Dustiness of the mine atmosphere during carrying out exploitation is one of the most hazardous factors threaten to health and life of employees. Also it is large hazard for all type of mechanical and electrical devices operating in mining headings. Coal dust is also very dangerous due to its possibility of explosion. Currently applied technologies of rock mass mining process, entire transport process of output and applied ventilation system cause that rock and coal dust is presented practically in each of the mining heading. Practically, is impossible to eliminate dust from mining headings. However, one can determine its parameters and potential ways its displacement. In the paper there is presented modeling research methodology of dustiness state in a driven dog heading. Developed model is the basis for this methodology, including the diphase flow of mixture of air and dust in the mining heading. Analysis was performed for real driven dog heading. Based on performed analyses, distributions of particular fraction and movement trajectories of selected dust grains were determined. Developed methodology gives a lot of opportunities for analysis of dustiness state in mining headings and in other compartments. It enables to determine parameters of particular grains and their impact on ventilation parameters of the air stream in the tested headings. Obtained results can also be used to reduce dust hazard.
W artykule przedstawiono wyniki badań ankietowych wśród osób z dozoru podziemnych zakładów górniczych wydobywających węgiel kamienny. Badania dotyczyły samooceny stanu faktycznego w wyrobiskach, w których dochodziło do niebezpiecznych zdarzeń związanych z utrzymaniem stropu. Analiza wyników może posłużyć jako narzędzie do odpowiednich działań zapobiegawczych przeciwdziałających niezamierzonym opadom stropu w drążonych wyrobiskach chodnikowych.
EN
The paper presents the results of survey conducted among managing staff of underground coal mines. The total number of 225 questionnaires were realized and respondents represented all major mining companies in Poland. The survey was related to self-esteem of actual situation in galleries where occurred dangerous phenomena associated with roof maintenance. The questionnaire developed was divided into four parts. In first part the professional experience of respondents was determined. Next the roof falls during roadways drivage were classified based on their geometrical dimensions and with consideration of time needed for roof fall consequences removal. The third part was devoted to assessment of most important parameters that impacts the roof falls occurrence. In last part of questionnaire the respondents characterized most commonly used roof fall prevention and mitigation measures. The analysis of results could be used as tool for assessment of roof fall occurrence hazard as well as development of appropriated roof falls prevention and mitigation measures in course of roadways drivage.
Eksploatacja pokładów węgla kamiennego prowadzona jest w większości krajów europejskich na głębokościach dochodzących, a nawet przekraczających 1000 m. Wzrost głębokości powoduje określone utrudnienia w utrzymaniu stateczności wyrobisk górniczych. W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań dołowych przeprowadzonych w czterech chodnikach przyścianowych znajdujących się w zasięgu oddziaływania ciśnienia eksploatacyjnego ścian zawałowych zlokalizowanych na głębokości około 1000 m. Badania dołowe swym zakresem obejmowały: ocenę wytrzymałości skał otaczających chodniki przyścianowe, określenie zasięgu strefy spękań wokół wyrobisk, pomiar konwergencji pionowej i poziomej chodników przyścianowych, pomiar rozwarstwienia skał stropowych, pomiar obciążenia obudowy łukowej wyrobiska oraz pomiar obciążenia obudowy kotwowej.
EN
In most of the European countries, underground hard coal mining is carried out at depths reaching and even exceeding 1000 m. The increase in depth causes specific difficulties in maintaining the stability of workings. This paper presents selected results of underground tests carried out in four gateroads within the range of impact of exploitation pressure of longwall cavings located at the depth of ca. 1000 m. The measurements included: assessment of strength of rocks surrounding the gateroads, determination of the range of the fractured zone around workings, measurement of vertical and horizontal convergence of the gateroads, measurement of roof rocks strata displacement, measurement of load exerted on a standing support and measurement of load on rock bolt support.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano wyniki badań dotyczące określenia wpływu lokalizacji parownika chłodziarki powietrza zabudowanego na trasie długiego lutniociągu na warunki klimatyczne w wyrobisku korytarzowym przewietrzanym kombinowaną wentylacją lutniową. Na podstawie wykonanych pomiarów eksperymentalnych oraz wyników obliczeń otrzymanych z równań modelu matematycznego przedstawionego w pracy (Kuczera, 2012) wyznaczono temperaturę, wilgotność właściwą oraz wydatek objętościowy przepływającego powietrza w zasadniczym lutniociągu tłoczącym oraz wyrobisku korytarzowym. Podano dla nich odchyłki bezwzględne i względne. Następnie dla pięciu różnych wariantów zabudowy parownika chłodziarki powietrza w długim lutniociągu wykonano obliczenia numeryczne w stanie ustalonym dotyczące określenia warunków klimatycznych w drążonym wyrobisku przygotowawczym.
