Programy CAE opracowane dla potrzeb projektowania i użytkowania obudowy wyrobisk korytarzowych

• Autorzy: Rotkegel M.

Warianty tytułu

EN

CAE software developed and used in GIG for roadway support design and maintenance

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Cykl życia obudowy wyrobisk korytarzowych rozpoczyna się zdefiniowaniem potrzeby opracowania nowej obudowy lub doborem obudowy typowej, a kończy jej wyrabowaniem, podsadzeniem wyrobiska lub przejściem w zawał. Czas życia – funkcjonowania – zależy od przeznaczenia wyrobiska i może zmieniać się od kilku miesięcy do wielu lat. Na przestrzeni tego czasu, w różnych etapach stosowane są specjalistyczne programy komputerowe CAE (ang. Computer Aided Engineering – komputerowe wspomaganie prac inżynierskich) wspomagające projektantów i użytkowników w projektowaniu i użytkowaniu obudowy. W Głównym Instytucie Górnictwa powstało wiele programów wspomagających projektowanie i dobór obudowy wyrobisk korytarzowych. Należy tu wymienić opisane dalej programy do projektowania odrzwi, doboru obudowy, oceny jej stanu technicznego oraz zbierania informacji o jej pracy w wyrobisku. Pierwszym programem stosowanym w procesie projektowania obudowy jest program ODRZWIA. Pozwala on na zaprojektowanie geometrii odrzwi obudowy. Użytkownik wprowadza parametry poszczególnych elementów – długości i promienie krzywizny oraz określa wielkość zakładek. Dysponując geometrią odrzwi możliwe jest określenie ich parametrów podpornościowch, w czym stosowane jest komercyjne oprogramowanie do analiz wytrzymałościowych. Uzyskane z analiz parametry podpornościowe są wykorzystywane w procesie doboru obudowy, w którym stosowany jest program UZDO, oparty na „Uproszczonych zasadach doboru obudowy...” (Rułka red. 2001) W programie tym po zdefiniowaniu parametrów skał i górotworu w otoczeniu wyrobiska oblicza się obciążenie, jakie będzie działać na obudowę, a po wybraniu z wbudowanego katalogu konkretnych odrzwi obliczany jest ich rozstaw. W dalszej kolejności użytkowania wyrobiska i obudowy stosowane są programy do analizy ich pracy (ANKIETA), a także do oceny ich stanu technicznego ze szczególnym uwzględnieniem stopnia skorodowania (KOROZJA).

EN

The roadways support life cycle is limited, on the one hand, by new support ideas or typical support selection, and on the other by roadway liquidation, backfilling or caving. The operational lifetime is dependent on the purpose of the roadway and may vary from a few months to many years. Specialist computer programs assisting the designers and users in the design and usage of the support are employed throughout this time. Multiple programs devoted to roadways supports have been developed at the Główny Instytut Górnictwa. The software described further in the article includes programs for arch design, support selection, its technical condition evaluation and data gathering concerning its maintenance. The first program employed during the support design process is the ODRZWIA program. It enables the user to design the support arch geometry. The user inputs specific element parameters – the lengths and radii of the curvature – and determines the overlap sizes. With the arch geometry available, it is possible to determine its load bearing capacity parameters, which is performed using commercial strength analysis software. The load bearing capacity parameters obtained from the analyses are used during the support selection process, which employs the UZDO program, based on the “Uproszczone zasady doboru obudowy”. After defining the rock and rock mass parameters in the roadway proximity, the program calculates the load that will be applied to the support, while, after selecting a specific arch from an in-built catalogue, it is possible to calculate the distance between the arches. The programs used during the further course of the roadway and support performance are devoted to analyzing their operation (ANKIETA) and evaluating their technical condition with specific consideration given to their degree of corrosion (KO ROZJA).

Słowa kluczowe

PL

obudowa wyrobisk korytarzowych; projektowanie obudowy; użytkowanie obudowy

EN

roadway support; support design and maintenance

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 101
• Strony: 147--158
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab., zdj.

Twórcy

autor

Rotkegel M.

