Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Stand tests of a powered roof support after a long time of operation : case study

Turczyński Krzysztof, Gerlich Jacek, Czubaszek Jarosław, Nowaczewski Dariusz

Mining Machines

|

2020

|

no. 3

22--33

EN

The process and results of stand tests on the powered support manufactured in 1996 are discussed. The tests were conducted at the KOMAG’s accredited testing laboratory, implementing an author’s testing program. After completion of the static strength, load bearing capacity and fatigue strength tests, the roof support was inspected and no mechanical damage to the basic components of the tested roof support was found. The recorded permanent deformations of the basic components of the roof support tested in 2020 were compared with the results of tests of the same roof support, conducted in 1996 (prototype tests) and 2009 (tests after modernisation), also at the KOMAG laboratory. Based on the results of tests conducted in 2020, it was shown that the current properties of the roof support meet the normative requirements. Therefore, the customer may decide to continue using them in other longwall panels.

PL

Omówiono przebieg i wyniki badań stanowiskowych sekcji obudowy zmechanizowanej wyprodukowanej 1996r. Badania wykonano w akredytowanym laboratorium badawczym ITG KOMAG, realizując autorski program badawczy. Po zakończeniu badań wytrzymałości statycznej, podporności i wytrzymałości zmęczeniowej, przeprowadzono oględziny sekcji i nie stwierdzono uszkodzeń mechanicznych elementów podstawowych badanej sekcji. Zarejestrowane odkształcenia trwałe elementów podstawowych sekcji badanej w 2020 r. porównano z wynikami badań tej samej sekcji, wykonanych w 1996 r. (badania prototypu) oraz 2009 r. (badanie po modernizacji), również w laboratorium ITG KOMAG. Na podstawie wyników badań wykonanych w 2020 r. wykazano, że aktualne właściwości funkcjonalne sekcji spełniają wymagania normatywne. Zleceniodawca może więc podjąć decyzję o dalszym użytkowaniu w kolejnych ścianach.

2

Innovative Mining Techniques and Technologies – Review of Selected KOMTECH-IMTech 2019 Conference Proceedings, Part 2

Malec Małgorzata, Stańczak Lilianna

Mining Machines

|

2020

|

no. 2

13--25

EN

Some papers, presented at the 20th Jubilee Scientific and Technical Conference KOMTECH-IMTech 2019, are discussed in the article. Part 1 of the article, published in the Quarterly “Mining Machines” No. 1, concerned the role of coal in the global economy, the importance of the coal sector for the Polish economy, the security of energy supply as well as technical and technological achievements of the coal sector over the years 2011-2017. Special attention was paid to automation and digitalization in coal mines, health and safety issues, a protection of the environment, sustainable coal technologies and also to an improvement of the coal use. Part 1 was ended with a description of the KOMAG Institute’s contribution to a development of the Polish mining industry in Sovereign Poland. Part 2 of the article concentrates on the role of the KOMAG Institute of Mining Technology in development processes of mining machines and equipment in Sovereign Poland. Over the period of nearly seventy years of the KOMAG scientific and technical activity more than 1100 technical documentations of mining machines and equipment for underground winning and for a beneficiation of coal were developed. The article also contains some information about Mine 4.0 in theory and practice.

PL

W artykule omówiono wybrane referaty, zaprezentowane podczas XX Jubileuszowej Konferencji Naukowo-Technicznej KOMTECH-IMTech 2019. Część 1. artykułu, opublikowana w Kwartalniku „Mining Machines” nr 1, dotyczyła roli węgla w światowej gospodarce, znaczenia sektora węglowego dla polskiej gospodarki, bezpieczeństwa energetycznego oraz technicznych i technologicznych osiągnięć sektora węglowego w latach 2011-2017. Szczególną uwagę zwrócono na automatyzację i cyfryzację w kopalniach węgla, kwestie zdrowia i bezpieczeństwa, ochronę środowiska, zrównoważone technologie węglowe, a także doskonalenie sposobów wykorzystania węgla. Część 1. została zakończona opisem wkładu Instytutu KOMAG w rozwój polskiego przemysłu wydobywczego Niepodległej Polski. Część 2. artykułu koncentruje się na roli, jaką Instytut Techniki Górniczej KOMAG odgrywał i odgrywa w procesach rozwoju maszyn i urządzeń górniczych w Niepodległej Polsce. W ciągu prawie siedemdziesięciu lat działalności naukowo-technicznej Instytutu KOMAG opracowano ponad 1100 dokumentacji technicznych maszyn i urządzeń górniczych do podziemnego pozyskiwania i wzbogacania węgla. Artykuł zawiera także informacje na temat Kopalni 4.0 w teorii i praktyce.

