Development of a charging system ensuring the load-carrying capacity for powered roof support

• Autorzy: Borska Beata , Szurgacz Dawid , Gil Jan

Identyfikatory

DOI

10.7494/miag.2022.3.551.53

Warianty tytułu

PL

Rozwój układu doładowania dla zapewnienia podporności zmechanizowanej obudowy ścianowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The powered roof support is an essential part of the protection of the mining wall. Its main task is to support the roof of the wall excavation and, as such, it must resist the coal mass that has the potential to collapse the mining pit. The force with which the powered roof support acts on the roof of the excavation is called load-carrying capacity. This paper describes the problem of the load-carrying capacity of powered roof support, in particular reviewing their charging systems. The research aims to ensure that the required initial load-carrying capacity is obtained and the working load-carrying capacity is maintained. This paper presents the research results of a double-block prototype equipped with an automatic charging system. We present the results of both bench and operational testing in real conditions.

PL

Zmechanizowana obudowa ścianowa stanowi podstawowe zabezpieczenie w ścianie wydobywczej. Jej zasadniczym zadaniem jest utrzymanie stropu znajdującego się nad wyrobiskiem ścianowym. Tym samym obudowa musi mieć zdolność do stawiania oporu górotworowi, który stara się zacisnąć wyrobisko górnicze. Siła, z jaką obudowa działa na strop wyrobiska, nazywana jest podpornością. W artykule opisano problematykę podporności zmechanizowanej obudowy ścianowej. Dokonano przeglądu układów doładowania. Jako cel pracy przyjęto zapewnienie uzyskania wymaganej podporności wstępnej i utrzymania podporności roboczej. W tym zakresie przedstawiono uzyskane wyniki badań nad prototypowym podwójnym blokiem z automatycznym doładowaniem ciśnienia. Artykuł uwzględnia wyniki badań stanowiskowych oraz eksploatacyjnych w warunkach rzeczywistych.

Słowa kluczowe

EN

powered roof support; hydraulic prop; load-carrying capacity; bench tests; tests under real conditions

PL

zmechanizowana obudowa ścianowa; stojak hydrauliczny; podporność; badania stanowiskowe; badania w warunkach rzeczywistych

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 60, nr 3
• Strony: 53--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., zdj.

Twórcy

autor

Borska Beata

• Polska Grupa Górnicza S.A. KWK Ruda Ruch Halemba ul. Halembska 160, 41-711 Ruda Śląska, Poland

autor

Szurgacz Dawid

• Polska Grupa Górnicza S.A. KWK ROW Ruch Chwałowice ul. Przewozowa 4, 44-206 Rybnik, Poland

