W artykule, na podstawie opracowania Golder Associates [1], przedstawiono podsumowanie doświadczeń brytyjskich związanych z zastosowaniem technologii kotwienia w kopalniach węgla w okresie od 1987 do 1994 r. (prywatyzacja British Coal) oraz prac wykonanych przez członków zespołu Rock Mechanics Technology, ich roli i doświadczeń przy przewodzeniu tej zmianie, obejmujących przeszkody organizacyjne i techniczne, to jak zostały one przezwyciężone, zastosowaną technologię oraz osiągnięte korzyści dotyczące wydajności i bezpieczeństwa. Artykuł opisuje ogólnie fundamentalne zasady projektowania samodzielnej obudowy kotwowej, sposób kontroli i monitoringu wyrobisk dla zapewnienia bezpieczeństwa oraz wskazuje, jakie uwarunkowania geotektoniczne i reologiczne należy uwzględniać przy planowaniu wybierania złoża węgla kamiennego, aby możliwe było stosowanie samodzielnej obudowy kotwowej w wyrobiskach przygotowawczych.
EN
In the middle of the 1980s, the British hard coal mining suffered an economic crisis due to the emergence of coal from the USA and Australia on its domestic market. It was found that the geological conditions in Australian mines did not generally differ from the conditions in the Great Britain and most coal basins in Europe, and that the USA and Australia commonly used the “from the field” exploitation system with roadways supported by independent rock bolting. The British Coal Corporation decided to incorporate the system into the British mining. At the end of 1988, the Australian technology of extracting coal was implemented in Wistow Mine - with longwall shearers, a system of support pillars, and longwall excavations with independent rock bolting. The implementation of the changes required an agreement with the mining supervisory board, management and mine employees, as well as providing training for all persons concerned. The Code of Practice in terms of designing and using rock bolting was laid down and implemented. The specification of a rock bolt application system and materials was drawn up. The system for designing rock bolting through measurements and controlling was prepared and implemented to ensure that independent rock bolting in preparatory excavations was incorporated safely and effectively. The system and equipment for controlling rock bolting and excavations was devised and implemented, as well as the organisation of the controlling and response system in case of exceeding referential ranges of ceiling convergence. The implementation of this technology led to significant reductions in terms of costs and incident coefficients. The core element of the new system was to understand the effect of the direction of primary stresses and the position of longwall fronts relative to these stresses on the rheological processes and the stability of excavations in independent rock bolting. Another key element of the system was the necessity to use an appropriate pillar width between longwalls to minimise operating stresses and, therefore, provide rock bolting with optimal working conditions.
Podziemna eksploatacja kamieni blocznych jest rozpowszechniona w wielu krajach europejskich, a także w Ameryce Północnej. Jej popularność będzie jednak niewątpliwie rosnąć, przede wszystkim w związku z uwarunkowaniami środowiskowymi i kwestią dostępności terenu. Metoda ta zapewnia często długoletnią działalność górniczą, umożliwiając eksploatację tylko wybranych partii masywu skalnego, bez konieczności usuwania nadmiernego nadkładu, przy zredukowanym do minimum wpływie na powierzchnię terenu oraz niższych kosztach rekultywacji w porównaniu do eksploatacji odkrywkowej. Eksploatacja podziemna w chwili obecnej dotyczy niemal wyłącznie skał osadowych (głównie wapienie) oraz niektórych metamorficznych (np. marmury). Najbardziej znane przykłady podziemnej eksploatacji kamieni budowlanych występują we Włoszech, a także w Wielkiej Brytanii, Portugalii i kilku innych krajach Europy południowej. Najczęstszą przyczyną uruchamiania eksploatacji podziemnej skał blocznych jest występowanie zapotrzebowania na materiały kamienne, których wydobycie metodą odkrywkową jest utrudnione bądź niemożliwe. Istotnym aspektem eksploatacji podziemnej musi być gwarantowana długoterminowa stabilność geomechaniczna pustek poeksploatacyjnych. Warunki geostrukturalne (tektonika, litologia) determinują zarówno plan wyrobisk podziemnych, jak też metody pozyskiwania bloków w przodkach eksploatacyjnych. Najczęstszym stosowanym systemem eksploatacji podziemnej jest system komorowo-filarowy. Istotna jest także możliwość prowadzenia eksploatacji wybranych części złóż, charakteryzujących się najkorzystniejszymi parametrami jakościowymi. Za podjęciem podziemnej eksploatacji przemawia również stwierdzany wielokrotnie wzrost możliwości pozyskania bloków w głębiej położonych partiach złóż. Powoduje to, że uzysk bloków w kopalniach podziemnych jest rzadko mniejszy niż 60%. W Polsce podziemna eksploatacja krajowych skał blocznych nie była dotychczas prowadzona. Najbardziej interesujące perspektywy rozwoju eksploatacji metodą podziemną mogą dotyczyć m.in. marmurów, serpentynitów i sjenitów na Dolnym Śląsku oraz wapieni (marmurów technicznych) w rejonie Krakowa i Kielc.