3

Estimation of strength properties of the UWZ-1device for withdrawing the powered roof support

Turczyński Krzysztof, Stępor Joachim, Gerlich Jacek

Mining Machines

|

2020

|

no. 4

48--57

EN

The concept of a device for withdrawal of a powered roof support during the liquidation of a longwall panel is presented. This device is a part of the system developed by KOMAG for the withdrawal of a roof support from a row and its transportation in the liquidated longwall. The suggested solution significantly improves efficiency and safety of this process. The basic parameters of the device, a description of the design and principle of operation are presented. Strength properties of its basic components were estimated, taking into account the way the device operated during the withdrawal of the roof support. The paper describes the problems faced by engineers when designing the non-standard mining device, which is the UWZ-1device. The advantages of the discussed device are also presented.

PL

W publikacji przedstawiono koncepcję urządzenia do wybudowy sekcji obudowy zmechanizowanej w procesie likwidacji ściany wydobywczej. Urządzenie to jest elementem opracowanego w ITG KOMAG systemu do wybudowy sekcji z szeregu i jej transportu w likwidowanej ścianie. Zaproponowane rozwiązanie poprawia w zdecydowany sposób efektywność i bezpieczeństwo tego procesu. Przedstawiono podstawowe założenia urządzenia, opis konstrukcji oraz zasadę działania. Oszacowano właściwości wytrzymałościowe jego podstawowych elementów uwzględniając sposób pracy urządzenia w czasie wybudowy sekcji. W publikacji opisano problemy z jakimi spotykają się inżynierowie przy projektowaniu konstrukcji nietypowego urządzenia górniczego jakim jest urządzenie UWZ-1. Przedstawiono także zalety jakie posiada przedmiotowe urządzenie.

4

System monitorowania geometrii sekcji obudowy zmechanizowanej

Jasiulek Dariusz, Płonka Marek, Lubryka Jan

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2019

|

Vol. 8, iss. 1

238--246

PL

W artykule zaprezentowano wyniki realizacji projektu PRASS III związane z opracowaniem systemu monitorowania parametrów obudowy zmechanizowanej - SSMS. Przedstawione zostały koncepcje oraz modele urządzeń wchodzących w skład systemu SSMS. W wyniku wdrożenia rezultatów projektu do praktyki przemysłowej, planowana jest poprawa bezpieczeństwa stanowiskowego w ścianie wydobywczej oraz poprawa bezpieczeństwa technicznego maszyn kompleksu ścianowego. System SSSMS pozwoli na predykcję obwałów skał stropowych w rejonie ściany, a docelowo minimalizację tego zjawiska, poprzez wdrożenie dobrych praktyk w zakresie prowadzenia obudowy zmechanizowanej.

EN

The article presents the results of the PRASS III project related to the development of a mechanized shield support monitoring system - SSMS. Concepts and models of devices included in the SSMS system were presented. As a result of implementing the project results into industrial practice, it is planned to improve the workplace safety in the mining wall and to improve the technical safety of the longwall system machines. The SSSMS system will allow for the prediction of roof falls in the longwall, and ultimately the minimization of this phenomenon, through the implementation of good practices in the field of mechanized roof support.

5

Efektywność wykorzystania i bezpieczeństwo techniczne górniczej obudowy zmechanizowanej – PRASS III

Jasiulek Dariusz, Bartoszek Sławomir, Lubryka Jan

Maszyny Górnicze

|

2019

|

R. 37, nr 1

73--79

PL

Artykuł opisuje cele projektu badawczo rozwojowego PRASS III „Productivity and safety of shield support” realizowanego przez ITG KOMAG w międzynarodowym konsorcjum i współfinansowanego przez Europejski Fundusz Węgla i Stali. Projekt PRASS III dotyczy aspektów współpracy ścianowej obudowy zmechanizowanej z górotworem, w kontekście bezpieczeństwa załogi górniczej oraz bezpieczeństwa technicznego. Wydobycie węgla kamiennego realizowane jest najczęściej z wykorzystaniem ścianowego kompleksu zmechanizowanego, w skład którego wchodzą maszyny podstawowe, takie jak kombajn ścianowy, przenośnik ścianowy oraz obudowa zmechanizowana, zabezpieczająca strop wyrobiska.