autor

Gil Jan

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

Bibliografia

• [1] Bortnowski P., Gładysiewicz L., Król R., Ozdoba M.: Energy Efficiency Analysis of Copper Ore Ball Mill Drive Systems. Energies 2021, 14, 1786.
• [2] Uth F., Polnik B., Kurpiel W., Baltes R., Kriegsch P., Clause E.: An innovate person detection system based on thermal imaging cameras dedicate for underground belt conveyors. Mining Science 2019, 26: 263–276.
• [3] Zimroz P., Trybała P., Wróblewski A., Góralczyk M., Szrek J., Wójcik A., Zimroz R.: Application of UAV in Search and Rescue Actions in Underground Mine-A Specific Sound Detection in Noisy Acoustic Signal. Energies 2021, 14, 3725.
• [4] Wodecki J., Góralczyk M., Krot P., Ziętek B., Szrek J., Worsa-Kozak M., Zimroz R., Śliwiński P., Czajkowski A.: Process Monitoring in Heavy Duty Drilling Rigs-Data Acquisition System and Cycle Identification Algorithms. Energies 2020, 13, 6748.
• [5] Prostański D.: Empirical Models of Zones Protecting Against Coal Dust Explosion. Archives of Mining Sciences 2017, 62(3): 611–619.
• [6] Ziętek B., Banasiewicz A., Zimroz R., Szrek J., Gola S.: A Portable Environmental Data-Monitoring System for Air Hazard Evaluation in Deep Underground Mines. Energies 2020, 13, 6331.
• [7] Gil J., Kołodziej M., Szurgacz D., Stoiński K.: Introduction of standardization of powered roof supports to increase production efficiency of Polska Grupa Górnicza, S.A. Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering 2019, 56: 33–38.
• [8] Krauze K., Mucha K., Wydro T., Pieczora E.: Functional and Operational Requirements to Be Fulfilled by Conical Picks Regarding Their Wear Rate and Investment Costs. Energies 2021, 14, 3696.
• [9] Kotwica K., Stopka G., Kalita M., Bałaga D., Siegmund M.: Impact of Geometry of Toothed Segments of the Innovative KOMTRACK Longwall Shearer Haulage System on Load and Slip during the Travel of a Track Wheel. Energies 2021, 14, 2720.
• [10] Krauze K.: Urabianie skał strugami statycznymi, podstawy doboru i projektowania kompleksów strugowych. Wydawnictwo Śląsk, Katowice 2012.
• [11] Szurgacz D.: Zmechanizowana obudowa ścianowa w zmiennych warunkach górniczo-geologicznych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2019.
• [12] Stoiński K.: Zmechanizowane obudowy ścianowe dla warunków zagrożenia wstrząsami górotworu. Wydawnictwo GIG, Katowice 2018.
• [13] Szurgacz D.: Analysis of the Pressure Increase in the Hydraulic Cylinder of the Longwall Powered Roof Support during Use. Applied Sciences 2022, 12, 8806.
• [14] Szurgacz D.: Dynamic Analysis for the Hydraulic Leg Power of a Powered Roof Support. Energies 2021, 14, 5715.
• [15] Szurgacz D.: Analysis of the Causes of Damage to the Stabilisation Actuator of the Cap Piece of the Powered Roof Supports and a Proposal to Reduce the Effects. Machines 2023, 11, 194.
• [16] Rajwa S., Janoszek T., Prusek S.: Influence of canopy ratio of powered roof support on longwall working stability. A case study. International Journal of Mining Science and Technology 2019, 29(4): 591–598.
• [17] Świątek J., Janoszek T., Cichy T., Stoiński K.: Computational Fluid Dynamics Simulations for Investigation of the Damage Causes in Safety Elements of Powered Roof Supports-A Case Study. Energies 2021, 14, 1027.
• [18] Rajwa S., Lubosik Z., Płonka M.: Bezpieczeństwo eksploatacji ścian zawałowych w świetle danych z systemów monitoringu. Maszyny Górnicze 2019, 4: 24–34.
• [19] Szurgacz D., Więcek P., Borska B.: Analiza zachowania podporności zmechanizowanej obudowy ścianowej w oparciu o badania rzeczywiste. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie 2022, 10(338): 2–7.
• [20] Prusek S.: Stateczność wyrobisk ścianowych podczas eksploatacji pokładów węgla kamiennego z zawałem skał stropowych. Wydawnictwo Głównego Instytutu Górnictwa, Katowice 2016.
• [21] Gwiazda J.B.: Górnicza obudowa hydrauliczna odporna na tąpania. Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1997.
• [22] Krasucki K., Kudłacik T., Augustyniak K.: System monitoringu podporności RUFUS 3G służący do diagnostyki pracy zmechanizowanej obudowy ścianowej. Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering 2021, 59(2): 20–32.
• [23] Szurgacz D., Borska B., Diederichs R., Zhironkin S.: Development of a Hydraulic System for the Automatic Expansion of Powered Roof Support. Energies 2022, 15, 680.
• [24] Szurgacz D., Borska B., Zhironkin S., Diederichs R., Spearing A.J.S.: Optimization of the Load Capacity System of Powered Roof Support: A Review. Energies 2022, 15, 6061.
• [25] Szurgacz D., Borska B., Diederichs R.: Wstępne badania stanowiskowe nad rozwojem podwójnego bloku z funkcją doładowania dla układu hydraulicznego zmechanizowanej obudowy ścianowej. Napędy i Sterowanie 2022, 7/8: 44–46.
• [26] Szurgacz D., Borska B., Diederichs R., Spearing A.J.S., Zhironkin S.: Minimizing Internal Leaks of a Powered Roof Support’s Hydraulic Prop Based on Double Block with Charging. Energies 2023, 16, 1341.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu „Społeczna odpowiedzialność nauki” - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023)