Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Archives of Mining Sciences

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: nacisk na spąg

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Modelling of powered roof support cooperation with the floor of low bearing capacity in the aspect of shaping the section design

Markowicz J., Rajwa S., Szweda S.

Archives of Mining Sciences

2017

Vol. 62, no. 1

177--188

The problem of cooperation of powered roof support with the floor in the aspect of shaping its design is presented. From the analysis of the simplifying assumptions considered so far in the methods for determination of roof support’s base pressure on the floor, it results that they are not satisfied in the case of bases of the catamaran type, commonly used in currently manufactured roof supports. Model of cooperation of the base lying on the floor, prepared by the finite elements method is described and the results of computer simulation of the base action on the floor are given. Considering the results of numerical analyses, the factors influencing the pressure distribution of the base on the floor as well as its maximal value, have been identified.

W artykule przedstawiono zagadnienie współpracy sekcji obudowy zmechanizowanej ze spągiem o małej nośności w aspekcie kształtowania jej postaci konstrukcyjnej. Dotychczas stosowane metody analitycznego, bądź doświadczalnego wyznaczania nacisku spągnicy na spąg były adekwatne do postaci konstrukcyjnej sekcji obudowy zmechanizowanej charakteryzującej się spągnicami dzielonymi. Omówiono założenia upraszczające przyjmowane w metodzie Jacksona, traktujące zespół spągnic sekcji jako ciało idealnie sztywne spoczywające na sprężystym podłożu. Opisano również przykłady modelowania współpracy spągnicy sekcji obudowy zmechanizowanej ze spągiem, w których problem interakcji spągnicy i spągu potraktowano jako zadanie płaskie, przyjmując liniowo sprężystą charakterystykę spągu. Na Rys. 1 i 2 przedstawiono odkształcone modele spągnicy spoczywającej na węglowym spągu oraz rozkład nacisku spągnicy na spąg. Modele spągnicy, zbudowane metodą elementów skończonych, złożone były z elementów powłokowych o zmiennej grubości. Jakkolwiek stosowanie płaskich modeli interakcji spągnicy i spągu umożliwiło analizę rozkładu nacisku spągnicy na spąg, to modele te nie są adekwatne w przypadku spągnic typu katamaran, gdyż nie można przyjąć założenia niezależnego schematu obciążenia każdej ze spągnic. Wyniki pomiarów, wykonanych w wyrobisku ścianowym, jak również na stanowisku badawczym uzasadniają konieczność modelowania współpracy spągnicy ze spągiem z wykorzystaniem modeli przestrzennych. Model geometryczny spągnicy sekcji obudowy zmechanizowanej typu BW 16/34 POz i spągu, z podziałem na elementy skończone przedstawiono na Rys. 3. Model spągnicy wiernie odwzorowuje jej postać geometryczną, łącznie z nakładkami wzmacniającymi najbardziej wytężone obszary spągnicy. Przyjęto sprężysto-plastyczną charakterystykę spągu z liniowym umocnieniem (Rys. 4). Przykładowe obciążenie zewnętrzne spągnicy (Tabela 1) przedstawiono na Rys. 5. Wykresy zamieszczone na Rys. 6-10 świadczą o istotnie różnych rozkładach nacisku lewej i prawej części spągnicy na spąg. Przeprowadzone symulacje komputerowe umożliwiły zidentyfikowanie czynników istotnie wpływających na współpracę spągnicy ze spągiem. Spośród czynników zależnych od projektanta sekcji na uwagę zasługuje jej postać konstrukcyjna. Projektując sekcję należy dążyć do uzyskania równomiernego rozkładu nacisku na powierzchni spągnicy, co jest równoznaczne z wymuszeniem zwrotu składowej poziomej obciążenia sekcji w stronę zawału. Zwrot tej siły, zależny między innymi, od względnych przemieszczeń stropnicy i stropu można kształtować poprzez odpowiednie zaprojektowanie toru ruchu stropnicy. W podsumowaniu stwierdzono, że postać konstrukcyjna sekcji powinna podczas konwergencji stropu, wymuszać zwrot siły tarcia w stronę zawału. Ponadto podporność wstępną i roboczą sekcji należy ustalić na możliwie najniższym poziomie, zapewniającym jednakże poprawną współpracę sekcji ze stropem wyrobiska. Należy również dążyć do zaprojektowania spągnicy o możliwie największej powierzchni kontaktu ze spągiem poprzez jej maksymalne wydłużenie w kierunku czoła ściany. W przypadku słabych spągów należy rozważyć możliwość zastosowania sekcji dwuszeregowych z lemniskatowym prowadzeniem stropnicy zamiast sekcji jednoszeregowych z uwagi na korzystniejszy rozkład nacisku na spąg w tych sekcjach.