EN

Objectives of PRASS III „Productivity and safety of shield support” research project realized by KOMAG in the international consortium co-financed by the Research Fund for Coal and Steel are presented. PRASS III project concerns the aspects of cooperation of a shield support with rock mass regarding the safety of mine crew as well as technical safety. Hard coal mining is most frequently realized with use of powered longwall system consisting of the main machine such as longwall shearer, AFC and the shield support protecting the roadway roof.

6

Symulacja wpływu obciążenia osłony odzawałowej na podporność sekcji obudowy zmechanizowanej

Pawlikowski A.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2017

|

Vol. 6, iss. 2

247--256

PL

W artykule przedstawiono symulację wpływu obciążenia osłony odzawałowej na podporność sekcji obudowy zmechanizowanej. Wypadkową nacisku zawału na osłonę odzawałową wyznaczono traktując jej obciążenie jako parcie gruntu na ścianę. W porównaniu do stosowanych dotychczas obliczeń obciążenia osłony, w artykule istotne novum stanowi uwzględnienie przy wyznaczaniu tego obciążenia wszystkich sił w układzie sekcja obudowy górotwór. W pracy wyznaczono i przeanalizowano charakterystyki podpornościowe sekcji obudowy zmechanizowanej, w zależności od obciążenia osłony odzawałowej rumowiskiem zawałowym, uwzględniając również brak tego obciążenia. Do symulacji wykorzystano uogólniony model sekcji obudowy zmechanizowanej pracującej w warunkach określonej ściany i metodę wyznaczania podporności sekcji obudowy, w której uwzględnia się wpływ przyrostu siły w stojakach w zależności od przyrostu kąta nachylenia stropnicy.

EN

The article presents the simulation of the impact of load exerted on gob shield on the load bearing capacity of a powered roof support’s section. The resultant force of the pressure of gob on the gob shield was calculated by assuming that the load may be understood as a pressure of ground on a wall. While comparing the calculations of load with the previously applied methods, it is a new approach of, as it gives consideration to all forces in the support’s section – rock mass system. The work includes calculations and analyses of the load bearing capacity characteristics of a section of powered roof support in case of load of a collapsed gob on the gob shield and lack thereof. The simulation utilizes a general model of a powered roof support's section and a method of calculating the load bearing capacity of the support in the conditions of a given wall – giving consideration to the increase of the force in props depending on the increase of the inclination angle of the canopy.

7

Przyczyny asymetrii podporności stojaków sekcji obudowy zmechanizowanej w świetle badań dołowych

Pawlikowski A.

Maszyny Górnicze

|

2017

|

R. 35, nr 1

45--54

PL

Asymetryczne obciążenie sekcji obudowy zmechanizowanej może spowodować pogorszenie warunków utrzymania stropu wskutek jego zginania wzdłuż ściany oraz powoduje skręcanie stropnicy i osłony odzawałowej oraz zginanie łączników lemniskatowych. W artykule podjęto próbę, mającą na celu ustalenie przyczyn niesymetrycznego obciążenia stojaków sekcji obudowy. Na podstawie wyników badań dołowych przeanalizowano wpływ zróżnicowania podporności wstępnej na podporność stojaków sekcji obudowy oraz podporności sekcji sąsiednich na obciążenie stojaków sekcji obudowy zmechanizowanej.

EN

Asymmetric load on the powered roof support’s may result in the deterioration of the roof bearing capacity conditions. This occurs due to bending along the longwall and causes the torsion of the canopy and the caving shield as well as the bending of the lemniscate connectors. The article is an attempt to determine the causes of the asymmetrical load exerted on the props of the support section. Based on underground tests results, the impact of different initial load bearing capacities on the bearing capacity of props of the support section has been analyzed. The article also provides the analysis of the impact of load bearing capacity of neighbouring sections on the load exerted on the props of the powered roof support.

8

Dostosowanie sekcji obudowy zmechanizowanej HYDROMEL-16/35-POz do zmieniających się warunków eksploatacji

Szyguła M., Stępor J., Mostek W., Lebda-Wyborny Z., Kazubiński D.