EN
The article presents the research results of determination an impact of location of air cooler evaporator built in long pipes on the climatic conditions in the excavation with a combined ventilated corridor system. On the basis of experimental measurements and calculation results obtained from the equations of the mathematical model presented in (Kuczera, 2012), parameters like heat, specific humidity and volume flow of air in the forcing long pipe and dog headings were determined. The absolute and relative deviations were given. Then for five different variants of air cooler evaporator built in the long pipe, numerical calculation in a steady state for determining the climatic conditions in the hollow preparatory excavation were carried out.
Określenie obciążeń działających na portalową obudowę odgałęzień jest zagadnieniem skomplikowanym. Na etapie projektowania wykorzystywane są metody analityczne lub numeryczne. Bardzo ważna jest jednak weryfikacja obliczonych prognozowanych wartości obciążenia. Pomiar obciążeń w warunkach dołowych jest trudny. Problemy związane są przede wszystkim ze znacznymi gabarytami konstrukcji, dużymi powierzchniami zabezpieczanego górotworu i wynikającymi z tego wielkościami działających sił. W związku z tym zastosowanie mogą mieć metody pośrednie oparte na analizie wstecznej. W artykule zaprezentowano metodę określania obciążeń działających na portalową obudowę odgałęzień wyrobisk korytarzowych, opartą na pomiarze deformacji konstrukcji zabudowanej w wyrobisku i porównaniu ich z deformacjami jej modelu numerycznego. Przeprowadzone badania pilotażowe wskazały na celowość rozwijania tej metody, a także na konieczność dokonywania pomiarów geometrii konstrukcji zarówno w trakcie montażu próbnego u producenta, jak i tuż po zabudowie w wyrobisku. Pozwoli to uzyskać bazę do późniejszych akcji pomiarowych, a także diagnostyki konstrukcji.
EN
The determination of load influencing the portal support of the roadways junction has been regarded as a complicated issue. At the design stage, the analytical or numeric methods have been used. However, the verification of the calculated forecast load values has been treated as a very important problem. The measurement of load in the underground conditions has been regarded as a difficult matter. In this case the problems have been related primarily to the considerable size of construction, large surfaces of the secured rock mass and consequently sizes of the operating forces. As a result, the indirect methods based on the reverse analysis could be applied . The article presents the method, for determining the load influencing the portal support of the splits of roadways, based on measurements of deformation of the construction in the mine working and on comparison of them to deformations of its numerical model. The carried out pilot studies have indicated the desirability of developing this method and, at the same time, the need for measuring the construction geometry in both the test assembly at manufacturer stage and just after the installation in mine workings. This would allow to obtain a database for the subsequent measurement actions and the construction diagnostics.
Jednym z głównych czynników, wpływających na stateczność wyrobisk korytarzowych użytkowanych w długim okresie, jest oddziaływanie środowiska agresywnego powodujące korozję elementów obudowy. Bezpieczeństwo konstrukcji jest w dużej mierze uzależnione od monitoringu zużycia technicznego obudowy oraz właściwej gospodarki remontowej. Na przykładzie dwóch odcinków wyrobisk korytarzowych dokonano oceny stateczności obudowy oraz zaproponowano formę jej wzmocnienia.
