Zdalny, nieelektryczny wskaźnik WK-2/8 wartości siły obciążającej kotew w wyrobisku górniczym

• Autorzy: Korzeniowski W. , Skrzypkowski K. , Herezy Ł.

Identyfikatory

DOI

10.24425/123706

Warianty tytułu

EN

Remote, non-electric rock-bolt loading force indicator WK-2/8 for mining excavation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ocena zachowania się górotworu wokół wyrobisk i skuteczności ich wzmacniania w podziemnych kopalniach rud jest uzależniona od efektywności współpracy obudowy kotwowej z górotworem, którą można oceniać na podstawie odpowiednio zaprojektowanych pomiarów. Na tle opisanych w literaturze kilku rozwiązań dotyczących sposobów monitorowania obciążenia obudów kotwowych autorzy zaproponowali nowe, oryginalne urządzenie umożliwiające masowe pomiary w warunkach kopalnianych. Po przeanalizowaniu zalet i wad istniejących konstrukcji w artykule przedstawiono istotę, zasadę działania oraz metodę pomiaru obciążenia kotwy w wyrobisku podziemnym za pomocą nowego przyrządu. Wykonany prototyp WK-2/8 został wycechowany oraz przetestowany z powodzeniem w warunkach laboratoryjnych w pełnym zakresie pomiarowym. Przyrząd ten, nazwany również wskaźnikiem lub podkładką dynamometryczną, nie wymaga zasilania elektrycznego i umożliwia, stosunkowo precyzyjne (z rozdzielczością 10–14 kN, w zakresie do około 90 kN) i zdalne odczytanie wartości siły osiowej obciążającej kotew (patent AGH) przez każdą osobę znajdującą się w określonym rejonie. Przyrząd może być instalowany w wyrobiskach górniczych w warunkach istniejących obciążeń. Stosunkowo niski koszt wykonania przyrządu pomiarowego, stanowiącego dodatkową podkładkę, jak również łatwy sposób montażu, umożliwiają jego powszechne zastosowanie w kopalniach, gdzie stosuje się kotwienie jako sposób wzmacniania górotworu.

EN

The assessment of a rock’s behaviour around excavations and the effectiveness of its reinforcement in underground ore mines is dependent on the performance of the rock-bolt and rock-mass interaction, which can be estimated on the basis of appropriately designed measurements. Based on the background of various measurements solutions described in the literature, concerning rock bolt monitoring methods, the authors proposed a new, original device for mass measurements in mine conditions. After examining the advantages and disadvantages of existing constructions, the article presents the essence, principle of operation and method of measuring anchor load in an underground excavation with the a instrument, indicator WK-2/8. The prototype has been carefully researched and successfully tested in a full-scale laboratory environment. This instrument, also referred to as a load indicator or force pad, does not require electrical power and allows for relatively accurate (with a resolution of 10-14kN, up to about 90kN loading capacity) and a remote reading of the axle loading of the anchor (AGH patent) by any person present in the specified area. The device can be installed in mining excavations under loading conditions. The relatively low cost of a measuring instrument, practically used as an additional washer, as well as an easy assembly method, makes it universally applicable in mines where anchoring is used as a means of strengthening the rock.

Słowa kluczowe

PL

monitoring kotwy; wskaźnik obciążenia

EN

rock-bolt monitoring; loading indicator

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 103
• Strony: 53--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Korzeniowski W.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Górnictwa i Geoinżynierii, Kraków

autor

Skrzypkowski K.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Górnictwa i Geoinżynierii, Kraków

autor

Herezy Ł.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Górnictwa i Geoinżynierii, Kraków

Bibliografia

• [1] Bauer, E.R. 1985. Ground Control Instrumentation. A manual for the Mining Industry. Bureau of Mines information circular, USA.
• [2] Geokon 2017. Instrumented Rockbolt. [Online] www.geokon.com [Dostęp: 1.07.2018].
• [3] Gordon, R.F. 1993. United States Patent, nr 5185595. Rockbolt monitor.
• [4] Hyett i in. 2012 – Hyett, A.J., Mitri, H. i Spearing, A.J.S. 2012. Validation of two new technologies for monitoring the in situ performance of rock bolts. Seventh International Symposium. Rockbolting and Rock Mechanics in Mining, Aachen.
• [5] Kamiński i in. 2008 – Kamiński, M., Brożek, J., Kuś, A., Gruszka, J., Kowalski, E., Prusek, S., Rotkegel, M. i Daniłowicz, R. 2008. Patent RP nr 201915. Element kontrolno-upodatniający pracę kotwi. Katowice: Główny Instytut Górnictwa.
• [6] Korzeniowski i in. 2016 – Korzeniowski, W., Skrzypkowski, K., Herezy, Ł., Kulik, M. i Zagórski, K. 2016. Patent RP nr 226879. Sposób pomiaru obciążenia kotwy oraz dynamometryczna podkładka kotwowa. Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków: Sposób pomiaru obciążenia kotwy oraz dynamometryczna podkładka kotwowa – Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie; Opis zgłoszeniowy wynalazku; PL 408815 A1; Opubl. 2016-01-18. – Zgłosz. nr P.408815 z dn. 2014-07-11// Biuletyn Urzędu Patentowego.
• [7] Mitri, H. 2011. Evaluation of rock support performance through instrumentation and monitoring of bolt axial load. 11th Underground Coal Operators’ Conference, University of Wollongong & the Australasian Institute of Mining and Metallurgy.
• [8] Mitri, H. 2012. Instrumented coupler load cell for rock anchors. United States Patent Application nr 20120227507.
• [9] Peng i in. red. 2001 – Peng, S., Mark, C. i Khair, A. red. i Leonhardt, J.C. 2001. Visual Recognition of the Load of Roof – Bolts by an Indicator. [W:] Peng, Mark and Khair (eds). 20th International Conference on Gronund Control in Mining. Lakeview Resort and Conference Center, Morgantown, WV, USA.
• [10] Podgórski, K. i Podgórski, W. 1969. Obudowa kotwiowa wyrobisk górniczych. Katowice: Wyd. Śląsk.
• [11] Sorum, G. red. 1991. Field Measurements in Geomechanics. Proceedings of the 3rd International Symposium. A.A. Balkema, RotterdamA.A. Balkema, Rotterdam.
• [12] Turek i in. 2013 – Turek, M., Prusek, S., Rotkegel, M. i Witek, M. 2013. Wybrane sposoby określania obciążenia kotwi. XXII Szkoła Eksploatacji Podziemnej. Kraków: Wyd. IGSMiE PAN.
• [13] Turek, M. red. 2012. Bezpieczeństwo obudowy podporowo-kotwowej w warunkach występowania wstrząsów górotworu. Katowice: Wyd. Główny Instytut Górnictwa, 185 s.

Uwagi

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