Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Convergence monitoring as a basis for numerical analysis of changes of rock-mass quality and Hoek-Brown failure criterion parameters due to longwall excavation

Małkowski Piotr, Ostrowski Łukasz

Archives of Mining Sciences

|

2019

|

Vol. 64, no. 1

93--118

EN

In the longwall exploitation system, the main gates are subject of the most intensive movements of the rock mass, where the proximity of the excavation front is a key factor. The paper presents the results of a research on the constants mb and s of Hoek-Brown failure criterion for the rocks surrounding the gallery: shale, sandy shale, coal and medium-grained sandstone, in relation to the distance to longwall face. The research comprised numerical modeling based on convergence monitoring records. The convergence measurements were carried out on three stations in a selected maingate in a coal mine from Upper Silesia Coal Basin near Jastrzębie-Zdrój, concurrently with changing distance to the longwall face. The measu-red were the width, the height and the heave of the floor of the gate. The measurements showed that the convergence at the longwall-maingate crossing was 1.5-3 times greater than in the locations much further from the longwall face. It was demonstrated that this effect was due to continuously changing properties of the rock-mass surrounding the gallery that can be expressed as decreasing empirical parameters mb i sof Hoek-Brown’s criterion. These parameters are decreasing exponentially together with the distance to the longwall face The consistency between the theoretical and factual curve varies between 70% to 98%. The change of each of the parameters can be described by general equation P = a· exp(–b·d), where a, b are constants, and d is the distance to the excavation face. The authors highlight that during the me-asurements period the horizontal stress was 1.45 to 1.61 times greater than the concurrent vertical stress. The so high horizontal stress causes heave of unsupported gallery floor which is commonly observed in the mines in Silesia.

PL

Chodniki przyścianowe w systemie eksploatacji ścianowej są najbardziej narażone na intensywne przemieszczenia skał. Wraz ze zmianą położenia frontu eksploatacji skały przechodzą wolno w stan zniszczenia, coraz bardziej przemieszczając się do środka wyłomu. Aby można było skutecznie prze-widywać konwergencję wyrobisk przyścianowych należy właściwie określić właściwości skał w fazie pozniszczeniowej. Wybierając warunek wytrzymałościowy Hoeka-Browna – stałe mb i s, zależne od wskaźnika jakości górotworu RMR lub wskaźnika GSI.W artykule wyznaczono spadek parametrów pozniszczeniowych skał budujących górotwór w rejonie omawianego wyrobiska – łupków ilastych, łupków piaszczystych, węgli i piaskowców średnioziarnistych – w zależności od odległości od frontu ściany. W tym celu wykonano symulacje numeryczne, wykorzystując wyniki pomiarów konwergencji. Pomiary konwergencji wykonano w wyrobisku przyścianowym jednej z kopalń węgla GZW w rejonie Jastrzębia na trzech bazach pomiarowych wraz ze zmieniającą się odległościąbaz pomiarowych od czoła ściany. Badania obejmowały wyznaczenie szerokości, wysokości i wypiętrzenia spągu chodnika. Pomiary wykazały, że konwergencja na skrzyżowaniu ściana – chodnik osiąga wartość1,5-3-krotnie większą, niż dla przypadku, gdy front eksploatacji znajduje się w znacznej odległości od baz pomiarowych. Stwierdzono, że przyczyną takiego stanu rzeczy jest stale zmieniająca się jakość górotworu, która skutkuje obniżeniem parametrów empirycznych warunku wytrzymałościowego Hoek’a-Browna mbi s skał występujących w otoczeniu wyrobiska. Parametry te maleją eksponencjalnie wraz ze zbliżaniem sięfrontu ściany, a zgodność pomiędzy krzywą rzeczywistą a teoretyczną dla występujących przemieszczeńwyrobiska waha się od 70% do 98%. Zmianę dowolnego z powyższych parametrów P można opisaćfunkcją o ogólnym równaniu: P = a exp(–bd), gdzie a i b to stałe, a d to odległość od frontu ściany.Na uwagę zasługuje również analiza naprężeń poziomych w górotworze, jakie musiały wystąpićpodczas prowadzenia pomiarów, które są 1,45-1,61 razy większe od występujących wówczas naprężeńpionowych. Tak duże naprężenia poziome mają istotny wpływ na wartości wypiętrzania nieobudowanego spągu, co znajduje potwierdzenie podczas prowadzenia prac górniczych w kopalniach JSW.