EN
One of the main factors influencing of dog headings stability utilized in the long time is the influence of an aggressive environment causing corrosion of steel support elements. Construction safety is largely dependent from monitoring of steel support technical wear and proper repair management. On the example of two dog headings is made evaluation of steel support stability and is proposed the form of reinforcement it.
W artykule przedstawiono wyniki badań prowadzonych w wyrobisku korytarzowym poddanym wpływom eksploatacji pokładu wyżej leżącego. Badania obejmowały pomiary własności geomechaniczncyh, obciążenia odrzwi obudowy, zasięgu strefy spękań oraz pomiary konwergencji. Wyrobisko wykonano w skalach skłonnych do rozwarstwiania, czego przyczyną było powstanie dużej strefy spękań zaraz po wykonaniu wyrobiska. Wykonane obliczenia numeryczne potwierdziły niekorzystny wpływ eksploatacji w pokładzie wyżej leżącym na badane wyrobisko korytarzowe.
EN
The article presents results of a test conducted in a heading being subject to the impact of the upper seam extraction. Test consisted in measurements of the geochemical properties, loading of a mine support's door, range of the cracks zone and convergence measurements. The excavation was performed in rocks prone to the separation. This was the reason of the large cracks zone developed immediately after the performance of the excavation. Numerical calculations confirmed the detrimental impact of the extraction in upper seam on a heading.
Omówiono w zarysie zasady modelowania górotworu techniką spoistych modeli cząstkowych (Bonded Particle Model - BPM), wchodzącą w zakres metod elementów odrębnych. Na modelu numerycznym o wymiarach 7,5x3,0x1,0 m, przedstawiającym w skali 1:1 przodkową partię chodnika drążonego w pokładzie węglowym, zbadano rozkład wskaźnika poślizgowego (SF), makroporowatości (p) oraz parcia poziomego (s11) - z uwzględnieniem przepływu metanu przez węgiel oraz przejawów działania ośrodka szybkiej desorpcji metanu (OSD) w głębi calizny węglowej. Zwrócono uwagę na wpływ cech węgla (głównie współczynnika tarcia wewnętrznego) na dynamikę wyrzutu. Podano literaturę dotyczącą omawianego zagadnienia.
EN
An outline of the principles of Bounded Partial Models (BPM) technique in a rockmass modelling was discussed, belonging to a range of methods of separate elements. On an digital model of dimensions 7,5x3,0x1,0 m, representing in 1:1 scale face part of the entry driven in a coal bed, the indices of slide (SF), macro-porosity (p) and horizontal pressure (s11) were examined - with a regard of methane flow through the coal, as well as the symptoms of operation of the medium of quick methane desorption (OSD) in the depth of coal solid. The attention was paid to an effect of coal parameters (mainly the coefficient of internal friction) on outburst dynamics. Literature related to discussed question was presented.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie przedstawiono wyniki wieloetapowej analizy numerycznej mającej na celu prognozę /ocenę/ skuteczności ochrony wyrobiska korytarzowego w warunkach eksploatacji wielowarstwowej. Określono wielkości: stref zniszczeń struktury skalnej, wyciskania spągu i deformacji obudowy (górotworu) 2E prowadzonej w II warstwie pokładu 510 na poz. 438 m ZG "PIEKARY".
EN
In this paper has been presented influence of kinds of protection way on a heading's stability in mining multilayer exploitation using the finite element method. The size of failure zone in the rock mass, magnitude of deformation of road support and magnitude of floor heave of the dog heading 2E in the middle layer of the seam 510 in the "PIEKARY" coal mine as a criterion of the estimation has been analyzed.
