Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Blast design and improvement of the quality of fragmentation in the aggregate quarries. Case study: Djebel Bouzegza C01

Bedri Khaoula, Assed Mohamed Aguid Bachar, Taib Hassan, Hadji Riheb, Defaflia Nabil, Filali Mira

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2024

|

no. 2

53--65

EN

Fragmentation efficiency is important concerned in mining and quarrying as it effects on the productivity of different mining operations. Various parameters effect on the quality of the fragmentation. However, this research was aimed to study the effect of powder factor, burden and spacing on the blasting fragmentation in the Djebel Bouzegza C01 quarry, Boumerdes, Algeria. For the evaluation of the average size fragment, it had been used the processing image Split Desktop (P50) and compared with the results of the predictive model Kuz Ram (X50). The highest values of X50 (680.00 mm) and P50 (645.45 mm) were recorded when the largest values of (burden × spacing) that were (4.5 m × 4.5 m) and in the smallest value of the powder factor which was 0.20 kg · m–3. The Fragmentation Indicator FI gives the affectedness of the Kuz Ram Model. After plotting the results on 3D surface, it has improved the results of the average size when the burden will be less than 3.70 m and the powder factor will be less than 0.64 kg · m–3 while to minimized the percentile of oversize fragments, it was obtained that the burden will be less than 3.70 mm, otherwise the powder factor was more than 0.30 kg · m–3. Blast design parameters and the powder factor are therefore important variables in improving the results of blast fragmentation.

2

Novel energy-absorbing auxetic sandwich panel with detached corrugated aluminium layers

Al-Rifaie Hasan

Vibrations in Physical Systems

|

2023

|

Vol. 34, nr 2

art. no. 2023215

EN

Sandwich panels have the potential to serve as plastically deforming sacrificial structures that can absorb blast or impact energies. Auxetic sandwich panels with welded or bolted corrugated layers have, as far as the author is aware, had their blast behaviour thoroughly addressed in the literature. Therefore, the objective of this numerical analysis was to create a novel, low-cost, simple-to-build graded sandwich panel with detached corrugated layers that may be employed as a multi-purpose sacrificial protective structure against a wide range of blast threats. The suggested sandwich panel has overall dimensions of 330x330x150mm and is made of six detached aluminium (AL6063-T4) layers enclosed in a steel (Weldox 460E) frame. With different stepwise plate thicknesses of 0.4, 0.8, and 1.2mm for each pair of layers, the six layers all have the same re-entrant auxetic geometry. Utilising the Abaqus/Explicit solver, the numerical analysis was carried out. A wide variety of blast intensities (4, 7, 11, 13, and 16 MPa peak reflected over-pressures) were tested on the suggested auxetic sandwich panel, and the results showed uniform progressive collapse, a superior decrease in reaction forces, and greater energy dissipation compared to comparable non-auxetic topologies. The innovative sandwich panel design has potential uses for both military and civic structures that need to be protected.

3

A blow up of solutions for a system of Klein-Gordon equations with variable exponent : theoretical and numerical results

Gözen Sedanur Mazi, Yılmaz Nebi, Pişkin Erhan, Okutmustur Baver

Mathematica Applicanda

|

2023

|

Vol. 51, no. 2

143--164

EN

In this paper, we consider a system of Klein-Gordon equations with variable exponents. The first part of the manuscript is devoted to the proof of the blow up of solutions with negative initial energy under suitable conditions on variable exponents and initial data. The theoretical part is supported by numerical experiments based on P1-finite element method in space and the BDF and the Generalized-alpha methods in time illustrated in the second part. The numerical and analytical results of the blow up solutions agree with each other.

PL

Praca poświęcona jest układowi równań Kleina-Gordona ze zmiennymi wykładnikami. W pierwszej części pokazano, że rozwiązania o ujemnej energii początkowej uciekają do nieskończoności przy odpowiednich warunkach na wykładniki oraz dane początkowe. Część teoretyczną uzupełniają obliczenia numeryczne oparte na metodzie elementu skończonego dla zmiennych przestrzennych oraz metodzie różniczkowania wstecz (Backward Differentiation Formula, BDF). Wyniki numeryczne i analityczne dotyczące wybuchowego charakteru rozwiązań wzajemnie potwierdzają się.

