Experimental tests of parameters characterizing the cooperation of powered roof support base and floor of low bearing capacity

• Autorzy: Markowicz J. , Rajwa S. , Szweda S.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amsc-2016-0062

Warianty tytułu

PL

Dobór parametrów charakteryzujących postać konstrukcyjną sekcji obudowy zmechanizowanej w aspekcie jej współpracy ze spągiem o małej nośności

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Results of experimental tests aiming at determination of base pressure on the floor, carried out within “Geosoft” project, are presented. The tests included stand tests carried out with use of unique measuring instrumentation and special hydraulic cushion as well as tests of load of roof support set to load in operating longwall panel. The measurement results confirmed the necessity to consider the 3D model of cooperation of base and floor. Factors having impact on distribution of base pressure on the floor and its maximal value were identified, taking into account the test results.

PL

W artykule przedstawiono zagadnienie eksperymentalnego wyznaczania parametrów charakteryzujących współpracę spągnicy sekcji obudowy zmechanizowanej ze spągiem o małej nośności. Doświadczalna analiza współpracy spągnicy typu katamaran ze spągiem była przedmiotem badań zrealizowanych w ramach międzynarodowego projektu badawczego pt.: “Geomechanika słabych spągów i ociosów” o akronimie GEOSOFT (Geosoft, 2013) współfinansowanego przez Fundusz Badawczy dla Węgla i Stali. Przeprowadzono badania laboratoryjne z wykorzystaniem specjalnie do tego celu skonstruowanej i oprzyrządowanej sekcji obudowy zmechanizowanej typu BW 16/34 POz. Oprzyrządowanie sekcji stanowił układ pomiarowy umożliwiający monitorowanie, wizualizację, a także archiwizację ciśnienia w stojakach sekcji i w siłowniku podpory stropnicy (Rys. 3), cech geometrycznych sekcji (Rys. 4) oraz odkształceń w wybranych punktach elementów sekcji (Rys. 5). Badania laboratoryjne sekcji obudowy BW 16/34 POz przeprowadzono na stanowisku badawczym umożliwiającym obciążanie sekcji poprzez aktywny ruch stropu. Celem modelowania nośności spągu sekcję posadowiono na „poduszce hydraulicznej” (Rys. 7)zbudowanej z 24 siłowników o indywidualnie regulowanych nastawach. Wysokość sekcji rozpartej w stanowisku mieściła się w zakresie wysokości stosowania sekcji w ścianach, w których zaplanowano pomiary dołowe. Stwierdzono, że nawet w przypadku symetrycznego podparcia stropnicy (Rys. 8) obciążenie spągnicy jest niesymetryczne. Zarejestrowany niesymetryczny rozkład nacisku spągnicy na spąg nie został spowodowany ani niesymetrycznym obciążeniem stropnicy, ani nierównomiernym rozkładem nastaw bloków zaworowych w siłownikach poduszki hydraulicznej. Lokalizację miejsca badań dołowych przedstawiono na Rys. 9. Na rysunku 10 przedstawiono wykresy zmian ciśnienia w stojaku lewym i prawym sekcji zarejestrowane podczas biegu ściany. Stwierdzono, że chwilowe obciążenie sekcji jest niesymetryczne, a wartości ciśnienia w stojakach podczas poszczególnych cykli różnią się istotnie. Należy zaznaczyć, że podczas normalnego biegu ściany nie zauważono przejawów niszczenia struktury skał spągowych. Analizując procentowy rozkład obszaru kontaktu spągnicy ze spągiem wyznaczony na podstawie pomiarów w wyrobisku (Rys. 11) stwierdzono, że w przypadku niezawodnionego spągu o małej nośności współpraca spągnicy ze spągiem w tych warunkach jest korzystna, zarówno w aspekcie podporności sekcji, jak również wytężenia podstawowych jej elementów. Wyniki pomiarów, wykonanych w wyrobisku ścianowym, jak również na stanowisku badawczym uzasadniają konieczność modelowania współpracy spągnicy ze spągiem z wykorzystaniem modeli przestrzennych. Przeprowadzone badania stanowiskowe i dołowe umożliwiły zidentyfikowanie czynników istotnie wpływających na współpracę spągnicy ze spągiem.

Słowa kluczowe

EN

powered roof support; pressure on the floor; measurements

PL

sekcja obudowy zmechanizowanej; nacisk na spąg; modelowanie; pomiary

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 61, no. 4
• Strony: 937--948
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Markowicz J.

• Institute of Mining Mechanisation, Faculty of Mining and Geology, Silesian University of Technology, Akademicka 2, 44-100 Gliwice, Poland

autor

Rajwa S.

• Central Mining Institute, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

autor

Szweda S.

• Institute of Mining Mechanisation, Faculty of Mining and Geology, Silesian University of Technology, Akademicka 2, 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] Aleksandrov B.A.,1971. Issledovanije vzaimidejstvija osnovanija mekhanizirovannoj krepi s pochvoj. Kamerovo, Trudy KUZPI nr 38, s. 24-29.
• [2] Fokin B.P., Gricajuk B.I., Zel’cev Ju.G., 1980. Sovershenstvovanie mekhanizirovannykh kriepiej dla raboty na slabykh pochvakh. Ugol, nr 9, s. 58-60.
• [3] Gricajuk B.I., 1979. O wzaimodejjstvii dvustoechnojj ograditel’no poddierzhivajushhejj mekhanizirovannoj krepi z pochvojj. Ugol, nr 1, s. 48-52.
• [4] Peng S.S., Chiang H.S.,1984. Longwall Mining John Wiley and sons. New York, Brisbane, Toronto Singapore.
• [5] Wala T., 1976. Statika Stitovych vyztuzi. Spravodaj BVU nr 1, s. 8-10.
• [6] GEOSOFT, 2013. Geomechanics and Control of Soft Mine Floors and Sides – Report of the project realized within Research Fund for Coal and Steel (RFCR-CT-2010-00001), realized in the years 2010÷2013.