W artykule przedstawiono celowość i możliwości zastosowania betonów natryskowych ze zbrojeniem rozproszonym na bazie cementów ekspansywnych w budownictwie podziemnym. Omówiono wpływ cementów ekspansywnych na właściwości betonu natryskowego ze zbrojeniem rozproszonym i mikrokrzemionką wykorzystanego jako tworzywo konstrukcyjne. Przedstawione wyniki badań uzyskano na bazie wstępnej analizy wyników badań przeprowadzonych w obiektach podziemnych, a w szczególności w wyrobiskach górniczych. Badania mają na celu uzyskanie nowego typu kompozytu betonowego, pozwalającego projektować i wykonywać obudowy powłokowe oraz rekonstruować istniejące uszkodzone obudowy wyrobisk górniczych. Analiza wyników badań i przeprowadzonych obliczeń numerycznych pozwoliła sformułować podstawowe założenia nowego rodzaju kompozytu betonowego do wykonywania obudów powłokowych, pozbawionych niekorzystnych cech betonów natryskowych wykonywanych na bazie cementów portlandzkich.
EN
Paper presents advisability and potential of application of shotcrete with diffuse reinforcement on the base of expansive cements in underground engineering. Influence of expansive cements with diffuse reinforcement and microsilica on concert properties has been discussed. Presented result of research ware obtained from preliminary analysis of underground objects behavior especially mining excavation. The aim of research is work out new type of concert composite, which will allow to design and execution of lining support and reconstruct existing, damaged supports of mining excavations. Analysis of result of research and numerical calculation allows to formulate primary foredesign of new kind of concrete composite for execution of lining support, without disadvantageous features of shotcrete made in the base of Portland cement.
Artykuł przedstawia sposoby przywracania nośności obudowy podporowej, obniżonej w wyniku korozji. Omawia jedno z ważniejszych rozwiązań, jakim jest narzut warstwy torkretu na stalowe odrzwia obudowy. Charakteryzuje zjawisko korozji metali oraz sposoby oceny stopnia skorodowania obudowy zabudowanej w wyrobisku. Omawia sposoby obliczania maksymalnej siły obciążającej odrzwia obudowy i wyznaczania grubości obudowy natryskowej oraz możliwości weryfikacji uzyskanych wyników przy użyciu metod numerycznych. Zwraca uwagę na aspekt ekonomiczny wykonania takiego wzmocnienia w porównaniu z tradycyjną przebudową wyrobiska. Przedstawia także stosowane w górnictwie światowym metody monitoringu i kontroli stanu torkretu oraz sposoby naprawy zdarzających się uszkodzeń tego wzmocnienia obudowy.
EN
The article presents the methods aimed at restoring the right bearing capacity of a prop-type support system, reduced as a result of corrosion. Discussed is one of the more important solutions for reaching that objective, i.e. the placing of shotcrete layer on the steel support set (frame). Characterized is the effect of corrosion of metals and the methods of assessment of the degree of corrosion of the support system placed in the mine working. Discussed as well are the methods of calculating the maximum load for a support set (frame) and determining the thickness of shotcrete layer and a possibility of checking the gained results by way of using numerical methods. Attention is drawn here to an economic aspect of of making such a reinforcement in comparison with a conventional reconstruction of a mine working support structure. Presented as well are the methods of monitoring and inspecting the shotcrete condition, including the ) methods of eliminating the defects occurred, as applied in the world mining.
Podstawę stosowanej metodyki prognozowania metanowości bezwzględnej drążonych wyrobisk korytarzowych w polskich kopalniach węgla kamiennego stanowią wyniki badań sprzed ponad 20 lat. Obecnie jednak wyrobiska korytarzowe są drążone w większości przypadków w zupełnie odmiennych warunkach niż te, które były przedmiotem ówczesnych badań. Stosowanie "starych" metod prognozowania wydzielania metanu przy drążeniu wyrobisk korytarzowych skutkuje często dużą rozbieżnością między wynikami prognozy a stanem faktycznym. W artykule przedstawiono przegląd podstawowych metod prognozowania stosowanych w Polsce. Opisano analizę porównawczą wartości metanowości bezwzględnej rzeczywistej drążonych wyrobisk korytarzowych z wartościami prognozowanymi dla realizowanego postępu dobowego i sformułowano wnioski. Do analizy wykorzystano bazę danych zawierającą zestawienie parametrów górniczo-geologicznych i technicznych 168 wyrobisk korytarzowych drążonych kombajnami w pokładach zaliczonych do II, III i IV kategorii zagrożenia metanowego w latach 2004-2006.