Experimental tests of parameters characterizing the cooperation of powered roof support base and floor of low bearing capacity

Markowicz J., Rajwa S., Szweda S.

Archives of Mining Sciences

2016

Vol. 61, no. 4

937--948

Results of experimental tests aiming at determination of base pressure on the floor, carried out within “Geosoft” project, are presented. The tests included stand tests carried out with use of unique measuring instrumentation and special hydraulic cushion as well as tests of load of roof support set to load in operating longwall panel. The measurement results confirmed the necessity to consider the 3D model of cooperation of base and floor. Factors having impact on distribution of base pressure on the floor and its maximal value were identified, taking into account the test results.

W artykule przedstawiono zagadnienie eksperymentalnego wyznaczania parametrów charakteryzujących współpracę spągnicy sekcji obudowy zmechanizowanej ze spągiem o małej nośności. Doświadczalna analiza współpracy spągnicy typu katamaran ze spągiem była przedmiotem badań zrealizowanych w ramach międzynarodowego projektu badawczego pt.: “Geomechanika słabych spągów i ociosów” o akronimie GEOSOFT (Geosoft, 2013) współfinansowanego przez Fundusz Badawczy dla Węgla i Stali. Przeprowadzono badania laboratoryjne z wykorzystaniem specjalnie do tego celu skonstruowanej i oprzyrządowanej sekcji obudowy zmechanizowanej typu BW 16/34 POz. Oprzyrządowanie sekcji stanowił układ pomiarowy umożliwiający monitorowanie, wizualizację, a także archiwizację ciśnienia w stojakach sekcji i w siłowniku podpory stropnicy (Rys. 3), cech geometrycznych sekcji (Rys. 4) oraz odkształceń w wybranych punktach elementów sekcji (Rys. 5). Badania laboratoryjne sekcji obudowy BW 16/34 POz przeprowadzono na stanowisku badawczym umożliwiającym obciążanie sekcji poprzez aktywny ruch stropu. Celem modelowania nośności spągu sekcję posadowiono na „poduszce hydraulicznej” (Rys. 7)zbudowanej z 24 siłowników o indywidualnie regulowanych nastawach. Wysokość sekcji rozpartej w stanowisku mieściła się w zakresie wysokości stosowania sekcji w ścianach, w których zaplanowano pomiary dołowe. Stwierdzono, że nawet w przypadku symetrycznego podparcia stropnicy (Rys. 8) obciążenie spągnicy jest niesymetryczne. Zarejestrowany niesymetryczny rozkład nacisku spągnicy na spąg nie został spowodowany ani niesymetrycznym obciążeniem stropnicy, ani nierównomiernym rozkładem nastaw bloków zaworowych w siłownikach poduszki hydraulicznej. Lokalizację miejsca badań dołowych przedstawiono na Rys. 9. Na rysunku 10 przedstawiono wykresy zmian ciśnienia w stojaku lewym i prawym sekcji zarejestrowane podczas biegu ściany. Stwierdzono, że chwilowe obciążenie sekcji jest niesymetryczne, a wartości ciśnienia w stojakach podczas poszczególnych cykli różnią się istotnie. Należy zaznaczyć, że podczas normalnego biegu ściany nie zauważono przejawów niszczenia struktury skał spągowych. Analizując procentowy rozkład obszaru kontaktu spągnicy ze spągiem wyznaczony na podstawie pomiarów w wyrobisku (Rys. 11) stwierdzono, że w przypadku niezawodnionego spągu o małej nośności współpraca spągnicy ze spągiem w tych warunkach jest korzystna, zarówno w aspekcie podporności sekcji, jak również wytężenia podstawowych jej elementów. Wyniki pomiarów, wykonanych w wyrobisku ścianowym, jak również na stanowisku badawczym uzasadniają konieczność modelowania współpracy spągnicy ze spągiem z wykorzystaniem modeli przestrzennych. Przeprowadzone badania stanowiskowe i dołowe umożliwiły zidentyfikowanie czynników istotnie wpływających na współpracę spągnicy ze spągiem.