Maszyny Górnicze

|

2017

|

R. 35, nr 1

31--44

PL

W artykule przedstawiono budowę i parametry techniczne sekcji obudowy zmechanizowanej HYDROMEL-16/35-POz. Omówiono szczegóły i powody przeprowadzonych modernizacji. Przedstawiono najważniejsze informacje dotyczące warunków geologiczno-górniczych w kolejnych lokalizacjach sekcji obudowy.

EN

The construction and technical parameters of the HYDROMEL-16/35-POz powered roof support unit is presented in the paper. Details and reasons of modernisation are discussed. Key information on geological and mining conditions in subsequent localisations of powered roof support units is presented.

9

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

EN

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.

PL

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.

10

A model of equilibrium conditions of roof rock mass giving consideration to the yielding capacity of powered supports

Jaszczuk M., Pawlikowski A.

Archives of Mining Sciences

|

2017

|

Vol. 62, no. 4

698--704

EN

The work presents the model of interactions between the powered roof support units and the rock mass, while giving consideration to the yielding capacity of the supports - a value used for the analysis of equilibrium conditions of roof rock mass strata in geological and mining conditions of a given longwall. In the model, the roof rock mass is kept in equilibrium by: support units, the seam, goafs, and caving rocks (Fig. 1). In the assumed model of external load on the powered roof support units it is a new development - in relation to the model applied in selection of supports based on the allowable deflection of roof theory - that the load bearing capacity is dependent on the increment of the inclination of the roof rock mass and on the properties of the working medium, while giving consideration to the air pockets in the hydraulic systems, the load of the caving rocks on the caving shield, introducing the RA support value of the roof rock mass by the coal seam as a closed-form expression and while giving consideration to the additional support provided by the rocks of the goaf as a horizontal component R01H of the goaf reaction. To determine the roof maintenance conditions it is necessary to know the characteristics linking the yielding capacity of the support units with the heading convergence, which may be measured as the inclination angle of the roof rock mass. In worldwide mining, Ground Reaction Curves are used, which allow to determine the required yielding capacity of support units based on the relation between the load exerted on the unit and the convergence of the heading ensuring the equilibrium of the roof rock mass. (Figs. 4 and 8). The equilibrium of the roof rock mass in given conditions is determined at the displacement of the rock mass by the α angle, which impacts the following values: yielding capacity of units FN, vertical component of goaf reaction R01V and the horizontal component of goaf reaction R01H. In the model of load on the support units giving consideration to the load of the caving shield, a model of support unit was used that allows for unequivocal determination of the yielding capacity of the support with consideration given to the height of the unit in use and the change in the inclination of the canopy resulting from the displacement of the roof of the longwall. The yielding capacity of the support unit and its point of application on the canopy was determined using the method of units which allows for the internal forces to be manifested. The weight of the rock mass depends on the geological and mining conditions, for which the shape and dimensions of the rock mass affecting the support unit are determined. The resultant force of the pressure of gob on the gob shield was calculated by assuming that the load may be understood as a pressure of ground on a wall. This required the specification of the volume of the fallen rocks that affect the unit of powered roof supports (Fig. 2). To determine the support of the roof rock mass by the coal seam, experience of the Australian mining industry was used. Experiments regarding the strength properties of coal have exhibited that vertical deformation, at which the highest seam reaction occurs while supporting the roof rock mass, amounts to 0.5% of the longwall’s height. The measure of the width of the contact area between the rock mass and the seam is the width of the additional uncovering of the face roof due to spalling of seam topcorners da (Fig. 2). With the above parameters and the value of the modulus of elasticity of coal in mind, the value of the seam’s reaction may be estimated using the dependence (2). The vertical component of the goafs’ reaction may be determined based on the strength characteristics of the fallen roof, the contact area of the rock mass with the fallen roof and the mean strain of the fallen roof at the area of contact. In the work by Pawlikowski (2014), a research procedure was proposed which encompasses model tests and exploitation tests of the loads exerted on the support units, aimed at the determination of the vertical component of the goaf reaction (Fig. 5). Based on duty cycles of powered roof support units, a mean value of the indicator of contact stiffness between the roof rock mass and the rocks constituting the caving is determined, assuming the linear dependence between the horizontal reaction and the heading convergence. The parameter allows for the determination of the horizontal component of the goafs’ reaction in the external loading model of support units and allows for the determination of the required yielding capacity of supports, required to ensure the equilibrium of the roof rock mass. The experimentally verified model of the external loading of the units was used to conduct simulations of interactions between the KOPEX-095/17-POz support unit and the rock mass in a face characterized by the height of 1.6 m. Based on the data obtained in experiment, the variability of the yielding capacity of the support units was analyzed. A yielding capacity inclination angle of the units was determined for the registered curves (Figs. 6 and 7). At the same time, the presentation of the lines corresponding to the required yielding capacity of units and characterizing the deformability of the support units, allows for the prediction of the yielding capacity of the powered supports and the convergence of the heading in the conditions of a given face (Fig. 9).

