Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 41

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  longwall mining
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
EN
This publication delves into geomechanical processes encountered during sequential longwall mining of coal seams, with a unique focus on reusing the conveyor track of the prior longwall as the ventilation pathway for the subsequent longwall. An in-depth geomechanical rationale is provided for the reuse of excavations within jointed rock formations.To ascertain the critical roles played by various support and protective elements at each distinct mining stage, a comprehensive analysis is performed using finite element techniques to delineate thethree-dimensional stress-strain characteristics of the rock mass.Employing an innovative methodology integrating multifactorial analysis, contemporary structural identification algorithms, and a neuro-heuristic approach for predictive mathematical modeling, an integral stability metric for reusable mining excavations isintroduced. Specifically, this metric quantifies the relative preservation of theexcavation's cross-sectional area following its connection to thesecond longwall.Furthermore, the study tackles the challenge of nonlinear optimization through the application of the generalized reduced gradient method (Frank-Wolfe), ultimately deriving the optimal combination of factors that maximizes the preservation of the cross-sectional area for these reusable excavations.
PL
W artykule przedstawiono rozwój zmechanizowanego kompleksu ścianowego Mikrus do eksploatacji cienkich pokładów węgla kamiennego ze specjalną maszyną urabiającą z zewnętrznym, łańcuchowym systemem posuwu. Projektowanie tego systemu rozpoczęto na początku XXI. W tamtym czasie była to jedna z wielu prób efektywnego zmechanizowania wybierania cienkich pokładów węgla systemem ścianowym. Prototyp całego kompleksu ścianowego został zastosowany testowo w jednej z polskich kopalń węgla kamiennego, które ujawniły jego słabe strony. Po wprowadzeniu szeregu zmian konstrukcyjnych poprawiony kompleks został zastosowany w tej samej kopalni. Po okresie prób i nie uzyskaniu satysfakcjonujących wyników wstrzymano na pewien czas rozwój systemu, ale prowadzono analizę niepowodzeń. Po kilku latach system Mikrus z głębokimi modyfikacjami został wdrożony do eksploatacji w jednej w jednej z chińskich kopalń węgla kamiennego. Próba, w odmiennych warunkach, zakończyła się sukcesem. Na tle problemów z wybieraniem cienkich pokładów węgla systemem ścianowym w pokazano rozwój kompleksu ścianowego Mikrus.
EN
In article is described development of Mikrus low longwall system with special shearer with external chain haulage system. Previously designed in first decade of XXI century was one of trials of thin coal seams fully mechanized longwall extraction. Protype of this systems was implemented for tests in one of polish coal mine. After first trial in test longwall and faults analysis upgraded versions was implemented for next tests in this same mine but still without satisfying results. After few years improved Mikrus system was implemented in one of Chinese coal mines with very good results. In article is presented a background of fully mechanized thin coal seam extraction and way of Mikrus complex development.
EN
In longwall coal exploitation, problems with the proper functioning of the powered shield support often occur. In many cases, it results from the insufficient load-bearing capacity of the ground (floor) and the inability to achieve the set or yield pressure of the shield support. The improper functioning of the shield support may also result from its construction and the lack of optimisation to work effectively on a weak mine floor. This paper presents an attempt to optimise the operating conditions of the base of two-legged shield support based on the field observations and results of the PFC3D numerical calculation. In the framework of the numerical calculations, the impact of the width of the base and the location of the hydraulic legs on the working conditions of shield support on a weak floor were analysed.
EN
It is well-known that the longwall mining method (with roof caving) is widely used in underground mining extraction for bedded deposits (e.g. coal) due to its numerous advantages. Generally, this method is not commonly applied for ore deposits such as copper deposit. In Poland, the longwall mining method has been tested for thin copper deposits at the Polkowice-Sieroszowice copper mine (KGHM). Various failure modes were observed during longwall operation in the 5A/1 panel. This paper aims to examine these occurred failures. To do so, an analysis has been conducted using 3D numerical modelling to investigate the failure mode and mechanism. Based on the 3D numerical modelling results with extensive in situ measurements, causes of failure are determined and practical recommendations for further copper longwall operations are presented.