2

Wybrane elementy obciążenia cieplnego pracowników w ścianach eksploatacyjnych

Szlązak N., Obracaj D., Głuch B.

Górnictwo i Geologia

|

2013

|

T. 8, z. 3

143--158

PL

W artykule scharakteryzowano metodę obliczeń stresu cieplnego pracownika dla wyrobisk ścianowych w kopalniach węgla kamiennego. Na podstawie wyników pomiarów parametrów powietrza z wylotów wyrobisk ścianowych w wybranych kopalniach przeprowadzono ocenę obciążenia cieplnego standardowego górnika (waga, wzrost, wskaźnik BMI itp.). Przeprowadzono analizę wpływu izolacyjności odzieży oraz wydatku energetycznego na wartość ubytku wody z organizmu i temperaturę wewnętrzną pracownika. Na podstawie uzyskanych wyników wykazano istotność parametrów odzieży oraz ciężkości pracy w środowisku o trudnych warunkach klimatycznych.

EN

This article characterizes a calculation method for a worker’s heat stress in longwalls in coal mines. Heat strain of an average miner (weight, height, BMI index etc.) were estimated on the basis of the measurement results of air parameters in longwalls in selected mines. The influence of thermal insulation of clothing and a metabolic rate on an insensible water loss and worker’s core temperature were also examined. On the basis of the obtained results it was concluded that the parameters of clothing and how hard work in very hard climate conditions is play a significant role.

3

Wentylacja wyrobisk ścianowych w kopalniach węgla kamiennego, w warunkach zagrożeń metanowego i pożarowego

Szlązak N., Szlązak J.

Górnictwo i Geologia

|

2013

|

T. 8, z. 2

115--131

PL

W artykule przeprowadzono analizę systemów przewietrzania ścian pod kątem zwalczania zagrożenia metanowego. Zwalczanie zagrożenia metanowego ściśle związane jest z doborem odpowiedniego systemu przewietrzania. Na etapie projektowania rozcinki niezbędne jest przeanalizowanie skali zagrożenia metanowego i dobranie odpowiedniego systemu zapewniającego wymaganą efektywność odmetanowania. W artykule opisano kryteria doboru systemów przewietrzania ścian w warunkach zagrożeń metanowego i pożarowego, wskazując na ich wady i zalety. Szczegółowo scharakteryzowano sześć systemów. W rozdziale 3 analizie poddano trzy najczęściej stosowane systemy, a obliczenia prędkości przepływu powietrza i stężenia metanu w zrobach wykonano dla dwóch systemów: U od granic i Y od granic. Dla tych właśnie systemów przewietrzania opracowano program komputerowy, pozwalający wyznaczyć rozpływ powietrza i rozkład stężenia metanu w zrobach ścian. Analiza wyników obliczeń tych parametrów pokazała, że w przypadku systemu przewietrzania U od granic niebezpieczne stężenia metanu w zrobach zbliżają się do górnej wnęki ściany, czego nie obserwuje się przy systemie Y od granic. W artykule wskazano także na zależność skuteczności odmetanowania od systemu przewietrzania ściany, ilustrując ją rysunkami i danymi ujętymi w tabeli 2. W spisie literatury ujęto 14 pozycji.

EN

In the article an analysis of wall ventilation systems with the focus on fighting methane hazard has been con-ducted. Fighting methane hazard is strictly connected with right chosen ventilation system. On the stage of designing of cutting, it is essential to analyze scale of methane hazard and select right system which guarantees required effi-ciency of demethanization. In the article, selection of wall ventilation systems in condition of methane and fire hazard has been described and its` disadvantages and advantages have been indicated. Six systems have been characterized in detail. In chapter 3 three most often used have been analyzed and calculations of air flow speed and methane concentration in working cavity has been conducted for two systems: U – from bounds and Y – from bounds. For these ventilation systems computer program, allowing determining air spread and methane concentration spread in working cavity, has been developed. Analysis of the outcome of these calculations has indicated that in case of ventilation system U – from bounds dangerous methane concentration in working cavity verge upon upper wall cavity which is not observed in case of Y- from bounds system. In the article dependency of demethanization effectiveness upon wall ventilation system has been indicated as well by illustrating said dependency on figures and data presented in Table 2. In list of literature 14 entries are de-tailed.

