Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Study on pressure relief mechanism of hydraulic support in working face under directional roof crack

Zhang Jun, Liu Jianning, Wang Yajun, Yang Gang, Hou Shilin, Wang Yuanjun, He Manchao, Yang Jun

Archives of Mining Sciences

|

2023

|

Vol. 68, no. 1

103--123

EN

When mining coal from the working face, the main roof withstands the overlying strata. The main roof’s first weighting and periodic weighting may cause accidents, such as crushing the working face hydraulic supports. A mechanical model of the main roof was constructed, and the contributing factors of first and periodic weights on the main roof were examined in order to prevent such accidents. The thickness of the main roof was found as the most contributory factor to the main roof’s stability. Therefore, a new directional roof crack (DRC) technique is proposed, which produces directional cracks in the main roof through directional blasting and makes part of it collapse in advance so as to reduce the thickness and relieve the first and periodic weighting. To verify the effectiveness of DRC, the mechanism of DRC was analysed. A mechanical model of the hydraulic support was constructed, and the DRC techniques were tested on-site. Field experiments with a complete set of monitoring schemes showed that, with DRC technology, the roof periodic weighting interval decreased by 35.36%, and the hydraulic support pressure decreased by 17.56%. The theoretical analysis was consistent with the measured results. Therefore, the DRC technology is feasible and effective to ensure mining safety at the working face.

2

Optimisation of selected parameters of the shield support base dedicated for the condition of a weak floor

Rajwa Sylwester, Bock Sven

Archives of Mining Sciences

|

2022

|

Vol. 67, no. 3

509--529

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.

3

Dynamics of large diameter hydraulic legs under applied test methods

Stoiński Kazimierz, Płonka Marek, Świątek Janina

Archives of Mining Sciences

|

2022

|

Vol. 67, no. 2

259--273

EN

The dynamic characteristics of the hydraulic leg are essential for determining the safe working range of roof supports operating in seams threatened by rock mass tremors. The systematic increase in the support of the hydraulic legs due to deteriorating geological-mining conditions has increased their diameters, which currently exceed 0.32 m for the 1st hydraulic stage. Evaluation of the dynamic properties of the roof support and the hydraulic legs are carried out by the Central Mining Institute through calculation methods as an implementation of the Regulation of the Minister of Energy on occupational safety and health. However, the issue of validating the calculations concerning natural scale studies still needs to be addressed. There are significant limitations in this area due to the technical and metrological capabilities of the testing stations. This paper presents an attempt to evaluate bench testing of a hydraulic leg with 0.32 m of the 1st hydraulic stage diameter for the validation of computational and test methods. Results of previous studies affecting the evaluation of the research methods used are also cited. According to the authors, the optimal and economically justifiable direction is to undertake model tests using numerical analyses and to validate these results, based on the study of models of hydraulic legs that are in use at a reduced scale. The construction of testing stations to ensure adequate dynamic loading for the support of the largest diameter hydraulic legs is currently not economically viable. The problem presented, however, is important given the constantly deteriorating geological-mining conditions and the associated threat of rock mass tremors.

4

Analysis, modelling and verification of the phenomena occurring in a hydraulic prop during dynamic load

Domagała Z., Kędzia K.

Technical Transactions

|

2017

|

Vol. 2(114)

139--153

EN

The paper describes the working conditions of hydraulic prop in particular issues related to their dynamics. On this basis, mathematical model was developed for given simplif ying assumptions. The paper includes description of simulation model as well as an experimental verification performed in HSW Stalowa Wola.

PL

W artykule opisano warunki pracy podpory hydraulicznej, w szczególności zagadnienia związane z ich dynamiką. Na tej podstawie opracowano model matematyczny dla podanych założeń upraszczających. Praca zawiera opis modelu symulacyjnego, jak również weryfikację doświadczalną wykonaną w HSW Stalowa Wola.

5

Modernizacja i rozbudowa infrastruktury badawczej laboratorium badań Instytutu Techniki Górniczej KOMAG

Madejczyk W.

