Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelowanie zjawisk dynamicznych zachodzących w dwustopniowych stojakach hydraulicznych

Domagała Z., Marianowski J.

Napędy i Sterowanie

|

2014

|

R. 16, nr 7/8

130--137

PL

Występowanie zjawisk dynamicznych w postaci wstrząsów górotworu (tąpnięcia) jest następstwem prowadzonej eksploatacji górniczej i stanowi zagrożenie dla bezpieczeństwa pracujących w kopalni górników i maszyn. Skutkiem działalności górniczej jest naruszenie równowagi ośrodka skalnego, które prowadzi do wyzwalania akumulowanej w nim energii.

2

Prawne aspekty dopuszczające zastosowanie obudowy zmechanizowanej o dużej podporności do warunków zagrożenia tąpaniami

Kalukiewicz A., Kipczak P., Leńczowski S.

Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze

|

2013

|

Nr 4

58--60

PL

W artykule przedstawiono zarys problematyki związanej z pracą obudowy zmechanizowanej, przeznaczonej do warunków zagrożenia tąpaniami. Omówiono wymagania w zakresie bezpieczeństwa eksploatacji obudów z przykładami obowiązujących aktów prawnych. Nakreślono cele i zakres dotyczący innowacyjnych metod projektowania oraz doboru elementów składowych obudów zmechanizowanych.

EN

The works presents an outline of issues connected with operation of a mechanised lining designed for conditions of crumps hazard. Requirements concerning safety of using linings were discussed together with examples of current law regulations. Aims and ranges concerning innovative methods of designing were determined as well as selection of component elements of mechanised linings.

3

Aktywność sejsmiczna górotworu GZW i LGOM i jej skutki w podziemnych wyrobiskach górniczych

Kłeczek Z.

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2005

|

nr 2

33-48

PL

Dane ilustrujące aktywność sejsmiczną górotworu towarzyszącą podziemnej eksploatacji złóż dowodzą, że prawie 40% wydobycia węgla kamiennego (GZW) i 100% wydobycia rud miedzi (LGOM) pochodzi z rejonów zagrożonych wstrząsami górotworu i tąpaniami. Bezpośrednim skutkiem wstrząsu górotworu jest nagła i gwałtowna emisja energii kinetycznej, uprzednio zakumulowanej w określonym jego obszarze. Energia ta z chwilą tąpnięcia zamienia się w energię skutków, wywołując nagłą utratę stateczności wyrobiska. Dodatkowym efektem wywołanym wstrząsem górotworu jest dająca się pomierzyć energia sejsmiczna, powodująca drgania otaczającego górotworu. Utrata stateczności wyrobiska podziemnego, drgania otaczającego wyrobisko masywu górotworu i dynamiczny podmuch powietrza stanowią olbrzymie zagrożenie dla zdrowia i życia górników oraz są przyczyną znacznych strat materialnych. Stąd też coraz większego znaczenia nabierają wszelkie działania profilaktyczne, zmierzające głównie do prognozowania wstrząsów górotworu i aktywnego zwalczania ich skutków. Dokonując geomechanicznej analizy przemian energetycznych towarzyszących podziemnej eksploatacji złóż można wykazać, że pośrednią metodą predykcji wstrząsów górotworu i ograniczenia ich skutków jest prowokowanie górotworu robotami strzałowymi. W referacie przedstawiono wyniki doświadczeń, zmierzające do opanowania zagrożenia wstrząsami górotworu i przystosowania maszyn i urządzeń dołowych do pracy w warunkach zagrożenia sejsmicznego.

EN

Data illustrating the rock-mass seismic activity accompanying the underground exploitation of deposits shows, that almost a 40% of coal mining (GZW) and 100% of copper ores mining (LGOM) comes from areas with high level of rockburst and roof fall hazard. The direct effect of rockburst is sudden and violent emission of the kinetic energy, accumulated previously in the specific area. This energy with the moment of the rockburst is exchanged into the energy of effects, causing sudden loss of the excavation stability. The additional effect caused by the rockburst is easy measured seismic energy, causing the vibration of the surrounding rock-mass. Loss of the stability of the underground excavation, vibration of the rock-mass surrounding the excavation and dynamic blast of air results in great hazard to the health and lives of miners as well as they are a reason for considerable financial losses. Thus all prophylactic, aimed mainly to forecast the rock-mass tremors and to actively fight with their effects are of the great importance. Making the geomechanical analyse of the energy transformations accompanying the underground mining it is possible to demonstrate, that the indirect method of the prediction of rock-mass bursts and of limiting their effects is provoking the rock-mass by blasting works. Results of tests, focused on reducing the risks of rockbursts and roof fall hazard as well as adapting the underground machines and devices to the work under the seismic risk conditions were presented in the paper.

