Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Improvement of the Loading Capacity of Narrow Coal Pillars and Control Roadway Deformation in the Longwall Mining System. A Case Study at Khe Cham Coal Mine (Vietnam)

Le Quang Phuc, Zubov V. P., Phung Manh Dac

Inżynieria Mineralna

|

2020

|

no. 2, vol. 1

115--122

EN

Currently, the application of coal pillars to protect an adjacent roadway is a common method in Vietnam when exploiting according to the longwall system. Therefore, the width of a coal pillar is an important issue for the stability of a roadway. In order to reduce coal loss in these coal pillars, they tend to be designed in a narrow coal pillar style but still have to ensure that the adjacent roadway can meet safe coal production conditions. The stability of roadways and coal pillars is related to many factors such as technical mechanical characteristics, physical and mechanical properties of coal, stress environment and support methods. The bearing structure of the coal pillar and the around rock a roadway is analyzed and it has been shown that enhancing roadway support and improving the carrying capacity of coal pillars can control the deformation of the surrounding rock. A study related to the stability and safety of roadways and small coal pillars in the longwall mining system has been carried out. Stabilization factors have been considered, especially the state of stress in the coal pillars and the deformation of the roadway. By applying the numerical simulation method, the stress of the coal pillar and the deformation of the adjacent roadway under different supporting solutions were analyzed and evaluated. By using this method, the rock bolt roadway support solution combined with the long cable bolt in the roadway roof and the coal pillar was selected in the safe condition of the mining process. Because cable bolt can improve the flexibility of the coal pillar such as: reducing the size of the plastic area on both sides of the pillar; enhancing coal pillar stability in the core area by providing great drag and tensile for coal pillars; contributing to improving the anchor point fixation of rock bolt. The conclusions obtained may provide a certain reference parameters to improve mining efficiency and labor safety in underground coal mines.

PL

Obecnie stosowanie filarów węglowych do ochrony sąsiednich wyrobisk złożowych jest powszechną metodą przy eksploatacji systemem ścianowym w Wietnamie. Wymiary filarów jest istotną kwestią dla stabilności wyrobisk złożowych. Aby zmniejszyć straty węgla, zwykle są one projektowane w stylu wąskich filarów, ale nadal muszą zapewniać, że sąsiednie wyrobiska muszą spełniać bezpieczne warunki. Stateczność wyrobisk i filarów węglowych jest związana z wieloma czynnikami, takimi jak techniczne właściwości fizyczno-mechaniczne górotworu, naprężenia i metody podparcia. Przeanalizowano konstrukcję nośną filara węglowego i skały otaczającej chodniki wykazano, że wzmocnienie podparcia wyrobisk i polepszenie nośności filarów węglowych może kontrolować odkształcenia otaczającej skały. W artykule, przedstawiono wyniki badania dotyczącego stateczności wyrobisk i małych filarów w ścianowym systemie. Uwzględniono czynniki stabilizujące, w szczególności stan naprężeń w filarach oraz odkształcenie chodników. Wykorzystując metodę symulacji numerycznej, przeanalizowano i oceniono naprężenie w filarach węglowych oraz odkształcenie sąsiednich chodników przy różnych rozwiązaniach podporowych. Ponieważ śruba linowa może poprawić elastyczność filarów, na przykład: zmniejszenie rozmiaru obszaru z tworzywa sztucznego po obu stronach filara; zwiększenie stabilności filara węglowego w obszarze rdzeniowym poprzez zapewnienie dużego oporu i rozciągliwości filarów; przyczynianie się do poprawy mocowania punktu kotwienia śruby do skał. Uzyskane wnioski mogą dostarczyć rozwiązania dla poprawy efektywności wydobycia i bezpieczeństwa pracy w podziemnych kopalniach węgla kamiennego.

