W artykule opisano system filarowego wybierania pokładu węgla kamiennego, dawniej powszechnie stosowany w górnictwie. Przedstawiono rozwój mechanizacji robót górniczych i odstawy urobku. Opisano stosowane dawniej sposoby wykonywania robót strzałowych przy wybieraniu pokładu. Ważnym czynnikiem podczas prowadzenia podziemnej eksploatacji węgla jest wentylacja wyrobisk. Omówiono rodzaje dawniej stosowanych metod wentylacyjnych w górnictwie. Filarowy system wybierania węgla wykorzystywany był w kopalniach na Śląsku przez cały wiek XIX i w początkach XX w., a w niektórych kopalniach jeszcze w latach 60. XX w. W połowie XX w. system filarowo-zabierkowy został wyparty przez ścianowy system wybierania węgla.
EN
In the second half of the 18th century, coal was mined in the Upper Silesian Coal Basin using an inefficient and dangerous system of extraction galleries. In order to increase the output, the pillar system was introduced, which by the beginning of the 19th century was already used in all Silesian mines. Exploitation of the pillar system required cutting the seam with pillar galleries that ran perpendicular to the main gallery. The pillars were picked by means of shortwalls along the ascent of the seam, at a height equal to the thickness of the seam (up to 10 m), until 1951, when the regulations [11] limited it to 4 m. In order to separate from the neighbouring, already selected pillar, the roof was supported by a narrow strip of raw coal, 0.8-1.3 m wide, or by densely placed racks, the so-called organs. Initially manual: cutting, mining, loading and transporting coal, these were gradually replaced by more efficient methods. The 19th century saw the introduction of dynamite and electric igniters, pneumatic drills and percussion hammers, and pole and chain chipmakers, and in the 20th century conveyors with shock chutes, belt conveyors and scraper conveyors were introduced. The problem was ventilation of the pillar pits. The pits could be ventilated by diffusion over a length of 6-10 m, and up to 30 m in non-gas fields. Longer workings were ventilated using brazing fans or special fairings. In Silesia, pillar systems were used throughout the 19th century and into the early 20th century, and in some mines as late as the 1960s. In the middle of the 20th century, the pillar-and-shortwalls system was replaced by the longwall system.
W artykule przedstawiono poparte przykładem zastosowania mobilnego wozu wielofunkcyjnego MWW-ROBOKOP, wykorzystywanego przy drążeniu i utrzymaniu podziemnych wyrobisk górniczych. Pokazano też wielofunkcyjność maszyny wynikającą z zastosowania wymiennego osprzętu pozwalającego na wykonywanie prac pomocniczych związanych z transportem materiałów, wydobyciem i odstawą urobku, przebudową tras kolejek podwieszanych oraz zabudową łuków obudowy. Zaprezentowano efekty wdrożenia urządzenia w rzeczywistych warunkach pracy, ze wskazaniem zalet nowo powstałego rozwiązania technicznego.
EN
The reduction of the employed crew and the improvement of efficiency concerning the extra work provoked the mine management to develop a new mobile machine with the manufacturer. This mobile machine will be used for all work related to the maintenance of excavations. Due to the increase in the depth of exploitation, a large amount of support work increases the number of works related to the maintenance of excavations and, consequently, the involvement of more significant staff. The MWW-ROBOCOP mobile multifunction car was created to increase efficiency and increase work comfort through the use of low mechanization or the possibility of commuting in all conditions of the underground mine. The complexity of the additional accessories used in MWW-ROBOCOP makes it versatile, not only as an auxiliary machine but also as a universal transport device. It does not require a track, can carry out the necessary materials to the worksite, and does not require particular excavation for inspection and repair.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This study was conducted to assess the radiological impacts of mining activities in mechanized and non-mechanized mining sites in order to build up database records for non-nuclear industries. Measurements of 226Ra, 226Th and 40K in 50 soil samples collected from these sites were carried out using gamma spectrometry system. The investigations showed that the highest concentrations of these radionuclides were 32, 37 and 648 Bq/kg, respectively . The average values in the mechanized region were 16±7, 22±9 and 366±148 Bq/kg, respectively, while in non-mechanized region they were 9±4, 12±6 and 111±68 Bq/kg, respectively. Spearman’s rank correlation test resulted in signifcant correlations (at 0.01 level) between 226Ra and 232Th (0.6) and 40K (0.8) in the mechanized region, while 232Th correlated with 40K (0.445) in the non-mechanized region. At 0.05 level, only 232Th is correlated with 40K in mechanized area (0.58). Between the two groups, only 40K in the mechanized area showed signifcant correlation to 232Th in the non-mechanized area (0.497) at 0.05 level. The 226Ra/232Th ratios were 0.88±0.66 and 0.77±0.23 in the two regions, while 226Ra/40K ratios were much lower than natural. This is attributed to weathering and metrological conditions rather than mining activity. Some radiological parameters were assessed displayed in general, signifcantly low values when compared with average global and recommended values. It can be concluded that both mechanized mining and non-mechanized mining do not signifcantly alter the levels of natural radioactive elements and do not give rise to a signifcant radiation exposure for the mining workers or population.
