The analysis of selected methods of the yielding of a circular arch support made of V profiles

• Autorzy: Rotkegel Marek , Szot Łukasz , Fabich Sławomir

Identyfikatory

DOI

10.24425/ams.2020.134133

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Steel yielding arch support constructed of V profiles is commonly used to protect galleries and, in some cases, to reinforce or secure a shaft support. For this purpose, a closed, circular-shaped arch support is used, with arches overlapped by clamps that are typical for this type of construction. The support has high resistance to the impact of even (distributed over the entire surface of the support) load, however, as a result of significant deformation associated with a change in the radius of the curvatures, the support shows limited yielding capacity. This is due to the increase in resistance to slide on the locks, resulting from changes in the geometry of the ring caused by the rock mass. This article presents the results of research and analysis concerning the elements of the arch support with notches in arches. The research team tested the effect of the depth and location of the notches of the section’s flanges on the load impacting on the clamp’s bolts and the strength of the roof support. Moreover, the tests covered the influence of the number and location of clamps in a frictional joint on the change in the nature of work and yielding capacity. Finally, the research included both strength tests of the support’s elements, as well as strength analyses based on the finite element method.

Słowa kluczowe

EN

shaft; circular support; arch support

PL

wał; podpora stalowa; metoda elementów skończonych

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 65, no. 3
• Strony: 531--550
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Rotkegel Marek

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

autor

Szot Łukasz

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

autor

Fabich Sławomir

• KGHM CUPRUM, Wrocław, Poland

Bibliografia

• [1] G.G. Litwinskij, G.I. Gajko, N.I. Kyldyrkajew, Stalnyje ramnyje kriepi gornych wyrabotok. Kijew „Technika” (1999).
• [2] G.I. Gayko G.I., M. Rotkegel, Issliedowanija niesuszcziej sposobnosti arocznoj kriepi pri razlicznych wariantach nagrużienia. Ugoł Ukrainy 2, 45-47 (2003).
• [3] M. Grodzicki, M. Rotkegel, The concept of modification and analysis of the strength of steel roadway supports for coal mines in the Soma Basin in Turkey. Studia geotechnica et mechanica 1, 38-45 (2018).
• [4] L.V. Cong, Nghien cuu thiet kevi chong thep phục vụ chong giu cac duong lo tiet dien lon bang thep V (como men chong uon cao) trong cac mo ham lo vung Quang Ninh. Project summary. Ministry of Science and Technology. Hanoi. Vietnam (2016).
• [5] T.T Minh, D.Q. Tuan, N.N. Bay, Research on the state of stress-deformation in rock mass and assessment effects of supports around roadways in underground mines. University of Mining and Geology. Hanoi. Vietnam (2016).
• [6] T.M. Tran, P. Nguyen, T. Nguyen, Technique and Technology of underground construction in mining. Nha xuat ban xay dung. Hanoi. Vietnam (2016).
• [7] W. Korzeniowski, D. Terpak, Podziemna eksploatacja lignitu systemem ścianowym podbierkowym w kopalniach HBP Prievidza na Słowacji. Przegląd Górniczy 10/2014 (2014).
• [8] PN-H-93441-3 - Kształtowniki stalowe walcowane na gorąco dla górnictwa. Kształtowniki typu V. Wymiary.
• [9] PN-H-84042 - Stale mikrostopowe na kształtowniki i akcesoria górnicze.
• [10] R.D. Cook, D.S. Malkus, M.E. Plesha, R.J. Witt, Concepts and applications of finite element analysis. John Wiley & Sons, Inc. USA (2002).
• [11] T. Chmielewski, H. Nowak, Mechanika budowli. Metoda przemieszczeń. Metoda Crossa. Metoda elementów skończonych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa (1996).
• [12] COSMOS/M v 2.5. User’s Guide. Structural Research & Analysis Corporation (1999).
• [13] E. Rusiński, Metoda elementów skończonych. System COSMOS/M. Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa (1994).
• [14] M. Rotkegel, Komputerowo wspomagane projektowanie odrzwi obudowy chodnikowej. Charakterystyka programu CAD i przykłady projektowe. Prace Naukowe GIG. Nr 862. Katowice (2004).
• [15] M. Rotkegel, Program komputerowy do wspomagania konstruowania odrzwi stalowej obudowy wyrobisk korytarzowych. Wiadomości Górnicze 12/2009. Katowice, 2009.
• [16] Ł. Szot, Modele materiałowe wybranych gatunków stali stosowanych na odrzwia obudowy wyrobisk korytarzowych. Przegląd Górniczy 7/2016. SiTG (2016).
• [17] PN-H-15000-09 - Obudowa chodników odrzwiami podatnymi z kształtowników korytkowych. Kształtowniki korytkowe proste. Próba statyczna zginania.
• [18] G. Walton, E. Kim, S. Sinha, G. Sturgis, D. Berberick, Investigation of shaft stability and anisotropic deformation in a deep shaft in Idaho, United States. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 105, 160-171 (2018).
• [19] J. Stasica, Z. Rak, Z. Burtan, Nowoczesne technologie napraw i wzmocnień obudowy szybów górniczych. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk 101, 133-146 (2017).
• [20] J. Stasica, Nowoczesne metody badań i oceny stanu technicznego obudów szybów górniczych. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk 101, 85-100 (2017).
• [21] T. Majcherczyk, Z. Niedbalski, P. Małkowski, Ł. Bednarek, Analysis Of Yielding Steelarch Support With Rock Bolts In Mine Roadways Stability Aspect. Archieves of Mining Science 59, 3, 641-654 (2014).
• [22] S. Fabich, J. Bauer, M. Rajczakowska, S. Świtoń, Design Of The Shaft Lining And Shaft Stations For Deep Poly-metallic Ore Deposits: Victoria Mine Case Study. Mining Science 22, 127-146 (2015).

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021)