4

Numeryczne modelowanie dynamiki udaru skał w obudowę, spowodowanego wstrząsem sejsmicznym lub tąpnięciem

Kidybiński A., Nierobisz A.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2004

|

nr 4

35-64

PL

W miarę wyczerpywania się zasobów węgla na płytszych poziomach eksploatacja złóż węgla w kopalniach Górnośląskiego Zagłębia Węglowego przebiega na coraz większych głębokościach, a także - rozpoczęcie eksploatacji złoża naruszonego eksploatacją pokładów wyżej lub niżej położonych lub zaangażowanych tektonicznie - powoduje zwiększenie nasilenia wstrząsów sejsmicznych w górotworze i pogarszanie się warunków eksploatacji oraz bezpieczeństwa. Szczególnie dotyczy to kopalń, w których są eksploatowane pokłady warstw siodłowych (grupa 500) - znanych z dużej skłonności górotworu do tąpań oraz występowania w stropach pokładów węgla grubych i mocnych ławic piaskowców, które są źródłem silnych wstrząsów sejsmicznych. W celu bliższego rozpoznania wpływu wstrząsów na zagrożenie zawałem stropu wyrobiska koryta-rzowego znajdującego się w zasięgu oddziaływania wstrząsu sejsmicznego, powstawania zagrożenia tąpnięciem ociosowym lub spągowym, a przede wszystkim - wpływu wstrząsów na zachowanie się i niezbędne zagęszczenie obudowy kotwiowej - podjęto badania symulacyjne, wykorzystując istniejące programy komputerowe GIG ze zmodyfikowaną częścią dotyczącą naprężeń dynamicznych powstających w górotworze pod wpływem wstrząsów sejsmicznych. Dobrano mianowicie odpowiednie programy, takie jak: CHODNIK - symulujący zasięg odspojenia stropu nad wyrobiskiem i wirtualny zawał stropu, TĄPANIA 1 - symulujący stopień zagrożenia i dynamikę tąpnięcia ociosowego wraz z ewentual-nym naruszeniem spągu oraz program FLOBURST - symulujący stopień zagrożenia i dynamikę tąpnięcia spągowego oraz przeprowa-dzono ogółem 114 cykli symulacji. W wyniku przeprowadzonych badań określono: wpływ magnitudy i odległości ogniska wstrząsu od analizowanego wyrobiska korytarzowego - na dodatkowe naprężenia dynamiczne w skałach stropowych, optymalną długość kotwi jako funkcję magnitudy (modelowano od zera do 3,4) oraz odległości hipocentralnej wstrząsu (modelowano przedział 50-400 m), warunki zaistnienia zagrożenia tąpnięciem ociosowym oraz oczekiwanej energii udaru masy skał spągowych - przy małym, średnim i dużym zagrożeniu wstrząsem sejsmicznym. Określono także optymalną długość i zagęszczenie kotwi w zależności od magnitudy i odległości ogniska wstrząsu sejsmicznego górotworu od analizowanego wyrobiska, dla typowej szerokości wyrobiska wynoszącej 6,0 m. Praca stanowi pierwszy (teoretyczny) etap projektu celowego pt. "Systemy kotwienia dla wyrobisk korytarzowych zagrożonych wstrząsami" - dofinansowanego przez Ministerstwo Nauki i Informatyzacji, zaś podjętego do wdrożenia przez Kompanię Węglową S.A. z poligonem doświadczalnym w kopalni "Jankowice".