PL

W pracy przedstawiono model interakcji sekcji obudowy zmechanizowanej z górotworem uwzględniający podatność sekcji obudowy, który służy do analizy warunków równowagi stropowej bryły górotworu w warunkach geologiczno-górniczych określonej ściany. W modelu tym stropowa bryła górotworu utrzymywana jest w równowadze poprzez podparcie przez: sekcję obudowy, pokład, zroby i skały zawału uporządkowanego (Rys. 1). W przyjętym modelu obciążenia zewnętrznego sekcji obudowy zmechanizowanej w stosunku do modelu stosowanego w metodzie doboru sekcji obudowy, opartej o teorię dopuszczalnego ugięcia stropu istotne novum stanowi uzależnienie podporności sekcji od przyrostu kąta nachylenia stropowej bryły górotworu i właściwości medium roboczego z uwzględnieniem zapowietrzenia układu hydraulicznego, uwzględnienie obciążenia osłony odzawałowej gruzowiskiem, wprowadzenie w postaci jawnej podparcia stropowej bryły górotworu przez pokład węgla RA oraz uwzględnienie dodatkowego podparcia przez skały tworzące zawał uporządkowany w postaci składowej poziomej reakcji zrobów R01H. Dla ustalenia warunków utrzymania stropu niezbędna jest znajomość charakterystyki wiążącej podporność sekcji obudowy z konwergencją wyrobiska, której miarą może być kąt nachylenia stropowej bryły górotworu. W górnictwie światowym stosuje się krzywe reakcji górotworu GRC (Ground Response Curves), które pozwalają na wyznaczanie wymaganej podporności sekcji obudowy na podstawie relacji obciążenia sekcji i konwergencji wyrobiska zapewniającej równowagę stropowej bryły górotworu (Rys. 4 i 8). Stan równowagi stropowej bryły górotworu w danych warunkach ustala się przy przemieszczeniu stropowej bryły górotworu o kąt α, który wpływa na wartość: podporności sekcji FN, składowej pionowej reakcji zrobów R01V i składowej poziomej reakcji zrobów R01H. W modelu obciążenia sekcji obudowy z uwzględnieniem obciążenia osłony odzawałowej, wykorzystano model sekcji obudowy umożliwiający jednoznaczne wyznaczenie podporności sekcji obudowy z uwzględnieniem danej wysokości użytkowania sekcji i zmiany nachylenia stropnicy wynikającej z przemieszczania stropu wyrobiska ścianowego. Podporność sekcji obudowy FN oraz jej punkt przyłożenia na stropnicy wyznaczono przy zastosowaniu metody przecięć, umożliwiającej uzewnętrznienie sił wewnętrznych. Ciężar stropowej bryły górotworu zależy od warunków geologiczno-górniczych, dla których określa się kształt i wymiary bryły górotworu oddziałującej na sekcję obudowy. Wypadkową nacisku zawału na osłonę odzawałową wyznaczono traktując jej obciążenie jak parcie gruntu na ścianę. Wymagało to określenia objętości rumowiska skalnego, które oddziałuje na sekcję obudowy zmechanizowanej (Rys. 2). Do wyznaczenia podparcia stropowej bryły górotworu przez pokład węgla wykorzystano wiedzę wynikającą z doświadczeń górnictwa australijskiego. Badania eksperymentalne dotyczące właściwości wytrzymałościowych węgla wykazały, że odkształcenie pionowe, przy którym występuje największa reakcja pokładu przy podparciu stropowej bryły górotworu, stanowi 0,5% wysokości ściany. Miarą szerokości kontaktu tej bryły z pokładem jest szerokość dodatkowego odsłonięcia pułapu wyrobiska w wyniku odspajania górnych naroży pokładu da (Rys. 3). Znając powyższe parametry oraz wartość modułu sprężystości węgla można oszacować wartość reakcji pokładu z zależności (2). Składową pionową reakcji zrobów R01V można wyznaczyć na podstawie charakterystyki wytrzymałościowej rumowiska zawałowego, powierzchni styku bryły górotworu z tym rumowiskiem oraz średniego zgniotu rumowiska, występującego na tej powierzchni styku. W pracy Pawlikowskiego (2014) zaproponowano procedurę badawczą obejmującą badania eksploatacyjne i modelowe obciążenia sekcji obudowy mającą na celu wyznaczenie składowej poziomej reakcji zrobów (Rys. 5). Na podstawie cykli pracy sekcji obudowy zmechanizowanej wyznacza się wartość średnią wskaźnika sztywności kontaktu stropowej bryły górotworu ze skałami tworzącymi zawał uporządkowany, przy założeniu liniowej zależności reakcji poziomej od konwergencji wyrobiska. Parametr ten umożliwia wyznaczenie składowej poziomej reakcji zrobów w modelu obciążenia zewnętrznego sekcji obudowy oraz pozwala na wyznaczenie wymaganej podporności sekcji obudowy niezbędnej dla zapewnienia równowagi stropowej bryły górotworu. Zweryfikowany doświadczalnie model obciążenia zewnętrznego sekcji posłużył do przeprowadzenia symulacji interakcji sekcji obudowy KOPEX-095/17-POz z górotworem w ścianie o wysokości 1,6 m. W oparciu o uzyskane dane doświadczalne przeanalizowano zmienność podatności sekcji obudowy. Dla zarejestrowanych przebiegów rzeczywistych wyznaczono kąt nachylenia charakterystyki podpornościowej sekcji (Rys. 6 i 7). Równoczesne przedstawienie prostych obrazujących wymaganą podporność sekcji i charakteryzujących podatność sekcji obudowy pozwala na predykcję podporności sekcji obudowy zmechanizowanej i konwergencji wyrobiska w warunkach danej ściany (Rys. 9).