• Główny Instytut Górnictwa

Bibliografia

• 1. Chudek, M. red. 1999. Zasady doboru i projektowania obudowy wyrobisk korytarzowych i ich połączeń w zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny. Politechnika Śląska. Katedra Geomechaniki, Budownictwa Podziemnego i Ochrony Powierzchni. Gliwice–Kraków–Katowice, 164 s.
• 2. Drzęźla, B. red. 2000. Obudowa górnicza. Zasady projektowania i doboru obudowy wyrobisk korytarzowych w zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny. Gliwice: Politechnika Śląska. Instytut Eksploatacji Złóż, s. 115.
• 3. Grażyński, A. i Zarzycki, Z. 2003. Delphi 7 dla każdego. Gliwice: Wyd. Helion, 830 s.
• 4. Majcherczyk i in. 2016 – Majcherczyk, T., Prusek, S., Małkowski, P., Niedbalski, Z., Rotkegel, M. i Szot, Ł. 2016. Stalowa obudowa podporowa podatna wyrobisk korytarzowych w kopalniach Jastrzębskiej Spółki Węglowej SA. Stan obecny i kierunki rozwoju. Katowice: Główny Instytut Górnictwa, 122 s.
• 5. Piechota, S. red. 2002 – Instrukcja doboru obudowy wyrobisk korytarzowych w kopalni Lubelski Węgiel „Bogdanka” S.A. Kraków: Bogdanka, 49 s.
• 6. Prusek i in. 2004 – Prusek, S., Rotkegel, M., Stokłosa, J. i Malesza, A. 2004. Ocena stopnia skorodowania odrzwi obudowy chodnikowej na przykładzie ZG „Bytom III”. Miesięcznik WUG nr 9, s. 13–20.
• 7. Rotkegel, M. 2003. Komputerowe wspomaganie projektowania nietypowych odrzwi obudowy chodnikowej. Przegląd Górniczy nr 12, s. 16–19.
• 8. Rotkegel, M. 2004. Komputerowo wspomagane projektowanie odrzwi obudowy chodnikowej. Charakterystyka programu CAD i przykłady projektowe. Prace Naukowe GIG Nr 862, Katowice, s. 45.
• 9. Rotkegel, M. 2006a. Pomiary ubytku korozyjnego obudowy wyrobisk korytarzowych. Prace Naukowe Głównego Instytutu Górnictwa nr 4, s. 23–32.
• 10. Rotkegel, M. 2006b. Skutki korozji obudowy wyrobisk korytarzowych, sposoby im zapobiegania i minimalizacji strat. Konferencja WUG i GIG-SITG „Problemy bezpieczeństwa i ochrony zdrowia w polskim górnictwie”. Mysłowice, s. 147–157.
• 11. Rotkegel, M. 2009. Program komputerowy do wspomagania konstruowania odrzwi stalowej obudowy wyrobisk korytarzowych. Wiadomości Górnicze 12, s. 707–711.
• 12. Rotkegel, M. 2013a – Nowe narzędzia informatyczne wspomagające inwentaryzację wyrobisk korytarzowych i obudowy. Wiadomości Górnicze 3, s. 128–131.
• 13. Rotkegel, M. 2013b. Przykłady narzędzi informatycznych poprawiających efektywność projektowania obudowy wyrobisk korytarzowych. Wiadomości Górnicze 7–8, s. 434–439.
• 14. Rotkegel, M. 2016a. Program wspomagający dobór obudowy wyrobisk korytarzowych. Wiadomości Górnicze 10, s. 569–575.
• 15. Rotkegel, M. 2016b. Nowy typoszereg odrzwi łukowo-prostych. Wiadomości Górnicze 11, s. 604–611.
• 16. Rotkegel, M. 2017. Program komputerowy wspomagający dobór obudowy typu ŁPS. Wiadomości Górnicze 1, s. 8–12.
• 17. Rułka, K. red. 2001. Uproszczone zasady doboru obudowy odrzwiowej wyrobisk korytarzowych w zakładach wydobywających węgiel kamienny. Katowice: Główny Instytut Górnictwa. Seria Instrukcje Nr 15, 40 s.

Uwagi

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