Maszyny Górnicze

|

2014

|

R. 32, nr 1

3--7

PL

W artykule przedstawiono wyniki realizacji wyszczególnionych zadań projektu pt. „Rozbudowa laboratoriów Instytutu Techniki Górniczej KOMAG w Gliwicach celem prowadzenia badań na rzecz bezpieczeństwa użytkowania wyrobów”, realizowanego w ramach projektu 1.3 „Transfer technologii i innowacji” Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Śląskiego na lata 2007-2013 współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego. Zaprezentowano stanowiska badawcze i ich elementy umożliwiające prowadzenie badań na rzecz zachowania bezpieczeństwa pracy w górnictwie węgla kamiennego.

EN

Results of specified tasks of the project entitled “Extension of laboratories of the KOMAG Institute of Mining Technology in Gliwice to carry out the tests aiming at increasing the safe use of products”, realized within the project 1.3 entitled “Transfer of technology and innovation” of the Regional Operational Programme of the Silesia Voivodeship for 2007-2013, co-financed by the European Fund for Regional Development, are given. Test stands and their components, which enable carrying out the tests for work safety in hard coal mining industry, are presented.

6

A new concept of hydraulic mechanized supports resistant to the crumps

Gumuła S.

Archives of Mining Sciences

|

2005

|

Vol. 50, no 3

275-288

EN

A subject of the lecture is a description of construction and results of experimental investigations of device called an energy accumulation and diffusion converter (EADC). The device gives a possibility of rapid braking and prevention of equipment and mechanical vehicles against collision results by reducing of stroke forces with simultaneous restriction of associated inertia forces in these processes. The operating of these kind of equipment consists of conversion of progressive movement kinetic energy of vehicle into kinetic energy of mechanical accumulator rotational movement. The mechanical accumulator takes over the kinetic energy of vehicle through a gear. In the case of collision the gear is set motion due a force of run obstacle if appears the braking due to subgrade reaction forces. The investigations have been carried out on model vehicles of about 10 kg mass and real vehicles (cars) of about 1000 kg mass. One obtained many times lower maximum value of vehicle stroke force against the obstacle and inertia force generating during the collision compared with the same forces in the case when bumping vehicle was without the bumper with energy conversion. The equipment could be applied as the safety device of hydraulic mechanized shield supports against crumping results and protection of vertical hoisting and mining haulage in different kind of failures.