EN
Underground extraction of dimension stone is widespread in many European countries and in North America. Its popularity will undoubtedly grow, mainly due to environmental considerations and the accessibility of deposits for extraction. This method commonly results in long-term mining operations, allowing for the extraction of only selected parts of the rock mass without the necessity of overburden removal, reduced impact on the surface environment, and lower costs of reclamation as compared to open pit mining. Currently, underground mining is almost entirely associated with sedimentary rocks (mainly limestone) and some metamorphic rocks (e.g. marble). The best-known examples of underground exploitation of building stones are found in Italy, the UK, Portugal, and several other countries in southern Europe. The most common reason for initiating underground dimension stone mining is demand for certain stone materials which cannot be obtained from opencast mining. An important aspect of such operations is guaranteed long-term geomechanical stability of post-mining voids. Geostructural conditions (tectonics, lithology) determine both the plan of underground workings, as well as the method of blocks at the mining faces. The room-and-pillar system is the most common operating system of extraction. It is important to have the opportunity for selective mining of the parts of a deposit showing the best quality parameters, which allows for higher yield of the blocks (rarely less than 60%). In Poland, the underground extraction of dimension stone has not yet been conducted. The most interesting prospects for the development of an underground operation method may include — among other materials — marble, serpentinite, and syenite in Lower Silesia and limestone (technical marble) in the area of Cracow and Kielce.
W artykule przeanalizowano możliwość efektywnego stosowania metody hydromechanicznego urabiania węgla z wykorzystaniem wyprzedzającego podcinania strumieniem wody w pokładzie urabianym strugiem. Istotą metody jest wstępne podcinanie ociosu na poziomie stropu i spągu, strumieniem wody pod dużym ciśnieniem, w celu zmniejszenia sił spójności i przylegania warstwy węgla do skał. W efekcie uzyskuje się znaczące zmniejszenie siły niezbędnej do urabiania górotworu i w rezultacie mniejszy wydatek energetyczny na jednostkę urobku. Podcinania dokonuje się cienkim strumieniem wody tłoczonej przez specjalnie uformowane dysze pod bardzo wysokim ciśnieniem tłocznym, powyżej 100 MPa. Przy oddziaływaniu tego strumienia wody na górotwór, jego energia przekształca się w pracę mechaniczną cięcia, a sam strumień staje się narzędziem tnącym. W rozpatrywanym procesie urabiania górotworu są stosowane dwa sposoby niszczenia materiału – jest to cięcie nożami struga z wykształceniem elementarnego wióra i uderzeniowe niszczenie strumieniem wody. Samo nacięcie strumieniem wody nie powoduje tworzenia się szczelin lub stref deformacji plastycznej w górotworze, a skała jest niszczona natychmiast na całym obszarze przyłożenia obciążenia, bez powodowania efektu krawędziowego. Dlatego też ciśnienie wody niezbędne do wykonania nacięcia jest wprost proporcjonalne do granicznej wytrzymałości materiału na jednoosiowe ściskanie. W artykule określono uogólnione zależności między regulowanymi parametrami podcinania i stratami energii zużytej na urabianie węgla zalegającego w skałach o wysokich charakterystykach wytrzymałościowych. Z przywołanych w artykule pozycji literatury wynika, że z technologicznego punktu widzenia najbardziej racjonalne głębokości nacinania strumieniem wody powinny mieścić się w granicach 30–40 mm.
XX
The article contains an assessment of the effectiveness of the application of hydromechanical destruction of coal deposits using the pre-emptive undercutting with waterjet in the deposite treated with plane. The aim of the work is to make a preliminary cutting of side wall at the roof and floor level, in order to reduce the cohesion and adhesion force between carbon layer and rocks. As a result of this cutting there is a significant reduction in force necessary to mine the rock mass and consequently less energy expenditure per mining unit. The undercutting is carried out by a thin water stream pressed by the specially formed nozzles under very high pressure discharged at above 100 MPa. When this water stream has the influence on the material, its energy is converted into cutting mechanical work, and the stream itself becomes the cutting tool. In the process of mining the rock mass, the two technologies of material destruction are present - cutting with plane blades with elementary chip as well as impact destruction by the water stream. The cut with water stream does not cause the formation of cracks or zones of plastic deformation in rock masses and the rock is destroyed immediately at the whole surface of application of the load, without causing the edge effect. Therefore, the water pressure necessary for the implementation of the incision is directly proportional to the border strength of the material to the uniaxial compressive strength. The article specifies the generalized relationship between adjustable undercutting parameters and levels of lost energy used for mining the coal occuring in the rocks of high strength characteristics. On the basis of the bibliography referred to in the article it can be stated that from the technological point of view the most rational depth of cutting with waterjet should be within the limits of 30-40 mm.
