusek S., Rajwa S., Walentek A., Masny W.: Powered support selection for longwall workings in dynamic load conditions, “3rd International Symposium on Mine Safety Science and Engineering, Montreal” 2016: 13–19.
• [9] Rajwa S., Masny W., Wrana A.: A comprehensive method for the selection of powered roof support in conditions of the rockburst hazard, “Wiadomości Górnicze” 2017, 1: 2–7.
• [10] Rajwa S., Prusek S., Stoiński K.: Opis metody upodatnienia zmechanizowanej obudowy ścianowej, “Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie” 2016, 12: 3–8.
• [11] Stoiński K.: Obudowy górnicze w warunkach zagrożenia wstrząsami górotworu, Wydawnictwo GIG, Katowice 2000.
• [12] Stoiński K.: Metoda upodatnienia sekcji zmechanizowanych obudów ścianowych, Praca statutowa GIG, No. 10001103-150, Katowice 2006 [unpublished].
• [13] Przemyk A., Harlecki A., Tengler S.: Metoda obliczania wytrzymałości ram samochodów ciężarowych, “Autobusy” 2017, 12: 1252–1257.
• [14] Dębski H., Koszałka G., Ferdynus M.: Wykorzystanie MES w analizie struktury nośnej ramy naczepy o zmiennych parametrach eksploatacyjnych, “Eksploatacja i Niezawodność” 2012, 14, 2: 107–113.
• [15] Osmęda A.: Porównanie wyników analiz numerycznych i prób wytrzymałościowych demonstratora struktury lotniczej, “Prace Instytutu Lotnictwa” 2016, 3, 244: 123–134.
• [16] ANSYS V16, 2015.
• [17] PrsLab 1.4.5, program of PGG S.A., Oddział ZRP

Uwagi

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