4

Effect of loading characteristics and specimen size in split Hopkinson pressure bar test on high-rate behavior of phyllite

Mishra Sunita, Khetwal Anuradha, Chakraborty Tanusree, Basu Dipanjan

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 4

art. no. e212, 2022

EN

Split Hopkinson pressure bar (SHPB) tests are performed on Himalayan phyllite rock with five different specimen sizes and with different gas gun pressures and striker bar lengths of the SHPB device. The high-strain-rate phyllite parameters investigated are the peak stress, strain at peak stress, dynamic increase factor (DIF), strain energy absorbed, and dynamic modulus. It is observed that the dimensions of the phyllite specimens and the SHPB loading characteristics (i.e., the gas gun pressure and striker bar length) have a strong impact on the phyllite response. Given that SHPB specimen dimensions are small compared to any field rock mechanics problem, the rate-dependent rock mass properties are also determined for each rock using Hoek–Brown criteria. Numerical simluations of the SHPB tests are performed using finite element (FE) analysis in conjunction with the strain rate-dependent Johnson–Holmquist (JH-2) constitutive model to calibrate the JH-2 model parameters for phyllite. The calibrated JH-2 model parameters are dependent on the phyllite specimen size and on the magnitudes of the gas gun pressure and striker bar length. The different calibrated parameters corresponding to different specimen sizes and different SHPB loading characteristics are used to perform FE analysis of a tunnel constructed in phyllite rock and subjected to a blast load. The FE results show that the tunnel responses can significantly differ with strain rate-dependent JH-2 model parameters with difference in the mean stress and vertical displacement at the crown of the tunnel in the phyllite rock as high as 126% and 250%, respectively.

5

Blast responses of polyurea-coated concrete arches

Liu Yang, Wang Peng, Jin Fengnian, He Huguang, Zhou Jiannan, Wang Bo, Fan Hualin

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 1

503--517

EN

The effects of polyurea coating on anti-explosion performances of reinforced concrete arches were studied through explosion experiments. Three coating schemes were proposed and investigated, including intrados coating, enclosed coating and fiber-grid/polyurea hybrid coating. The arches exhibit cracking, spalling and crashing failure modes in succession accompanying with reducing the scaled distance. The damage degree of the exploded arch is evaluated quantitatively by the residual load carrying capacity under quasi-static mid-span concentrated loading experiments. It is revealed that polyurea coatings have excellent anti-spalling ability than carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) strengthening method and greatly increase the blast-resistance of the concrete arch and enclosed polyurea coating is the most efficient.

6

Zabezpieczenia transformatorów olejowych przed wybuchem

Jobczyk Michael T.

Wiadomości Elektrotechniczne

|

2020

|

R. 88, nr 9

10--13

PL

Transformator to urządzenie służące do przemieszczania energii elektrycznej pomiędzy obwodami. Ponieważ do jego chłodzenia używa się oleju transformatorowego, który jest substancją łatwopalną, w przypadku awarii może być bardzo niebezpieczny. Odpowiedzią na pytanie, czy istnieje skuteczny sposób na zabezpieczenia transformatora, tak aby nie stwarzał zagrożenia - jest Sergi Transformer Protector – najnowocześniejszy system bezpieczeństwa tego typu na rynku.

EN

A transformer is a device used to move electricity between circuits. As transformer oil, which is a flammable, is used to cool it, it can be very dangerous in the event of a failure. Is there an effective way to protect the transformer so that it does not pose a threat? The answer is Sergi Transformer Protector – the most modern safety system of its kind on the market.

7

Review of Safety Requirements Regarding Trading and Storing of Pyrotechnical Articles in Poland

