Ocena pracy obudowy zmechanizowanej na podstawie danych z monitoringu ciśnień i postępu sekcji

• Autorzy: Płonka M. , Rajwa S. , Lubosik Z.

Warianty tytułu

EN

Assessment of shield support operations based on pressure monitoring and its advance

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono prawidłowy cykl pracy obudowy zmechanizowanej. Omówiono wybrane, stosowane w Polsce i za granicą systemy pomiarowe monitorujące pracę obudowy zmechanizowanej, oraz możliwości i sposoby rejestracji danych, cele monitorowania i jego wykorzystanie pod kątem prawidłowej współpracy obudowy z górotworem. Scharakteryzowano warunki geologiczno- -górnicze, sekcje obudowy zmechanizowanej kompleksu strugowego stosowane w LW „Bogdanka” w ścianach prowadzonych w pokładzie 385/2 oraz zastosowany tam system pomiaru i rejestrowania parametrów jej pracy. Na podstawie autorskiego oprogramowania, umożliwiającego m.in. identyfikację poszczególnych cykli pracy każdej sekcji obudowy zmechanizowanej, sporządzono rozkłady wartości ciśnień maksymalnych, zarejestrowanych w poszczególnych sekcjach obudowy zmechanizowanej w odniesieniu do powierzchni pól ścianowych. Szczególnej analizie poddano dane rejestrowane w okresach pojawiania się lokalnych trudności w utrzymaniu stropu ścian. Następnie przeprowadzono analizę wartości ciśnień dla wyodrębnionych cykli pracy sekcji, odpowiednio je grupując. W wyniku tych prac otrzymano zależności zmierzonych wartości ciśnień w stojakach sekcji od czasu trwania cyklu pracy obudowy. Zauważono, że występujące utrudnienia w utrzymaniu stropu poprzedzone były szybkim wzrostem ciśnienia w stojakach sekcji na tych odcinkach długości ściany, zwłaszcza podczas jej postoju. Przeanalizowano także inne podstawowe parametry wpływające na prawidłowość pracy sekcji obudowy zmechanizowanej. Dane z monitoringu pracy obudowy zmechanizowanej, opracowane zależności i uzyskane wyniki analiz pozwoliły na określenie wniosków, które mogły zoptymalizować jej pracę, parametry techniczne oraz geometryczne sekcji przeznaczonych dla warunków pokładu 385/2. Zoptymalizowana, w oparciu o analizę danych z monitoringu, konstrukcja sekcji obudowy zmechanizowanej, mogła ograniczyć trudności w utrzymania stropu wyrobisk ścianowych i co za tym idzie, pozytywnie wpłynąć na zwiększenie bezpieczeństwa pracy i uzyskiwane wyniki ekonomiczne.

EN

The proper operational cycle of shield support was presented. The chosen shield support monitoring systems used in Poland and abroad were outlined as well as possibilities and methods of data registration, aims of monitoring and its usage for proper roof strata/support interaction presented. The geological and mining conditions of plow longwall in seam no. 385/2 in LW Bogdanka mine were presented. Also shield support used in this longwall system together with monitoring equipment were described. Software developed in GIG which, among others, allows to identify operational cycle of each shield support was used to analyze monitoring data. Maximal pressure distribution in function of longwall area was made for shield supports. Detailed analysis was conducted for periods of time when poor roof conditions occurred. Next the analysis for given support operational cycles that resulted in formation of adequate groups was conducted. It resulted in the development of relationship between measured under piston pressure and duration of support operational cycle. It was observed that poor roof conditions were preceded by rapid pressure increase on particular longwall sections. Also other basic parameters which have an influence on support bearing capacity were analyzed. Shield support monitoring data, relationships developed and analysis results allowed to determine conclusions for optimization of: operations, construction and technical parameters of shield supports used in seam 385/2. The optimized construction of shield support, on the basis of monitoring data, allows to improve roof conditions which have positive impact on labour safety and economical results.