PL
W polskim górnictwie najczęstszą metodą wykonywania kanałów likwidacyjnych ścian jest ich drążenie na linii zatrzymania ściany za pomocą kombajnu ścianowego, rzadziej także chodnikowego. Stosuje się w tym wypadku obudowę podporową składającą się z prostek stalowych pełniących funkcję stropnic podpartych na sekcjach obudowy zmechanizowanej oraz stojakach stalowych i drewnianych. Metoda ta daleka jest od doskonałości. Wymaga znacznego zaangażowania materiałowego oraz pracy manualnej brygad górniczych. Wątpliwości może budzić także poziom bezpieczeństwa załóg. Problem z mechanizacją wykonywania obudowy kanałów likwidacyjnych sprowadza się do stosunkowo znacznego wydłużenia całego procesu. W krajach o znacznie bardziej rozwiniętej kulturze technicznej w tym zakresie (USA, Australia, Chiny) przecinki i kanały likwidacyjne zabezpieczane są z wykorzystaniem samodzielnej obudowy kotwowej. Procedury i mechanizacja robót odsuwają pracownika ze stref bezpośredniego zagrożenia jakim jest zabezpieczany strop czy odsłonięty ocios ściany. Obudowa kotwowa w połączeniu z opinką wykonaną z wielkoformatowych siatek poliestrowych powodują, że system taki daje wysoką pewność w zakresie stateczności wyrobiska oraz jego funkcjonalności na etapie prac likwidacyjnych.
EN
In Polish coal mining, the most popular method of pre-driven recovery roads execution is their driving along the line of the stopped longwall panel with the help of a longwall shearer, rarely with the help of a roadheader. The standing support consisted of steel or wooden props and steel roof beams propped up on the chock shield support is used then. But this method is not perfect. It requires a lot of materials and the intensive commitment of the mining staff. The level of safety of the mining crew is also questionable. The problem with the recovery roadway support mechanization is caused by the elongation of the process. In some high-tech countries (The USA, China, Australia) recovery roadways and pre-driven recovery roads are supported by installing bolts. The mechanization of mining works and appropriate procedures move back the miner from the most dangerous zone of open roof and face walls. The system of roof bolting and meshing using polyester large-sized meshes ensures the recovery roadway stability and its functionality during the recovery works.
EN
The longwall shearer haulage systems are an indispensable component of these machines. The technical solutions of the haulage systems have changed along with the evolving mining technique and the development of mechanization of the entire longwall system. The longwall technology development has also resulted in increasing length of the longwalls and also influenced the technical solutions of the longwall shearer haulage systems. Next reason for shearer’s haulage systems changes and improvement were expanding of acceptable conditions for LW use as inclination or geological disturbances. Implementation of mechanized roof supports and bidirectional cutting were next reasons for haulage systems development. This article is the first part of the historical review of solutions of the longwall shearers' chain haulage systems from the creation of the first shearers to the present day
PL
Systemy posuwu ścianowych kombajnów węglowych są niezbędnym zespołem tych maszyn. Rozwiązania techniczne systemów posuwu zmieniały się wraz z ze zmianą techniki urabiania i rozwojem mechanizacji całego systemu ściany. Rozwój technologii ścianowej spowodował także wzrost długości ścian i także wpłynął na techniczne rozwiązania systemów posuwu kombajnów ścianowych. Rosnące długości ścian i wzrastające wymagania wobec produktywności ścian węglowych powodowało zmiany i rozwój systemów posuwu kombajnów ścianowych. Dodatkowym czynnikiem wymuszającym zmiany tych systemów stanowiło rozszerzanie zakresu stosowania systemów ścianowych, w tym zakresu nachyleń. Wprowadzenie zmechanizowanych obudów ścianowych oraz dwukierunkowego urabiania kombajnami także było czynnikiem powodującym zmiany technicznych rozwiązań systemu posuwu kombajnów ścianowych. Artykuł stanowi pierwszą część historycznego przeglądu rozwiązań cięgnowych systemów posuwu kombajnów ścianowych od chwili powstania pierwszych kombajnów do czasów współczesnych.
EN
Searching for cordless haulage systems started in early 50-ties of XX century. In semi-mechanized longwall faces in Germany and Hungary tracked narrow face cutter-loaders (first continuous miners) were used. Real trials began ten years later in Great Britain. First solutions described in this article were simply an adaptation of the existing Anderson’s or BJD’s single or double drum shearers. The main idea was to interfere to as less as possible extent with the shearer structure. After the first positive trials and experiences in British and French mines the first cordless solutions such as Rackatrack, Peratrak or ram propulsions were either developed or gone to the past. This article is a review of the first cordless shearer haulage systems.