Podziemna eksploatacja pokładów cienkich, czyli takich o miąższości do 1,6 m związana jest z szeregiem ograniczeń i trudności, stąd zazwyczaj eksploatowane są dopiero po wybraniu złóż bardziej opłacalnych ekonomicznie czyli średnich i grubych lub gdy jest to wymagane ze względów bezpieczeństwa. Jednak wyczerpywanie złóż węgla kamiennego przemawia za ich eksploatacją. Duże zróżnicowane warunków było przyczyną powstania wielu metod i systemów eksploatacji. W artykule skupiono się na ścianowych systemach eksploatacji tych pokładów. Przedstawiono najważniejsze założenia i zalety eksploatacji ścianowej oraz omówiono stosowane maszyny urabiające stanowiące kluczowy element systemów mechanizacyjnych. Zwrócono również uwagę na nie stosowane w Polsce rozwiązania kombajnów i statycznych strugów węglowych. Na koniec przytoczono krótko innowacyjne rozwiązanie kompleksu ścianowego wyposażonego w kombajn jednoorganowy do pracy w ścianach od 1,0 m do 1,6 m. Natomiast pozostałe wybrane metody omówiono w artykule „Maszyny urabiające w wybranych metodach eksploatacji cienkich pokładów węgla kamiennego”.
EN
The underground exploitation of thin seams, ie. seams with the thickness of up to 1.6 m, is associated with a numerous limitations and difficulties, therefore they are usually exploited only after selecting deposits that are more economically viable, ie. medium and thick ones, or when it is required for the safety reasons. However, the depletion of hard coal deposits argues in favour of their exploitation. The wide variety of conditions has led to the development of many methods and systems of exploitation. The article focuses on longwall systems of exploitation of these seams. The most important assumptions and advantages of wall exploitation were presented and the mining machines used as a crucial element of the mechanization systems were discussed. Attention was also paid to the solutions of shearers and coal plows not used in Poland. Finally, an innovative solution of a longwall system equipped with a single-cutting head longwall shearer working in walls from 1.0 to 1.6 m was briefly presented. The longwall systems were discussed in the article of " Cutting machines in selected methods of exploitation of thin seams of hard coal.
Przy projektowaniu skipów górniczych wykonuje się obliczenia zmęczeniowe cięgieł nośnych, dotyczące zmiennych obciążeń statycznych. Mimo to uszkodzenia zmęczeniowe cięgieł, zwłaszcza przy skipach o dużej ładowności, nie są sporadyczne, czego główną przyczyną są drgania poprzeczne skipów związane z ich użytkowaniem w szybach. Te drgania są bardzo trudne do redukcji w ruchu szybowym, w związku z czym użytkownicy skipów górniczych oczekują, aby projektowe obliczenia zmęczeniowe cięgieł dotyczyły także takich drgań. Jednak, mimo podejmowanych prób, nie dopracowano się dotychczas wiarygodnej metody oczekiwanych obliczeń, która jest nadal aktualnym wyzwaniem dla naukowo-badawczego zaplecza przemysłu wydobywczego. Niniejsza praca dotyczy tego wyzwania, a inspiracją do jego podjęcia były doświadczenia poznawcze uzyskane w diagnostycznych badaniach [1] naprężeń w cięgłach skipów, przedstawione w poprzednim rozdziale tej monografii.
