Selection of hydraulic leg of mechanized roof support for operation in hazardous conditions of mining tremors

• Autorzy: Szurgacz D. , Kasprusz A.

Warianty tytułu

PL

Dobór stojaka hydraulicznego zmechanizowanej obudowy ścianowej do warunków zagrożenia wstrząsami górotworu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents selection of a hydraulic leg of mechanized roof support which is the main component of its power hydraulics and determines a level of longwalf s support capacity and safety. A hydraulic leg is an actuator of double acting type, however, the basie range of work includes compression (support). Selection of its technical parameters for specific mining and geological conditions is extremely important due to the requirements for accommodation of static and dynamie types of loading, as well as strong overloading capabilities. Particularly dynamie loading, as derivative of mining tremors, causes significant technical problem. Loading prognosis for mechanized roof support is based on the model of disturbed strata presented by Biliński. Additional requirements regarding the flexibility of mechanized roof support which operates in hazardous conditions of mining tremors. This study presents the basie technical features which characterize the construction of a hydraulic leg, together with respective reąuirements related to mechanized roof support, and thus the construction of its hydraulic legs. Presented assessment method of the prognosed loading for a hydraulic leg 0.21 /0.16 m, equipped with rapid yield val ve - as well as without such a valve - designed for operating in hazardous conditions of mining tremors, allows to qualify the utility of the particular leg for dynamie loading cases, which oceur the most often. The test trials conducted at testing rig in Central Mining Institute and further analytical flow profile determination for this particular leg have confirmed the correetness of the assumptions adopted in the methods as well as the requirements established in the design process. Due to the results of tests, analysis and consultations it seems to be justifiable to conduct further research and analysis, inereasing their rangę for legs to larger diameters.

PL

W artykule opisano dobór stojaka hydraulicznego zmechanizowanej obudowy ścianowej, który jest głównym elementem hydrauliki siłowej, decydującym o jej podporności i bezpieczeństwie. Stojak hydrauliczny jest siłownikiem dwustronnego działania, jednak podstawowy zakres pracy obejmuje ściskanie (podporność). Dobór jego parametrów technicznych dla konkretnych warunków geologiczno-górniczych jest niezwykle istotny z uwagi na wymagania dotyczące przejmowania obciążeń statycznych i dynamicznych oraz znacznych możliwości przeciążeniowych. Szczególnie obciążenia dynamiczne jako pochodne wstrząsów górotworu stanowią problem techniczny. Prognozę obciążenia zmechanizowanej obudowy ścianowej oparto na modelu górotworu naruszonego według Bilińskiego. Dodatkowe wymagania to dotyczące "upodatnienia" zmechanizowanej obudowy do warunków zagrożenia wstrząsami górotworu. W artykule przedstawiono podstawowe dane charakteryzujące konstrukcję stojaka hydraulicznego wraz z wymaganiami stawianymi dla obudowy zmechanizowanej i tym samym konstrukcji stojaka. Przedstawiony sposób oceny prognozowanego obciążenia stojaka hydraulicznego 0,21/0,16 m z zaworem i bez zaworu, przeznaczonego do warunków zagrożenia wstrząsami górotworu, pozwala kwalifikować przydatność samego stojaka dla występujących najliczniej przypadków obciążeń dynamicznych. Przeprowadzone badania na stanowisku GIG oraz analityczne określenie przepływu stojaka, potwierdziły prawidłowość założeń przyjętych w metodyce oraz wymagań stawianych w procesie projektowania. W świetle przeprowadzonych badań, analiz, konsultacji wydaje się uzasadnione prowadzenie dalszych badań i analiz, zwiększając ich zakres o stojaki z większymi średnicami cylindrów.

Słowa kluczowe

EN

shydraulic leg; roof support; mining tremors; technical parameters; dynamic loadings

PL

stojak hydrauliczny; obudowa ścianowa; wstrząsy górotworu; parametry techniczne; obciążenia dynamiczne

• Wydawca: Główny Instytut Górnictwa
• Czasopismo: Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 3
• Strony: 89--99
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Szurgacz D.

autor

Kasprusz A.

