Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Urządzenia usprawniające montaż połączeń śrubowych w złączach ciernych odrzwi obudowy korytarzowej

Mikuła Jarosław, Mikuła Stanisław, Szweda Stanisław, Szyguła Marek

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2023

|

Vol. 12, iss. 2

118--128

PL

Elementy podatnej obudowy stalowej wyrobisk korytarzowych, stosowanej powszechnie w polskim górnictwie węgla kamiennego, sprzęgane są ciernie za pomocą strzemion wyposażonych w połączenia śrubowe. Wymaganą nośność i podatność obudowy wyrobiska uzyskuje się poprzez równomiernie dokręcenie zdwojonego połączenia śrubowego każdego ze strzemion z wymaganym końcowym momentem dokręcenia. Stosowane aktualnie naprzemienne, sekwencyjne dokręcanie nakrętek za pomocą kluczy ręcznych lub zakrętarek, pomimo uzyskania wymaganego momentu dokręcenia, powoduje asymetrię sprzężenia ciernego łączonych kształtowników odrzwi obudowy. W artykule omówiono urządzenie przyspieszające montaż strzemion, ale przede wszystkim umożliwiające jednoczesne dokręcenie obu śrub strzemiona z wymaganym końcowym momentem dokręcenia. Zastosowanie urządzenia gwarantuje uzyskanie powtarzalnej nośności kolejnych połączeń elementów odrzwi obudowy.

EN

Elements of flexible steel support for gallery workings, commonly used in the Polish coal mining industry, are frictionally coupled with stirrups equipped with bolted joints. The required load-bearing capacity and flexibility of the working lining support are achieved by uniform tightening of the double bolted connection of each stirrup with the required final tightening torque. The alternate currently used, sequential tightening of the nuts with hand spanners or bolting machines, despite the required tightening torque being achieved, results in an asymmetric frictional coupling of the steel support sections being joined. The article describes a device that speeds up the installation of stirrups, but mainly allows both stirrup bolts to be tightened simultaneously with the required final tightening torque. The use of the device guarantees a reproducible load-bearing capacity for the successive connections of the steel support sections.

2

Operational Tests of a Modular Installation and Transport Assembly of Steel Arch Support in Underground Excavations

Krauze Krzysztof, Mucha Kamil, Wydro Tomasz, Kutnik Andrzej, Hałas Waldemar, Ruda Piotr, Osowski Dawid

Multidisciplinary Aspects of Production Engineering

|

2021

|

Vol. 4, Iss. 1

343--354

EN

The roof support, especially the ŁP yielding steel arch support, is transported and assembled in the face with the use of auxiliary machines. This activity in Polish underground mines causes numerous problems, which until present have not been solved. Currently, transport and assembly are carried out manually, while the roadheader and suspended rail are used only to a small extent. Therefore, the modular installation and transport assembly was developed jointly by FAMA Sp. z o. o. and AGH University of Science and Technology. The solution in question enables performing a number of functions (including transport and assembly of all kinds of support arches), which are not available in currently manufactured equipment. The proposed manipulator solves numerous problems occurring during the installation of the steel arch support in an underground mining excavation and significantly improves the process of drilling galleries. This innovative solution considerably differs from the existing ones, and its greatest advantage is versatility with regard to the cross-section and equipment of the roadway, as well as a wide range of functions. In addition, it can also be used for reloading works. The modular installation and transport assembly together with a platform, a temporary mechanized roof support and a mining machine, make up a mechanizes roadheader complex, which enables continuous mining, loading and installing the permanent support in underground workings.