PL

Ważny i trudny do rozwiązania problem techniczny stanowi skonstruowanie hydraulicznej obudowy górniczej odpornej na tąpania. Problem ten nie został dotychczas w sposób zadowalający rozwiązany. Energię tąpnięcia, które obudowa powinna wytrzymać przyjmuje się na poziomie [...]. Jest to energia tego rzędu jaką posiada samochód o masie 1000 kg jadący z prędkością około 50 km/h. Można zatem podjąć próbę przenoszenia do górnictwa rozwiązań stosowanych w technice motoryzacyjnej do ochrony pojazdów mechanicznych przed skutkami zderzeń. W pracy przedstawiona została zupełnie nowa metoda ochrony obiektów przed skutkami awarii, w których może wystąpić zamiana energii kinetycznej poruszających się mas w pracę niszczenia. Metoda polega na konwersji energii kinetycznej mas, na energię kinetyczną innych, specjalnie w tym celu wprowadzonych urządzeń. Urządzenie mogące przejąć w ciągu czasu rzędu kilkudziesięciu milisekund energię rzędu 106 J nazwane zostało energetycznym przetwornikiem akumulująco - rozpraszającym (EPARem). EPAR i jego podstawowe części składowe pokazane zostały na rysunku l. Główne części EPARu: element - 2, przejmujący siłę uderzenia, mechanizm zębatkowy - 5, dzięki któremu następuje zamiana energii kinetycznej ruchu postępowego w energię kinetyczną ruchu. obrotowego, przekładnia multiplikacyjna - 6, przekazująca energię do akumulatora mechanicznego -7. Schemat stanowiska badawczego pokazany został na rysunku 2. Podstawowym elementem stanowiska był samochód - l. Samochód wyposażony był w zderzak zawierający EPAR - 2. EPAR posiadał układ pomiarowy do rejestracji przebiegu prędkości obrotowej akumulatora wirnikowego - 3. Do samochodu przymocowany był układ pomiarowy do określania przebiegu drogi, prędkości i przyspieszenia w funkcji czasu - 4. Rejestracja tych wielkości dokonywana była przed zderzeniem i podczas zderzenia. Wewnątrz samochodu przymocowany był akcelerometr do pomiaru i rejestracji przeciążeń (sił bezwładności) - 5. Pojazd zderzał się z przeszkodą - 6. Przeszkoda wyposażona była w urządzenia do pomiaru i rejestracji siły uderzenia - 7. Przedstawimy wyniki badań uzyskane podczas jednego eksperymentu, w którym pojazd posiadający wraz z kierowcą masę m = 1100 kg jadąc z prędkością V= 7,2 m/s (25,9 km/h), czyli posiadając energię kinetyczną ruchu postępowego Eks = 28512 J, uderzył w nieruchomą przeszkodę zderzakiem połączonym z karoserią za pośrednictwem EPARu. EPAR posiadał mechaniczny akumulator wirnikowy o momencie bezwładności wynoszącym 1= 0,0125 kg m2. Wyniki badań przedstawione zostały w postaci wykresów na rysunkach 3, 4, 5, 6 i 7. Przebiegi parametrów fizycznych charakteryzujących badany proces rejestrowane były w ciągu czasu [...] = 100 ms. W przyjętej na rysunkach skali czasu, w chwili równej zeru z przeszkodą zetknął się przymocowany do samochodu czujnik przesunięcia mierzący drogę w funkcji czasu, oznaczony na rysunku 2 numerem 4. W tej samej chwili rozpoczęła się rejestracja wszystkich parametrów. Samochód jechał nadal ze stałą prędkością do chwili czasu t = 20 ms. W chwili czasu wynoszącej 20 ms nastąpił początek zderzenia, to znaczy z przeszkodą zetknęła się przednia część zderzaka, która jest ruchoma względem samochodu. Od tej chwili czołowa część zderzaka nie wykonywała już względem przeszkody żadnego ruchu, natomiast nadal w ruchu znajdował się samochód. Ruch samochodu względem przedniej części zderzaka uruchomił elementy EPARu a te przekazywały energię kinetyczną samochodu do akumulatora wirnikowego. Przebieg drogi - x(t) w czasie zbliżania się samochodu do przeszkody oraz podczas procesu zderzenia przedstawia rysunek 3. Długość drogi, na której samochód tracił prędkość i energię wynosiła [...] = 0,2 m. Długość tej drogi można w pewnym zakresie kształtować ciśnieniem początkowym w sprężynach pneumatycznych. Przebieg prędkości ruchu samochodu - V(t), określonej termoanemometrem, przedstawia rysunek 4. Przebieg przyspieszenia (w tym przypadku opóżnienia), określonego jako pochodna prędkości V(t) względem czasu, przedstawia rysunek 5. Przyspieszenie to będące wielkością kinematyczną oznaczone przez ii, zostało na rysunku wyrażone w bezwymiarowych jednostkach względnych odniesionych do przyspieszenia ziemskiego (a/g). Przebieg prędkości w funkcji czasu, pokazany został na rysunku 4. Przebieg przyspieszenia