Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Method and tool for drilling and explosion well expansion in hard rocks

Antonchik Volodymyr, Hankevich Valentyn, Minieiev Sergyi, Pashchenko Oleksandr, Buketov Valentyn

Mining Machines

|

2023

|

vol. 41, iss. 3

158--167

EN

The paper represents the problem of expanding wells in hard and especially hard rocks. The general direction of solving this problem, theprevious methods of solving it and their shortcomings are shown. Anew method of drilling and blasting expansion of wells in strong and especially hard rocks is presented, using the energy of a directed explosion of low power to create a three-dimensional network of cracks in the rock mass around the well. The drawings ofthe tool for drilling and blasting expansion of wells in strong and especially hard rocks at the level of a draft design are given, and the calculation of the explosion energy of a single charge of explosives is carried out, and their mass necessary for such an explosion is determined.

2

Określanie wartości parametrów jakości masywu skalnego na podstawie pomiarów parametrów akustycznych masywu oraz opartym na punktach ratingowych sposobie według Bieniawskiego

Chrzan Tadeusz

Górnictwo Odkrywkowe

|

2023

|

R. 64, nr 3

15--22

PL

Przedmiotem artykułu jest możliwość określania parametrów jakości masywu skalnego na podstawie punktów ratingowych w sposobie wg Bieniawskiego i porównanie otrzymanych wartości z wynikami pomiarów akustycznych masywu. Wyznaczona i opisana została wartość krytycznego odkształcenia względnego bloczka skalnego, którego wielkość pozwala traktować jego parametry jako parametry masywu skalnego. Iloczyn wartości krytycznego odkształcenia względnego bloczka skalnego oraz jego modułu akustycznego określa wartość wytrzymałości na ściskanie masywu skalnego. Podano zmodyfikowaną tabelę punktów ratingowych według Bieniawskiego i z kilku zależności korelacyjnych obliczono wytrzymałość na ściskanie, moduł sprężystości masywu oraz wytrzymałość na ściskanie laboratoryjnej próbki skalnej.

EN

The subject of the paper is the possibility of determining parameters of rock quality on the basis of rating points in the Bieniawski method and comparison of the values obtained with the results of acoustic measurements of the massif. The value of the critical relative strain of a rock block is determined and described, the magnitude of which allows its parameters to be treated as rock mass parameters. The product of the critical relative strain of the rock block and its acoustic modulus determines the compressive strength of the rock mass. A modified Bieniawski rating point table is given and the compressive strength, modulus of elasticity of the massif, and the compressive strength of a laboratory rock sample are calculated from several correlation relations.

3

Zdolność odkształceniowa otworów wielkośrednicowych wspomagających drogi doprowadzenia powietrza w aspekcie deformacji spowodowanych wpływami eksploatacji górniczej

Mielimąka Ryszard, Kleta Henryk

Rynek Energii

|

2022

|

Nr 4

32--35

PL

W artykule przedstawiono założenia i metodę oceny możliwości przejęcia wpływów eksploatacji górniczej przez głębokie otwory wielkośrednicowe, zlokalizowanych w polach eksploatacyjnych. Wyrobiska górnicze są obecnie lokalizowane na coraz większych głębokościach i odległościach od szybów, w takich warunkach skrócenie dróg wentylacyjnych, prowadzenie bardziej efektywnego odmetanowania oraz poprawa warunków klimatyzacyjnych, wymaga nowych rozwiązań techniczno-ruchowych. Jednym z takich rozwiązań jest stosowanie otworów wielkośrednicowych zlokalizowanych z uwzględnieniem ich ochrony z uwagi na wpływy eksploatacji górniczej. Przedstawiony sposób oceny stateczności otworu wielkośrednicowego, który znajduje się w zasięgu oddziaływania eksploatacji górniczej, uwzględnia dwa podstawowe wskaźniki deformacji, a mianowicie odkształcenia pionowe górotworu i promień krzywizny osi pionowej otworu wielkośrednicowego. Ostatecznie ocena stateczności otworu wielkośrednicowego, który znajdzie się w zasięgu oddziaływania projektowanej eksploatacji górniczej oparta jest na porównaniu naprężeń pionowych wywołanych deformacjami górotworu od wpływów eksploatacji górniczej z naprężeniami dopuszczalnymi w obudowie stalowej otworu. Obliczone naprężenia uwzględniają największe względne odkształcenie pionowe górotworu i promień krzywizny osi pionowej otworu wielkośrednicowego, uzyskane z wykonanych obliczeń prognostycznych deformacji górotworu. Dla obliczenia promienia krzywizny linii pionowej osi otworu, prognozowane przemieszczenia poziome opisano za pomocą wielomianu, który po dwukrotnym zróżniczkowaniu pozwala w przybliżeniu uzyskać krzywiznę linii pionowej osi otworu.

