The analysis of the water-expanded rock bolts ruptures during pressure test

• Autorzy: Pawłowski B. , Krawczyk J. , Bała P. , Cios G. , Tokarski T.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amsc-2017-0032

Warianty tytułu

PL

Analiza pęknięć rozprężanych wodą kotw górniczych w trakcie prób ciśnieniowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper describe the investigation of a water-expanded rock bolts failed during pressure test (inner water pressure of 330 bar). A main objective of this work was to determine the cracks nucleation and propagation mechanism. It was found that the rock bolts failure was promoted by presence of non-metallic inclusions (mainly long sulphide inclusions) but the primary cause of cracking is strain ageing of steel. Suggestions for improving the behaviour of steel used for water-expanded rock belts by the modification of its chemical composition are proposed finally.

PL

W pracy opisano badania rozprężanych wodą kotw górniczych, które uległy pękaniu podczas prób ciśnieniowych (przy ciśnieniu wody wewnątrz kotwy 330 bar). Głównym celem badań było określenie mechanizmu zarodkowania i propagacji pęknięć. Stwierdzono, że propagacji pęknięć sprzyjała obecność wtrąceń niemetalicznych (głównie długich wydzieleń siarczków) ale podstawowym powodem występowania pęknięć jest zjawisko starzenia po zgniocie. W celu zminimalizowania występowania pęknięć, w pracy zaproponowano modyfikację składu chemicznego stali na tego rodzaju kotwy górnicze.

Słowa kluczowe

PL

pękanie; kotwy górnicze; wtrącenia niemetaliczne; starzenie po zgniocie

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 62, no. 2
• Strony: 423--430
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Pawłowski B.

• AGH University of Science and Technology, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Krawczyk J.

• AGH University of Science and Technology, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Bała P.

• AGH University of Science and Technology, Academic Centre for Materials and Nanotechnology, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Cios G.

• AGH University of Science and Technology, Academic Centre for Materials and Nanotechnology, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Tokarski T.

• AGH University of Science and Technology, Academic Centre for Materials and Nanotechnology, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] Baird J.D., 1971. The effects of strain ageing due to interstitial solutes on mechanical properties of metals. Metallurgical Reviews, vol. 5, p. 1-18.
• [2] Chen C., Nemcik J., Ting R., Aziz N., 2013. A study of rock bolting failure modes. International Journal of Mining Science and Technology, vol. 23, p. 79-88.
• [3] Dhillon B.S., 2008. Mining Equipment Reliability, Maintainability, and Safety. Springer Series in Reliability Engineering, Springer-Verlag London, p. 57.
• [4] Furuly S., Barabady J., Barabadi A., 2014. Availability analysis of the main conveyor in the Svea Coal Mine in Norway. International Journal of Mining Science and Technology, vol. 24, p. 587-591.
• [5] Gamboa E., Villalba E., Atrens A., 2005. Metallurgical aspects of rock bolt environmental fracture. Proceedings of the 11th International Conference on Fracture, March 20-25, Turin, Italy.
• [6] Hosseini S., Heidarpour A., Collins F., Hutchinson C.R., 2015. Effect of strain ageing on the mechanical properties of partially damaged structural mild steel. Construction and Building Materials, vol. 77, p. 83-93.
• [7] Krawczyk J., Pawłowski B., 2013. The analysis of the tribological properties of the armoured face conveyor chain race. Archives of Mining Science, vol. 58, iss. 4, p. 1251-1262.
• [8] Pawłowski B., Bała P., 2012. The effect of different delivery conditions on the accelerated degradation of structural steel in the coal mine environment. Archives of Mining Sciences, vol. 57, iss. 4, p. 945-950.
• [9] Peterka P., Krešák J., Kropuch S., Fedorko G., Molnar V., Vojtko M., 2014. Failure analysis of hoisting steel wire rope. Engineering Failure Analysis, vol. 45, p. 96-105.
• [10] Shukla A.K., Das P., Dutta S., Ray S., Roy H., 2013. Failure analysis of a head gear pulley used in coal mines. Engineering Failure Analysis, vol. 31, p. 48-58.
• [11] Swellex rock bolts from Atlas Copco, Broschure presented by Cooperation of Atlas Copco Exploration and Geotechnical Engineering, Märsta, Sweden and Minova International, Melbourne, Australia, September 2009.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)