Półka Marzena, Bielesza Dorota, Szajewska Anna

Safety & Fire Technology

|

2020

|

Vol. 56, iss. 2

76--90

EN

Purpose: The objective of the paper was to identify and analyse relevant requirements regarding the safety of storage and usage of pyrotechnic materials, intended for civil use. The review was based on binding applicable Polish and European legal acts. The results of the review pointed to the ambiguity of the provisions regulating the issues of safe usage and storage of pyrotechnical materials. Introduction: Some pyrotechnic articles, when triggered by a proper impulse, can lead to a violent reaction resulting in the release of a large amount of heat, and the creation of a blast wave. The effects of this reaction have a destructive impact on buildings situated nearby and pose a hazard to human life. Use and storage of pyrotechnic articles against the set rules is associated with the risk of fire or explosion, therefore a number of requirements have been introduced in this area. Methods: In Poland there are many legal acts applicable to explosives. One of the most important one is the Act of 21 June 2002 on explosives designated for civil use, which presents pyrotechnic materials with respect to the safety of their usage and storage. Several key requirements have also been specified in agreements ratified in Poland and in other international acts, such as for example: the European Agreement concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Road(ADR), and the Directive of the European Parliament and of the Council 2013/29/EU of 12 June 2013 on the harmonisation of laws of the Member States relating to the making available on the market of pyrotechnic articles. Results: It was established that there is a need of adopting a legal solution for storing pyrotechnical products for temporary sales in containers located near commercial facilities (and serving as back-up facilities). Although the regulations are not clear-cut, such a solution is used in practice, thus it would be advisable to determine by means of legal acts whether it is permissible and what requirements should be fulfilled, for example by a container, in which pyrotechnic articles are temporarily stored. Conclusions: The specification presented in the article allows to see the need to minimize the hazards associated with the marketing of pyrotechnical materials and justifies the necessity of adopting a particularly diligent classification and use of nomenclature for these products. In case of storing pyrotechnical materials, it is erroneous to adopt the determination of class “G” for two variable of net mass values of the explosive (when determining safe distances for explosive storage facilities, including among others class 1, sub-classes 1.3, 1.4). The same applies to the hexogen equivalent of an explosive load (when determining safe distances for explosive storage facilities including class 1, sub-classes 1.1, 1.5 and 4.1). Such provisions are misleading and may cause erroneous interpretations of regulations.

PL

Cel: Celem artykułu było zestawienie oraz przeanalizowanie wymagań dotyczących bezpieczeństwa magazynowania i użytkowania materiałów pirotechnicznych przeznaczonych do użytku cywilnego. Do przeglądu wykorzystano obowiązujące polskie i europejskie akty prawne. Na podstawie przeprowadzonej analizy wykazano niejednoznaczność zapisów regulujących kwestie bezpiecznego stosowania i magazynowania materiałów pirotechnicznych. Wprowadzenie: Niektóre materiały pirotechniczne pod wpływem odpowiedniego impulsu mogą doprowadzić do gwałtownej reakcji, skutkującej wydzieleniem dużej ilości ciepła oraz powstaniem fali podmuchu. Efekty takiej reakcji działają niszcząco na znajdujące się w pobliżu budynki oraz stanowią zagrożenie dla życia ludzkiego. Niezgodne z zasadami stosowanie oraz przechowywanie wyrobów pirotechnicznych wiąże się z ryzykiem pożaru lub wybuchu, dlatego też w obszarze tym wprowadzono szereg wymagań. Metody: W Polsce funkcjonuje wiele aktów prawnych dotyczących materiałów wybuchowych. Jednym z najważniejszych jest Ustawa z dnia 21 czerwca 2002 r. o materiałach wybuchowych przeznaczonych do użytku cywilnego. W dokumencie tym zostały przeanalizowane wymagania dla materiałów pirotechnicznych pod względem ich bezpieczeństwa użytkowania i magazynowania. Istotne wymagania zostały określone także w umowach ratyfikowanych przez Polskę i innych aktach międzynarodowych m.in.: umowie europejskiej dotyczącej międzynarodowego przewozu drogowego towarów niebezpiecznych (tzw. umowa ADR) oraz Dyrektywie Parlamentu Europejskiego i Rady 2013/29/UE z dnia 12 czerwca 2013 r. w sprawie harmonizacji ustawodawstw państw członkowskich odnoszących się do udostępniania na rynku wyrobów pirotechnicznych. Wyniki: Stwierdzono, że potrzebne jest prawne rozwiązanie kwestii przechowywania w kontenerach znajdujących się obok obiektów handlowych (i służących jako zaplecza) zapasu wyrobów pirotechnicznych przeznaczonych do celów tymczasowej sprzedaży. Pomimo że przepisy nie są jednoznaczne, taka metoda magazynowania jest stosowana w praktyce. W związku z tym wskazane jest, aby za pomocą aktów prawnych określić, czy jest ona dopuszczalna oraz jakie wymagania powinien spełniać np. kontener, w którym tymczasowo przechowuje się materiały pirotechniczne. Wnioski: Przedstawione w pracy zestawienie pozwala dostrzec potrzebę minimalizowania zagrożeń związanych z obrotem materiałów pirotechnicznych oraz konieczność szczególnie starannej klasyfikacji i stosowania nazewnictwa tych wyrobów. W przypadku magazynowania materiałów pirotechnicznych mylące jest oznaczenie klasy „G” dla dwóch zmiennych masy netto materiału wybuchowego (przy wyznaczaniu bezpiecznych odległości dla magazynów materiałów wybuchowych, m.in. klasy 1, podklasy 1.3, 1.4). To samo dotyczy równoważnika heksogenowego ładunku wybuchowego (przy wyznaczaniu bezpiecznych odległości dla magazynów materiałów wybuchowych klasy 1, podklasy 1.1, 1.5 i 4.1). Zapisy takie wprowadzają w błąd i mogą być przyczyną błędnej interpretacji przepisów.