EN

The article presents the assumptions and an assessment method involving the possibility to take over the effects of mining exploitation by deep large-diameter holes located in the mining fields. Mining workings are now located at ever greater depths and distances from shafts, and in such conditions, shortening the ventilation ducts, conducting more effective methane drainage and improving air-conditioning systems requires new technical and operational solutions. One of such solutions is the application of large-diameter holes, installed with the ensured protection in terms of the effects of mining exploitation. The presented method of assessing the stability the of a large-diameter hole, which is within the impact of mining exploitation, takes into account two basic indicators of deformation, namely vertical deformation of the rock mass and the radius of curvature of the vertical axis of the large-diameter hole. Ultimately, the stability assessment of a large-diameter hole, which will be within the impact range of the planned mining exploitation, is based on a comparison of vertical stresses caused by rock mass deformations from the effects of mining exploitation with the permissible stresses in the steel casing of the hole. The calculated stresses take into account the highest relative vertical deformation of the rock mass and the curvature radius of the vertical axis of the large-diameter hole, obtained from the prognostic calculations of rock mass deformation. For the calculation of the radius of curvature of the vertical line of the hole axis, the predicted horizontal displacements were described by means of a polynomial which, after double differentiation, approximates the curvature of the vertical line of the hole axis.

4

Własność złóż kopalin a kryterium społeczno-gospodarczego przeznaczenia gruntu w prawie polskim

Kowal Dominik

Przegląd Geologiczny

|

2022

|

Vol. 70, nr 10

770--779

EN

The regulation of the ownership of mineral deposits by the legislator in Art. 10 of the Geological and Mining Law Act does not clearly indicate when a mineral deposit may be taken over the ownership of the land. The answer is to be found in Art. 143 of the Civil Code and the general clause contained in it, the criterion of socio-economic purpose of the land property. It determines the boundaries of the land property and the scope of permitted interference by the owner into the land. At the same time, this clause is ambiguous and not defined by law. This solution, although it raises some controversy, leaves some flexibility in its application in practice, although it means that the burden of interpreting the above-mentioned general clause has been shifted to the legal doctrine and case law of the courts. On the other hand, its definition allows for the identification of a mineral deposit that may be owned by the owner of the latter. The analysis of the available literature and jurisprudence allows for the emergence of certain trendsin this matter. The theses remain valid: the recognition of opencast mining as constituent parts of real estate and the opposite thesis that this interpretation cannot be applied automatically and indiscriminately. Above all, the thesis of the Supreme Court stands out against the background of the others, which indicates the designations of the criterion of the socio-economic use of land. It gives a full answer, indicating that the delimitation of the real estate boundaries taking into account the above-mentioned criterion should be made each time for a specific real estate, taking into account its location, destination in the localplan orthestudy and the way in which the owner intends to use it in accordance with the law (judgment V CSK 200/14).

5

Geomechanical substantiation of parameters of technology for mining salt deposits with a backfill

Rybak Jarosław, Tyulyaeva Yulia, Kongar-Syuryun Cheynesh, Khayrutdinov Albert M., Akinshin Ivan

Mining Science

|

2021

|

Vol. 28

19--32

EN

The analysis of the technogenic impact of mining on the environment was carried out. A transition to geotechnology with backfill is proposed in order to reduce the impact of mining operations. The paper presents the results of research aimed at finding the parameters of the technology for mining salt deposits with backfill and the determination of the backfilling influence on the dynamics of deformation of the undermined rock mass. The results of studies on the qualitative and quantitative assessment of the rock mass behavior (by the finite element method with the use of the FLAC3D software), extracted by the harvesters, are given. The research shows the influence of mining on the mass, changes in the maximum stresses during the cementing of the paste backfill in the stopes. It is recommended to use this approach in geotechnical assessment of the rock mass behavior in the conditions of using development systems of various classes.