3

Obudowa stosowana w wyrobiskach przygotowawczych w zagłębiu Cam Pha w Wietnamie

Van Hoang Do

Przegląd Górniczy

|

2020

|

T. 76, nr 7

18--25

PL

Zagłębie Cam Pha to największe zagłębie węglowe w Wietnamie, zlokalizowane w prowincji Quang Ninh, z sześcioma dużymi kopalniami podziemnymi: Khe Cham, Mong Duong, Thong Nhat, Duong Huy, Ha Long i Quang Hanh. Obecnie, złoże antracytu eksploatowane jest przeważnie metodą podziemną w Quang Ninh. Wydobycie węgla z podziemnych kopalń w rejonie Quang Ninh stopniowo wzrasta i według przewidywań będzie stanowić około 75 % całkowitej produkcji węgla w 2030 roku. Dotychczas, długość drążonych rocznie wyrobisk przygotowawczych w kopalniach podziemnych w zagłębiu Cam Pha wynosi około 90÷150 km, z czego 84% jest zabezpieczonych stalową obudową odrzwiową podatną wykonaną głównie z kształtownika typu SWP. Jednocześnie w ostatnich latach średnia długość wyrobisk przebudowanych w kopalniach w zagłębiu Cam Pha stanowi około 30% długości wyrobisk drążonych. Głównie spowodowane to jest utratą stateczności obudowy. Pociąga to za sobą znaczne koszty materiałowe oraz koszty robocizny wymiany uszkodzonych elementów, a także zakłóca ciągłość prac górniczych. Prowadzone są prace w kierunku zidentyfikowania przyczyny utraty stateczności wyrobisk korytarzowych oraz oceny możliwości zastosowania innych typów obudów odrzwiowych, dostosowanych do warunków geologiczno-górniczych zagłębia Cam Pha. W artykule przedstawiono także obecnie stosowaną obudowę wyrobisk przygotowawczych w kopalniach w Wietnamie.

EN

Cam Pha is the largest coal basin of Vietnam, located in the Quang Ninh province, with 6 underground mines: Khe Cham, Mong Duong, Thong Nhat, Duong Huy, Ha Long and Quang Hanh. Curently, coal is exploited mainly by underground method w Quang Ninh. Coal production from the underground mines is gradually increasing and it is expected to constitute about 75% of the country’s total coal production in 2030. This involves an increase in the number and length of underground workings. So far, the yearly length of underground workings driven in underground mines in the Cam Pha basin is roughly 90÷150 km. About 84 % of these underground workings are supported by the steel arch support made of SWP profile. In addition, the average length of repaired underground workings in the Cam Pha basin constitutes approximately 30% of the total length driven. The main cause was reported is loss of underground workings stability. This requires significant material and labour costs as well as the cost of replacing damaged elements. Additionally, it disturbs the continuity of the mining operations. Studies have been carried out to identify the failures in the underground workings and assess possibility of application of different types of steel arch support for geo-mining conditions in the Cam Pha coal basin. This paper also presents actual support that applied in the underground workings in Vietnamese coal mines.

4

Analysis of behaviour of the steel arch support in the geological and mining conditions of the Cam Pha coal basin, Vietnam

Nguyen Phu Minh Vuong, Rotkegel Marek, Van Hoang Do

Archives of Mining Sciences

|

2020

|

Vol. 65, no. 3

551--567

EN

In recent years, the Vietnamese coal mining industry has observed a dynamic increase in both its production and efficiency. In Vietnam, the most precious type of coal is anthracite, which is found in the Quang Ninh province. Industrial anthracite deposits are estimated to be over 2 billion Mg. At present, coal deposits are extracted mostly by the underground method. Coal production is gradually increasing in the underground mines in the Quang Ninh area and it is expected to constitute about 75% of the country’s total coal production in 2030. This involves an increase in the number and length of underground workings. Cam Pha is the largest coal basin of Vietnam, located in the Quang Ninh province. So far, the yearly length of underground workings driven in underground mines in the Cam Pha basin is roughly 90÷150 km. About 84 % of these underground workings are supported by the steel arch support made of SWP profile. A similar situation can be observed in Russia, Ukraine, China, India and Turkey. In addition, the average length of repaired underground workings in the Cam Pha basin constitutes approximately 30% of the total length driven . The main cause was reported is loss of underground workings stability. This requires significant material and labour costs as well as the cost of replacing damaged elements. Addi-tionally, it disturbs the continuity of the mining operations.This article presents the results of the numerical modelling of the rock mass around underground wor-kings driven in typical geo-mining conditions for underground coal mines in the Cam Pha basin, supported by the steel arch support made of SWP and V profiles. As a result of the conducted analyses, the range of failure zone of the rock mass around underground workings and the distribution of reduced stress in the steel arch support elements were determined. The effort states of the steel arch support made of SWP22 profile and V21 profile were compared. The simulations considered different inclinations angle of coal seam, following the structure of the rock mass in the Cam Pha basin. The analysis was carried out using the based-finite difference method code, FLAC2D. Based on the obtained results, actions for improving the stability of underground workings driven in the underground mines of the Cam Pha basin were proposed.