4

Analiza warunków mikroklimatu w rejonie ścian eksploatacyjnych kopalń węgla kamiennego

Szlązak N., Obracaj D., Głuch B.

Górnictwo i Geologia

|

2013

|

T. 8, z. 2

99--113

PL

W polskim górnictwie węgla kamiennego coraz częściej pojawia się problem zagrożenia klimatycznego. W niedalekiej przyszłości należy się liczyć z dalszym pogarszaniem warunków klimatycznych, w wyniku zwiększenia głębokości eksploatacji oraz koncentracji wydobycia. Trudne warunki mikroklimatu mogą być przyczyną nie tylko spadku wydajności pracy, ale przede wszystkim przegrzania organizmu i zagrożenia zdrowia oraz życia pracowników. W artykule omówiono analizę mikroklimatu w wyrobiskach ścianowych na podstawie wskaźników mikroklimatu: intensywności chłodzenia powietrza Kw, temperatury zastępczej francuskiej TFR, temperatury zastępczej klimatu, wskaźnika WBGT.Na podstawie wyników pomiarów parametrów powietrza w ścianach eksploatacyjnych przeprowadzono ocenę komfortu cieplnego pracowników. Ocenę wykonano na podstawie amerykańskiej temperatury efektywnej ATE oraz wskaźnika dyskomfortu cieplnego w zależności od izolacyjności termicznej odzieży, wydatku energetycznego lub zaaklimatyzowania. Przedstawiono konfrontacje polskich przepisów z innymi wskaźnikami mikroklimatu pod kątem normalnego i skróconego czasu pracy.

EN

In the Polish hard coal mining sector increasingly raises the problem of the climate threat. In the nearest future these conditions may be expected to get even worse as mining is started at deeper levels and production is even more concentrated. Difficult conditions of underground microclimate can cause not only the decline in labour productivity, but above all, overheating of the body and health risks and life of workers. an The analysis of microclimate in the longwalls based on the indicators microclimate: relative index of air cooling power Kw, equivalent French temperature TFR, equivalent temperature of climate tzk, wet-bulb globe temperature index WBGT are discussed in the paper. Thermal comfort for workers on the basis on measurement results of air flow parameters in longwalls is assessed. The assessment was carried out on the basis of the effective temperature ATE and thermal discomfort are assessment, depending on the thermal insulation of clothing, metabolic rate, or for acclimatisation. Confrontations of Polish legislation with other indexes of microclimate for full and reduced working time are presented.

5

Zmiany strumienia powietrza w wyrobiskach ścianowych w aspekcie bezpieczeństwa pracy

Kapusta M., Obracaj D.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2013

|

nr 8

23--32

PL

W artykule przedstawiono wyniki pomiarów prędkości powietrza wzdłuż frontu ściany dla systemów przewietrzania U i Y. Pomiary zostały wykonane w czterech czynnych wyrobiskach ścianowych, zróżnicowanych pod względem warunków geologiczno-górniczych. Wyniki pomiarów oraz ich interpretację zaprezentowano w formie graficznej. Na podstawie uzyskanych wyników zamodelowano przepływ powietrza przez strefę zrobów i określono miejsca wypływu powietrza. Do przeprowadzenia symulacji rozpływu powietrza przez strefę zawałową w zrobach wykorzystano program komputerowy.

EN

The results of measurements of air velocity along longwalls with U and Y ventilation systems are presented. Measurements are conducted in four working longwall excavations with different mining and geological conditions. Volumetric and mass flow rate along longwall excavations are calculated on the basis of the obtained results. The measurement results and their interpretation are presented in a graphic form. On the basis of the obtained results, air flow in goaf zone is modeled and places of air leakages in longwalls are determined. The computer programme [6] was used for this purpose. On the basis of the conducted research and calculations it can be concluded that in the case of longwalls with Y ventilation systems there is a decrease in volumetric air flow rate along the whole longwall. For longwall 809 there was a decrease of about 26% in relation to mass flow rate at the inlet to the longwall. The air returns gradually along top entries starting at crossroads of the main gate with the entry. In the case of longwalls with U ventilation systems, which occupy 2/3 of the width of the longwall there are air leakages into goaf. The air returns to the longwall at the distance of 1/3 width of a longwall from the crossroads of the tail gate with an entry.