EN
Chainless shearer haulage systems with rack bar are currently the most popular group of this kind of solution. The first type of rack bar was captivated chain. In 70-ties great number of different solution of chainless haulage systems with drive wheel (sprocket or pin) and different rack bars were implemented. Afterwords some of them were abandoned for different reasons, but some are still in duty and under improvement. This article is the third and the last part of shearer haulage systems technical review, concentrated on chainless haulage system. Beginning from the british Rollrack with pin drive wheel and toothed rack bar through similar solutions with sprocket drive wheel in Europe and China and solutions with vertical or horizontal ladder type of rack bar is reflect technical development of shearer haulage system till contemporary solutions and trials of improvement.
PL
W oparciu o wyniki pomiarów z dwóch ścian eksploatacyjnych w artykule omówiono wpływ na cieplny współczynnik przemiany fazowej wilgoci takich czynników, jak: temperatura, wilgotność i prędkość powietrza na wlocie do wyrobiska, temperatura pierwotna górotworu oraz okres przewietrzania ściany. Omówiono też znaczenie doboru wartości przedmiotowego współczynnika na poprawność prognozy warunków klimatycznych. Zmienną najsilniej związaną z kształtowaniem się jego wartości w ścianach eksploatacyjnych jest wilgotność powietrza. Na bazie zebranych danych wyprowadzono zależność empiryczną, która - w przypadku określonych ścian - umożliwia stosunkowo poprawne oszacowanie wartości cieplnego współczynnika przemiany fazowej wilgoci.
EN
The thermal phase change coefficient of humidity is often used to predict the climatic conditions in mining excavations, where it has a crucial impact. In the paper, on the basis of the results of measurements from two longwalls, there was examined the influence on this parameter such factors as: temperature, humidity and flow velocity of ventilation air in the cross-section of the longwall inlet, virgin rock temperature and the time of longwall ventilation. The importance of selecting the value of the mentioned coefficient in order to the correctness of climate conditions prognoses was also discussed. Air humidity, in analysis represented by the Guchman number, is the factor most strongly related to the formation of the thermal phase change coefficient of humidity. On the basis of the collected data an empirical relation (3) was derived, which includes the number of Guchman and the air velocity in the cross-section of the longwall inlet. In longwalls ventilated in U-system and excavated in similar mining and geological conditions, with a real daily progress not exceeding 5.50 m, the prepared equation enables to estimate the value of the thermal phase change coefficient of humidity quite correctly.
EN
The dynamic nature of rock mass damage during mining activity generates seismic events. This article shows, how the time window for the database infuences on the actual status of seismic hazard for the longwall mining area in one of Polish coal mines using Gutenberg–Richter law. A time window of 10–90 days was assumed with similar or shorter prediction times forecast on its basis. Additionally, for each seismic database the hazard prediction accuracy was determined. The analysis shows that the 10- and 20-day base periods are too short for prediction purposes. The higher-energy seismic events sometimes do not occur within such a short period of time, preventing regression analysis and parameter b determination. The best time window for the seismic hazard prognosis in given geological and mining conditions seems to be 30–50 days. The shorter periods cause the underestimation of the seismic hazard prognosis. Low range of tremor energies and the relatively low number of seismic events with high energy cause the low probability of prediction of the seismic mining events (10–40%) of the energy of min. 106 J, even for longer day base periods. The accuracy of hazard prediction, obtained from each seismic database period, was determined, using the developed coefcient of hazard autoregression CN. The analysis of the Gutenberg–Richter distribution should serve as complementary tool of seismic hazard prediction only.