6

Determination of the stress-strain state of rock mass and zone of inelastic deformation around underground mine excavation using modern methods of numerical modelling

Ignatiev Sergey A., Sudarikov Aleksandr E., Imashev Askar Zh.

Journal of Sustainable Mining

|

2021

|

Vol. 20, iss. 3

220--227

EN

The paper reviews methods and trends of numerical modelling of geomechanical processes around underground mine excavations. The most rational method of determining the additional stresses caused by the mine excavations is chosen. Mathematical modelling was performed for excavations of various cross sections and different strength of rocks. The dimensions of the inelastic deformation zone around the mine excavations have been identified. The area of the total fracture zone around the excavation, as well as the area of the roof fracture zone are calculated. The results of the fracture zone modelling are presented both as coordinates and in a graphical form. To simplify application of the modelling results, dependency plots of the obtained parameters were created and analytical dependencies of the fracture zone parameters were identified. The SURFER and KOMPAS software packages were used as the graphic tools to visualize the modelling results.

7

2D numerical analysis of the seismic response of a karst rock mass: importance of underground caves and geostructural details

Giovanni Bruno, Fabrizio Carucci

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2020

|

Vol. 42, nr 1

61--73

EN

The present study shows the results of a 2D local seismic response (LSR) analysis, simulated for a geomechanical model consisting of a layered carbonate rock mass with hypogean karst caves and a structural–lithostratigraphic complex setting, in an area within the Municipality of Turi (Apulia, Italy). In this case study a Distinct Element Code (DEM) code (UDEC) was used for the LSR simulations conducted on a model both in the absence and in the presence of two overlapping karst caves. The preliminary stress–strain model analysis show some tensile yielding points clustered on the roof of the upper karst cave, already in static conditions, and the phenomenon becomes even more noticeable in dynamic conditions. This is perfectly in agreement with the real occurrence of a sinkhole that brought to the light the underlying karst cave, in the case study area, in the recent past. The amplification/deamplification factor (FA) was calculated as the ratio of the top value to the bottom value in the model, both of the max X-acceleration and of the spectral Fourier amplitude in three different ranges of frequencies, in order to estimate the effects of LSR on the X-component of the seismic input. According to the previous studies, the results obtained show a generalised deamplification of the seismic ground motion at the top of the model, both without and with underground karst caves, caused by the presence of the upper karst cave and by the seismic energy absorption because of layers’ discontinuity.

8

Weryfikacja parametrów teorii prognozowania dla rejonu intensywnej, wielopokładowej eksploatacji górniczej

Mielimąka Ryszard

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2019

|

Vol. 8, iss. 1

429--438

PL

W artykule zaprezentowano wyniki analizy pomierzonych deformacji powierzchni terenu górniczego w rejonie wpływów bardzo intensywnej, wieloletniej i wielopokładowej eksploatacji prowadzonej przez kopalnie „X” i „Y” w „Polu K”. Analiza ta wykazała, że wpływy w warunkach bardzo silnie zdeformowanego górotworu nie różnią się zasadniczo od wpływów obserwowanych w warunkach mniej intensywnej eksploatacji górniczej. Cechuje je jednak nieco większy niż w innych rejonach GZW współczynnik zmienności analizowanych wskaźników deformacji.

EN

The article presents the results of the analysis of measured deformations of the surface of the mining area in the region of the impact of very intense, long-term and multi-seam exploitation conducted by the "X" and “Y” mines in the field “K”. This analysis showed that the impacts in conditions of a very strongly deformed rock mass do not differ significantly from the impacts observed in conditions of less intensive mining exploitation. However, they are characterized by a slightly higher coefficient of variability of analyzed deformation indices than in other regions of USCB.

