Ocena awaryjności kompleksów kombajnowych i strugowych

• Autorzy: Bołoz Łukasz , Rak Zbigniew , Stasica Jerzy , Herezy Łukasz

Warianty tytułu

EN

Assessment of the failure rates of shearer and plow system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zmechanizowane kompleksy strugowe i kombajnowe stosowane są do eksploatacji węgla kamiennego zalegającego w postaci pokładów o różnej miąższości. W zakresie pokładów cienkich i średnich kompleksy te stanowią rozwiązania konkurencyjne. Oba charakteryzują się pewnymi wadami i zaletami, które wynikają z ich konstrukcji i sposobu pracy, co zostało wykazane i przedstawione w wielu publikacjach. Jednak w zakresie porównania ich awaryjności brak jest odpowiednich wyników badań i analiz. Artykuł porusza zagadnienie awaryjności ścian wyposażonych w kompleksy ścianowe strugowe oraz kombajnowe, w kopalni węgla kamiennego LW Bogdanka. Analiza dotyczy okresu 13 miesięcy pracy kopalni, w którym zarejestrowano 2589 awarii. Analizę przeprowadzono dla wszystkich eksploatowanych w tym okresie ścian, czyli pięciu strugowych i pięciu kombajnowych, pracujących w sześciu różnych oddziałach. W analizowanym okresie ściany te pracowały łącznie przez 1484 dni. Analiza stanowi unikatowy materiał dotyczący awaryjności maszyn. Przeanalizowano niezależnie jedno i drugie rozwiązanie oraz dokonano porównania i szczegółowej analizy. Kompleksowa analiza wykazała, że awaryjność ścian wyposażonych w kompleksy strugowe jest zauważalnie wyższa od kombajnowych. Wynik analizy zaprzecza dotychczasowej opinii na temat awaryjności kompleksów strugowych i kombajnowych. Wniosek końcowy został bardzo dobrze uargumentowany i poparty twardymi danymi.

EN

Mechanised plow and shearer systems are used in the exploitation of hard coal deposites in the form of seams of various thickness. With regard to thin and medium seams, these complexes are competitive solutions. Both have certain advantages and disadvantages resulting from their design and method of operation, which has been demonstrated and presented in many publications. However, in terms of their failure rate comparison, there are no relevant research and analysis results. The article is concerned with the failure frequency of longwalls equipped with plow and shearer systems in the LW Bogdanka coal mine. The analysis covers a period of 13 months of the mine’s operation, during which 2,589 failures were recorded. The analysis was conducted for all longwalls exploited in this period, i.e. five plow and five shearer systems working in six different blocks. In the analysed period, these longwalls worked for a total of 1,484 days. The analysis is a unique material regarding the failure rate of machines. Both solutions were analysed independently and subjected to detailed comparison. A comprehensive analysis has revealed that the failure rate of longwalls equipped with plow systems is noticeably higher than that of shearer ones. The analysis results contradict the previous opinion on the failure frequency of plow and shearer systems. The final conclusion has been very well argued and supported by hard data.

Słowa kluczowe

PL

awaryjność maszyn; kompleksy strugowe; kompleksy kombajnowe; czas pracy efektywnej; niezawodność maszyn

EN

failure rate of machines; plow systems; shearer systems; effective working time; machine reliability

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2022
• Tom: T. 78, nr 4
• Strony: 18--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bołoz Łukasz

• AGH, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

autor

Rak Zbigniew

• AGH, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

autor

Stasica Jerzy

• AGH, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

autor

Herezy Łukasz

• Lubelski Węgiel „BOGDANKA” S.A.