Słowa kluczowe

PL

obudowa zmechanizowana; monitoring; podporność

EN

shield support; monitoring; load bearing capacity

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 73, nr 4
• Strony: 25--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Płonka M.

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice

autor

Rajwa S.

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice

autor

Lubosik Z.

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice

Bibliografia

• [1] BARCZAK T. 2006 - A retrospective assessment of longwall roof support with a focus on challenging accepted roof support concepts and design premises. 25th Int. Conf on Ground Control in Mining, Morgantown, WV, USA, pp. 232-244.
• [2] HOYER D. 2012 - Early warning of longwall roof cavities using LVA software. 12th Coal Operators’ Conference, University of Wollongong & the Australasian Institute of Mining and Metallurgy, pp. 69-77.
• [3] KELLY M., B, KIZIL M., CANBULAT I. 2012 - Analysing the effectiveness of the 1750 tonne shields at Moranbah North Mine. Coal Operators’ Conference, University of Wollongong & the Australasian Institute of Mining and Metallurgy, pp. 30-41.
• [4] LIDUCHOWSKI L. 2002 - Monitoring stanu obudowy zmechanizowanej przy zastosowaniu sterowania elektrohydraulicznego firmy Tiefenbach. Prace Naukowe GIG, seria Konferencje nr 40. Katowice, s. 123-128.
• [5] MOODIE A., ANDERSON J. 2011 - Geotechnical Considerations for Longwall Top Coal Caving at Austar Coal Mine. Underground Coal Operators’ Conference, University of Wollongong & the Australasian Institute of Mining and Metallurgy, pp. 28-39.
• [6] PENG S.S. 2006 - Longwall Mining. Syd S. Peng publisher, pp. 183-190.
• [7] PŁONKA M., RAJWA S. 2011 - Assessment of Powered Support Loadings in Plow and Shearer Longwalls in Regard to the Pressure Measurements in Props. International Mining Forum 2011 – Bogdanka, Poland. A Balkema Book. CRC Press, © Taylor & Francis Group, London, UK, pp. 221-232.
• [8] PŁONKA M. i in. 2013/2014 - Określenie optymalnych parametrów podpornościowych obudowy zmechanizowanej kompleksów strugowych dla warunków geologiczno-górniczych LW „Bogdanka” SA na podstawie dotychczasowych doświadczeń Kopalni w stosowaniu techniki strugowej. Dokumentacja pracy badawczej GIG nr: 581 32883 – 152, dla Caterpillar Global Mining Polska Spółka z o. o., (niepublikowana).
• [9] PŁONKA M. i in. 2014 - Optymalizacja pracy obudów zmechanizowanych w ścianach strugowych i kombajnowych w aspekcie ograniczenia opadania stropu w warunkach górniczo-geologicznych Kopalni LW „Bogdanka” SA. Zadanie 1: Optymalizacja pracy sekcji obudów zmechanizowanych w ścianach strugowych dla poprawy jakości urobku. Dokumentacja pracy badawczej GIG nr: 581 08394 – 152, (niepublikowana).
• [10] TRUEMAN R., THOMAS R., HOYER D. 2011 - Understanding the Causes of Roof Control Problems on A Longwall Face from Shield Monitoring Data - a Case Study, 11th Underground Coal Operators’ Conference, University of Wollongong & the Australasian Institute of Mining and Metallurgy, pp. 40-47.
• [11] TRUEMAN R., LYMAN G., COCKER A. 2009 - Longwall roof control through a fundamental understanding of shield–strata interaction. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences 46 Elsevier, pp. 371–380.
• [12] TRUEMAN R., LYMAN G., CALLAN M., ROBERTSON B. 2005 - Assessing longwall support-roof interaction from shield leg pressure data. Mining Technology (Trans. Inst. Mining and Metallurgy A) Vol. 114, pp. 176184.
• [13] WIKLUND B., KIZIL M. S., CANBULAT I. 2011 - Development of A Cavity Prediction Model for Longwall Mining, 11th Underground Coal Operators’ Conference, University of Wollongong & the Australasian Institute of Mining and Metallurgy, pp. 48-59.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).