2

The concept of modification and analysis of the strength of steel roadway supports for coal mines in the Soma Basin in Turkey

Grodzicki M., Rotkegel M.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2018

|

Vol. 40, nr 1

38--45

EN

The article presents a comparison of the roadway supports currently used in mines in the Soma basin in Turkey with new one proposed by Huta Łabędy and Central Mining Institute (GIG) in terms of resistance parameters and work in conditions of specific loads. The strength analysis of the frame was carried out using the finite element method, using the COSMOS/M program, based on the methodology developed and applied in GIG. The frame models were built corresponding to their geometry and cross-sectional parameters of the sections used. Beam elements (BEAM3D) were used for building models, which were given cross-sectional parameters of the V36 section. This resulted in three frame models that were loaded in three ways (three load variants). The first option included roof load, acting on the roof bar in a uniform manner, at a length of about 3.0 m. In the second variant, the same load was adopted but the resistance of the side wall was omitted. However, in the third variant, the same roof load was assumed in addition to a side load, acting on the sliding arch, at a length of about 3.0 m, a value corresponding to half the load of the roof. As a result of the calculations carried out, the distribution of reduced stresses in the analysed frames and the maximum load values were obtained. The proposed roadway supports retain the functionality of the previously used frames in terms of width, height, cross-sectional area of the suport and the number of elements. They are characterised by the same weight and at the same time, they have up to 24% more load capacity because of the replacement of straight sections of curved side sections. This treatment was possible by forming individual elements of the arch with two bending radii. The additional load increase was obtained by using S550W steel.

3

Wyznaczanie nośności siatek okładzinowych zgrzewanych

Madejczyk W.

Maszyny Górnicze

|

2018

|

R. 36, nr 4

19--26

PL

W 2018 r. wprowadzono do stosowania normę PN-G-15050:2018-01 „Obudowa wyrobisk górniczych. Siatki okładzinowe zgrzewane”, która zastąpiła normę, o takim samym tytule, z 1996 r. Jedna z istotnych, wprowadzonych zmian dotyczy sposobu wyznaczania nośności siatki. W publikacji przedstawiono sposób wyznaczania wartości równoważnika Mg nośności siatek typu O i typu S oraz nośności siatki typu K. Wyniki obliczeń porównano z wartością momentu zginającego wyznaczonego zgodnie z dotychczasową normą. Zinterpretowano wymagania zawarte w nowej normie.

EN

PN-G-15050:2018-01 Standard „Mining support. Net lining welded” which replaced the standard of the same title of 1996 was implemented in 2018. The method for determination of mesh cladding load-bearing capacity is one of the most important changes. Procedure for determination of loadbearing capacity equivalent Mg for the O type and S type meshes as well as determination of loadbearing capacity of K type meshes are presented. Calculation results are compared with the bending momentum determined according to the replaced standard. Requirements included in the new standard are interpreted.

4

Programy CAE opracowane dla potrzeb projektowania i użytkowania obudowy wyrobisk korytarzowych

Rotkegel M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 101

147--158

PL

Cykl życia obudowy wyrobisk korytarzowych rozpoczyna się zdefiniowaniem potrzeby opracowania nowej obudowy lub doborem obudowy typowej, a kończy jej wyrabowaniem, podsadzeniem wyrobiska lub przejściem w zawał. Czas życia – funkcjonowania – zależy od przeznaczenia wyrobiska i może zmieniać się od kilku miesięcy do wielu lat. Na przestrzeni tego czasu, w różnych etapach stosowane są specjalistyczne programy komputerowe CAE (ang. Computer Aided Engineering – komputerowe wspomaganie prac inżynierskich) wspomagające projektantów i użytkowników w projektowaniu i użytkowaniu obudowy. W Głównym Instytucie Górnictwa powstało wiele programów wspomagających projektowanie i dobór obudowy wyrobisk korytarzowych. Należy tu wymienić opisane dalej programy do projektowania odrzwi, doboru obudowy, oceny jej stanu technicznego oraz zbierania informacji o jej pracy w wyrobisku. Pierwszym programem stosowanym w procesie projektowania obudowy jest program ODRZWIA. Pozwala on na zaprojektowanie geometrii odrzwi obudowy. Użytkownik wprowadza parametry poszczególnych elementów – długości i promienie krzywizny oraz określa wielkość zakładek. Dysponując geometrią odrzwi możliwe jest określenie ich parametrów podpornościowch, w czym stosowane jest komercyjne oprogramowanie do analiz wytrzymałościowych. Uzyskane z analiz parametry podpornościowe są wykorzystywane w procesie doboru obudowy, w którym stosowany jest program UZDO, oparty na „Uproszczonych zasadach doboru obudowy...” (Rułka red. 2001) W programie tym po zdefiniowaniu parametrów skał i górotworu w otoczeniu wyrobiska oblicza się obciążenie, jakie będzie działać na obudowę, a po wybraniu z wbudowanego katalogu konkretnych odrzwi obliczany jest ich rozstaw. W dalszej kolejności użytkowania wyrobiska i obudowy stosowane są programy do analizy ich pracy (ANKIETA), a także do oceny ich stanu technicznego ze szczególnym uwzględnieniem stopnia skorodowania (KOROZJA).