5

Porównanie metod normatywnych projektowania obudowy stalowej łukowej podatnej stosowanej w podziemnych zakładach górniczych

Wichur A., Frydrych K., Bober M.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2009

|

R. 33, z. 3/1

437-444

PL

Obudowa złożona ze stalowych łuków podatnych jest obecnie uznawana za najbardziej odpowiedni typ konstrukcji do zabezpieczania długotrwałych wyrobisk korytarzowych w przypadku ich lokalizacji w skałach zwięzłych o średnio zaawansowanej tektonice i charakteryzujących się odpornością na działanie atmosfery kopalnianej. W artykule przedstawiono wyniki analizy porównawczej trzech "normatywnych" metod projektowania i doboru obudowy stalowej ŁP wyrobisk korytarzowych. Ogólnie wykonano obliczenia 81 zestawów danych dla każdej metody. Na podstawie otrzymanych wyników sporządzono wykresy obciążeń oraz rozstawu odrzwi obudowy. Z przeprowadzonej analizy wynika, że najszersze możliwości zastosowania, z wszystkich porównanych metod, ma metoda 3. Korzystając z niej można dokonać doboru obudowy wyrobisk korytarzowych, połączeń wyrobisk oraz skrzyżowań ścian z chodnikami przyścianowymi. Różnice uzyskanych wyników obliczeń obciążenia oraz rozstawu odrzwi obudowy, pomiędzy poszczególnymi metodami, należy tłumaczyć brakiem dostatecznej wiedzy na temat zjawisk zachodzących w górotworze w sąsiedztwie projektowanego wyrobiska, a w szczególności brakiem jej doświadczalnego potwierdzenia.

EN

The steel arch support is recognized as the most useful type of structure for the protection of underground excavations. This paper presents results of comparative analysis of the three standard methods of designing and selection of steel arch support. For each of method were counted 81 sets of data. The bar charts of load and set span were prepared according to calculation results. From the analysis comes out that the third method has the widest application from three of compared ones. Using this method is possible to select the steel arch support for the excavations and junction and crossings of working as well. Differences between the results of the each method result from lack of the knowledge about rockmass effects around of designed working.

6

Zachowanie się odrzwi stalowej obudowy podatnej w warunkach deformacyjnych ciśnień górotworu w świetle obserwacji dołowych

Duży S.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2007

|

R. 31, z. 3

105-112

PL

W warunkach występowania deformacyjnych ciśnień górotworu powszechnie stosowana jest stalowa obudowa odrzwiowa podatna. W stosowanych modelach pracy obudowy przyjmuje się symetryczne deformacje obudowy powodowane jednoczesnym przemieszczeniem w obu zamkach odrzwi. Obserwacje dołowe wykazują, że deformacje nawet sąsiednich odrzwi mogą się wyraźnie różnić, zarówno pod względem jakościowym, jak i ilościowym. W artykule przedstawiono wyniki obserwacji zachowania się odrzwi obudowy stalowej podatnej w wyrobisku przygotowawczym w strefie wpływu eksploatacji górniczej, na podstawie których stwierdzono, że stalowa obudowa odrzwiowa podatna w trakcie użytkowania wyrobiska ulega deformacjom w zakresie swej podatności oraz plastycznych odkształceń poszczególnych elementów, w części odrzwi deformacje miały cechy deformacji obudowy sztywnej, deformacje obudowy charakteryzują się asymetrią, często przemieszczenia występują tylko w jednym zamku, a przebieg deformacji poszczególnych odrzwi wzdłuż wybiegu wyrobiska wskazuje na jej nierównomierność, którą można w przybliżeniu porównać do przebiegu falowego.