EN
The use of computer techniques at the design stage of industrial facilities is essential in modern times. The ability to shorten the time required to develop a project and assess the safety of the use of assumptions, often enables the reduction of the costs incurred in the future. The possibility to skip expensive prototype tests by using 3D prototyping is why it is currently the prevailing model in the design of industrial facilities, including in the mining industry. In the case of a longwall working, its stability requires the maintenance of the geometric continuity of floor rocks in cooperation with a powered roof support.The paper investigates the problem of longwall working stability under the influence of roof properties, coal properties, shield loading and the roof-floor interaction. The longwall working stability is represented by an index, factor of safety (FOS), and is correlated with a previously proposed roof capacity index ‘g‘. The topic of the paper does address an issue of potential interest. The assessment of the stability of the roof in longwalls was based on the numerical analysis of the factor of safety (FOS), using the Mohr-Coulomb stress criterion. The Mohr-Coulomb stress criterion enables the prediction of the occurrence of failures when the connection of the maximum tensile principal stress σ1 and the minimum compressive principal stress σ3 exceed relevant stress limits. The criterion is used for materials which indicates distinct tensile and compressive characteristics. The numerical method presented in the paper can be utilized in evaluating the mining natural hazards through predicting the parameters, which determine the roof maintenance in the longwall working.One of the purposes of the numerical analysis was to draw attention to the possibilities that are currently created by specialized software as an important element accompanying the modern design process, which forms part of intelligent underground mining 4.0.
EN
Longwall mining is one of the most productive methods for extracting underground coal seams. Although the understanding of longwall mining-associated geotechnical mechanisms has been significantly improved that contributes to better ground control, roof rock/top coal fall ahead of support (roof fall) has not been fully understood that causes severe damage to equipment and casualty at face. Empirical, theoretical and modelling methods were successfully used in past studies to understand the mechanisms driving roof fall; however, key mechanisms and their interactions during the fall were not satisfactorily investigated due to limitation of each method. This study aims to gain a systematic understanding of roof fall mechanisms in longwall operation. A review of past studies on roof fall is implemented with emphasis on the principles of applied research methods. The study confirms that the interaction between roof strata, coal seam and face support largely controls roof fall while numerical modelling shows great potential in studying roof fall complex mechanisms. The paper’s findings provide mining engineers/scientists with a systematic understanding on roof fall from which more effective roof control strategies can be further developed.
PL
Stopień wykorzystania czasu kalendarzowego ścianowego kompleksu wydobywczego zasadniczo wpływa na wydajność tego systemu technicznego i jego efektywność ekonomiczną. W realizowanym w kompleksowo zmechanizowanym systemie ścianowym procesie wybierkowym czas, w którym kombajn ścianowy nie urabia jest, z punku widzenia efektywności tego przodka, czasem straconym. W technologii wydobycia węgla zmechanizowanymi kompleksami ścianowymi występują przerwy w urabianiu wywołane różnymi przyczynami, w tym koniecznymi przerwami wynikającymi w technologii i własności urządzeń kompleksu ścianowego. W artykule przedstawiono strukturę czasu kalendarzowego ściany i poddano analizie źródła występowania strat czasu efektywnego ściany czyli czasu w którym prowadzone jest urabianie. Wskazano przy tym na trzy podstawowe obszary występowania strat czasu efektywnego w czasie kalendarzowym czyli technologia górnicza, organizacja procesu wydobywczego i jakość oraz funkcjonalność wyposażenia technicznego kompleksu ścianowego.
EN
Degree of calendar time use in fully mechanized Longwall system has fundamental affect for this system capacity and its efficiency. Extraction process realized by fully mechanized longwall system time when cutting machine (shearer or plow) is not cutting is, in economical point of view, is not effective, wasted time. In coal extraction process realized by fully mechanized longwall complex are breaks in cutting as result of many different reasons. Some of those break have source in necessary in used mining technology and technical system constrains. In article is presented longwall face calendar time structure and analyzed sources of efficient time loses. Only cutting time as a part of calendar time is efficient. Three mine, different group of efficient time loses as mining technology, extraction process management or longwall equipment quality (reliability) and maintenance needs are definied.