EN

The roadways support life cycle is limited, on the one hand, by new support ideas or typical support selection, and on the other by roadway liquidation, backfilling or caving. The operational lifetime is dependent on the purpose of the roadway and may vary from a few months to many years. Specialist computer programs assisting the designers and users in the design and usage of the support are employed throughout this time. Multiple programs devoted to roadways supports have been developed at the Główny Instytut Górnictwa. The software described further in the article includes programs for arch design, support selection, its technical condition evaluation and data gathering concerning its maintenance. The first program employed during the support design process is the ODRZWIA program. It enables the user to design the support arch geometry. The user inputs specific element parameters – the lengths and radii of the curvature – and determines the overlap sizes. With the arch geometry available, it is possible to determine its load bearing capacity parameters, which is performed using commercial strength analysis software. The load bearing capacity parameters obtained from the analyses are used during the support selection process, which employs the UZDO program, based on the “Uproszczone zasady doboru obudowy”. After defining the rock and rock mass parameters in the roadway proximity, the program calculates the load that will be applied to the support, while, after selecting a specific arch from an in-built catalogue, it is possible to calculate the distance between the arches. The programs used during the further course of the roadway and support performance are devoted to analyzing their operation (ANKIETA) and evaluating their technical condition with specific consideration given to their degree of corrosion (KO ROZJA).

5

Wskaźnik skuteczności projektowania wyrobisk korytarzowych

Małkowski P., Niedbalski Z., Majcherczyk T.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

T. 72, nr 3

1--7

PL

Zaprojektowanie wyrobiska podziemnego oraz jego obudowy, nawet jeżeli jest oparte na wieloletnim doświadczeniu, dość dobrym rozpoznaniu warunków geologicznych i wykorzystaniu odpowiedniej metody obliczeń, zawsze niesie za sobą element niepewności. Nowo projektowane wyrobisko w zasadzie nigdy nie będzie się znajdować w identycznych warunkach geologiczno-górniczych, jak sąsiednie wyrobiska, w rejonie których warunki te zostały rozpoznane. Jednym z największych problemów na etapie projektowania jest właściwa ocena możliwości utrzymania stateczności wyrobiska. W artykule Autorzy zidentyfikowali i ocenili czynniki naturalne (w tym niezależnie właściwości geomechaniczne), górnicze i techniczne (w tym niezależnie rodzaj obudowy), które w głównej mierze decydują o możliwości utrzymania wyrobiska. Następnie zaproponowali, aby proces projektowania wyrobiska podzielić na dwa etapy: pierwszy, w którym ocenione zostają warunki górniczo-geologiczne panujące wokół wyrobiska, oraz drugi związany z zastosowaną w wyrobisku obudową. Wówczas w pierwszym etapie ocenia się cechy geologiczne i geomechaniczne górotworu, które predysponują dany fragment masywu skalnego do niszczenia, przemieszczeń i odkształceń w aspekcie danej sytuacji górniczej. W drugim etapie ocenia się możliwość utrzymania wyrobiska, wynikającą z dokładności jego wykonania i doboru konstrukcji obudowy i użytych w tym celu materiałów. Opierając się na istniejących metodologiach oraz dotychczas prowadzonych badaniach własnych, Autorzy przedstawili wskaźnik wspomagający proces projektowania wyrobisk podziemnych: wskaźnik skuteczności projektowania wyrobisk korytarzowych Nsp, który ocenia potencjalną możliwość utrzymania wyrobiska w danym rejonie kopalni.