6

Ocena efektów ekonomicznych kompleksów ścianowych

Czerwiński S.

Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska

|

2011

|

z. 59

219-233

PL

Efektywność wyrobiska ścianowego zależy między innymi od prawidłowo dobranej maszyny urabiającej. Przedstawiono analizę ekonomiczną dwóch kompleksów ścianowych z różnymi kombajnami ścianowymi. Analizę przeprowadzono na przykładzie jednej ściany, w której kolejno zastosowane były dwa różne kombajny, gdzie warunki geologiczno-górnicze były porównywalne. Na podstawie przeprowadzonej analizy wykazano, jaki wpływ na wynik produkcyjny ściany ma awaryjność jej składowych. Wykazano rzeczywiste rezultaty produkcyjne kompleksów ścianowych i ich utracone możliwości. Obliczono efekt ekonomiczny, wydajność przodkową i ścianową zatrudnionych pracowników.

EN

The effectiveness of longwall working depends on a well chosen getter mechanical coal miner. This evaluation presents economic analysis of two longwall complexs with different longwall mechanical coal miners. The analysis was conducted at one working longwall where two different coal shearers were used in comparable geological and mining conditions. The analysis prsesents the influence of equipment elements' failures on production results. It also shows the real production results of longwall complexs and their lost capabilities. What was also calculated were employees' economic effect, their stall face and working longwall efficiency.

7

Podejmowanie decyzji ryzykownych przez pracowników przy występujących zagrożeniach naturalnych - zagrożenie metanowe

Grodzicka A., Musioł D.

Górnictwo i Geologia

|

2011

|

T. 6, z. 3

63-73

PL

W artykule przedstawiono badania ankietowe dotyczące zachowań ryzykownych dla opracowanego przypadku wystąpienia wybuchu metanu w wyrobisku ścianowym. Przeprowadzono je na grupie górników zatrudnionych w kopalniach węgla kamiennego. Na podstawie opracowanej ankiety oceniono skłonność do zachowań ryzykownych wśród grupy ankietowanych pracowników.

EN

In the article, questionnaire based survey on the risky behaviors made in presence of methane explosion in a longwall has been presented. The research was conducted on a group of workers, who are working in a coal mine. On the basis of obtained questionnaires, inclination for risky behaviors has been evaluated among the group of surveyed workers.

8

Wzmocnienie wyrobiska przyścianowego w strefach intensywnej deformacji obudowy

Majcherczyk T., Olechowski S. S.

WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie

|

2009

|

nr 10

8-14

PL

Artykuł zawiera wyniki badań pozwalających określić strefy zagrożenia deformacjami obudowy wyrobiska przyścianowego, które wystąpią po rozpoczęciu eksploatacji analizowanego pokładu. Z przeprowadzonej oceny stanu wyrobiska wynika, że podjęte działania w zakresie wzmocnienia wybranych odcinków chodnika 1-E1 w pokładzie 706 okazały się skuteczne. Pomiary konwergencji potwierdziły zmniejszenie zaciskania wyrobiska o około 20–30%.

EN

The article presents the test results that allow the determination of the zones threatened by the support deformations in longwall excavations that occur after the commencement of the extraction in the analyzed seam. The performed assessment of the excavation condition showed that activities undertaken in order to reinforce selected parts of the heading 1-E1 in the seam 706 turn out to be successive. Convergence measurements confirmed reduction of the excavation convergence approximately by 20-30%.

9

Metodyka i system pomiarowy do badania statycznych i dynamicznych obciążeń sekcji obudowy zmechanizowanej w wyrobisku ścianowym

Pytlik A., Pacześniowski K., Kot D., Ślusarz R.