9

Symulacja wpływu nieliniowego sumowania się wpływów spowodowanych eksploatacją kolejnych ścian z wykorzystaniem teorii automatów komórkowych

Sikora Paweł

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2019

|

Vol. 8, iss. 1

365--375

PL

W pracy przedstawiono przykład rzeczywistej eksploatacji pokładowej węgla kamiennego kolejnych dwóch ścian w pokładzie 338/2. Eksploatacja spowodowała powstanie na powierzchni terenu górniczego niepełnej niecki obniżeniowej, która po wybraniu ściany nr 2 cechowała się znaczną asymetrią. Deformacje powierzchni objęte były systematycznymi pomiarami niwelacyjnymi wzdłuż linii pomiarowej „1”. Dla przedstawionego przykładu podziemnej eksploatacji wykonano obliczenia numeryczne z wykorzystaniem teorii automatów komórkowych. Zastosowano nieliniową funkcję przejścia. Wyniki obliczeń numerycznych porównano z w wynikami obserwacji geodezyjnych. Celem niniejszego artykułu jest weryfikacja założeń teoretycznych przyjętych dla przestrzennego modelu górotworu jako deterministyczny skończony automat komórkowy.

EN

The paper presents an example of real subsequent hard coal mining in the seam 338/2, which caused the formation of a subsidence trough on the surface of the mining area which after extraction of the longwall No. 2 was characterized by a significant asymmetry. Surface deformations were covered by systematic leveling measurements along the measurement line “1”. For the illustrated example of underground mining, numerical calculations were made using the theory of cellular automata. A non-linear transition function was used. Calculated data were compared with the results of geodetic observations. The aim of the article was to verify the theoretical assumptions of the model and to demonstrate the practical possibilities of applying the method to assess the subsidence of the mining area.

10

Rozpoznanie masywu fliszowego i klasyfikacja jego jakości

Blajer Mateusz, Cała Marek, Kolano Malwina, Stopkowicz Agnieszka, Tajduś Antoni

Mosty

|

2019

|

nr 3/4

89--92

PL

Projektowanie obiektów inżynierskich, w tym szczególnie tuneli, wymaga zrozumienia charakterystyki fliszu karpackiego. Kluczowym elementem jest określenie miarodajnych właściwości wytrzymałościowych i odkształceniowych masywu skalnego. Stanowią one podstawę obliczeń na bazie rozwiązań zamkniętych lub są wykorzystywane jako dane do modelowania numerycznego.

EN

Designing engineering structures, including in particular tunells, requires the understanding of the Carpathian flysch characteristics. A key element is to define the accountable strength and deformation properties of a rock mass. They are the foundation of calculations based on closed-form solutions or are used as data for numerical modeling.

11

Symulacja obniżeń górotworu spowodowanych eksploatacją kolejnych ścian z wykorzystaniem teorii automatów komórkowych

Mielimąka R., Sikora P.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2018

|

Vol. 7, iss. 1

457--469

PL

W pracy przedstawiono przykład rzeczywistej eksploatacji pokładowej węgla kamiennego kolejnych dwóch ścian. Eksploatacja spowodowała powstanie na powierzchni terenu górniczego niepełnej niecki obniżeniowej. Deformacje powierzchni objęte były systematycznymi pomiarami niwelacyjnymi wzdłuż linii pomiarowej „1”. Dla przedstawionego przykładu podziemnej eksploatacji wykonano obliczenia numeryczne z wykorzystaniem teorii automatów komórkowych a następnie porównano je w wynikami obserwacji geodezyjnych. Celem niniejszego artykułu jest weryfikacja założeń teoretycznych przyjętych dla przestrzennego modelu górotworu jako deterministycznego skończonego automatu komórkowego.

EN

The paper presents an example of real subsequent hard coal mining, which caused the formation of a subsidence trough on the surface of the mining area. Surface deformations were covered by systematic leveling measurements along the measurement line “1”. For the illustrated example of underground mining, numerical calculations were made using the theory of cellular automata. Calculated data were compared with the results of geodetic observations. The aim of the article was to verify the theoretical assumptions of the model and to demonstrate the practical possibilities of applying the method to assess the subsidence of the mining area.