EN

Still growing depth of coal mining in Upper Silesian Coal Basin which is caused by exhaustion of reserves at shallow levels as well as working the seams being disturbed by mining at lower or upper horizons and seams tectonically engaged - are the reasons of ever growing frequency and energy of seismic events occurring in the area. Seismic tremors are badly affecting both mine safety of work and conditions for mining activity. In particular, this refers to those mines which are undertaking extractive works in anticline strata (group of seams numbered from 500 up) - as known from high bursting propensity indices of coal and thick layers of strong sandstones in the roof of coal seams, which are the sources of seismic events. Research work was undertaken to find closer relations between seismic events occurring in mines and roof strata falling hazard as well as rib bursting phenomena and dynamic floor heaving hazard at longwall entries. But first of all an effect of seismicity on behavior and parameters required for rock bolting systems were in the scope of investigations which have been done by numerical simulation with existing CMI computer programs by modifying of their dynamic stress related segment. Three programs were selected, namely: CHODNIK - simulating vertical range of roof fracturing over the roadway and virtual roof strata failure, TĄPANIA 1 - simulating a risk and dynamics of rib born coal burst as well as floor strata failure extent, FLOBURST - simulating a risk and the dynamics of floor strata heaving. Then, 114 runs of these programs were executed and as a result following was received: effect of magnitude and focal distance on dynamic stresses generated within roof strata, optimum length of roof bolts as a function of magnitude (from zero to 3.4 simulated) and focal distance of seismic event (from 50m to 400m simulated), conditions essential for rib born coal burst occurrence and energy of floor burst expected - for small, medium and high intensity of seismic event within nearby rock masses. Optimum length and spacing of roof bolts as dependent from magnitude and focal distance of seismic event was also received for typical rectangular cross section of an opening 6.0 meters wide. The work discussed is a first (theoretical) stage of a targeted research project "Rock bolting systems for mine roadways subjected to seismic tremors hazard" - sponsored by the Polish Ministry of Science and Informatics and ordered at the Central Mining Institute by Coal Company S.A. with experiments scheduled at Jankowice Colliery.