EN
When designing mining skips, fatigue calculations of carrying pull rods for static load variables are per-formed. In spite of this, the fatigue failures of carrying pull rods, especially in high payload skips, is not sporadic, which is mainly due to the transverse vibrations of the skips associated with their use in the shafts. These vibrations are very difficult to reduce in shaft motion, so users of mining skips expect that the fatigue design of tie rods also involves such vibrations. However, in spite of the attempts ma-de, the reliable method of expected calculations has not yet been developed, which is still a current challenge for the mining industry’s research and development background. This paper deals with this challenge, and the inspiration for it was the cognitive experience gained in diagnostic studies [1] of stresses in carrying pull rods, presented in the previous chapter of this monograph.
Due to a number of advantages, mechanized longwall systems are applied to exploit seams characterized by a wide range of thicknesses. In the case of thin seams as well as thin and highly inclined ones, there are numerous solutions for longwall shearers that allow for the exploitation of coal seams with a minimum thickness of 0.4 m and a gradient of up to 85°. The article focuses on longwall systems designed for such seam mining. The most important assumptions and advantages of longwall exploitation are presented, and mining machines that are key elements of mechanized longwall systems are discussed. Attention has also been drawn to the various solutions of shearers that are currently used on the domestic market. A wide range of available solutions allowed for distinguishing and presenting ten types of shearers.
PL
Zmechanizowane kompleksy ścianowe ze względu na ich wiele zalet stosowane są do eksploatacji pokładów z dużej rozpiętości miąższości. W przypadku pokładów cienkich oraz cienkich i silnie nachylonych można wyróżnić wiele odmiennych rozwiązań kombajnów ścianowych pozwalających na eksploatację węgla z pokładów o grubości od 0,4 m i przy nachyleniu podłużnym do 85°. W artykule skupiono się na ścianowych systemach eksploatacji tych pokładów. Przedstawiono najważniejsze założenia i zalety eksploatacji ścianowej oraz omówiono stosowane maszyny urabiające stanowiące kluczowy element ścianowych systemów mechanizacyjnych. Zwrócono również uwagę na rozwiązania kombajnów, które obecnie nie są stosowane na rynku krajowym. Szeroka gama dostępnych rozwiązań pozwoliła wyróżnić i zaprezentować dziesięć typów kombajnów.
Zmechanizowane kompleksy ścianowe ze względu na ich wiele zalet stosowane są do eksploatacji pokładów z dużej rozpiętości miąższości. W przypadku pokładów cienkich oraz cienkich i silnie nachylonych można wyróżnić wiele odmiennych rozwiązań kombajnów ścianowych pozwalających na eksploatację węgla z pokładów o grubości od 0,4 m i przy nachyleniu podłużnym do 85°. W artykule skupiono się na ścianowych systemach eksploatacji tych pokładów. Przedstawiono najważniejsze założenia i zalety eksploatacji ścianowej oraz omówiono stosowane maszyny urabiające stanowiące kluczowy element ścianowych systemów mechanizacyjnych. Zwrócono również uwagę na rozwiązania kombajnów, które obecnie nie są stosowane na rynku krajowym. Szeroka gama dostępnych rozwiązań pozwoliła wyróżnić i zaprezentować dziesięć typów kombajnów.
EN
Due to a number of advantages, mechanized longwall systems are applied to exploit seams characterized by a wide range of thicknesses. In the case of thin seams as well as thin and highly inclined ones, there are numerous solutions for longwall shearers that allow for the exploitation of coal seams with a minimum thickness of 0.4 m and a gradient of up to 85°. The article focuses on longwall systems designed for such seam mining. The most important assumptions and advantages of longwall exploitation are presented, and mining machines that are key elements of mechanized longwall systems are discussed. Attention has also been drawn to the various solutions of shearers that are currently used on the domestic market. A wide range of available solutions allowed for distinguishing and presenting ten types of shearers.