11

Impact of setting load on bearing capacity of props in a powered support unit

Pawlikowski A.

Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering

|

2016

|

R. 54, nr 4

26--32 [tekst ang.], 72--79 [tekst pol.]

EN

Experience acquired for a number of years proves that the fluidity of production processes in longwalls depends on proper support of the excavation roof. A properly matched power support unit is not enough to guarantee good support of the excavation roof, particularly in its face part. Irregularities in the maintenance of the longwall roof may be related to some errors in the control of the power support unit, mainly in setting the unit with too low initial pressure. With respect to the above issues, the article features an analysis of the setting load impact on the bearing capacity of props in a power support unit.

PL

Doświadczenia zdobyte na przestrzeni lat dowodzą, że o płynności procesu produkcyjnego w ścianach w znacznej mierze decyduje prawidłowe utrzymanie stropu wyrobiska. Prawidłowo dobrana sekcja obudowy zmechanizowanej nie gwarantuje jeszcze prawidłowego utrzymania stropu wyrobiska, zwłaszcza w jego części przyczołowej. Nieprawidłowości w utrzymaniu stropu wyrobiska ścianowego mogą być związane, między innymi z błędami w sterowaniu sekcjami obudowy zmechanizowanej, które sprowadzają się głównie do rozparcia sekcji ze zbyt niskim ciśnieniem wstępnym. Biorąc pod uwagę powyższe w niniejszym artykule przeprowadzono analizę wpływu podporności wstępnej na podporność stojaków sekcji obudowy zmechanizowanej.

12

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

EN

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.

PL

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.

13

Analysis of the sensitivity of the support unit static parameters to the changes in the inclination angle of a roof bar

Królak J., Szweda S.

Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering

|

2015

|

R. 53, nr 1

22--29 [tekst ang.], 62--69 [tekst pol.]