12

Deformacje górotworu wywołane eksploatacją pola nr 2 w Kopalni Soli „Kłodawa” S.A.

Bieniasz J.ózef, Pietras Jakub

Przegląd Solny

|

2018

|

T. 14

15--20

PL

Pole nr 2 jest największym polem eksploatacyjnym w Kopalnia Soli „Kłodawa”. Od kilkudziesięciu lat prowadzone są w nim specjalistyczne pomiary deformacji. W ostatnich latach oprócz zaciskania wyrobisk komorowych mierzone są także przemieszczenia pionowe i względne przemieszczenia poziome. Znajomość i kontrola tych zjawisk podnosi bezpieczeństwo eksploatacji.

EN

Field No. 2 is the largest exploitation field in the “Kłodawa” Salt Mine. Specialized deformation measurements have been carried out for several decades. In recent years, in addition to convergence excavation, vertical displacements and relative horizontal displacements are also measured. Knowledge and control of these phenomena increases the safety of exploitation.

13

Wpływ warunków przewietrzania wyrobiska korytarzowego bez technologicznych źródeł ciepła na zasięg strefy wychładzania górotworu

Cygankiewicz A., Knechtel J.

Zeszyty Naukowe Uczelni Jana Wyżykowskiego. Studia z Nauk Technicznych

|

2017

|

Nr 6

81--89

PL

W artykule autorzy postarają się pokazać, że zarówno temperatura pierwotna skał, jak i strumień objętości powietrza płynącego wyrobiskiem nie mają zasadniczego wpływu na tempo wychładzania górotworu. Zasadniczy wpływ na zasięg strefy wychłodzonego górotworu ma czas przewietrzania wyrobiska. Inaczej przedstawia się kwestia temperatury ociosu (ścian wyrobiska). Wzrost tej temperatury wraz z długością wyrobiska zależy zarówno od temperatury pierwotnej skał, jak i czasu oraz intensywności przewietrzania, przy czym największy wpływ ma ostatni z wymienionych czynników.

EN

In the paper, the authors will try to present that both the primary rock temperature and the stream of the air flowing through the working do not have a crucial influence on the pace of cooling of the rock mass. The significant influence on the reach of the cooling zone of the rock mass has the time of ventilating the working area. A different situation takes place when it comes to the temperature of the sidewall. The increase of the temperature together with the length of the working area depends both on the primary rock temperature as well as on the intensity of ventilating, yet the latter factor plays the most significant role.

14

Bezkontaktowe metody monitorowania naprężeń skalnych na podstawie pomiarów promieniowania elektromagnetycznego

Balik F., Maniak K., Mydlikowski R.

Zeszyty Naukowe Uczelni Jana Wyżykowskiego. Studia z Nauk Technicznych

|

2017

|

Nr 6

29--44

PL

W artykule opisano zjawisko samoistnej emisji fali elektromagnetycznej (EM) emitowanej przez materiały skalne poddawane zwiększonym obciążeniom. Zjawisko to powstaje w wyrobiskach kopalnianych, podczas trzęsień ziemi, a także w osuwiskach ziemi podczas ich aktywnych ruchów. Przedstawiono przegląd stosowanych na świecie bezkontaktowych metod badania samoistnej emisji elektromagnetycznej skał. Wykazano, że monitoring samoistnej emisji EM w wyrobiskach górniczych i osuwiskach ziemnych może być pomocny w ocenie zagrożenia związanego ze zniszczeniem skał i powstawaniem tąpnięć lub ruchem osuwiska.

EN

The article describes the phenomenon of electromagnetic wave emission (EM) emitted by rock materials subjected to increased loads. This phenomenon arises in mines, during earthquakes and in landslides during their active movements. An overview of the non-contact electromagnetic emission test methods used in the world is presented. It was shown that the monitoring of EM emissions in mining excavations and landslides can be helpful in assessing the risk associated with the destruction of rocks and the emergence of rock bursts or landslide traffic.