W artykule przedstawiono wkład Zakładu Inżynierii Mechanicznej i Elektrycznej KGHM CUPRUM w rozwój i podnoszenie poziomu technicznego górnictwa rud miedzi oraz w rozwiązywanie problemów bieżących i wyznaczanie kierunków rozwoju KGHM Polska Miedź S.A.
EN
The article presents the contribution of the Department of Mechanical and Electrical Engineering of KGHM CUPRUM in the development and improvement of the technical level of copper ore mining and in solving current problems and determining the directions of development of KGHM Polska Miedz SA.
Tadeusz Szwajca przepracował w górnictwie 30 lat. Zamiast iść na przysługującą mu emeryturę, zabrał się za tworzenie własnej firmy. Nazwał ją Stosowanie Maszyn. Efekt po dwudziestu latach jest taki, że firma dobrze prosperuje i wciąż się rozwija, a wynalazkami właściciela zainteresowane są zagraniczne firmy. W naszym kraju rozwiązania konstrukcyjne Tadeusza Szwajcy są pozytywnie oceniane przez górników, ale nie znajdują uznania u decydentów zarządzających zakupami.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano wóz wiertniczy MWW-1z produkowany przez Zakłady Mechaniczne Bumar Łabędy S.A., według dokumentacji Instytutu Techniki Górniczej KOMAG. Całość prac badawczo-wdrożeniowych zrealizowano w ramach projektu celowego dofinansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Przedstawiono budowę, zasadę działania i podstawowe parametry techniczne wozu wiertniczego, zwracając szczególną uwagę na szereg użytkowych i nowatorskich rozwiązań, usprawniających pracę załogi w przodku. Charakterystycznymi cechami wozu są: jego mała szerokość wynosząca 1000 mm, układ napełniania i opróżniania zbiornika z zastosowaniem tej samej pompy, oddzielne układy jazdy, wiercenia i stabilizacji maszyny i zmiennik prędkości jazdy. Wóz wiertniczy ma dużą siłę pociągową, a wydajność układu pompowego pozwala na współpracę z wiertarkami obrotowo-udarowymi lub obrotowymi.
EN
MWW-1z drilling jumbo manufactured by Bumar Labedy Mechanical Works, JSC according to documentation of the KOMAG Institute of Mining Technology was presented in the paper. All research-and- implementation work was realized within targeted project financed by the Ministry of Science and Higher Education. Design, principle of operation and basic technical parameters of the drilling jumbo were presented, paying special attention to a series of usage and innovative solutions, which improve work of the personnel in the face end. There are the following characteristic features of the drilling jumbo: narrow width equal to 1000 mm, system for filling and emptying of tank with use of one pump, separate systems of drive, drilling and stabilization of machine and speed changer. Drilling jumbo has high pulling force and output of pump system enables cooperation with rotary-percussive drills or rotary drills.
W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych nagrzewania się oleju smarującego przekładnie zębate o uzębieniu niestandardowym i porównano je z wynikami uzyskanymi dla przekładni z kołami o zarysie odniesienia zgodnym z powszechnie stosowaną normą PN-M-88503:1992. Na podstawie pomiarów na stanowisku mocy zamkniętej stwierdzono wyższe przyrosty temperatury oleju dla przekładni o uzębieniu wysokim.
EN
The results of experimental studies on heating of lubricating oil used for non-standard profile toothed gears have been discussed in the paper and then compared with the results achieved for tooth profiles made according to the commonly used standard PN-M-88503:1992. On the basis of the measurements carried out at a closed power test stand there have been proven the higher temperature rises of lubricating oil for gears with a high tooth profile.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawione zostały wyzwania i kierunki, jakie stoją przed techniką górniczą, ażeby sprostać kryteriom postawionym przez program Unii Europejskiej ,,Czyste technologie węglowe''. Omówiono wpływ rozwoju technologii ścianowej na wielkość wydobycia oraz scharakteryzowano bazę zasobów w Polsce. Omówiono istniejący poziom techniczny w zakresie stosowania i wykorzystania maszyn ścianowych oraz zaprezentowano tendencje rozwojowe w kombajnowej technologii ścianowej oraz wyzwania i tendencje rozwojowe w mechanizacji górnictwa węgla kamiennego.
