Application of a measuring and recording system with MEMS technology for a powered roof support

• Autorzy: Trzop Konrad

Identyfikatory

DOI

10.7494/miag.2023.2.554.3

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie układu pomiarowego rejestrującego parametry pracy obudowy zmechanizowanej z wykorzystaniem technologii MEMS

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Innovative technologies in hard coal production are indispensable for building a modern business enterprise. The pace of environmental and social changes inspires the need for continuous improvement of the coal mining process. The domain of machinery and equipment is the most important element of the entire production process. Machines and equipment require the constant monitoring of their operating parameters to ensure production continuity and safety. A solution addressing those needs is a measuring system that records the parameters of the powered roof support. The constructed measuring system uses MEMS technologies to measure changes in the transverse and longitudinal inclination of the elements and the height of the powered roof support. The measuring system allows for determining the parameters of the powered roof support's operation in the mining wall. The following paper presents an example of the use of MEMS technology in the measuring system sensors, as well as the stages of real-life research on adapting the powered roof support to the measuring system.

PL

Stosowanie innowacyjnych technologii w procesie produkcji węgla kamiennego jest nieodzownym elementem budowania przedsiębiorstwa na miarę współczesnych czasów. Tempo zachodzących zmian środowiskowych i społecznych powoduje potrzebę ciągłego doskonalenia procesu produkcyjnego, którego najważniejszym elementem są maszyny i urządzenia. Wymagają one stałego monitorowania ich parametrów pracy w celu zapewnienia ciągłości produkcyjnej oraz bezpieczeństwa. Propozycją rozwiązania tego problemu jest układ pomiarowy rejestrujący parametry pracy obudowy zmechanizowanej, wykorzystujący technologię MEMS do pomiaru zmian nachylenia poprzecznego i podłużnego elementów oraz wysokości obudowy. Praca układu pozwala określić parametry pracy zmechanizowanej obudowy w ścianie wydobywczej. W artykule przedstawiono przykład wykorzystania technologii MEMS w czujnikach układu pomiarowego oraz etapy badań zrealizowanych w celu przystosowania obudowy zmechanizowanej do wdrożenia przedstawionego rozwiązania w warunkach rzeczywistych.

Słowa kluczowe

EN

powered roof support; efficiency; safety; FEM; MEMS; underground mining

PL

zmechanizowana obudowa ścianowa; efektywność; bezpieczeństwo; MES; MEMS; górnictwo podziemne

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 61, nr 2
• Strony: 31--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Trzop Konrad

• Polska Grupa Górnicza S.A., Department KWK Ruda Ruch Bielszowice, ul. Halembska 160, 41-711 Ruda Śląska, Poland

Bibliografia

• [1] Szurgacz D.: Zmechanizowana obudowa ścianowa w zmiennych warunkach górniczo-geologicznych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2019.
• [2] Prostański D.: Empirical Models of Zones Protecting Against Coal Dust Explosion. Archives of Mining Sciences 2017, 62, 611–619. [3] Korbiel T., Stepien B., Batko W., Pawlik P., Blaut J.: Recognition of the 24-hour Noise Exposure of a Human. Archives of Acoustics 2017, 42, 601–607.
• [4] Burdzik R.: Impact and Assessment of Suspension Stiffness on Vibration Propagation into Vehicle. Sensors 2023, 23, 1930.
• [5] Hebda-Sobkowicz J., Gola S., Zimroz R., Wyłomańska A.: Identification and Statistical Analysis of Impulse-Like Patterns of Carbon Monoxide Variation in Deep Underground Mines Associated with the Blasting Procedure. Sensors 2019, 19, 2757.
• [6] Kawalec W., Błażej R., Konieczna M., Król R.: Laboratory Tests on e-pellets effectiveness for ore tracking. Mining Sciences 2018, 25, 7–18.
• [7] Krauze K., Klempka R., Mucha K., Wydro T.: Computer-aided selection of the stabilizing system parameters of the mobile transport and assembly manipulator in mining excavations. Archives of Mining Sciences 2023, 68, 3–18.
• [8] Rajwa S., Janoszek T., Prusek, S.: Influence of canopy ratio of powered roof support on longwall working stability – A case study. International Journal of Mining and Technology Science 2019, 29, 591–598.
• [9] Trzop K., Szurgacz D.: Optimal geometry of the powered roof support’s operation. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 2024, 1295(1), 012005.
• [10] Łuczak S., Oleksiuk W., Bodnicki M.: Sensing Tilt with MEMS Accelerometers. IEEE Sensors Journal 2006, 6(6), 1669–1675.
• [11] Łuczak S.: Pomiar odchylenia od pionu z użyciem akcelerometrów MEMS. Pomiary Automatyka Robotyka 2008, 14–16. © 2023 Author. This is an open access publication, which can be used, distributed and reproduced in any medium according to the Creative Commons CC-BY 4.0 License.
• [12] Analog Devices: Using an accelerometer for inclination sensing. AN-1057 Aplication Note 2010, 1–8.
• [13] Xu R., Zhou S., Li W. J.: MEMS Accelerometer Based Nonspecific-User Hand Gesture Recognition. IEEE Sensors Journal 2012, 12, 5.
• [14] Wang H., Xiong D., Duan Y., Liu J., Zhao X.: Advances in vibration analysis and modelling of large rotating mechanical equipment in mining arena: A review. AIP Advance 2023, 13, 110702.
• [15] Szurgacz D., Trzop K., Gil J., Zhironkin S., Pokorný J., Gondek H.: Numerical Study for Determining the Strength Limits of a Powered Longwall Support. Processes 2022, 10, 527.

Uwagi

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)