15

Metoda pomiaru promieniowania EM do oceny rozwoju procesu niszczenia w górotworze

Mydlikowski R., Maniak K., Wójtowicz S.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 101

303--311

PL

W kopalniach podziemnych w wyniku wykonywania różnego rodzaju wyrobisk, na osuwiskach ziemi podczas ich aktywnych ruchów a także w czasie trzęsień ziemi dochodzi do zmian pierwotnego pola naprężenia i deformacji górotworu. Górotwór lub materiał skalny poddawany różnego rodzaju obciążeniom ulega deformacji trwałej i jest źródłem różnego rodzaju fal sejsmicznych, emisji sejsmoakustycznej (SA) i elektromagnetycznej (EM). W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych emisji elektromagnetycznej w czasie jednoosiowego ściskania próbek skalnych. Uzyskane wyniki pomiarów emisji EM oraz emisji SA wskazują na ich silny związek ze stopniem obciążenia badanej próbki skalnej. W analizie otrzymanych wyników stwierdzono, że emisja EM dokładniej odzwierciedla stan naprężenia i deformacji w próbce w porównaniu do emisji SA. Można wnioskować, iż opracowanie systemu obserwacyjnego opartego o pomiar emisji EM może być przydatny w wyrobiskach górniczych do oceny zagrożeń związanych z obciążaniem skał. System taki powinien pracować bezinwazyjnie oraz charakteryzować się niskim kosztem i nieskomplikowaną obsługą. Budowa takiego sytemu może wspomagać stosowane powszechnie systemy geofizyczne w kopalniach.

EN

In underground mines, as a result of various excavations, landslides during their active movements and during earthquakes change the original tension and deformation of the rock. The rock or rock material subjected to various types of stresses is subject to permanent deformation and is a source of various types of seismic emissions, including seismoacoustic (SA) and electromagnetic (EM). The paper presents the results of laboratory tests of electromagnetic emission during the uniaxial load of rock samples. Obtained results of EM emission measurements and SA emission indicate their strong relation to the degree of load of the test rock sample. In the analysis of the results obtained, it was found that the EM emission more accurately reflects the state of stress and deformation in the sample compared to the SA emission. It can be concluded that the development of an EM emission monitoring system can be useful in mining excavations to assess the risks associated with rock loading. Such a system should work non-invasively and be characterized by low cost and uncomplicated service. The construction of such a system can support the commonly used geophysical systems in mines.

16

Research of correlation between temperature rock mass and energy of tremor

Kowalik S.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2017

|

Vol. 6, iss. 4

27--33

EN

In paper results of calculations of correlation between temperature of rock mass in coal mine "Jas-Mos", and energy of tremor are presented. Correlation referred temperatures before tremor and after tremor, temperatures before tremor and energy of tremor and temperatures after tremor and energy of tremor. Also multiple correlation was calculated between the test values. At the correlation between difference of temperatures and energy of tremor was also determined.

PL

W pracy przedstawiono wyniki obliczeń korelacji pomiędzy temperaturą górotworu a energią wstrząsu w kopalni węgla „Jas-Mos”. Określono korelację pomiędzy temperaturą przed wstrząsem i po wstrząsie, temperaturą przed wstrząsem i energią wstrząsu oraz temperaturą po wstrząsie i energią wstrząsu. Obliczono też korelację wieloraką pomiędzy badanymi wielkościami. Określono także korelację między różnicą temperatur i energią wstrząsu.

17

Badanie efektu dylatancji w numerycznym modelu próbki skalnej

Jendryś M., Kleta H.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2017

|

Vol. 6, iss. 3

68--78

PL

W artykule przedstawiono badania mające na celu określenie przebiegu procesów dylatacyjnych w podczas prób jednoosiowego i trójkierunkowego ściskania próbek walcowych z materiału ziarnistego. Symulacje przeprowadzone zostały za pomocą programów PFC2D i PFC3D pozwalających na budowę modeli z wykorzystaniem na metody elementów odrębnych. W celu opisania procesów dylatacyjnych obliczone zostały charakterystyki naprężeniowoodkształceniowe pozwalające na wyznaczenie parametrów opisujących przebieg procesów dylatacyjnych.