EN

This paper presents a classification of geological, geomechanical, mining and technical factors (and type of support independently) based on Analytic Hierarchy Process analysis. These factors determine the roadway stability. To assess the probability and consequences of mine working instability, the authors propose to divide the process of design into two stages. The first stage consists in the assessment of potential difficulties in ensuring roadway stability and rock mass deformation and damage, based on geological, geomechanical and mining data. The second stage evaluates the success of roadway maintenance in a given time period for selected technical solutions (roadway dimensions, support construction, chosen materials and workmanship). Basing on the existing methods of design as well as the authors' own research, a new method of hard coal mine roadways stability assessment has been developed. The Roadway Design Efficiency index Nsp was developed to assess the possibility of roadway maintenance in advance of working drivage in local conditions.

6

Parametry techniczne systemu monitorowania pracy stojaków ciernych w świetle wyników badań stateczności wyrobiska korytarzowego

Chlebek D., Turczyński K.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

T. 72, nr 9

55--61

PL

Korzystając z opublikowanych wyników pomiarów zmian obciążenia obudowy wyrobiska korytarzowego spowodowanego, zarówno czynnikami naturalnymi, jak i eksploatacją górniczą, określono zakres zmian podporności i zsuwów indywidualnych stojaków ciernych, stosowanych celem wzmocnienia obudowy wyrobiska oraz oszacowano zakres pomiarowy czujników monitorujących obciążenie i zsuw stojaka. Zaprezentowano koncepcję systemu monitorowania obciążenia obudowy korytarzowej poprzez pomiary podporności stojaka ciernego oraz jego zsuwu.

EN

Basing on the published measurements of changes in load on roadway roof support, caused both by natural phenomena and mining processes, the range of changes of load-bearing capacity and yield of individual frictional props, which are used to strengthen the roadway roof support, was determined as well as the measuring range of sensors monitoring the load and yield of a prop estimated. A concept of the system for monitoring the load on roadway roof support, through the measurements of load-bearing capacity and yield of frictional prop, is presented.

7

Metoda oceny ryzyka zawodowego przy drążeniu i utrzymaniu wyrobisk korytarzowych kopalń węgla w warunkach zagrożenia tąpaniami (Artykuł dyskusyjny)

Nierobisz A.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2015

|

nr 1

14--23

PL

W artykule dokonano obszernej analizy aktualnie obowiązujących zasad oceny ryzyka zawodowego w górnictwie węgla kamiennego. Szczególną uwagę zwrócono na prace poświęcone ocenie ryzyka związanego z prowadzeniem i utrzymaniem wyrobisk korytarzowych w warunkach zagrożenia tąpaniami. Zaprezentowano autorską metodę ilościowej oceny ryzyka zawodowego, opartej na prawdopodobieństwie wystąpienia tąpnięcia oraz prawdopodobieństwie utraty funkcjonalności wyrobiska. Uzyskane wyniki zweryfikowano na podstawie danych uzyskanych z kopalń.

EN

The article made extensive analysis of the existing rules relating to the assessment of occupational risk in coal mining. Particular attention was paid to work, to assess the risk associated with the operation and maintenance of roadways in hazardous conditions rockburst. Presented an original method for quantitative risk assessment based on the forecast of a meltdown and a forecast loss of functionality of the excavation. The results were verified on the basis of data obtained from the mines.

