Granica wytrzymałości konstrukcji zmechanizowanej obudowy ścianowej na przykładzie badań numerycznych

• Autorzy: Szurgacz Dawid , Chyrowski Piotr , Trzop Konrad

Warianty tytułu

EN

Strength limit of powered roof support construction on the example of numerical tests

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono badania, których celem jest analiza wytrzymałości granicznych konstrukcji obudowy zmechanizowanej. Przeprowadzono je z wykorzystaniem metody elementów skończonych. W oparciu o wyniki badań zaproponowano model spełniający normy bezpieczeństwa.

EN

The process of designing a longwall powered support is extremely complex and requires many operations related to the creation of a complete machine. The powered support section is one of the basic elements of the longwall system. The implementation of the support that meets the guidelines of the manufacturer and user, requires an endurance analysis at the design stage conducted according to the regulations in force. The main objective of the research was to perform the analysis of the ultimate strength of selected elements of the designed powered support section. The research was carried out with the use of special software that uses the finite element method. The article presents the analysis of the strength limits done with the help of the finite element method, determining the strength of selected elements of the longwall support section. The solutions proposed included changes in the structure and properties of the material in the design process. The aim of the proposed solution was to obtain a model with strength value that meets safety standards. The research results are a valuable source of knowledge for designers. Solutions of this type set examples for spatial models of the longwall support section being designed nowadays. The analysis presented in the article, together with the results of the research and the conclusions resulting from them, may improve the safety and effectiveness of powered supports.

Słowa kluczowe

PL

analiza modelu; badania numeryczne; granica wytrzymałości; metoda elementów skończonych; obudowa ścianowa

EN

model analysis; numerical tests; strength limit; finite element method; roof support

• Wydawca: Wyższy Urząd Górniczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 9
• Strony: 2--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz.

Twórcy

autor

Szurgacz Dawid

• Polska Grupa Górnicza S.A. Oddział KWK „ROW" Ruch Chwałowice, Rybnik

autor

Chyrowski Piotr

• Okręgowy Urząd Górniczy w Katowicach

autor

Trzop Konrad

• Polska Grupa Górnicza S.A. Oddział KWK „RUDA" Ruch Bielszowice, Ruda Śląska

Bibliografia

• 1. Bodnar A.: Strength of materials. Section 10. Stress hypotheses. KWM IMB PK, Kraków 2004.
• 2. Brzoska Z.: Strength of Materials. PWN, Warszawa 1972.
• 3. Gil J., Stoiński К.: Perspektywy zmechanizowanych obudów ścianowych w świetle doświadczeń własnych ZRP Bieruń PGG SA. Napęd i Sterowanie 2019, nr 7/8, s. 95-99.
• 4. Gwiazda J.В.: Górnicza obudowa hydrauliczna odporna na tąpania. Wyd. Śląsk, Katowice 1997.
• 5. Irresberger H., Grawe F., Migenda P.: Zmechanizowane obudowy ścianowe (podręcznik dla praktyków). Wyd. Tiefenbach Polska Sp. z o.o., Piekary Śląskie 2003.
• 6. Jaszczuk M.: Ścianowe systemy zmechanizowane. Wyd. Śląsk, Katowice 2007.
• 7. Kabiesz J. (red.): Raport roczny (2019) o stanie podstawowych zagrożeń naturalnych i technicznych w górnictwie węgla kamiennego. Wyd. GIG, Katowice 2020.
• 8. Krause K.: Urabianie skał strugami statycznymi. Podstawy doboru i projektowania kompleksów strugowych. Wyd. Śląsk, Katowice 2012.
• 9. Leyko J.: General Mechanics. PWN, Warszawa 2021.
• 10. Markowicz J., Rajwa S., Szweda S.: Modeling of powered roof support cooperation with the floor of low bearing capacity in the aspect of shaping the section design. Archives of Mining Sciences 2017, no 1, s. 177-188.
• 11. Misiak J.: Technical Mechanics. WNT, Warszawa 1999.
• 12. Ocena stanu bezpieczeństwa pracy ratownictwa górniczego oraz bezpieczeństwa powszechnego w związku z działalnością górniczo-geologiczną w 2020 roku. Wyd. WUG, Katowice 2021.
• 13. PN-EN 1804-1: 2021-05: Machines for underground mining. Safety requirements for powered roof support. Part 1: Powered roof supports and general requirements.
• 14. Prusek S.: Stateczność wyrobisk ścianowych podczas eksploatacji pokładów węgla kamiennego z zawałem skał stropowych. Wyd. GIG, Katowice 2016.
• 15. Rajwa S.: Wpływ nośności spągu na warunki utrzymania stropu. Przegląd Górniczy 2015, nr 10, s. 44-50.
• 16. Rajwa S., Masny W., Wrana A.: Kompleksowa metoda doboru obudowy zmechanizowanej w warunkach zagrożenia wstrząsami górotworu. Wiadomości Górnicze 2017, nr 1, s. 2-7.
• 17. Rozporządzenie Ministra Energii z dnia 23 listopada 2016 r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących prowadzenia ruchu podziemnych zakładów górniczych (Dz. U. z 2017 r., poz. 1118).
• 18. Smużyński J.: Obudowy zmechanizowane. Wyd. Śląsk, Katowice 1993.
• 19. Stoiński K.: Obudowy górnicze w warunkach zagrożenia wstrząsami górotworu. Wyd. GIG, Katowice 2000.
• 20. Stoiński K. (red): Zmechanizowane obudowy ścianowe. Wyd. GIG, Katowice 2018.
• 21. Stoiński K., Szurgacz D.: Analiza przypadku zaistniałych wstrząsów w trakcie eksploatacji ściany w aspekcie pracy obudowy ścianowej. Przegląd Górniczy 2017, nr 8, s. 8-17.
• 22. Szurgacz D.: Bezpieczeństwo eksploatacyjne zmechanizowanej obudowy ścianowej w warunkach zagrożenia wstrząsami górotworu. Wiadomości Górnicze 2017, nr 1, s. 13-21.
• 23. Szurgacz D.: Zmechanizowana obudowa ścianowa w zmiennych warunkach górniczo-geologicznych. Oficyna Wyd. Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2019.
• 24. Szurgacz D., Więcek P.: Realizacja upodatnienia zmechanizowanej obudowy ścianowej. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie 2019, nr 6, s. 10-15.
• 25. Szurgacz D., Więcek P., Brodny J.: Badanie nieszczelności wewnętrznej stojaka zmechanizowanej obudowy ścianowej. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie 2020, nr 8, s. 10-15.
• 26. Szurgacz D., Więcek P., Stempniak, M.: Badanie i analiza stanu cieplnego jednostek napędowych przenośnika taśmowego w oparciu o pomiar termowizyjny. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie 2021, nr 8, s. 2-7.
• 27. Szweda S.: Identyfikacja parametrów charakteryzujących obciążenia sekcji obudowy zmechanizowanej spowodowane dynamicznym oddziaływaniem górotworu. Zeszyty Nauk. Politechniki Śląskiej, nr 1648, Gliwice 2004.
• 28. Turek M.: Podstawy podziemnej eksploatacji pokładów węgla kamiennego. Wyd. GIG, Katowice 2010.