EN

The paper presents results of research to determine the dilatancy in the triaxial and uniaxial compression of cylindrical samples of granular material. Simulations were carried out using the PFC2D and PFC3D programs which allow to build numerical models based on discrete elements method. To describe the effect of dilatancy the stress-strain curves were generated. On the basis of course of those curves parameters describing dilatant behavior of rock samples were assigned.

18

Analityczne wyznaczenie średniej wytrzymałości skrawów wykonywanych poprzecznymi głowicami kombajnu chodnikowego

Cheluszka P., Sobota P., Bujnowska A.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2017

|

Vol. 6, iss. 2

68--79

PL

Prowadzone w Instytucie Mechanizacji Górnictwa Wydziału Górnictwa i Geologii Politechniki Śląskiej badania możliwości obniżenia energochłonności urabiania przez sterowanie ruchem głowic urabiających obejmują skrawanie bloku wykonanego z materiałów ekwiwalentnych o różnej wytrzymałości na ściskanie zbudowanego z pięciu warstw nachylonych ukośnie w stosunku do spągu. W artykule przedstawiono sposób analitycznego wyznaczenia parametrów geometrycznych skrawów wykonywanych głowicami poprzecznymi kombajnu chodnikowego oraz położenia skrawu względem spągu i osi wzdłużnej kombajnu. Umożliwia to wyznaczenie granicy warstw w przekroju poprzecznym skrawu a tym samym średniej wytrzymałości skały w tym przekroju. Wykonano przykładowe obliczenia średniej wytrzymałości skrawu zrealizowanego na stanowisku badawczym.

EN

The research conducted at the Institute of Mining Mechanisation, Faculty of Mining and Geology, Silesian University of Technology pertaining to reduction of energy consumption of cutting by controlled movement of cutting heads include the cutting of a rock block made of equivalent materials with various compressive strength, made of five layers inclined diagonally in relation to the floor. The article presents a method of analytical determination of geometrical parameters of cuts made with transverse heads of a roadheader and of the cut position relative to the floor and to the boom’s longitudinal axis. This enables to determine the limit of layers in the cut cross section, hence the average compressive strength of rock in this cross section. The examples of calculations of average strength of cut performed on a test station were made.

19

Wpływ głębokości eksploatacji węgla na ciepło oddawane przez górotwór

Cygankiewicz J., Knechtel J.

Przegląd Górniczy

|

2017

|

T. 73, nr 2

8--17

PL

Dla zbadania wpływu głębokości eksploatacji węgla na ilość ciepła traconego przez górotwór zastosowano metodę symulacji numerycznych. W pracy rozważa się oddziały wydobywcze składające się z chodnika podścianowego, ściany eksploatacyjnej i chodnika nadścianowego. Do każdego z rejonów powietrze świeże od szybu wdechowego doprowadzane jest przekopem głównym i pochylnią do pokładu węglowego. Rozważa się oddziały wydobywcze, na których temperatura pierwotna skał wynosi odpowiednio: 35÷37°C (najpłytszy), 40÷42°C, 45÷47°C oraz 50÷52°C (najgłębszy). Dane początkowe do obliczeń dla wszystkich oddziałów przyjęto takie same, za wyjątkiem temperatury pierwotnej skał i wysokości geodezyjnych, na których zlokalizowane są badane wyrobiska. Wykonano alternatywne prognozy klimatyczne, przy czym potencjał chłodniczy w każdym wariancie dobrano tak, aby prognozowana temperatura powietrza mierzona termometrem suchym była nie wyższa od 33°C. Dla takich warunków (korzystając z metody różnic skończonych) wyznaczono strefy wychłodzenia górotworu otaczającego wyrobiska korytarzowe i ścianowe każdego z wymienionych rejonów wydobywczych. Po porównaniu ze sobą wyników obliczeń wykonanych dla poszczególnych oddziałów wydobywczych stwierdzono, że ilość ciepła oddawana przez górotwór do najgłębiej położonych wyrobisk (zlokalizowanych na głębokości, na której temperatura pierwotna skał wynosi 50÷52°C) jest czterokrotnie większa od ilości ciepła oddawanej przez górotwór do wyrobisk położonych najpłycej (zlokalizowanych na głębokości, na której temperatura pierwotna skał wynosi 35÷37°C). Oddział wydobywczy, w którym temperatura pierwotna skał wynosi 40÷42°C otrzymuje od górotworu dwa razy tyle ciepła co oddział najpłytszy. W podsumowaniu zwrócono uwagę, że prowadzenie wydobycia na dużej głębokości jest związane z koniecznością stosowania klimatyzacji. Zatem trzeba ponieść dodatkowe koszty związane z chłodzeniem powietrza. Koszty te jednak mogą się częściowo zwrócić, jeśli zagospodaruje się ciepło oddawane przez górotwór. Ciepło to można odprowadzić na powierzchnię, np. z gorącą wodą (o temperaturze powyżej 40°C) z chłodnic wyparnych ziębiarek, pracujących na dole kopalni i wykorzystać do celów komunalnych lub do zasilania ziębiarek amoniakalnych zabudowanych na powierzchni.