w funkcji czasu, pokazany na rysunku 5, można również określić na podstawie zarejestrowanego przebiegu drogi w funkcji czasu przedstawionego na rysunku 3. Rysunek 6 pokazuje określony przy pomocy akcelerometru przebieg przeciążenia. Przeciążenie będące wielkością dynamiczną. zgodnie ze swoją definicją, również wyrażone jest w jednostkach względnych odniesionych do przyspieszenia ziemskiego i oznaczone (b/g). Rysunek 7 pokazuje przebieg siły uderzenia pojazdu w przeszkodę - F(t). Analizując, związany z wprowadzeniem do pojazdu EPARu, problem zmiany wartości siły uderzenia pojazdu w przeszkodę podczas zderzenia, wiemy z zależności (3), że obniżeniu wartości siły bezwładności musi towarzyszyć obniżenie wartości siły uderzenia i odwrotnie. Przeprowadźmy tę analizę w oparciu o zasadę pędu i popędu. Porównajmy wyniki otrzymane z eksperymentu z wynikami, których należałoby się spodziewać w oparciu o zasadę pędu i popędu. Opierając się na tej zasadzie należy przyjąć, że popęd siły uderzenia pojazdu w przeszkodę - [...] jest równy zmianie pędu pojazdu - [...]. Co oznacza, że spełniona powinna być zależność: [...] Pęd samochodu przed zderzeniem wynosił p = 7,9 kNs natomiast po zderzeniu zero. Zatem wielkość ta jest równocześnie zmianą pędu. Popęd określony na podstawie wyników pomiarów, przebiegu czasowego siły uderzenia w przeszkodę pokazanego na rysunku 7 wynosi około 1f = 1,4 kNs. Nie jest zatem spełniona równość (5). Popęd siły uderzenia pojazdu w przeszkodę jest kilkakrotnie mniejszy niż zmiana pędu pojazdu wywołana działaniem tej siły. Dzięki wprowadzeniu EPARu zmiana pędu pojazdu zderzającego się z przeszkodą, następuje nie tylko na skutek popędu działającej na pojazd siły reakcji ale również na skutek odpływu jego energii. Formułując to inaczej można powiedzieć, że występujący podczas zderzenia przepływ energii powoduje znaczne odstępstwa przebiegu parametrów fizycznych tego zjawiska od przebiegu wynikającego z zasady pędu i popędu. Urządzenia typu EPAR mogą znaleźć szerokie zastosowanie w maszynach i urządzeniach górniczych. Na rys. 8 pokazano koncepcję wykorzystania urządzenia typu EPAR do skonstruowania nowego typu hydraulicznej obudowy górniczej odpornej na tąpania. W przypadku uderzenia o obudowę skał o energii rzędu 105+ l 06 J energię uderzenia przejmuje EPAR a część obudowy podpierająca strop obniża się jedynie o 10+ 15 cm i nadal podpiera strop. Istnieje również możliwość wykorzystania EPARów do zabezpieczenia urządzeń transportu pionowego. W przypadku urwania się liny lub awarii układów sterujących i upadku klatki o masie 10.103 kg z wysokości 102 m, EPAR zamontowany pod klatką może przejąć w momencie uderzenia około 90% energii klatki, na dodatek ewentualni pasażerowie odczują nieznaczną część siły bezwładności w stosunku do siły bezwładności jaka wynikałaby ze związku (1). Koncepcja wykorzystania urządzeń typu EPAR w kopalnianym transporcie poziomym jest analogiczna do przedstawionej na rysunku 2 dla pojazdów samochodowych. Na podstawie przeprowadzonych eksperymentów i analiz można stwierdzić, że poprzez konwersję energii kinetycznej obiektów będących w ruchu w inny rodzaj energii, można znacznie obniżać popęd sił uderzenia powstających przy zderzeniach tych obiektów z przeszkodami oraz znacznie obniżać siły bezwładności związane z utratą prędkości na skutek tych zderzeń. W demonstrowanym przypadku maksymalną wartość siły bezwładności udało się obniżyć około pięciokrotnie, natomiast popęd siły uderzenia udało się obniżyć ponad pięciokrotnie.

7

Badanie podpory hydraulicznej obudowy GLINIK-18/41-POz według normy europejskiej

Madejczyk W.

Maszyny Górnicze

|

2001

|

R. 19, nr 1

59-63

PL

Przedstawiono budowę, parametry techniczne i wyniki badań podpory hydraulicznej obudowy ścianowej GLINIK-18/41-POz. Badania prowadzone były według projektu normy EN 1804-2 w Laboratorium Badań CMG KO-MAG. Podpora hydrauliczna z wynikiem pozytywnym przeszła badania zgodnie z wymaganiami wymienionej normy.

EN

Design, technical parameters and test results of the hydraulic prop from the GLINIK-18/41-POz support have been shown. Tests were carried out according to European standard EN 1804-2 in the Testing Laboratory of KOMAG Centre. The hydraulic prop has passed tests according to the above-mentioned standard with a positive result.