EN

In the rock strata deformation pressures occurrence conditions a yielding steel arch support is commonly used. In the commonly used support work models, symmetrical support deformations, caused by a simultaneous dislocation in both arch locks, are adopted. Underground observations have shown that the deformations of even neighbouring arches may differ emphatically in quality as well as in amount. The paper presents results of yielding steel arch support behaviour in headings in mining exploit area, on the basis of which the statement can be made that the yielding steel arch support during the usage of the heading is deformed within the range of the susceptibility and the plastic elements deformations, in some arches the deformations had the factors of stiff support deformations, the support deformations are characterised by asymmetry, often the dislocations occur in only one lock and the deformation process of certain arches along heading coastings show its, which can be compared to a wave process.

7

Problemy nośności stalowej obudowy odrzwiowej wyrobisk korytarzowych użytkowanych w długim okresie

Chudek M., Duży S., Dyduch G., Bączek A.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2007

|

R. 31, z. 3

79-86

PL

Ponad 90% wyrobisk korytarzowych w kopalniach węgla kamiennego wykonanych jest w obudowie stalowej. Obudowa ta często poddana jest intensywnym, agresywnym wpływom środowiska kopalnianego, powodując powolny spadek nośności konstrukcji. W artykule na tle geomechanicznych i technicznych problemów utrzymania stateczności stalowej obudowy odrzwiowej wyrobisk korytarzowych użytkowanych w długim okresie przedstawiono wyniki badań in situ korozji stalowych odrzwi obudowy ŁP. Na podstawie wyników przeprowadzonych badań przedstawiono charakterystyczne cechy procesu korozji oraz ich wpływ na nośność konstrukcji.

EN

Over 90 percent of headings in collieries are made with steel support. This support is often under intensive, aggressive influence of mining conditions causing a slow decrease of construction load capacity. The paper presents results of in situ research of corrosion of steel support set ŁP, on the basis of headings steel supports set, used in a long period of time, reliability maintenance geomechanical and technical problems. On the basis of the results of the research, the characteristic features of the corrosion process and their influences of the construction load capacity are presented.

8

Nośności odrzwi wybranych obudów łukowych

Hałat W.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2005

|

R. 29, z. 3/1

247-254

PL

Przeprowadzone na 66 modelach badania numeryczne pozwoliły na określenie sposobu wyznaczania nośności odrzwi stalowych obudów łukowych. Przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych dla trzech rodzajów kształtowników: V21, V25 i V29, oraz trzech typów odrzwi obudowy: ŁP8, ŁP9 i ŁP10. Każdy z modeli obudowy, oprócz obciążeń czynnych, został poddany czterem obciążeniom biernym, mającym za zadanie modelowanie oddziaływania górotworu na obudowę. W pracy zwrócono także uwagę na fakt, że pełne wykorzystanie nośności odrzwi obudowy uwarunkowane jest nie tylko wartością nośności łuków obudowy, za którą odpowiedzialna jest granica plastyczności stali, z której zostały one wykonane, ale zależy ono w równej mierze od wartości nośności złączy elementów odrzwi.

EN

Numerical simulation based on 66 models allowed a bearing capacity of the steel arch support to be estimated. It has been shown some results of calculations for three types of profiles: V21, V25 and V29 and three sizes of the support: ŁP8, ŁP9 and ŁP10. Each of the support model was induced - besides of active loading - with four passive loadings modeling strata influence upon the support. It has been found that complete use of bearing capacity of the arch support depends not only on value of bearing capacity of the arch, what is connected with yield limit of steel, but it also equally depends on bearing capacity of joints of the arches.