EN
This paper describes the concept of controlling the advancement speed of the shearer, the objective of which is to eliminate switching the devices off to the devices in the longwall and in the adjacent galleries. This is connected with the threshold limit value of 2% for the methane concentration in the air stream flowing out from the longwall heading, or 1% methane in the air flowing to the longwall. Equations were formulated which represent the emission of methane from the mined body of coal in the longwall and from the winnings on the conveyors in order to develop the numerical procedures enabling a computer simulation of the mining process with a longwall shearer and haulage of the winnings. The distribution model of air, methane and firedamp, and the model of the goaf and a methanometry method which already exist in the Ventgraph-Plus programme, and the model of the methane emission from the mined longwall body of coal, together with the model of the methane emission from the winnings on conveyors and the model of the logic circuit to calculate the required advancement speed of the shearer together all form a set that enables simulations of the control used for a longwall shearer in the mining process. This simulation provides a means for making a comparison of the output of the mining in the case of work using a control system for the speed advancement of the shearer and the mining performance without this circuit in a situation when switching the devices off occurs as a consequence of exceeding the 2% threshold limit value of the methane concentration. The algorithm to control a shearer developed for a computer simulation considers a simpler case, where the logic circuit only employs the methane concentration signal from a methane detector situated in the longwall gallery close to the longwall outlet.
PL
W pracy opisano koncepcję układu sterowania prędkością posuwu kombajnu, którego celem jest eliminacja wyłączeń napięcia zasilania urządzeń w ścianie i chodnikach przyległych związana z przekroczeniem progu 2% stężenia metanu w prądzie powietrza wypływającym z wyrobiska ścianowego lub 1% w powietrzu dopływającym do ściany. Dla opracowania procedur numerycznych umożliwiających symulację komputerową procesu urabiania kombajnem ścianowym i odstawy urobku podano związki opisujące emisję metanu z urabianej calizny węglowej ściany i z urobku na przenośnikach. Razem z już istniejącymi w programie Ventgraph-Plus modelem rozpływu powietrza, metanu i gazów pożarowych, modelem zrobów i modelem metanometrii, model emisji metanu z urabianej calizny ściany, model emisji metanu z urobku na przenośnikach i model układu kalkulacyjnego obliczającego wymaganą prędkość posuwu kombajnu tworzą zestaw umożliwiający wykonanie symulacji sterowania kombajnem ścianowym w procesie urabiania. Symulacja ta pozwala na porównanie wydajności urabiania przy pracy z układem sterowania prędkością posuwu kombajnu i wydajności urabiania bez tego układu, gdy występują wyłączenia napięcia zasilania z powodu przekraczania progu 2 % stężenia metanu. Algorytm sterowania kombajnem utworzony dla symulacji komputerowej obejmuje prostszy przypadek, gdy układ kalkulacyjny wykorzystuje sygnał stężenia metanu tylko z metanomierza w chodniku nadścianowym w pobliżu wylotu ściany.
PL
Często pomijanym aspektem efektywności wydobycia węgla systemem ścianowym jest stopień wykorzystania dostępnego czasu pracy kompleksu ścianowego, którego miernikiem jest czas pracy maszyny urabiającej. Jednym z powodów postojów kombajnu są niezbędne operacje technologiczne na końcach ściany na styku z chodnikami przyścianowymi. Problemy operacyjne i technologiczne związane z obudową chodników i obudową skrzyżowań oraz operacjami technologicznymi na końcach ściany są źródłem poważnych strat czasu. W artykule przedstawiono propozycję zmiany podejścia do mechanizacji skrzyżowania ściana-chodnik.
EN
Availability of longwall system, measured by time on mining machine operation is often neglected aspect. Indispensable technical operations at the end of longwall panels at place of longwall contact with near-longwall roadways are often reason the shearer breakdown. Operational and technical problems associated with supporting the roadways and face-end are a source of significant losses of shearer operational time. Suggestion of changing the approach to mechanization of face-end supporting process is presented.
EN
This paper presents a methodology for modeling work of a coal shearer work in low longwall coal seams where the wall height does not exceed 1.5 m. In such conditions, an important issue is the process of loading the ore from shearer cutting drum on an armored face conveyor and selection of appropriate kinematic parameters to avoid choking. Discrete element method was used to model coal seam. This method allows for efficient simulation of physical systems composed of many separate components. Methods and algorithms based on existing theoretical models were developed to imitate coal cutting process. Main focus of analysis was put on coal stream movement for different variants of the shearer construction and kinematic parameters.