8

Analiza wytrzymałościowa obudowy korytarzowej ciągłej i kołowej

Mazurek K.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 7

41--45

PL

W publikacji przedstawiono wyniki symulacji komputerowych wytężenia odrzwi obudowy wyrobiska korytarzowego oraz obliczenia numeryczne dla przypadków obciążenia statycznego i dynamicznego, działającego na modele odrzwi obudowy podatnej zamkniętej ciągłej i kołowej.

EN

This paper presents different types of steel roadway support in the aspect of transmission of load from the floor. Moreover, the results of computer simulations of roadway support frame effort are presented. Numerical simulations for two types of load - static and dynamic were carried out. These affected the models of frames of closed continuous and ring roadway supports.

9

Wpływ sposobu obciążenia odrzwi obudowy chodnikowej na stan ich wytężenia i nośność

Rotkegel M.

Wiadomości Górnicze

|

2012

|

R. 63, nr 1

29-33

PL

Do określenia wagi właściwego obciążenia obudowy przeprowadzono cykl numerycznych badań wytrzymałościowych wybranych typów stalowych odrzwi. W trakcie symulacji określano rozkład naprężeń zredukowanych w elementach obudowy wygenerowanych obciążeniem o zróżnicowanym zasięgu działania i na tej podstawie obliczono parametry podpornościowe odrzwi. Stwierdzono odmienny wpływ - co opisano w artykule - sposobu obciążenia na nośność odrzwi o różnych kształtach.

EN

A series of numerical strength tests of selected types of a roadway's support has been performed to determine the proper weight of load administered to the support. During the simulation the distribution of reduced stress in the elements of the support generated by a load of a diverse range of activities was determined and on this basis the support parameters of a roadway's support were calculated. A different effect - as described in the article - was determined of the load on the bearing capacity of various shapes of the support.

10

Reinforcing measures of steel roadway support in rockburst prone areas

Horyl P., Snuparek R.

Archives of Mining Sciences

|

2012

|

Vol. 57, no. 1

193--208

EN

Due to the strong impacts of rockbursts in Ostrava-Karvina coalfield, which affect especially roadways and cross-cuts of longwall panels, it is necessary to strengthen standard steel roadways and breakthroughs supports. However it is a little different task in comparison with main solved problems of mining safety (Kidybinski, 2011), the use of reinforcing complementary bolts seems to be very effective. A varietes of numbers and locations of such rockbolts have been analyzed and compared from the viewpoint of the stability under dynamic events on the base of 3D mathematic modeling. The method used for komputer modeling has been FEM applied by ANSYS code. It deals with the shape and nature the following issues: the deformation of a steel support, strain and deformation of reinforcing bolts, the critical energy by which a permanent strain is caused and the influential interaction of the adjacent rock on the above mentioned characteristics. A recommendation for number and location of reinforcing complementary bolts is also contained.

PL

Z uwagi na silne skutki tąpnięć występujących w obszarze zagłębia węglowego Ostrava-Karlina, których skutki najsilniej odczuwane są w rejonie chodników i przecinek konieczne jest wzmocnienie stalowych obudów tunelowych i obudów w przejściach. Jest to jednak drobny problem w porównaniu z głównymi problemami zapewnienia bezpieczeństwa kopalni (Kidybiński, 2011), jako że zastosowanie kotwienia do dodatkowego wzmocnienia obudowy wydaje się zabiegiem skutecznym. Przeanalizowano lokalizację i ilość zastosowanych kotwi. Wyniki porównano z wynikami badań stabilności w warunkach dynamicznych, przeprowadzonych z wykorzystaniem trójwymiarowego modelowania matematycznego. Modelowanie przeprowadzono w oparciu o metodę elementów skończonych, z wykorzystaniem programu ANSYS. W oparciu o metodę określa się kształt i charakter odkształceń obudów stalowych, naprężenia i odkształcenia wzmocnień kotwi, graniczną wartość energii przy której następuje trwałe odkształcenie oraz wzajemne oddziaływania z otaczającymi skałami i ich wpływ na wyżej wymienione charakterystyki. Podano także rekomendacje odnośnie ilości i lokalizacji uzupełniających kotwi.