5

Analiza wpływu obciążeń dynamicznych na zachowanie się kotwi

Nierobisz A.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2004

|

nr 2

79-105

PL

W kopalniach RPA, Kanady i Chile powszechnie stosuje się obudowę kotwiową w warunkach zagrożenia tąpaniami. Wieloletnie badania doprowadziły do opracowania skutecznych sposobów ochrony wyrobisk przed skutkami tąpnięć. W polskich kopalniach rud miedzi od wielu lat stosuje się samodzielną obudowę kotwiową w syste-mach komorowo-filarowych, przy dużej aktywności sejsmicznej górotworu. Rejestruje się wstrząsy o energiach dochodzących do 109 J. W większości przypadków po zaistniałych wstrząsach nie stwierdza się zmian w stropie i obudowie. Skutki destrukcji górotworu pojawiają się stosunkowo rzadko i zwykle są widoczne dopiero po pewnym czasie. Począwszy od 1999 roku zaczęto wprowadzać w górnictwie polskim maksymalną prędkość drgań cząstek skały na obrysie wyrobiska (PPV) jako miarę dynamicznego wpływu wstrząsu na rozpatrywany obiekt. Jest to wielkość mierzalna za pomocą aparatury geofizycznej, wyniki zaś odnosi się do stanu uszkodzenia wyrobiska, opracowując na jej podstawie kryteria uszkodzenia lub zniszczenia. Przeprowadzone w kopalni "Polkowice-Sieroszowice" pomiary PPV obejmujące 102 zjawiska sejsmiczne o energiach od 101 do 107 J pozwoliły na zmierzenie maksymalnej amplitudy prędkości drgań, która wynosiła 0,197 m/s. Powyższą wartość PPV zmierzono przy energii wstrząsu równej 5,5ź105 J z odległości 64 m. W przypadku żadnego z zarejestrowanych wstrząsów, nie zanotowano skutków w wyrobiskach. Wadą prowadzonych pomiarów był brak rejestracji zjawisk sejsmicznych, powodujących zniszczenie czy uszkodzenie wyrobiska oraz nieznajomość lokalizacji hipocentralnej ognisk wstrząsów. Rozważając wpływ zarówno parametru prędkości, jak i energii sejsmicznej na możliwość utraty stateczności wyrobiska autorzy powyższych badań stwierdzili, że uszkodzenie wyrobiska jest skutkiem dużej amplitudy prędkości drgań docierającej do wyrobiska, natomiast o zasięgu skutków decyduje głównie energia sejsmiczna zjawiska. Drugim rodzajem badań, jakie wykonano we wszystkich kopalniach LGOM, były pomiary PPV podczas robót strzałowych. Drgania mierzono głównie w odległości 8 i 16 m od przodka, w którym prowadzono roboty strzałowe. Maksymalna prędkość drgań PPV, jaką zmierzono w odległości 8 m, wynosiła 0,1 m/s. W miarę wzrostu odległości amplitudy PPV zmniejszały się. Analizując uzyskane wyniki autorzy powyższych badań stwierdzili, że dynamika i charakter drgań zależą od wielu czynników, do których należą: wielkość odpalanego ładunku materiału wybuchowego, odległość od miejsca odpalania, współczynnik tłumienia drgań, technika i sposób strzelania, rodzaj materiału wybuchowego, budowa geologiczna ośrodka skalnego. W Polsce zagrożenie tąpaniami występuje w 28 kopalniach (60% czynnych kopalń). Obserwując zaistniałe w ostatnich dziesięciu latach przypadki tąpnięć można zauważyć stałą tendencję zwiększania się ich skutków w postaci uszkodzeń obudowy w wyrobiskach korytarzowych. Aktualnie podstawowym sposobem zabezpieczania tych wyrobisk przed skutkami tąpnięć jest stosowanie mocniejszych profili odrzwi, ich zagęszczenie oraz wzmocnienie za pomocą podciągów podbudowanych stojakami typu Valent lub SV. Praktyka jednak wykazała, że te zabezpieczenia nie są wystarczające. Dlatego też podjęto prace nad zastosowaniem odpowiednich kotwi, które w połączeniu z elementami obudowy stanowiłyby lepszą ochronę wyrobisk korytarzowych przed skutkami tąpnięć. Do realizacji powyższych badań wytypowano wyrobiska korytarzowe, w rejonie których rejestrowa-ne były wstrząsy o energiach większych niż 1ź104 J. W wyrobiskach tych założono stanowiska pomiarowe obejmujące odcinki długości około 3 m, w których między odrzwiami obudowy podporowej zabudowano kotwie pomiarowe i rozwarstwieniomierz oraz repery do pomiaru konwergencji. Drugim sposobem realizacji powyższych badań było symulowanie wstrząsów za pomocą detonacji materiału wybuchowego w stropie wyrobisk wykonanych w samodzielnej obudowie kotwiowej. W sumie wykonano badania wpływu naturalnych wstrząsów górotworu na zachowanie się kotwi w czterech wyrobiskach oraz w dwóch wyrobiskach badano wpływ wstrząsów symulowanych za pomocą detonacji materiału wybuchowego na zachowanie się chodnika wykonanego w samodzielnej obudowie kotwiowej. Uzyskano obszerny materiał badawczy, który opracowano w formie tabelarycznej i graficznej. Najważniejsze spostrzeżenia z tych badań są następujące: 1. Sumaryczna energia sejsmiczna wyemitowana przez górotwór w okresie prowadzenia badań (od 84 do 134 dni) wahała się w granicach od 3,1ź106 do 1,3ź107 J. Spowodowało to wzrost obciążenia kotwi maksymalnie o 19 kN. Żaden z zarejestrowanych wstrząsów nie spowodował widocznych uszkodzeń wyrobisk. 2. Rejestrowana energia sejsmiczna w hipocentrum nie jest jednoznacznym parametrem charakteryzującym stan zagrożenia tąpnięciem w wyrobisku. 3. W wyniku badań wpływu wstrząsów wywołanych detonacją materiału wybuchowego na zachowanie się wyrobiska wykonanego w samodzielnej obudowie kotwiowej uzyskano następujące wyniki: - maksymalna wypadkowa amplituda prędkości drgań PPV po odpaleniu 5 kg materiału wybuchowego wyniosła w rejonie I, 97 mm/s w odległości 1,0 m od miejsca odpalenia, - maksymalna wypadkowa amplituda prędkości drgań PPV po odpaleniu 5 kg materiału wybuchowego wyniosła w rejonie II, 52 mm/s w odległości 0,5 m od miejsca odpalenia, - testy nośności wykonane przed i po strzelaniu wykazały, że nie nastąpiło naruszenie połączenia kotwi z górotworem; badania ciągłości wklejania żerdzi przed i po strzelaniu również nie wykazały żadnych zmian, - wizualnym efektem oddziaływania detonacji materiału wybuchowego na obudowę kotwiową było wyrwanie siatki opinającej strop między okładzinami w miejscu wykonania otworu strzałowego.