• Śląskie Środowiskowe Studium Doktoranckie w Głównym Instytucie Górnictwa,

Bibliografia

• 1. Biliński A., Kostyk T., Prusek S. (1997): Zasady doboru obudowy zmechanizowanej dla wyrobisk ścianowych. Bezpieczeństwo i Ochrona Pracy w Górnictwie nr 3.
• 2. Doległo L., Gil J., Stoiński K. (2009): Analityczna ocena wydajności objętościowej układu hydraulicznego stojaka zmechanizowanej obudowy ścianowej. Maszyny Górnicze nr 4.
• 3. Kasprusz A. (2007): Optymalizacja konstrukcji hydrauliki sterującej stojak dla warunków zagrożenia wstrząsami górotworu. Praca doktorska. Katowice, Główny Instytut Górnictwa.
• 4. Kasprusz A., Gasztych T., Szurgacz D. (2010): Dobór stojaka hydraulicznego zmechanizowanej obudowy ścianowej na przykładzie Hydrolem - 08/22-POz dla warunków zagrożenia wstrząsami górotworu. XVIII Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Trwałość elementów i węzłów konstrukcyjnych maszyn górniczych", Ustroń, 20-22 października 2010.
• 5. PN-EN 1804-2:2010 Maszyny dla górnictwa podziemnego - Wymagania bezpieczeństwa dla obudów zmechanizowanych. Część 2: Stojaki, podpory i siłowniki pomocnicze.
• 6. PN-EN 1804-3:2010 Maszyny dla górnictwa podziemnego - Wymagania bezpieczeństwa dla obudów zmechanizowanych. Część 3: Hydrauliczne układy sterowania.
• 7. Rajwa S. (2004): Wpływ konstrukcji stojaka hydraulicznego w ścianowej obudowie zmechanizowanej na utrzymanie stropu. Praca doktorska. Katowice, Główny Instytut Górnictwa.
• 8. Rozporządzenie (2006): Rozporządzenie Ministra Gospodarki w sprawie BHP: Obudowa zmechanizowana przeznaczona do pracy w ścianach prowadzonych w rejonach występowania wstrząsów górotworu jest przystosowana poprzez upodatnienie do przejmowania obciążeń dynamicznych. § 440 ust. 2. Dz.U. nr 124 z 2006 r., poz. 863.
• 9. Dyrektywa 2006/42/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 17 maja 2006 r. w sprawie maszyn - obowiązuje od 29 czerwca 2006 r. (transpozycja do prawa krajowego najpóźniej do 29 czerwca 2008 r.).
• 10. Sprawozdanie GIG nr 11010577-152 Zasady bezpiecznego stosowania obudów zmechanizowanych w warunkach występowania wstrząsów górotworu. Katowice, Główny Instytut Górnictwa 2007.
• 11. Sprawozdanie GIG nr 09-447. Badanie udarem masy stojaka hydraulicznego o 210/160 z 3 typami zaworów hydraulicznych (SP-12, SP-10, SP-6). Katowice, Główny Instytut Górnictwa 2009.
• 12. Sprawozdanie z badań nr A-ZP - 1407/10, TŁO - Opava, luty 2010.
• 13. Stoiński K., Kostyk T. (2005): Sposób określenia upodatnienia sekcji zmechanizowanej obudowy ścianowej metodą analityczną. Maszyny Górnicze nr 9.
• 14. Stoiński K., Doległo L., Gasztych T., Gil J., Kasprusz A., Kubiesa R., Szurgacz D. (2010): Propozycje wymagań, badań oraz procedury wprowadzania do eksploatacji zmechanizowanych obudów ścianowych do warunków zagrożenia wstrząsami górotworu. II Międzynarodowa Konferencja nt. „Problemy bezpieczeństwa w budowie i eksploatacji maszyn i urządzeń górnictwa podziemnego", Ustroń, 16-18 czerwca 2010.