Bibliografia

• 1. ANTOSZ K., STADNICKA D. 2015 - Evaluation measures of machine operation effectiveness in large enterprises: study results. Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability 17, 107–117. https://doi.org/10.17531/ein.2015.1.15
• 2. BOŁOZ Ł. 2020 - Interpretation of the results of mechanical rock properties testing with respect to mining methods. AMS 25. https://doi.org/10.46544/AMS.v25i1.8
• 3. BOŁOZ Ł. 2018a - Longwall shearers for exploiting thin coal seams as well as thin and highly inclined coal seams. miag 4 (534), 59. https://doi.org/10.7494/miag.2018.2.534.59
• 4. BOŁOZ Ł. 2018b - Model tests of longwall shearer with string feed system. Archives of Mining Sciences 63, 61–74. https://doi.org/10.24425/118885
• 5. BOŁOZ Ł. 2013 - Unique project of single-cutting head longwall shearer used for thin coal seams exploitation. Archives of Mining Sciences 58, 1057–1070. https://doi.org/10.2478/amsc-2013-0073
• 6. BOŁOZ Ł., BIAŁY W. 2020 - Automation and Robotization of Underground Mining in Poland. Applied Sciences 10, 7221. https://doi.org/10.3390/app10207221
• 7. BOŁOZ Ł., CASTAÑEDA L.F. 2018 - Computer-Aided Support for the Rapid Creation of Parametric Models of Milling Units for Longwall Shearers. Management Systems in Production Engineering 26, 193–199. https://doi.org/10.1515/mspe-2018-0031
• 8. BOŁOZ Ł., RAK Z., STASICA J. 2022 - Comparative Analysis of the Failure Rates of Shearer and Plow Systems–A Case Study. Energies 15, 6170. https://doi.org/10.3390/en15176170
• 9. BRODNY J., TUTAK M. 2022 - Applying Sensor-Based Information Systems to Identify Unplanned Downtime in Mining Machinery Operation. Sensors 22, 2127. https://doi.org/10.3390/s22062127
• 10. JEDLIŃSKI Ł., SYTA A., GAJEWSKI J., JONAK J. 2022 - Nonlinear analysis of cylindrical gear dynamics under varying tooth breakage. Measurement 190, 110721. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2022.110721
• 11. KOTWICA K., STOPKA G., KALITA M., BAŁAGA D., SIEGMUND M. 2021 - 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 14, 2720. https://doi.org/10.3390/en14092720
• 12. KOTWICA K, MAŁKOWSKI P. 2019 - Methods of Mechanical Mining of Compact-Rock—A Comparison of Efficiency and Energy Consumption. Energies 12, 3562. https://doi.org/10.3390/en12183562
• 13. KRÓL R., ZIMROZ R., STOLARCZYK Ł. 2009 - Failure analysis of hydraulic systems used in mining machines operating in copper ore mine KGHM POLSKA MIEDZ S.A. Mining Science 128, 127–139.
• 14. PAITHANKAR A., CHATTERJEE S. 2018 - Forecasting time-to-failure of machine using hybrid Neuro-genetic algorithm – a case study in mining machinery. International Journal of Mining, Reclamation and Environment 32, 182–195. https://doi.org/10.1080/17480930.2016.1262499
• 15. RAK Z., STASICA J., BURTAN Z., CHLEBOWSKI D. 2020 - Technical Aspects of Mining Rate Improvement in Steeply Inclined Coal Seams: A Case Study. Resources 9, 138. https://doi.org/10.3390/resources9120138
• 16. SKOTNICKA-ZASADZIEN B., BIAŁY W. 2011 - An analysis of possibilities to use apareto chart for evaluating mining machines’ failure frequency. Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability 51, 51–55.
• 17. SZURGACZ D., TRZOP K., GIL J., ZHIRONKIN S., POKORNÝ J., GONDEK H. 2022 - Numerical Study for Determining the Strength Limits of a Powered Longwall Support. Processes 10, 527. https://doi.org/10.3390/pr10030527
• 18. ZASADZIEŃ M., 2014 - Using the pareto diagram and fmea (failure mode and effects analysis) to identify key defects in a product. Management Systems in Production Engineering 153–156. https://doi.org/10.12914/MSPE-02-04-2014
• 19. ZASADZIEŃ M., MIDOR K. 2015 - Innovative application of quality management tools in a hard coal mine. Presented at the 15th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM2015.

Uwagi

PL

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)