9

Metoda szacowania nośności odrzwi obudowy stalowej łukowej w oparciu o teorię nośności granicznej

Domańska D.

Archives of Mining Sciences

|

2003

|

Vol. 48, nr 1

37-63

PL

W artykule zaprezentowano nową, uproszczoną metodą szacowania nośności odrzwi obudowy ŁP opartą na teorii nośności granicznej, wiążącą nośność wymienionej konstrukcji ze wzglądu na wytrzymałość kształtownika i wymaganą nośność złącz z wybranymi czynnikami technicznymi, takimi jak: jakość podłoża, rodzaj kształtownika, wielkość odrzwi, zmienność granicy plastyczności stali i sposób przekazywania obciążenia. W ramach rozpatrywanego artykułu przedstawiono: - podstawowe wzory i definicje teorii nośności granicznej (wzory 1-8), sprawdzenie możliwości jej zastosowania przy wyznaczaniu nośności odrzwi stalowych wykonanych z kształtownika typu V (wzory 9-13), założenia przyjęte do obliczeń (rozdz. 2); - dane wejściowe niezbędne do analizy nośności odrzwi w oparciu o metodą nośności granicznej (równanie krzywej granicznej dla kształtowników typu V (wzór 16), charakter rozkładu prawdowpodobieństwa i współczynnik zmienności granicy plastyczności stali stosowanej do produkcji łuków obudowy ŁP (rozdz. 3.1)); - sposób określenia zależności teoretycznych na wartość momentu zginającego i siły podłużnej w odrzwiach w stanie równowagi granicznej, przyjęty tok postępowania przy szacowaniu nośności konstrukcji w oparciu o teorią nośności granicznej oraz weryfikacją przyjętej metody obliczeń na podstawie wyników badań stanowiskowych (rozdz. 3.2); - czynniki wpływające na wartości sił wewnętrznych powstających w odrzwiach - rozdz. 3.3.2 (tzn. moduł ściśliwości podłoża, pole przekroju poprzecznego kształtownika, szerokość odrzwi w świetle kształtownika, zmienność wartości oczekiwanej granicy plastyczności stali, długość obciążonego odcinka odrzwi odniesioną do rozpiętości odrzwi); - plan niezbędnych do realizacji eksperymentów obliczeniowych (tabl. 2), warianty i przypadki obliczeń różniące się sposobem podejścia do zjawisk wyboczenia łuku i zwichrzenia profilu kształtownika oraz uwzględnieniem zmienności granicy plastyczności stali (rozdz. 3.3.2); - model obliczeniowy zastosowany przy konstruowaniu formuł wiążących nośność odrzwi i powstającą w nich siłę podłużną z wybranymi czynnikami technicznymi, sposób i wyniki wyznaczania współczynników funkcji regresji liniowej (rozdz. 3.3.3); - wybór zależności zalecanych do wykorzystania praktycznego, pozwalających na wyznaczenie nośności i sprowadzonej nośności odrzwi ze wzglądu na wytrzymałość kształtownika oraz wymaganej nośności złącz i określenie bezpiecznego zakresu ich stosowania (rozdz. 3.3.4). Wyznaczenie współczynników regresji funkcji opisujących podstawowe parametry wytrzymałościowe odrzwi obudowy łukowej odbyło się po ich zamodelowaniu w stanie usztywnionym (tzn. bez zsuwu złącz), w warunkach działania obciążenia pionowego równomiernie rozłożonego na założonej szerokości: 0,2 sw, 0,6 sw i sw (sw- szerokość odrzwi w świetle kształtownika). Ponieważ rozważając rzeczywiste warunki pracy odrzwi charakteryzujące się możliwością zsuwu łuków wzglądem siebie należałoby je traktować jako konstrukcją podatną, nośność odrzwi rozważono nie tylko pod kątem zdolności do przejęcia obciążeń zewnętrznych przez kształtownik, lecz również w aspekcie wymaganej nośności złącz. Ostatni z wymienionych parametrów oszacowano podając wartość charakterystyczną siły podłużnej powstającej na długości złącza w chwili osiągnięcia przez przekrój kształtownika stanu równowagi granicznej (wzór 32), wychodząc z warunku równości nośności złącz i profilu decydującym o pełnym wykorzystaniu podporności odrzwi podatnych. Wartości otrzymane przy zastosowaniu rozpatrywanej metody są większe od uzyskanych na podstawie cytowanych w artykule normatywnych zasad projektowania. Prowadzi to do wniosku, że uwzględnienie przy projektowaniu konstrukcji własności plastycznych materiału pozwala na jego oszczędność. Pozostałymi cechami opracowanej metody są: - możliwość szybkiego i łatwego oszacowania nośności odrzwi obudowy ŁP w zakresie najczęściej występującej w praktyce zmienności czynników na nią wpływających, - łatwość jej adaptowana w odniesieniu do odrzwi o innej geometrii, wykonanych z innego profilu lub pracujących w innych warunkach.