EN

A method of numerical simulations has been used for investigating the impact of coal mining depth on the heat emitted by the rock mass. This work deals with the mining districts consisting of the lower longwall gate, longwall face and the upper longwall gate. For each district, fresh air is supplied from the exhaust shaft through the main drift and ramp into a coal deposit. The mining districts considered have been those in which the primary rock temperature is as follows: 35÷37°C (the shallowest one), 40÷42°C, 45÷47°C and 50÷52°C (the deepest one). Input data for calculations for all districts have been assumed the same, except the primary temperature of rocks and geodetic heights, at which investigated workings are being located. Alternative climate predictions have been performed. Cooling potential in all variants have been chosen in such a way so that the predicted air temperature measured with dry-bulb thermometer is not higher than 33°C. For such conditions, the cooling zones of the rock mass surrounding gallery and longwall workings have been determined for each of mentioned mining area (applying the finite difference method). Based on a comparison of the results of calculations performed for the individual mining districts it has been stated that the amount of heat emitted by the rock mass into the deepest workings (located at a depth where the primary rock temperature is 50÷52°C) is four times higher than the amount emitted by the rock mass into the workings located at the shallowest depths (located at the depth at which the primary rock temperature is 35÷37°C). The mining district, in which the primary rock temperature is 40÷42°C, obtains from the rock mass twice as much heat as the shallowest district. In the summary it has been pointed out that carrying out exploitation at large depths requires use of air conditioning. Thus, additional costs associated with air cooling have to be incurred. These can, however, be partially recouped if the heat emitted by the rock mass is to be utilized. This heat can be transported to the surface e.g. with hot water (at temperature above 40°C) from evaporative coolers of chillers operating underground and then used for municipal purposes or to power ammonia chillers installed on the surface.

20

Symulacja obniżeń górotworu spowodowana wielokrotną eksploatacją górniczą z wykorzystaniem teorii automatów komórkowych

Mielimąka R., Sikora P.

Przegląd Górniczy

|

2017

|

T. 73, nr 12

84--92

PL

W pracy przedstawiono przykład rzeczywistej wielokrotnej eksploatacji pokładowej węgla kamiennego, która spowodowała powstanie na powierzchni terenu górniczego niecki obniżeniowej. Deformacje powierzchni objęte były systematycznymi pomiarami niwelacyjnymi wzdłuż linii pomiarowej „H”. Dla przedstawionego przykładu podziemnej eksploatacji wykonano obliczenia numeryczne z wykorzystaniem teorii automatów komórkowych, a następnie porównano je z wynikami obserwacji geodezyjnych. Celem artykułu była weryfikacja założeń teoretycznych modelu i wykazanie praktycznych możliwości zastosowania przedmiotowej metody do oceny deformacji terenu górniczego.

EN

This paper presents an example of real multiple hard coal mining which caused the formation of a subsidence trough on the surface of the mining area. Surface deformations were covered by systematic leveling measurements along the measurement line “H”. For the illustrated example of underground mining, numerical calculations were made using the theory of cellular automata, and then compared with the results of geodetic observations. The aim of the paper was to verify the theoretical assumptions of the model and to demonstrate the practical possibilities of applying this method to assess the deformation of the mining area.