EN

In mines of South Africa, Canada and Chile universally complies casing anchor in circumstances of crumps threat. Many years' researches and practical experiences brought to elaboration efficient manners of excavations protection before crumps. From many years in Polish mines of ores copper complies independent anchor casing in lock-pillar systems, at large seismic orogene activities. On registers shocks with energies close to 109 J. In most of chances after shocks does not ascertain changes in ceiling and to casing. Effects of orogene destruction appear comparatively seldom and usually are visible only some time later. From 1999 started introducing in Polish mining maximum speed of twitches of small parts of rock within excavations (PPV) as measure dynamic influence of shock on examined object. This is a measurable size by means geophysical apparatuses, results while behaves to state of damage of excavation, working out on her base criterions of damage or destructions. PPV measurements effected in mine "Polkowice-Sieroszowice" embracing 102 occurrences seismic with energies from 101 J to 107 J permitted on measuring maximum amplitudes of twitches speed, which carried out 0,197 m/s. Above PPV value measured at energy shock equal 5,5ź105 J from distances 64 m. In no chance from registered shocks, it did not note any results in excavations. Measurement defect was lack of registration of seismic occurrences, causing destruction whether damage of excavation and unacquaintance of hypo central location of fireplaces of shocks. Considering influence both of parameter of speed, as seismic energy on possibility of loss of sedateness of excavation authors above researches ascertained, that damage of excavation is result large amplitudes of twitches speed reaching to excavations, instead about range of results decides mostly seismic energy of occurrences. Second kind of researches, which executed in all LGOM mines, was PPV measurements during blasting - works. Twitches were measured mostly in distances 8 and 16 m from ancestor, in which one drove blasting work. Maximum PPV twitches speed, which measured in distances 8 m, carried out 0,1 m/s. Making distance higher an amplitude of PPV grew less. Analysing obtained results authors above researches ascertained, that dynamics and character of twitches depend from many factors, which belong: size of lighted out load of explosive material, distance from places of lighting, coefficient of twitches suppression, technics and manner of shots, kind of explosive material, geological build of rock. In Poland crumps threat is in 28 mines (60% of active mines). Observing appeared in last ten years crump chances can notice constant tendency of their result growing in figure of casing damages in corridor excavations. At present basic manner of protecting these excavations before crump results is usage more strong profiles of doorframe, their condensation and strengthener by means elevator with stands of Valent or SV type. Practice however showed, that these protections are not sufficient. That's why it undertook works over use suitable anchor, which in connection with elements of casing would determine better protection of corridor excavations before crump results. To realisation above researches it chose excavations corridor, in region of which registered former shocks with greater energies than 1ź104 J. In excavations these it founded measuring positions with length sections of about 3 m, where between doorframe of support casing it built over anchor measuring - and stratify meter and bench marks to convergence measurement. Second manner of realisation above researches was simulation of shocks by means of detonation of explosive material in ceiling of excavations executed in independent anchor casing. In sum it executed researches of influence natural orogene shocks on anchor maintenance in four excavations, in two excavations researched influence of simulated shocks by means of detonation of explosive material on maintenance of pavement executed in independent anchor casing. It obtained spacious investigative material, which worked out in tabular and graphic form. Most important aware nesses from these of investigations are following: 1. Total seismic energy emitted by orogene in period of researches (from 84 to 134 days) hesitated in borders from 3,1ź106 to 1,3ź107 J. This caused height of charge anchor maximally to 10 kN. Any registered shocks did not cause of visible damages of excavations. 2. Registered seismic energy in hypocenter is not univocal parameter characterising state of threat crump in excavation. 3. In result of researches of influence of shocks called out with detonation of explosive material on maintenance of excavation executed in independent anchor casing it obtained following results: - maximum resultant amplitude of PPV twitches speed after lighting 5 kg of explosive material lofty in region I, 97 mm/ s in distances 1,0 m from places of lighting, - maximum resultant amplitude of PPV twitches speed after lighting 5 kg of explosive material lofty in region II, 52 mm/ s in distances 0,5 m from places of lighting, - tests of carrying capacity executed before and after shots showed, that did not disturbing of anchor connection with orogene; research of continuity of pole inserting before and after shots also did not show of any changes, - visual effect of influence of explosive material detonation on anchor casing was wrench of net lapping ceiling between facings in place of blasting - opening.

6

O propagacji energii sejsmicznej przy procesach dynamicznych

Chudek M., Wowk A., Kuzmenko A.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 258

59-69

PL

Za pomocą uzyskanych zależności przedstawiono możliwość powiązania energii wstrząsu (tąpnięcia) i parametrów fali sejsmicznej, co pozwala określić (prognozować) dynamiczne charakterystyki procesu falowego w dowolnym punkcie obszaru górniczego, tak wewnątrz górotworu, jak i na powierzchni terenu. Rozwiązywane jest również zagadnienie odwrotne - na podstawie dostępnych parametrów fali sejsmicznej określono sejsmiczną lub całkowitą energię wstrząsu. Pokazano metodę określenia bezpiecznych sejsmicznie odległości od chronionych obiektów. Przedstawiono przykłady rozwiązania rozpatrywanych zagadnień.

EN

With aid of found dependences, possibility of connection of tremor (crump) energy with parameters of seismic wave has been presented. It allow to defined (forecast) dynamic characteristics of wave process in any point in mining area, both inside rock mass and on the surface of ground. Reverse problem was solved - on the base of parameters of seismic wave seismic or total tremor energy has been specified.