PL
W artykule przedstawiono metodykę modelowania pracy kombajnu ścianowego w niskich pokładach węglowych, w których wysokość ściany nie przekracza 1,5 m. W takich warunkach, istotnym problemem jest proces ładowania urobku na współpracujący z kombajnem przenośnik zgrzebłowy i dobór parametrów kinematycznych tak, aby nie doszło do zadławienia się organu. Ma to szczególne znaczenie w wyrobiskach niskich gdzie tak zwana furta ładowania jest wymiarowo/gabarytowo ograniczona. Do zamodelowania calizny wykorzystana została metoda elementów dyskretnych, pozwalająca na efektywne odzwierciedlenie układów fizycznych składających się z wielu odrębnych elementów. Opracowano metody i algorytmy pozwalające na imitację urabiania w oparciu o istniejące modele teoretyczne a główny nacisk położono na analizę ruchu strugi odspojonego urobku dla różnych wariantów pracy kombajnu i parametrów kinematycznych.
PL
W artykule przedstawiono budowę i ocenę predykcyjnego modelu klasyfikacyjnego dobowej energii sejsmicznej indukowanej eksploatacją ścianową węgla w partii XVI kopalni Piast. Model wykorzystuje dane o energii wstrząsów oraz podstawowe dane charakteryzujące front eksploatacji i wydobycie w tej partii w okresie od lipca 1987 do marca 2011. Dwustanową zmienną prognozowaną jest wystąpienie dobowej sumy energii wstrząsów w ścianie większej lub równej wartości progowej 105 J. Zastosowano trzy metody analityczne data mining: regresję logistyczną, sieci neuronowe i drzewa wzmacniane. Jako najlepszy dla celów prognozy wybrano model drzew wzmacnianych. Wyniki na próbie walidacyjnej pokazują jego wysoką zdolność predykcyjną, biorąc pod uwagę złożoność zjawiska. Wskazywać to może na przydatność zastosowanego modelu do konstrukcji bieżącej, krótkookresowej prognozy zagrożenia sejsmicznego.
EN
This article presents the development and validation of predictive regression models of longwall mining-induced seismicity, based on observations in 63 longwalls, in 12 seams, in the Bielszowice colliery in the Upper Silesian Coal Basin, which took place between 1992 and 2012. A predicted variable is the logarithm of the monthly sum of seismic energy induced in a longwall area. The set of predictors include seven quantitative and qualitative variables describing some mining and geological conditions and earlier seismicity in longwalls. Two machine learning methods have been used to develop the models: boosted regression trees and neural networks. Two types of model validation have been applied: on a random validation sample and on a time-based validation sample. The set of a few selected variables enabled nonlinear regression models to be built which gave relatively small prediction errors, taking the complex and strongly stochastic nature of the phenomenon into account. The article presents both the models of periodic forecasting for the following month as well as long-term forecasting.
PL
W artykule przedstawiono budowę i walidację predykcyjnych modeli regresyjnych sejsmiczności indukowanej eksploatacją w ścianie, opartych na obserwacjach w 63 ścianach kopalni Bielszowice prowadzonych w 12 pokładach w latach 1992-2012. Zmienna prognozowaną jest logarytm miesięcznej sumy energii sejsmicznej wstrząsów w ścianie. Zestaw predyktorów składa się z siedmiu zmiennych ilościowych i jakościowych opisujących wybrane czynniki górnicze i geologiczne w ścianach. Do budowy modeli zastosowano dwie metody uczenia się maszyn: drzewa wzmacniane oraz sieci neuronowe. Zastosowano dwa rodzaje walidacji modeli: na losowej próbie walidacyjnej oraz na czasowej próbie walidacyjnej. Zestaw kilku wybranych zmiennych pozwolił na zbudowanie nieliniowych modeli regresyjnych, które, biorąc pod uwagę złożoną i silnie stochastyczną naturę zjawiska, dają względnie małe błędy pro gnozy. W artykule przedstawiono zarówno modele do prognozy okresowej na kolejny miesiąc jak i do prognozy długoterminowej.
EN
Dilution is one of many challenges confronting professionals in mining and milling, and is perhaps one of the oldest. Longwall mining is one of the mining methods that is often affected by out-of-seam dilution (OSD). In this method, roof falls play a significant role in increasing OSD in the prop-free front of the face area. Thus, estimating the volume of roof fall can be extremely helpful to assess dilution of the run of mine coal without a sampling process. This paper presents the effect of exposed area geometry on potential roof falls using the 2D numerical modelling program FLAC. In this respect, a half-prolate ellipsoid was considered as the low stress level or plasticity zone under yield tension which roof material fall. Since FLAC software does not show roof falls in prop-free front of the face, a series of two-dimensional numerical models are developed using UDEC software. The comparison of the results of two numerical models clearly indicates that volumes of roof fall obtained by means of these methods are in good agreement with each other.