EN
The basis of the used prediction methodology of absolute methane content of driven roadway workings in Polish hard coal mines constitute the investigation results from before more than 20 years. However, currently roadway workings are driven in the majority of cases in quite different conditions than those, which were the subject of investigations at that time. The use of "old" methods of methane emission prediction when driving roadway workings results frequently in a high divergence between the prediction effects and the real state. The article presents a review of basic prediction methods used in Poland. The comparative analysis of values of real absolute methane content for the realised daily advance was described and conclusions formulated. In this analysis a data basis containing a list of mining-geological and technical parameters of 168 roadway workings driven by means of heading machines in seams classified among the I, II, III, and IV category of methane hazard in the years 2004-2006 was used.
W artykule omówiono - na podstawie modelowania w skali 1:1 metodą cząstkową - zmienne parametry pola wytężenia górotworu stropowego nad wyrobiskiem korytarzowym w obudowie ŁP9 po wstrząsie górotworu, takie jak prędkość i kierunek chwilowych przemieszczeń, naprężenia dynamiczne, udział objętości zaangażowanej w ruchy poślizgowe (SF), makroporowatość oraz gradienty prędkości ruchu cząstek w kierunku pionowym i poziomym. Omówiono przebieg sumarycznej energii kinetycznej modelu w pełnym cyklu jego pracy i podano energię kinetyczną symulowanych na modelu wstrząsów stropowych. Zrealizowane badania modelowe tworzą podstawy do prognozowania dynamicznych obciążeń obudowy wyrobisk korytarzowych podczas wstrząsów górotworu.
EN
Parameters of roadway's roof strata dynamic effort are analysed as based on PFC2D (Particle Flow Code) modelling and namely velocity and direction of particle displacement, dynamic stress, sliding fraction (SF), changing porosity and (x,y) gradient of particle displacement velocities. Complete kinetic energy of the model in a full cycle of static/dynamic loading is also analysed as dependent of tremor's kinetic energy induced to the roof strata. Fundamentals for possible forecasting of yielding arch type of steel supports dynamic loads are presented as a result of these investigations.
W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych wpływu szkła wodnego sodowego na zmianę czasu wiązania i wytrzymałość na ściskanie zaczynów spoiwowych, wykonanych na bazie górniczych spoiw mineralnych UTEX-15 i UTEX-TZ. Badania laboratoryjne prowadzono w aspekcie wykorzystania mineralnych spoiw górniczych do transportu hydraulicznego (grawitacyjnego) z powierzchni kopalni do miejsca stosowania w podziemnych wyrobiskach górniczych.
EN
The hydraulic transportation of mineral mining binders depends on preparation on surface of mine binder paste about such density which make possible his dislocation by pipelines to place applying in underground mining excavations using to this aim hydrostatical pressure only. The growth of water paste ratio from which the consistency of binder paste depends on its influences on prolongation the setting time of binder paste and the lowering the compressive strength of binding agent. The results of laboratory testings defining the influence of sodium silicate on the setting time and compressive strength changes of UTEX-15 and UTEX-TZ binders were presented.
Zaprojektowana obudowa, żelbetowo-metalowa wyrobisk korytarzowych, udostępniających przeznaczona jest dla warunków górniczo-geologicznych, w których występuje intensywne wyciskanie skał spągowych. W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań stanowiskowych kształtowania się podporności tej obudowy.
EN
New reinforced concrete and steal closed lining design specialy against bottom raising is presented. In the paper selected test stand results of the lining supporting are discused.
Projektowanie konstrukcji wyrobisk korytarzowych w kopalniach podziemnych wymaga znalezienia kompromisu pomiędzy zapewnieniem bezpieczeństwa pracy w tych wyrobiskach a maksymalizacją efektu ekonomicznego. Dodatkową trudnością w projektowaniu wyrobisk podziemnych są zmienność warunków naturalnych i górniczych na wybiegu wyrobiska oraz przybliżone wartości parametrów opisujących warunki jego utrzymania. Rozwiązanie tego problemu jest możliwe przy zastosowaniu deterministycznych lub probabilistycznych metod projektowania, opartych o teorię niezawodności i bezpieczeństwa konstrukcji. Podjęty problem przedstawiono na przykładzie projektowania wyrobisk korytarzowych w podziemnych kopalniach węgla kamiennego.