EN
Challenges and trends, which mining technology has to face to meet the criteria of the European Union programme "Clean coal technologies'; were presented in the paper. Impact of development of longwall technology on a size of output was discussed and base of resources in Poland was characterized. Existing technological level as regards the use of longwall machines was discussed and development tendencies as regards longwall shearer technology as well as challenges and development tendencies as regards mechanization of hard coal mining industry were presented.
At work a structure was presented to the new structural form of the metal coupling about the great torsion susceptibility and description of the research stands and methodology of determining its dynamic characteristics and also to get research findings determining exchanged characterizations which were presented.
PL
W pracy przedstawiono budowę nowej postaci konstrukcyjnej metalowego sprzęgła o dużej podatności skrętnej. Zamieszczono również opis stanowiska badawczego i metodykę wyznaczania jego charakterystyk dynamicznych. Zaprezentowano także uzyskane wyniki badań, pozwalające na wyznaczenie wymienionych charakterystyk.
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu metalowego sprzęgła podatnego skrętnie na impulsowe obciążenie układu napędowego maszyny roboczej. Badania przeprowadzono na stanowisku badawczym, stanowiącym doświadczalny układ napędowy z zamontowanym badanym sprzęgłem podatnym.
EN
The results of research on impact of a torsion susceptible coupling made of metal on impulse load of a drive system of a machine have been presented in the paper. The tests have been carried out at a test stand containing an experimental drive system including a mounted coupling to be tested.
W artykule przedstawiono zagadnienia doboru metod sterowania i przemienników częstotliwości dla zapewnienia zsynchronizowanej pracy silników napędu jazdy koparki i zwałowarki oraz w dwubębnowym napędzie czołowym przenośnika o regulowanej prędkości taśmy. Zastosowane metody sterowania zapewnią dużą sprawność i jednakowe obciążenia silników w stanach dynamicznych i statycznych. Zastosowane w napędach energooszczędne silniki klatkowe sterowane są wektorowymi lub skalarnymi przemiennikami częstotliwości zasilanymi z sieci izolowanej IT - 3x500 V. Maszyny górnicze z napędami sterowanymi omawianymi metodami coraz powszechniej są stosowane w kopalni Konin i Bełchatów.
EN
Modern drive solutions of basic machines: excavators, spreader, and conveyor belts for surface brown coal mine as well as control methods of systems are here presented. AC motor drives are controlled by advanced frequency converters in which scalar or vector control strategies are implemented. The solution of the methods multi-motor drive system is discussed on the basis of the system of conveyors with regulated speed and excavator with four stiff fixed caterpillars. Machines where described control methods are implemented work in brown coal mine Konin and Bełchatów.
W pracy przedstawiono kryteria główne i związane z nimi kryteria szczegółowe (subkryteria), które zostały opracowane na potrzeby oceny ścianowych systemów mechanizacyjnych w aspekcie ich innowacyjności. W celu zapewnienia najwyższego poziomu obiektywizmu zastosowano Analizę Hierarchiczną Problemu (AHP), która należy do metod oceny grupowej wielokryterialnej z oceną istotności kryteriów oceny. Wykorzystanie kryteriów do założonego celu wymagało przeprowadzenia serii porównań parami, dokonanych przez zespół doświadczonych ekspertów, w efekcie czego uzyskano liczbową miarę ważności analizowanych elementów. Niniejsza praca jest pierwsza w cyklu 3 artykułów dotyczących problematyki oceny innowacyjności ścianowych systemów mechanizacyjnych.
EN
The main criteria and related to them the detailed ones (subcriteria), which have been developed for needs of evaluation of longwall mechanization systems regarding their innovativeness, have been presented in the paper. To provide for the highest level of objectivity, the Hierarchical Problem Analysis (Polish abbreviation AHP) has been used. This method belongs to methods of multi-criteria group evaluation including assessment of essence of evaluation criteria. A use of criteria for this aim, required to perform series of comparisons in pairs made by a team of experienced people. As a result, a numerical measure of significance of the elements being analysed, has been obtained. This paper is the first one within the series of 3 papers relating to problems of assessment of innovativeness of the longwall mechanization systems.