Napędy i Sterowanie

|

2009

|

R. 11, nr 7/8

134-140

PL

Problematyka badań dynamicznego obciążenia sekcji obudowy zmechanizowanej w wyrobisku ścianowym, wywołanego wstrząsami górotworu, jest w niewielkim stopniu rozpoznana w Polsce. W ostatnich latach problematyką obciążenia dynamicznego działającego na sekcję obudowy zmechanizowanej zajmował się zespół pracowników naukowych pod kierownictwem prof. dr. hab. inż. Walerego Szuścika [11] z Politechniki Śląskiej.

EN

Problems related to dynamic examination of loads arisen in mechanized long wall heading lining section due to the ground tremors is diagnosed to a little degree in Poland. So far mainly dynamic loads resulted from tremors induced by explosive detonation in long wall heading were recorded, but they do not reflect the actual nature of loads due to intrinsic natural shock. The only lining section dynamic load characteristic induced by intrinsic ground tremor recorded in Poland by dr Stanislaw Szweda does not enable to evaluate correlation between the load value and the tremor seismic energy value, the distance between tremor source and heading as well as load escalation rate. Defining the above mentioned relations would enable more precise selection of mechanized lining operated in highly productive long-wall complexes based on both cutter loader and coal planer to the crump hazard conditions. The data collected from the presented measurement system shall be used to analyze heading roof impact on the lining and shall enable revision of crump preventive measures application in underground conditions. In the future the information gathered shall enable optimum selection of lining sections, props and safety valves in particular, to actual conditions at long-wall heading and allow manufacturers to improve lining design.

10

Zintegrowane sterowanie procesem zabezpieczenia stropu wyrobiska ścianowego

Jaszczuk M., Szweda S., Markowicz J.

Problemy Maszyn Roboczych

|

2008

|

Z. 31

25--35

PL

W pracy przedstawiono procedurę sterowania sekcjami obudowy zmechanizowanej w wyrobisku ścianowym zapewniającą właściwe utrzymanie stropu. Procedura ta obejmuje kilka trybów przemieszczania sekcji w zależności od warunków geologiczno-górniczych, warunków technicznych zasilania sekcji oraz prędkości posuwu kombajnu. Podstawowym trybem zabudowy jest tryb, polegający na sukcesywnym dostawianiu do czoła ściany kolejno usytuowanych sekcji obudowy zmechanizowanej. W przypadku, gdy długość niezabezpieczonego odcinka stropu przekroczy dopuszczalną wartość wprowadza się tryb polegający na sekwencyjnym przemieszczaniu do czoła ściany co drugiej sekcji. W pracy przedstawiono przebieg poszczególnych trybów sterowania oraz podano sformalizowany zapis warunków związanych z możliwością ich stosowania.

EN

The article features the procedurę of powered roof support control in a longwall face. The are several options of powered roof supports movement depending on the mining conditions, parameters of hydraulic supply system and shearer loader haulage speed. The main sequence of operation is successive movement of the following support units. In the case of improper progress of roof support process the other seąuence of operation is undertaken: movement of every second unit. The running of sequence of operation for cvcry option is presented.

11

Modelowanie numeryczne wpływu eksploatacji podziemnej na powierzchnię terenu w górotworze uwarstwionym

Tajduś K., Walaszczyk J.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2007

|

Vol. 9, no. 1-4

173--182

PL

Artykuł prezentuje nową metodę określania wartości parametrów sprężystych warstw skalnych poddanych eksploatacji górniczej. Metoda ta oparta jest na teorii elementów skończonych, klasyfikacji GSI oraz metodzie „odwrotnej” (“back analysis”). Wartości sprężyste parametrów warstw skalnych oszacowywane są przez porównanie kształtów niecek poeksploatacyjnych obliczonych prezentowaną metodą z nieckami uzyskanymi w wyniku pomiarów geodezyjnych dla danej sytuacji górnczo-geologicznej.

EN

The article presents a new method of determining the value of elastic parameters of rock mass layers in the region of underground excavation. This method is base on the: FEM, Hoek rock mass classification, and back analysis method. The value of elastic parameters of the rock mass are determining, comparing the shape of subsidence trough calculated by present method with a survey measurements.