W umownym podziale pokładów węgla kamiennego z uwagi na uwarunkowania decydujące o możliwości stosowania odpowiednich systemów eksploatacji wyróżniono pokłady o dogodnych i uciążliwych warunkach do eksploatacji systemem ścianowym z zawałem stropu. Podział taki pozwolił na identyfikację systemów krótkofrontowych i specjalnych, wykorzystywanych w obszarach, w których uwarunkowania sprawiają, że zastosowanie systemu ścianowego z zawałem stropu jest utrudnione. Ocena tych systemów wybierania wskazała na możliwości ich praktycznego wykorzystania w polskich kopalniach węgla kamiennego.
EN
The agreed-upon classification of coal strata with regard to the conditions that de-termine the possibility to use particular mining systems distinguishes strata with easy and difficult conditions for wali mining system with fali of roof. This kind of division allows the identification of short-front and special systems used in areas where the conditions make the use of wali systems with fali of roof difficult. The assessment of these winning systems indicated the possibility of their practical use in Polish coal mines.
W artykule wprowadzono podział pokładów węgla kamiennego z uwagi na uwarunkowania decydujące o możliwości stosowania odpowiednich systemów eksploatacji. Podział taki pozwolił na identyfikację długofrontowych systemów ścianowych z zawałem stropu, stosowanych w dogodnych warunkach zalegania pokładów oraz pozostałych systemów eksploatacji, wykorzystywanych w warunkach uciążliwych. Omówione zostały systemy ścianowe z zawałem stropu stosowane w pokładach cienkich, średniej grubości i grubych. Przeprowadzona ocena umożliwiła wskazanie podstawowych kierunków rozwoju ścianowych systemów eksploatacji węgla kamiennego w Polsce.
EN
The article classifies the coal beds with regard to the conditions that decide on the possibility of using particular mining systems. The classification allows identification of longwall systems with fali of roof used in comfortable conditions and other mining systems used in burdensome conditions. The wali systems with fali of roof used in thin, medium and thick beds are discussed. The assessment allowed to show main directions of development of wali systems in coal mining in Poland.
W miarę schodzenia z wybieraniem złóż na coraz to większe głębokości intensyfikują się zagrożenia naturalne wynikające zwłaszcza z wysokich temperatur i ciśnień górotworu. Powoduje to konieczność doskonalenia istniejących technik wybierania złóż oraz proponowania nowatorskich rozwiązań w celu zapewnienia bezpieczeństwa pracujących załóg, jak również opłacalności ekonomicznej eksploatacji. W artykule przedstawiono niektóre wskaźniki wypadków w kopalniach rud miedzi KGHM Polska Miedź S.A. (w skrócie KGHM) oraz w podziemnych kopalniach rud metali w Kanadzie i w Australii. Omówiono podstawowe światowe techniki i kierunki rozwoju w dziedzinie wybierania złóż w trudnych warunkach geotechnicznych. Szczególną uwagę zwrócono na modernizację systemów eksploatacji w kierunku wyższego stopnia mechanizacji z wykorzystaniem zdalnego sterowania maszyn i pozwalających na ograniczenie obecności załóg w przestrzeni roboczej wyrobisk wybierkowych oraz umożliwiających w ten sposób poprawienie warunków pracy, jak również obniżki kosztów eksploatacji.
