Monitoring the operational parameters of a power roof support

• Autorzy: Jasiulek D.

Warianty tytułu

PL

Monitorowanie parametrów pracy górniczej obudowy zmechanizowanej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Safety aspects of mining personnel as well as the safety of the coal mining processes are presented. A mechanised longwall system is commonly used in the coal mining industry. The system consists of the basic machinery, such as a shear loader, an armoured face conveyor, and a powered roof support, which protects the roof of workings. The powered roof support consists of hydraulically or electro-hydraulically controlled units, equipped with pressure sensors placed in different parts of the hydraulic system and displacement sensors for the selected actuators. Projects related to the automation of roof support operation and the monitoring of its parameters are currently being undertaken. Analysis of available solutions concerning the controlling and monitoring of the roof support with special regard to pressure measurement in a prop and roof support geometry measurement is presented. Existing solutions are described and KOMAG development directions for parameter monitoring systems of roof support operation in terms of personnel and technical safety are indicated. The paper discusses work realised within the framework of PRASS III “Productivity and safety of shield support” project, co-financed by Research Fund for Coal and Steel (RFCS).

PL

W artykule przedstawiono aspekty bezpieczeństwa załogi górniczej oraz bezpieczeństwa technicznego procesu wydobywczego węgla kamiennego. Wydobycie węgla kamiennego realizowane jest najczęściej z wykorzystaniem ścianowego kompleksu zmechanizowanego. W skład kompleksu wchodzą maszyny podstawowe, takie jak kombajn ścianowy, przenośnik ścianowy oraz obudowa zmechanizowana, zabezpieczająca strop wyrobiska. Obudowa zmechanizowana składa się z sekcji, które są sterowane hydraulicznie lub elektro-hydraulicznie i wyposażone są czujniki ciśnienia w wybranych miejscach układu hydraulicznego oraz czujniki przemieszczeń wybranych siłowników. Obecnie podejmowane są prace związane z automatyzacją pracy obudowy oraz monitorowaniem jej parametrów. W artykule przedstawiono analizę dostępnych rozwiązań z zakresu sterowania i monitorowania obudowy, ze szczególnym uwzględnieniem pomiaru ciśnienia w stojakach podporowych oraz pomiaru geometrii sekcji obudowy. Przedstawiono istniejące rozwiązania oraz wskazano na realizowane przez ITG KOMAG kierunki rozwoju systemów monitorowania parametrów pracy obudowy w kontekście bezpieczeństwa ludzi oraz bezpieczeństwa technicznego. Artykuł opisuje prace realizowane w ramach projektu PRASS III „Productivity and safety of shield support” współfinansowanego przez Europejski Fundusz Węgla i Stali.

Słowa kluczowe

EN

coal mining industry; longwall system; powered roof support; automation; monitoring; pressure measurement; geometry measurement

PL

górnictwo; kompleks ścianowy; obudowa zmechanizowana; automatyzacja; monitorowanie; pomiar ciśnienia; pomiar geometrii

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2018
• Tom: no. 2
• Strony: 109--115
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys.

Twórcy

autor

Jasiulek D.