EN

A new simplified method for estimating load capacity of steel arch support based on the limit load capacity theory was presented in the article. In particular, the article contains: - main formulas and definitions of the limit load capacity theory (form. 1-8), verifying the possibility of using this theory for determining load capacity of steel arches made of section V (form. 9-13) and assumptions for calculations (ch. 2), - input data for the analysis of the load capacity of steel arches with regard to the limit load capacity method (limiting curve equation for sections V; kind of the probability distribution and value of variation coefficient of yield point of steel using for arches' ŁP production) (p. 3.1), - determination of the theoretical dependences of bending moment on longitudinal force in steel arches in the state of limit equilibrium, procedure of estimating the load capacity construction being accepted with regard to the limit load capacity theory and verification of the calculation method on the basis of stand tests results (p. 3.2), - factors influencing the values of the internal forces appearing in steel arches (p. 3.3.2): modulus of ground compressibility; cross-sectional area of section V; the width of steel arches clear section, the variability of the mean value of the yield point of steel, the length of the loaded steel arch segment referred to the arch span, - the calculation experiments' design (Table 2), variants and calculations cases varying in approach to arch buckling effects and section's plane surface stability in bending with regard to the variability of the yield point of steel (p. 3.3.2), - the calculation model used to create the formulas binding the load capacity of a steel arch and the longitudinal force arising in it with the selected technical factors; method and results of estimating linear regression coefficients (p. 3.3.3), - the selection of dependences for practical usage for estimating the load capacity and the reduced load capacity of steel arch with regard to the strength of the section and the required load capacity of joints and determining a safe range of their application (p. 3.3.4). Determination of the regression coefficients of the functions describing the basic strength parameters of the steel sets of the arch support was done by their modelling in the stiffened state (i.e. without the slide down of joints), in the action conditions of vertical load uniformly distributed on the width being assumed: 0,2 sw; 0,6 sw and sw (sw — width of the steel arch clear section). When taking into consideration the real working conditions of the steel arch, which are characterized by the possibility of the slide down of the arches to each other, the steel arch should be treated as a flexible structure. Therefore, the load capacity of steel arch was considered not only as the ability to carry the external loads by a section, but also as the required load capacity of joints. The load capacity of joints was determined by the characteristic value of the longitudinal force arising on the joint length at the moment of reaching the state of limit equilibrium by the section (form. 32). The values obtained with the use of the considered method are higher than the ones based upon the standard design principles cited in the article. Thus, when designing the steel arch support, taking into account the plastic properties of material makes the use of material more economical. Other features of the carried out method are: - the possibility of quick and easy estimating the load capacity of steel arch support ŁP in the range of the most common variability of the factors influenced it, - adaptation facility with respect to the steel arch sets with another geometry, made of another section and working under different conditions.