Tests on hydraulic props equipped with yield valves at dynamic load modelling a rock burst

• Autorzy: Pytlik A.

Identyfikatory

DOI

10.24425/122460

Warianty tytułu

PL

Badania stojaków hydraulicznych z zaworami przelewowymi przy obciążeniu dynamicznym wywołanym tąpnięciem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the results of tests on SHC-40 hydraulic props equipped with two types of valve blocks: standard (with spring steel cylinder) and BZG-2FS (with gas spring). The research was conducted using impact mass of 4,000 kg and with extreme dynamic load of free fall impact mass of 20,000 kg released from different heights h. The dynamic tests involved a camera with the speed of image capture up to 1,200 frames/sec, which made it possible to register the stream of liquid at the dynamic load and to determine the valve opening time. The study conducted on SHC-40 NHR10 props equipped with two types of valve blocks: a standard and the BZG-2FS fast acting relief, showed that the prop with the BZG-2FS block is more suitable and more effective in the case of areas with high risk of mining tremors and rapid stress relief of a seam. Research methodology developed in the Central Mining Institute combines digital recording technique of pressure in a prop and fast registration of the images, and allows to acquire more accurate analysis of dynamic phenomena in the prop during testing.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań stojaków hydraulicznych obudowy indywidualnej typu SHC-40 wyposażonych w dwa typy baterii zaworowych: standardową (ze sprężyną stalową walcową) i BZG-2FS (ze sprężyną gazową). Podczas badań stojak obciążany był dynamicznie za pomocą swobodnego spadku bijaka z różnych wysokości. Badania wykonano przy użyciu bijaka o masie 4000 kg i przy maksymalnym obciążeniu dynamicznym za pomocą bijaka o masie 20000 kg. Testy dynamiczne rejestrowane były kamerą z prędkością do 1200 klatek na sekundę, co pozwoliło na zarejestrowanie prędkości propagacji strumienia cieczy i określenie czasu otwarcia zaworu. Badania przeprowadzono na stojakach typu SHC-40 NHR10 o podporności nominalnej 400 kN. Wykazały one, że stojak wyposażony w baterię ze sprężyną gazową ma lepsze właściwości do dyssypacji energii udaru od stojaka z baterią stalową walcową. Spowodowane jest to tym, że bateria gazowa typu BZG-2FS wykazuje krótki czas otwarcia (8 ms) oraz ma dużą przepustowość (683 l/min).

Słowa kluczowe

EN

individual roof support; hydraulic prop; yield valves; safety valves

PL

obudowa indywidualna; stojak hydrauliczny; zawór przelewowy; zawór bezpieczeństwa

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 63, no. 2
• Strony: 477--489
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pytlik A.

• Central Mining Institute, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

Bibliografia

• [1] Chudek M., Pach A., 2002. Obudowa wyrobisk eksploatacyjnych w kopalniach węgla kamiennego, Część 1: Obudowy współpracujące z górotworem w warunkach obciążeń statycznych. [Construction of roof supports in hard coal mines, part 1: Roof supports working with the rock mass in the conditions of static load]. Wydaw. Politechniki Śląskiej, Gliwice.
• [2] Das kleine Bergbaulexikon [The small mining lexicon], 1988. 7 Auflage. Verlag Glückauf GmbH, Essen.
• [3] Gwiazda J.B., 1997. Górnicza obudowa hydrauliczna odporna na tąpania [Tremor resistant mining roof support]. Wydaw. „Śląsk”, Katowice.
• [4] Jacobi O., 1981. Praxis der Gebirgsbeherrschung 2. Auflage. Verlag Glückauf GmbH, Essen.
• [5] Klishin V.I., Tarasik T.M., 2002. Экспериментальное изучение и создание средств защиты гидростоек от динамических нагрузок [Experimental tests and development of means of hydraulic props protection against dynamic loads]. International Symposium on Science and Technology, Tremors, 2002. Research and Prevention Condition. The Central Mining Institute, Katowice, p. 127-138.
• [6] Michalak M., Nurzyńska K., Pytlik A., Pacześniowski K., 2012. Analysis of Deformation of Mining Chains Based on Motion Tracking. G. Bebis et al. (Eds.): ISVC 2012, Part II, LNCS 7432, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2012, p. 588-596.
• [7] PN-G-15535:1998 standard – Mining individual support – Valve blocks of centrally powered props – Requirements.
• [8] PN-G-15536:2013-06 standard – Mining individual support – Centrally powered hydraulic props.
• [9] Prusek S., Masny W., 2015. Analysis of damage to underground workings and their support caused by dynamic phenomena. Journal of Mining Science, Vol. 51, No. 1, p. 63-72.
• [10] Prusek S., Rotkegel M., Małecki Ł. 2014: Laboratory tests and numerical modelling of strength-deformation parameters of a shotcrete lining. Engineering Structures, Vol. 75, 15 September 2014, p. 353-362, ISSN 0141-0296.
• [11] Pytlik A., 2013. Obudowa górnicza i jej akcesoria – wymogi bezpiecznego stosowania. Bezpieczeństwo pracy w kopalniach węgla kamiennego [Mining roof support and its componnents – the requirements for safe use. Work safety in coal mines]. A collective work edited by Władysław Konopko. Vol. 1 Górnictwo i Środowisko. ISBN 978-83-61126-60-7.The Central Mining Institute, Katowice, 2013, Chapter 4, p. 111-133.
• [12] Pytlik A., 2015. Process characteristics of hydraulic legs equipped with safety valves at dynamic load caused by a mining tremor. Archives of Mining Sciences, Vol. 60 (2015), No 2, p. 595-612.
• [13] Pytlik A., Pacześniowski K., Rabsztyn J., 2012. Nowa generacja szybkoupustowych dwufunkcyjnych baterii zaworowych do stojaków typu SHC pracujących w warunkach tąpań [A new generation of fast acting relief valves, dual-function valve blocks for SHC hydraulic props operating in rockbursts hazard conditions]. Wiadomości Górnicze, 1/2012, Wydawnictwo Górnicze Sp. z o.o., p. 678-684.
• [14] Pytlik A., Rabsztyn J., 2011: Szybkoupustowa bateria zaworowa do stojaków typu SHC pracujących w warunkach tąpań [Quick-bleeding valve battery for props of SHC type working in rock burst conditions], Prace Naukowe GIG, Górnictwo i Środowisko, Kwartalnik Nr 4/2/2011, Górnicze Zagrożenia Naturalne 2011, Człowiek – Zagrożenie i Bezpieczeństwo, p. 416-422, Katowice.
• [15] Rotkegel M., 2010. Influence of the shape of portal support of working junctions on its stress state. New Techniques and Technologies in Mining – Bondarenko, Kovalevs’ka & Dychkovs’kyy (edd). Taylor & Francis Group, London, 2010, ISBN 978-0-415-59864-4.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018)