PL
Ścienianie warstw jest jednym z najpoważniejszych wyzwań stojących przed inżynierami górnikami i specjalistami z zakresu obróbki - jest to też jeden z najstarszych problemów. Wybieranie ścianowe jest metodą urabiania, w której często mamy do czynienia ze ścienianiem warstwy złoża. W metodzie tej strop odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu stabilności w tych rejonach przodka, gdzie nie zastosowano obudów. Dlatego też estymacja objętości zawału stropu może być pomocna przy obliczaniu ścieniania warstwy węgla bez konieczności próbkowania. W artykule tym przeanalizowano wpływ geometrii powierzchni odkrytych na potencjalny zawał stropu przy użyciu metod modelowania numerycznego z wykorzystaniem oprogramowania FLAC. Uzyskano wydłużoną elipsoidę jako model strefy niskich naprężeń lub strefę plastyczności przed zawałem stropu. Ponieważ oprogramowanie FLAC nie pokazuje zawałów stropu w strefie przodka, gdzie nie ma obudów, opracowano serię dwuwymiarowych modeli numerycznych, z wykorzystaniem oprogramowania UDEC. Porównanie wyników uzyskanych przy zastosowaniu obydwu modeli numerycznych wykazało, że objętości materiału stropu po zawale obliczone za pomocą tych dwóch metod wykazują dużą zgodność.
EN
Generally, the accurate determination of the stress in surrounding rock mass of underground miting area has an important role in stability and ground control. In this paper stress redistribution around the longwall face has been studied using passive seismic velocity tomography based on Simultaneous Iterativa Reconstructive Technique (SIRT) and Sequential Gaussian Simulation (SGS). The mining-induced microseismic events are used as a passive source. Since such sources are used, the ray coverage is insufficient and in order to resolve this deficiency, the wave velocity is estimated in a denser network and by the SGS method. Consequently the three-dimensional images of wave velocity are created and sliced into the coal seam. To analyze the variations of stress around the panel during the study period, these images are interpreted. Results show that the state of stress redistribution around the longwall panel can be deduced from these velocity images. In addition, movements of the stressed zones, including front and side abutments and the goaf area, along the longwall face are evident. The applied approach illustrated in this paper can be used as a useful method to monitoring the stress changes around the longwall face continuously. His can have significant safety implications and contribute to improvements in operational productivity.
PL
Dokładne określenie naprężeń górotworu w warstwach otaczających wyrobiska podziemne ma podstawowe znaczenie dla stabilności i zabezpieczenia powierzchni. W artykule tym zbadano rozkłady naprężeń wokół przodka ścianowego przy wykorzystaniu tomografii pola prędkości, w oparciu o techniki rekonstrukcji przy równoczesnych iteracjach i sekwencyjnej symulacji Gaussa (SSG). Drobne wydarzenia mikrosejsmiczne wykorzystane zostały jako źródła bierne. Z uwagi na wykorzystanie takich źródeł, zasięg promieni jest niewystarczający, dlatego też prędkość fali określana jest przy użyciu gęstszej siatki i w oparciu o metody sekwencyjnej symulacji Gaussa. W rezultacie otrzymujemy trójwymiarowe obrazy prędkości fali, które następnie „narzucane” są warstwami na pokład węgla. Określenie naprężenia wokół pola w trakcie badania wymaga interpretacji tych obrazów. Wyniki wskazują, że rozkład stanu naprężenia wokół ściany można określić na podstawie obrazów prędkości. Ponadto, uwidaczniają się ruchy stref podlegających naprężeniom, w tym warstw sąsiadujących przednich i bocznych oraz obszaru samego wyrobiska wzdłuż przodka ściany. Zastosowane podejście może zostać wykorzystane jako skuteczna metoda bieżącego monitorowania zmian naprężeń w rejonie ściany. Ma to poważne znaczenie z punktu widzenia bezpieczeństwa pracy, a co za tym idzie przyczynia się do podniesienia wydobycia.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.