EN
As the depth of worked ore deposits increases, the natural threats related mainly with high temperature and rock mass pressure become increasingly serious. This implies the necessity to improve existing techniques for deposit working and to propose innovative solutions aimed at ensuring safety of miners and economic profitability of mining. The paper presents some figures on accidents which took place at copper ore mines of KGHM Polska Miedź S.A. and in underground metal ore mines in Canada and Australia. The main techniques used in the world for working deposits in difficult geo-technical conditions and development trends in this field have been outlined. Particular attention was drawn to modernization of exploitation systems focused on reaching higher degree of mechanization, i.e. remote control of machines and equipment and limited presence of people in the working zone of excavations thus contributing to the improvement of working conditions and to the reduction of exploitation costs.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano technologie wykorzystania odpadów wydobywczych z kopalń węgla kamiennego. Podany materiał stanowi część treści wykładu przedstawionego w ramach konferencji otwierającej projekt "Foresight w zakresie priorytetowych i innowacyjnych technologii zagospodarowywania odpadów pochodzących z górnictwa węgla kamiennego" - czerwiec 2009, zorganizowanej przez Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego w Warszawie. Pominięto w nim prezentowane w referacie opisy przykładowych zastosowań omawianych technologii w konkretnych warunkach geologiczno-górniczych. W przeszłości, w światowym górnictwie węglowym odpady wydobywcze były głownie gromadzone na hałdach i w osadnikach powierzchniowych lub sypane bezpośrednio od morza, jeżeli eksploatację węgla prowadzono w ich pobliżu lub pod dnem mórz i oceanów. Współczesne górnictwo węglowe podejmuje działania mające na celu maksymalne wykorzystanie odpadów we własnym procesie produkcyjnym lub do niwelacji zdegradowanych terenów górniczych. Pozostałe odpady przekazywane są innym odbiorcom lub, niestety, nadal gromadzone na zwałowiskach i w stawach osadowych. Współczesne składowiska odpadów są jednak znacznie lepiej wkomponowane w krajobraz i na bieżąco rekultywowane.
EN
Mining waste from hard coal mines use technologies are presented. The given material is a part of the lecture presented on the conference opening the project "Foresight in the range of priority and innovative technologies of waste from hard coal mining management" organizaed by the Institute of Building Mechanization and Rock Mining in Warsaw in June 2009. The presented in the paper descriptions of practical application examples of discussed technologies in the specific geological-mining conditions have been passed over in the Project. In the past, in world coal mining waste from mining have been stored on waste heaps and in surface settling tanks or directed directly into the sea, when mining was close to the sea or under it. Contemporary coal mining takes activities to maximum use of waste in the own production process or for deteriorated mining areas levelling. Remaining waste are passed on to other users or unfortunately still stored on dumping grounds or in settling ponds. But contemporary waste dumping grounds are far better blended into landscape and currently reclaimed.
W kopalniach rud miedzi na Monoklinie Przedsudeckiej eksploatacja złoża prowadzona jest od ponad czterdziestu lat. Przy wdrażaniu systemów eksploatacji w głębokich kopalniach rud miedzi niezbędne okazało się ich dostosowanie do zmiennych warunków geologicznych oraz dużych ciśnień górotworu. Ewolucja systemów eksploatacji w górnictwie rud miedzi jest związana ze stanem wiedzy w zakresie rozpoznania, prognozowania i zwalczania zagrożeń ze strony górotworu. Wprowadzane nowe rozwiązania umożliwiają bezpieczną i efektywną eksploatację złoża w warunkach skrępowanych na coraz większej głębokości.
EN
In the copper mines on Foresudetic Monocline the mining has been carried out for over 40 years. The implementation of mining systems in deep copper mines required some adjustments to variable geological conditions and high rock mass pressure. The mining systems evolution in copper mines is linked with the level of knowledge in the prospecting, predicting and controlling the rock mass pressure hazard. The implementation of new solution made possible the save and effective on bigger depth and in more constrained conditions.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W okresie czterdziestu lat eksploatacji złoża rud miedzi w rejonie LGOM wdrożono około 50 odmian systemów eksploatacji, w tym głównie systemów komorowo-filarowych. Aktualnie złoże wybiera się z zastosowaniem kilkunastu systemów. Podano ogólną zasadę udostępniania złoża w kopalniach rejonu LGOM, sposób przygotowania pól do eksploatacji oraz opisano kilka wybranych, charakterystycznych dla danej grupy systemów eksploatacji. Szerzej naświetlono przyczyny wdrażania nowych odmian tych systemów. Szczególną uwagę zwrócono na problem wybierania złóż cienkich, który nie jest do końca rozwiązany. W tym zakresie w najbliższych latach można oczekiwać nowych technologii, z urabianiem mechanicznym w przodkach eksploatacyjnych włącznie.
EN
In the last forty years of copper ore extraction in LGOM region a variety of more than 50 types of mining methods have been introduced in practice, mainly the room and pillar. Recently the deposit is operated with use of over a dozen mining methods. In the paper there have been shown a general rule of access works in the LGOM region mines, preparatory works in panels and some chosen examples of a characteristic typical mining methods of the group. More extensively the reasons of introducing a new modified variations of the mining methods were exposed. A special attention was devoted to the problems of thin seams extraction, that has not been solved yet. In connection with the last one can expects a new technological solution in the next years, including mechanical winning techniques at mining faces.