EN
Designing excavation constructions in underground mines demands finding a compromise between assuring safety in those excavations and maximizing the economic effect. Another difficulty in designing underground excavations is the changeability of natural and mining conditions on of the excavation and the approximate parameter values describing the maintenance conditions. Solving this problem is possible due to the usage of the deterministic or probabilistic designing method based on the construction reliability and safety theory. The raised problem is presented on the example of excavation designing in underground collieries.
W pracy przedstawiane zostały wybrane metody badania obudów odrzwiowych wyrobisk korytarzowych. Analiza obejmuje badania stanowiskowe przy obciążeniach statycznych i dynamicznych oraz badania w warunkach rzeczywistych. Badania te poprzedzone są najczęściej analizami analityczno-numerycznymi, obecnie szeroko stosowanymi. Badaniom poddaje się także poszczególne elementy obudowy, takie jak: kształtowniki, strzemiona, rozpory stabilizujące oraz połączenia cierne. Przedstawione badania są częścią spośród wielu obecnie prowadzonych.
EN
This paper presents the selected methods of testing double timber supports of dog headings. This analysis comprises both static and dynamic tests as well as tests in real conditions. These tests are most frequently preceded by analytical-numerical analyses, which are widely applied nowadays. Particular elements of the support such as steel sections, stirrups, stabilizing sprags and frictional connections also undergo tests. Presented tests belong to a series of those carried out at present.
W pracy przedstawiane zostały obecnie obowiązujące i stosowane zasady projektowania i doboru obudowy wyrobisk korytarzowych w zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny. Obecnie stosuje się praktycznie trzy podstawowe metody doboru obudowy. Są to metody kompleksowe, opracowane przez zespoły naukowe pod kierunkiem prof. Chudka, prof. Drzęźli i prof. Rułki. Dzięki zastosowaniu tych metod można dobrać obudowę korytarzową do większości wyrobisk górniczych. W pracy, w sposób skrótowy, zostały przedstawione podstawowe założenia każdej z tych metod.
EN
This paper presents currently binding and applied principles of designing and selecting supports of dog headings in plants mining hard coal. At present there are practically three basic methods of support selection. These are complex methods elaborated by scientific groups supervised by prof. Chudek, prof. Drzęźla and prof. Rułka. Applying these methods you can choose a support for most dog headings. The basic assumptions of each of these methods have been presented briefly in this paper.
Designing excavation constructions in underground mines finding a compromise between assuring safety in those excavations and maximizing the economic effect. Another difficulty in designing underground excavations is the changeablity of natural and mining conditions on of the excavation and the approximate parameter values descrbing the maintenance conditions. Solving this problem is possible due to the usage of the probabilistic designing method based on the construction reliability and safety theory. Basing on the random character of the rock massive effect on excavation support and the random character support load capacity, as the optimizing criterion in the process of support choice, a function of risk linked with the failure, with the results, probability is assumed. The raised problem is presented on the example of excavation designing in underground collierys.
W artykule przedstawiono oceny przemieszczeń konturu wyrobiska korytarzowego na podstawie zależności empirycznych. Uzyskane rezultaty konwergencji wyrobisk porównano następnie z wynikami obliczeń numerycznych. Z analizy wynika, że rezultaty otrzymane ze wzorów empirycznych zbliżone są do wyników określonych innymi metodami.
EN
The paper presents methods of evaluating displacement of the contour of headings on the basis of empiric relationships. The results of heading convergence have been compared with the results of coal-mine measurements as well as with the results of numerical computations. The analysis proves that the results obtained from the empiric formulae are approximate to the results determined with the application of other methods. What is a great benefit of using empiric relationships is a possibility of taking the changes of rock mass displacement in time under consideration in computations.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.