• Institute of Mining Technology KOMAG, Gliwice, Poland

Bibliografia

• 1. Rajwa S., Bulenda P., Masny W., Chowaniec A., Skrzyszowski P.: Określenie istotnych wymagań konstrukcyjnych dla obudowy zmechanizowanej przeznaczonej do pracy w warunkach silnego zagrożenia tąpaniami. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie, 2012, 4, pp. 17-21 (in Polish).
• 2. Rajwa S., Pieszczek M., Guzera J.: Dobór obudowy zmechanizowanej dla ściany prowadzonej w złożonych warunkach geologiczno-górniczych w KHW S.A. KWK „Wieczorek”. Przegląd Górniczy, 2014, 70 (5), pp. 58-63 (in Polish).
• 3. Szyguła M.: Rozwój konstrukcji sekcji obudowy zmechanizowanej w górnictwie węgla kamiennego w Polsce. Maszyny Górnicze, 2013, 2, pp. 30-38 (in Polish).
• 4. Polnik B., Latos M.: Detection of worn cutting bits of longwall shearer. Pomiary Automatyka Kontrola, 2013, 59 (9), pp. 909-912.
• 5. Latos M., Bartoszek S., Rogala-Rojek J.: Diagnostics of underground mining machinery. In: 19th International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics (MMAR), Międzyzdroje, 2-5 September 2014. Proceedings of the 19th International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics (MMAR), 2014, pp. 782-787.
• 6. Jendrysik S., Jasiulek D., Stankiewicz K.: Systemy sterowania ścianowym przenośnikiem zgrzebłowym. Maszyny Górnicze, 2015, 1, pp. 29-32 (in Polish).
• 7. Wiklund B., Kizil M.S., Canbulat I.: Development of s cavity prediction model for longwall mining. In: Underground Coal Operators’ Conference, 10-11 Ferbuary 2011. [Online]. University of Wollongong, 2011, pp. 48-59. [Accessed 08 June 2018]. Available from: https://espace.library.uq.edu.au/data/ UQ_229955/Kizil_McAllister_Pascoe.pdf
• 8. Prusek S.: Stateczność wyrobisk ścianowych podczas eksploatacji pokładów węgla kamiennego z zawałem skał stropowych. Katowice: Główny Instytut Górnictwa, 2016 (in Polish).
• 9. Biliński A., Kostyk T., Prusek S.: Zasady doboru obudowy zmechanizowanej dla wyrobisk ścianowych. Bezpieczeństwo i Ochrona Pracy w Górnictwie, 1997, 3 (31) (in Polish).
• 10. Maszyny dla górnictwa podziemnego - Wymagania bezpieczeństwa dla obudów zmechanizowanych. Część 2: Stojaki, podpory i siłowniki pomocnicze. PN-EN 1804-2-2010. 2010 (in Polish).
• 11. Szurgacz D., Kasprusz A.: Dobór stojaka hydraulicznego zmechanizowanej obudowy ścianowej do warunków zagrożenia wstrząsami górotworu. Prace naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko, 2011, 3, pp. 89-99 (in Polish).
• 12. Płonka M.: Zmienność obciążenia sekcji obudowy w ścianie zawałowej. Prace naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko, 2009, 1, pp. 41-49 (in Polish).
• 13. Pawlikowski A.: Przyczyny asymetrii podporności stojaków sekcji obudowy zmechanizowanej. Maszyny Górnicze, 2017, 35 (1), pp. 45-54 (in Polish).
• 14. Hoyer D.: Early warning of longwall roof cavities using LVA software. In: 12th Coal Operators’ Conference, 16-17 February 2012. [Online]. University of Wollongong, 2012, pp. 69-77. [Accessed 08 June 2018]. Available from: http://ro.uow.edu.au/cgi/ viewcontent.cgi?article=2053&context=coal
• 15. Langosch U., Ruppel U., Wyink U.: Longwall roof control by calculation of the shield support requirements. In: 2003 Coal Operators’ Conference, 12-14 February 2003. [Online]. Proceedings of the Coal Operators’ Conference, Wollongong, New South Wales, 2003, pp. 162-172. [Accessed 08 June 2018]. Available from: http://www.undergroundcoal.com.au/acarp_dev/Coal%2098-09/Coal%20 1998-2005%20proceedings/ixpress/screen17/Langosch.pdf
• 16. Płonka M., Rajwa S., Lubosik Z.: Ocena pracy obudowy zmechanizowanej na podstawie danych z monitoringu ciśnienia i postępu sekcji. Przegląd Górniczy, 2017, 4, pp. 25-33 (in Polish).
• 17. Gospodarczyk, P., Kalukiewicz A., Mendyka P., Stopka G., Mikuła S., Wojtas M., Skrabaka M.: Możliwości automatyzacji kompleksu ścianowego przy wykorzystaniu systemu sterowania obudową DOH-matic. Napędy i sterowanie, 2014, 16 (7/8), pp. 124-128 (in Polish).
• 18. KOMATSU: KOMATSU Underground mining website. [Online]. 2017. [Accessed 08 June 2018]. Available from: https://mining.komatsu/pl
• 19. Tiefenbach Polska Sp. z o.o.: Tiefenbach Polska website. [Online]. 2017. [Accessed 08 June 2018]. Available from: http://www.tiefenbach.com.pl/
• 20. Elgór Hansen S.A.: Elgór Hansen website. [Online]. 2017. [Accessed 08 June 2018]. Available from: http://elgorhansen.com
• 21. FAMUR S.A.: FAMUR website. [Online]. 2017. [Accessed 08 June 2018]. Available from: https:// famur.com/produkty/famac-rspc/
• 22. Stankiewicz K.: A method for the self-organization of a sensor network in belt conveyor exploitation. Problemy Eksploatacji, 2016, 3, pp. 145-154.
• 23. Oset K., Juzwa J.: Bezpieczeństwo pracy urządzeń hydraulicznej obudowy zmechanizowanej i osób w rejonie ściany wydobywczej na przykładzie innowacyjnego systemu X-MAN. Napędy i sterowanie, 2015, 12, pp. 110-114 (in Polish).
• 24. Trueman R., Thomas R., Hoyer D.: Understanding the causes of roof control problems on a longwall face from shield monitoring data - a case study. In: Underground Coal Operators’ Conference, 10-11 Ferbuary 2011. [Online]. University of Wollongong, 2011, pp. 40-47. [Accessed 08 June 2018]. Available from: http://ro.uow.edu.au/cgi/viewcontent.cgi?article=1999&context=coal
• 25. Prusek S., Płonka M., Walentek A.: Applying the ground reaction curve concept to the assessment of shield support performance in longwall faces. Arabian Journal of Geosciences. [Online]. 2016, 9 (167). [Accessed 08 June 2018]. Available from: https://link.springer.com/article/10.1007/s12517- 015-2171-2
• 26. Project RFCS PRASS III Deliverable 6.11 (not published).

Uwagi

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