W artykule przedstawiono modyfikację systemu eksploatacji stosowanego w kopalniach rud miedzi, dostosowując go do złóż przede wszystkim nieudostępnionych lub tylko częściowo udostępnionych wyrobiskami. System cechuje dwufazowe wybieranie złoża. Faza pierwsza polega na rozcince złoża na filary podporowe o dużej podpomości, a faza druga na ich rozcinaniu do wielkości resztkowych. Długi czas jaki upływa pomiędzy obu fazami sprzyja przechodzeniu filarów podporowych w stan pozniszczeniowy. System pozwoli uzyskać efekty w zakresie bezpieczeństwa pracy poprzez ograniczenie zagrożenia tąpaniami oraz wekonomii.
EN
The paper describes modification of room-and-pillar mining method used in copper mines which is adapted to new, undeveloped or partly developed regions of deposit. The method is of a two-phase one. During the first phase the deposit is cut into supporting pillar having big supportability which are cut to the remnant ones during the second phase. Long period between two phases is conductive for transferring the supporting pillars into the post failure state. The method should improve the work safety by reduction of tremor hazard and is more cost-effective
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Opracowanie omawia metody, które mogą być zastosowane do prognozowania niezawodności pojazdów szynowych w stosowanych systemach eksploatacji. Prowadząc rozważania nad metodami prognozowania wskaźnika niezawodności pojazdów lądowych podjęto próby prognozowania z zastosowaniem wielomianów interpolacyjnych jako funkcji bazowych. Użycie tych wielomianów nie zawsze przynosiło pożądane rezultaty. W następnej kolejności wykonano prognozy z zastosowaniem zmodyfikowanych procedur dla programu MATLAB oraz funkcji wymiernych i aproksymacji za pomocą metody najmniejszych kwadratów. W wyniku przeprowadzonych testów oraz analizy błędów wyznaczono metodę za pomocą której uzyskano najdokładniejsze wyniki prognozowania wskaźnika niezawodności. Podany algorytm ułatwia aplikacje do monitorowania systemu eksploatacji. Zastosowanie proponowanej metody w rzeczywistych systemach eksploatacji przyczynić się może do zwiększenia bezpieczeństwa użytkowania oraz poprawienia ekonomiki eksploatacji pojazdów szynowych.
EN
The above study treats of some methods which may be useful for prognostication reliability of the vehicles in different systems of exploatation. Considering the methods of the prognostication of reliability ratio of land vehicles it has been taken up tests of prognostication with interpolating polynomials application as basic functions. Desired results have not been always brought by using these polynomials. Successively the prognoses have been made with using modified procedures for MATLAB program and rational functions and an approximation by means of the smallest squares methods. In results of these tests and analysis of faults the method has been calculated by means of which the most accurate results of reliability ratio of prognostication have been gained. Presented algorithm facilitates monitoring the operating system. Using proposed method in the practical systems of the vehicles exploitation can contribute to increase safety of using and improve economic of rail vehicles exploitation.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Model systemu nigdy nie wyczerpuje swoich możliwości doskonalenia. Skład i relacje (przemieszczanie, przetwarzanie, przestrzenne czy logiczne) podlegają ciągłej analizie decydenta spełniającego w systemie funkcję podmiotu. Eksploatacja to działanie człowieka z maszyną. Opisując problemy związane z eksploatacją, musimy wydzielić współsystemy: technika, środowisko i człowiek, który jako podmiot dynamicznie steruje systemem. W obszarze eksploatacji maszyn obecnie rozwijane są w Polsce prace systemowe koncentrujące się na przetwarzaniu mocy jako relacji między elementami.
EN
Improvement possibilities of a model of system can never be exhausted. Composition and relations (movement, processing, spa-cial as well as logical) are subject to constant analysis of a decident serving as a subject in the system. Operating of the system is cooperation of a man and a machine. When describing problems concerning operating of the system one should pay attention to such co-systems as: technology environment and a man who as a subject dynamically operates the system. In the area of machine operating at the moment system works in Poland are in progress. Scientists focus on processing power as a relation between components.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Analyses of the Congress's objectives. A lack of practical utilisation of the knowledge of maintenance was indicated. Is maintenance a branch of science? Maintenance, interdisciplinary area, its origin, current state, forecasts. System as a philosophical approach to an analysis of real phenomena. The need of the transformation of fundamental notions aimed at utilisation of system methods for an analysis of machine maintenance problems.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.