PL

W artykule przedstawiono wpływ zmiany kąta pochylenia stropnicy na obciążenie statyczne elementów sekcji. Zmiana tego kąta spowodowana jest dostosowaniem postaci geometrycznej sekcji do nierównoległego stropu i spągu wyrobiska. Na przykładzie parametrów sekcji do pokładów niskich, średnich i wysokich stwierdzono, że niewielkie zmiany kąta pochylenia stropnicy skutkują znaczącą zmianą podporności sekcji oraz wartości sił w łącznikach mechanizmu prowadzenia stropnicy.

EN

The article presents how the changes in the inclination angle of a roof bar impact the static load of the support unit elements. The change of this angle is the result of adapting geometrical features of the support unit to an unparallel roof and floor of the excavation. On the basis of low, middle and high support units it was found out that minor changes in the inclination angle of the roof bar result in significant changes in the load-bearing capacity of the support unit and the values of forces in the joints of the support development mechanism.

14

Wpływ cech geometrycznych stojaków na charakterystyki podpornościowe sekcji obudowy zmechanizowanej

Jaszczuk M., Pawlikowski A.

Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze

|

2014

|

Nr 4

64--68

PL

Charakterystyka podpornościowa sekcji obudowy zmechanizowanej zależy od cech geometrycznych sekcji, podporności wstępnej stojaków I podpory stropnicy [2, 3, 5], objętości cieczy w przestrzeniach roboczych siłowników hydraulicznych układu podpornościowego, wynikającej z Ich konstrukcji oraz wysokości użytkowania, a także od stopnia zapowietrzenia medium roboczego [7, 8, 9].

EN

The method of determination of props stiffness in relation to their structure there is presented in the paper. Comparison of stiffness characteristic curves of different prop solutions at the same range of longwall height is shown. These characteristics are basis of calculation of powered roof support units load under certain roof convergence. Analysis of obtained characteristics has proved that the set pressure of powered roof support unit under certain mining conditions should be done on basis of load characteristic curve, depending on props stiffness, structure of support unit and longwall height.

15

Wykorzystanie metody CFD do obliczania natężenia przepływu medium w zaworach przelewowych sekcji obudowy zmechanizowanej

Janota M., Władzielczyk K.

Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa

|

2014

|

R. 52, nr 5

49--55

PL

W artykule przedstawiono możliwości i sposób obliczania przepływu medium przez zawory przelewowe stosowane w układzie hydraulicznym sekcji obudowy zmechanizowanej. Dla przykładowego zaworu DN10/ø4,5 zostały wykonane obliczenia natężenia przepływu medium za pomocą programu AUTODESK SIMULATION CFD 2013. Wyniki tych obliczeń porównano z rezultatami obliczeń uzyskanych drogą analityczną. Pozwoliło to na wyciągnięcie wniosków dotyczących dokładności obu metod obliczania wartości natężeń przepływu medium przez zawory przelewowe.

EN

The article features the possibilities and method to calculate the dynamics of fluids passing through by-pass valves used in a hydraulic system of power supports. For a sample DN10/ø4,5 valve the dynamics of the passing fluid was calculated with the use of the AUTODESK SIMULATION CFD 2013 program. The results were compared with the results of calculations made with the use of an analytical method. This allowed to draw some conclusions about the accuracy of both methods.

16

Analiza porównawcza cech konstrukcyjnych stropnic sekcji obudowy zmechanizowanej

Bukowiecki B., Kościelny A., Mądry M.

Maszyny Górnicze

|

2014

|

R. 32, nr 4

15--21

PL

W artykule przedstawiono opis metodyki umożliwiającej przeprowadzenie analizy porównawczej stropnic sekcji obudowy zmechanizowanej. Zdefiniowano potrzebę jej wprowadzenia oraz przedstawiono zastosowanie procedury wyznaczania parametrów służących do oceny projektu postaci konstrukcyjnej stropnicy. Przedstawiono cztery zależności umożliwiające porównawczą ocenę postaci konstrukcyjnej stropnic. Dwie pierwsze przedstawiają wartość ekwiwalentnego momentu bezwładności w zależności od podporności stojaków i jednostkowej masy, natomiast w dwóch pozostałych przedstawiono wartości wskaźników kryterialnych. Spośród zaproponowanych postaci funkcji wybrano funkcję kryterialną charakteryzującą się największym współczynnikiem dopasowania liniowej funkcji trendu do wyników analizy porównawczej postaci konstrukcyjnej 34 stropnic.