W pracy przedstawiono ocenę ścianowych systemów mechanizacyjnych stosowanych w pokładach poziomych i słabo nachylonych w aspekcie innowacyjności, którą przeprowadzono na podstawie porównania poszczególnych elementów zdefiniowanej struktury hierarchicznej problemu zgodnie z przyjętą procedurą metody AHP. Oceny dokonano na podstawie wzajemnego porównania przez ekspertów wariantów technologii pod kątem względnej ważności w odniesieniu do elementu znajdującego się na poziomie bezpośrednio wyższym (kryteria szczegółowe). W oparciu o uzyskane dane dokonano hierarchizacji ścianowych systemów mechanizacyjnych stosowanych w pokładach poziomych i słabo nachylonych w aspekcie szeroko pojętej innowacyjności.
EN
An evaluation of mechanized longwall systems used at horizontal and flat seams regarding their innovativeness has been presented in the paper. The evaluation was made on the basis of comparison of respective elements of defined hierarchic structure of the problem according to the established procedure of the AHP method. The experts made the evaluation based on the comparison of the versions of technologies in use regarding a relative significance with reference to an element being at directly higher level (detailed criteria). On the basis of the data achieved, a hierarchic classification of mechanized longwall systems used at horizontal and flat seams regarding their innovativeness widely understood has been made.
W pracy scharakteryzowano systemy automatyki maszyn i urządzeń stosowanych w ścianowych systemach mechanizacyjnych w górnictwie światowym. Przedstawiono ocenę tych systemów w aspekcie innowacyjności, którą przeprowadzono na podstawie porównania poszczególnych elementów zdefiniowanej struktury hierarchicznej problemu zgodnie z przyjętą procedurą metody AHP. W oparciu o ocenę przeprowadzoną przez grupę ekspertów dokonano hierarchizacji systemów automatyki ścianowych systemów mechanizacyjnych w aspekcie szeroko pojętej innowacyjności. Niniejsza praca kończy cykl 3 artykułów poświęconych problematyce innowacyjności ścianowych systemów mechanizacyjnych.
EN
Automatic systems of machines and devices used in mechanized longwall systems in the world mining have been characterized in the paper. The evaluation of these systems has been made regarding their innovativeness. The evaluation was made on the basis of a comparison of individual elements of a defined hierarchic structure of the issue according to the established procedure of the AHP method. On the basis of the evaluation made by a group of experts, there has been made a hierarchisation of the automatic systems of machines and devices used in mechanized longwall systems regarding their innovativeness widely understood. This work finishes a series of 3 papers devoted to innovativeness of the longwall mechanized systems.
W artykule przedstawiono wyniki badań sił występujących w taśmie przenośnika taśmowego w układzie napędowym jedno- i dwubębnowych podczas zmiennego obciążenia urobkiem oraz w warunkach rozruchu i hamowania. Uzyskane rezultaty pozwalają na ocenę prawidłowości pracy wielosilnikowego układu napędowego głównie z punktu widzenia współpracy bębna napędowego i taśmy.
EN
The results of the research on the forces occurring in a conveyor belt working in one-drive and two-drums system at variable load with mined rock and under conditions of starting and braking have been presented in the paper. The results which had been obtained allowed a correctness of working of a multi-motor drive system to be evaluated regarding mainly the operation of a driving drum and a conveyor belt.
W celu określenia dalszego kierunku rozwoju stosowanej techniki ścianowej niezbędna jest ocena jej aktualnego stanu, zarówno w kraju, jak i zagranicą. W związku z tym przedstawiono w pracy trendy rozwoju techniki ścianowej na przestrzeni ostatnich kilku lat. Dobrym przykładem jest tutaj górnictwo podziemne węgla kamiennego w USA. Analiza stanu dzisiejszej techniki ścianowej prowadzi do wniosków zamieszczonych w części końcowej artykułu.
EN
To determine a future course of development of a longwall technology just being used, it is necessary to assess its state of the art both domestically and abroad. Therefore there have been presented in the paper the trends in development of a longwall technology over a span of the last few years. A good example is here the underground coal mining in the USA. The analysis of the contemporary state of the art of the longwall technology has led to the conclusions being presented at the end of this paper.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.