11

Obudowa chodnikowa do eksploatacji pokładów węgla kamiennego techniką strugową

Prusek S., Rotkegel M., Zabój K.

Wiadomości Górnicze

|

2011

|

R. 62, nr 3

126-135

PL

Efektywne prowadzenie eksploatacji techniką strugową wiąże się z rozwiązaniem wielu zagadnień z zakresu górnictwa. Jednym z istotniejszych jest właściwe zabezpieczenie wyrobisk przyścianowych oraz przystosowanie obudowy do skutecznego zabezpieczenia skrzyżowania ściany z chodnikiem. W artykule przedstawiono podstawowe założenia i przebieg procesu projektowania obudowy specjalnej ŁPZof, przeznaczonej do zabezpieczania chodników przyścianowych ścian strugowych w kopalni "Zofiówka".

EN

Conducting effective mining operations with a plough technique involves the solution of many issues related to mining. One of the most important is proper protection of longwall gates and adaptation of the support for effective protection of the longwall's and roadway's crossing. The article presents the basic assumptions and the course of designing process of a special ŁPZ support intended to protect longwall gates mined by a plough at "Zofiówka" mine.

12

Geomechaniczna ocena stateczności wyrobisk przyścianowych w obudowie podporowo-kotwowej

Majcherczyk T., Małkowski P., Niedbalski Z.

Przegląd Górniczy

|

2011

|

T. 67, nr 6

43-49

PL

W artykule scharakteryzowano czynniki wpływające na konieczność stosowania wzmocnień obudowy podporowej wyrobisk korytarzowych w kopalniach węgla kamiennego. W dalszej części przedstawiono analizę wyników badań kopalnianych stateczności wyrobiska przyścianowego utrzymywanego za frontem ściany. W wyrobisku tym zastosowano różne schematy wzmocnień obudowy, tj. zastosowano kotwy stalowe prętowe oraz kotwy strunowe. Analiza wyników badań wykazała, że wielkość konwergencji wyrobiska oraz intensywność zaciskania uzależniona była między innymi od stosowanego schematu obudowy, parametrów wytrzymałościowych górotworu, rodzaju pasów podsadzkowych.

EN

In the article factors influencing the necessity of application of standing support reinforcements of roadways in hard coal mines were characterized. In the further part of the article the analysis of mine investigations into the stability of a gate road maintained behind the longwall front was presented. In this working different schemes of support reinforcements were applied, i.e. steel bar bolts and string bolts were used. The analysis of investigation results has pointed out that the convergence magnitude of the working and convergence intensity depended among others on the applied support scheme, rock mass strength parameters and type of roadside packs.

13

Influence of anchoring on dynamic behavior of steel breakthrough support

Horyl P., Hlavackova M.

Modelling and Optimization of Physical Systems

|

2008

|

z. 7

39--42

EN

Rockbursts in the course of coal winning in the Upper Silesian Coal Basin have presented a considerable problem. The maximum effects of rockbursts occur above all in gateroads and this impact is connected with the lower load bearing capacity of the roadway supports. Research into the behavior of steel arch roadway support under dynamic loads based on mathematical modeling is being carried out. Steel support sets are being modeled by means of shell elements in programming software ANSYS, and the dynamic load from the roadway side has been characterized by an impulse of force.

CS

Horské otřesy vznikající během těžby uhlí v Hornoslezské uhelné pánvi představují vážný problém. Převažují horské otřesy ve vzdálenějším okolí zasažených dolů. Maximální účinky horských otřesů nastanou především v chodbách a tento účinek je svázán se spodní mezí únosnosti chodbové výztuže Je prováděn výzkum chování ocelové obloukové výztuže pod účinkem dynamického zatížení, který je založen na matematickém modelování. Ocelový výztuž je modelována pomocí skořepinových elementů programovým softwérem ANSYS dynamické zatížení ze strany chodby je uváženo silovým impulsem.