EN

Methodology enabling comparative analysis of canopies of powered roof supports is presented. The need of its implementation is specified and use of procedure for determination of parameters used for assessment of canopy design is explained. Four correlations enabling comparative assessment of design of canopies are presented. The first two relationships present the value of equivalent inertia in relation to load bearing capacity of the legs and unit weight, while the values of criterial indices are presented in the other two relationships. Criterial function of the highest matching coefficient of the linear trend function to the results of comparative analysis of design of 34 canopies was selected from the suggested forms of function.

17

Wpływ nowelizacji przepisów na proces oceny stanu technicznego sekcji obudowy zmechanizowanej

Chlebek D., Gerlich J.

Maszyny Górnicze

|

2013

|

R. 31, nr 3

26--33

PL

W artykule omówiono zasadnicze zmiany w procesie oceny stanu technicznego sekcji obudowy zmechanizowanej wynikające z nowelizacji przepisów. Wprowadzone zmiany uprościły znacznie proces oceny stanu technicznego, nie wpływając na szczegółowość oceny, mierzoną liczbą elementów zakwalifikowanych do remontu lub wymiany na nowe, w porównywanych okresach obowiązywania przepisów dotyczących oceny. Podano zbiorcze wyniki ocen stanu technicznego sekcji obudowy zmechanizowanej realizowanych z udziałem ITG KOMAG w wybranych kopalniach węgla kamiennego.

XX

Main changes in the process of assessment the technical conditions of powered roof supports resulting from revision of regulations are discussed. The changes in regulations significantly simplified the process of assessment the technical conditions of powered roof supports not affecting the precision of assessment measured by number of components classified for repair or replacement in comparison to the similar period of previous assessment procedure. List of results of assessment the technical conditions of powered roof supports made with participation of KOMAG in the selected hard coal mines is given.

18

Rozwój konstrukcji sekcji obudowy zmechanizowanej w górnictwie węgla kamiennego w Polsce

Szyguła M.

Maszyny Górnicze

|

2013

|

R. 31, nr 2

30--38

PL

W artykule przedstawiono rozwój rozwiązań konstrukcyjnych sekcji obudowy zmechanizowanej w Polsce. Szczegółowo omówiono ewolucję konstrukcji podstawowych zespołów sekcji obudowy zmechanizowanej przeznaczonych do ścian zawałowych, stosowanych materiałów konstrukcyjnych oraz systemów sterowania. Na tym tle przedstawiono dorobek KOMAG-u w zakresie postaci konstrukcyjnych sekcji obudowy zmechanizowanej.

EN

Progress in designing the powered roof support in Poland is presented in the paper. Evolution in designs of roof supports for caving walls, in used materials and systems for control of powered roof supports are discussed in more details. KOMAG's achievements as regards designing the powered roof support are given against this background.

19

Metodyka badań układu hydraulicznego sekcji obudowy zmechanizowanej

Madejczyk W.

Maszyny Górnicze

|

2013

|

R. 31, nr 1

11-15

PL

Z doświadczeń ruchowych pracy układu hydraulicznego sekcji obudowy zmechanizowanej wynika, że stosunkowo często występują przypadki jego wadliwego funkcjonowania. W artykule przedstawiono metodykę badań układu hydraulicznego sekcji obudowy zmechanizowanej w celu sprawdzenia prawidłowości pracy tego układu. Jest to propozycja wynikająca z dotychczasowych doświadczeń Laboratorium Badań ITG KOMAG.

EN

From the powered roof support hydraulic system operational experience it results that quite often there are the cases of the system malfunctioning. The methodology for testing the hydraulic system of powered roof support to verify operational correctness of the system is presented in the paper. The methodology is a proposal resulting from the experience of KOMAG Laboratory of Testing.

20

Analiza wyników oceny stanu technicznego sekcji obudowy zmechanizowanej w wybranych kopalniach

Chlebek D., Gerlich J.

Maszyny Górnicze

|

2013

|

R. 31, nr 1

22-26

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy stanu technicznego elementów sekcji obudowy zmechanizowanej eksploatowanych przez wybrane kopalnie węgla kamiennego na podstawie ocen stanu technicznego realizowanych z udziałem ITG KOMAG

EN

The results of analysis of technical condition of powered roof supports used in the selected hard coal mines on the basis of tests realized by KOMAG Institute of Mining Technology.