8

Skuteczna ochrona przed wyładowaniami elektrostatycznymi na przykładzie producenta żywic

Godawa Łukasz

Elektroinstalator

|

2020

|

nr 4

27--29

PL

W zakładzie produkcji żywic alkidowych, w którym wyznaczone są strefy zagrożenia wybuchem, prowadzone procesy technologiczne są obarczone ryzykiem wyładowań elektrostatycznych. Te z kolei stanowią potencjalne źródło zapłonu, w efekcie czego mogłoby dojść do poważnego w konsekwencjach wybuchu lub pożaru.

9

Mitigation of blast load risk on reinforced concrete structures considering different design alternatives

Ibrahim Y. E., Almustafa M.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 3

225--238

EN

The purpose of this study is to investigate a structure’s response to blast loading when composite columns are used instead of conventional reinforced concrete (RC) cross sections and when a conventional structure is retrofitted with braces. The study includes conducting dynamic analyses on three different structures: a conventional reference RC structure, a modified structure utilizing composite columns, and a modified structure retrofitted with steel braces. The two modified structures were designed in order to investigate their performance when subjected to blast loading compared to the conventional design. During the dynamic analyses, the structures were exposed to simulated blast loads of multiple intensities using the finite-element modelling software, SeismoStruct. To evaluate their performance, the responses of the modified structures were analyzed and compared with the response of the conventional structure. It was concluded that both the structure with composite columns and the steel brace structure experienced less damage than the conventional model. The best performance was obtained through the steel brace structure.

10

Badania eksperymentalne dekompresji butli z acetylenem

Motrycz Grzegorz, Stryjek Piotr, Jaszcz Daniel

Szybkobieżne Pojazdy Gąsienicowe

|

2019

|

nr 1(51)

61--68

PL

W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania szybkiej kamery pomiarowej w badaniach eksperymentalnych dekompresji butli z acetylenem w środowisku pożarowym. W badaniach wykorzystano optyczną technikę pomiarów. Jednym z głównych celów eksperymentu było obliczenie energii, jaką posiadają odłamki eksplodującej butli podczas pożaru doprowadzającego do eksplozji. Dodatkowo, za pomocą zaproponowanego rozwiązania starano się przedstawić zalety, jak i trudności wynikające z użycia sprzętu pomiarowego w planowanym eksperymencie. Na tej podstawie opracowano i zweryfikowano metodykę badawczą. Wyznaczono wartości strefy bezpieczeństwa dla zespołu badawczego, określono sposób i zasady odłamkowania tego typu butli stalowych.

EN

The paper presents the possibilities of using a high-speed measuring camera in experimental tests of decompression of acetylene cylinders in a fire environment. Optical measuring technique was used in the tests. One of the main goals of the experiment was to calculate the energy that the fragments of an exploding cylinder would have during a fire that led to the explosion. In addition, the proposed solution was used to present the advantages and difficulties resulting from the use of measuring equipment in the planned experiment. On this basis, the research methodology was developed and verified. The values of the safety zone for the research team were determined, the manner and the rules of fracturing of this type of steel cylinders were determined.

11

Small-scale testing of coal dust explosion propagation and relation to active barrier suppression systems

Johnson Catherine, Rutter Barbara, Urban Christopher, Schott Joseph, Doucet David, Moore Chance, Perry Kyle

New Trends in Production Engineering

|

2019

|

Vol. 2, Iss. 1

321--329

EN

Coal dust explosions are a lethal threat to anyone working in an underground coal mine. Many coal mining countries including Australia and much of Europe already utilize passive barrier explosion suppressant systems but due to differences in ventilation patterns in the United States, simple passive systems such as the bagged barrier are not as cost effective. Active systems are triggered by properties of an explosion, such as pressure, heat, or light, and release or project a suppressant into the environment to suppress an explosion. To deploy an active system, the best sensor and suppressant release location and spacing must be determined; this must account for total system latency and explosive propagation speed. A 10:1 model of a longwall entry system has been developed to study the pressure wave propagation of coal dust explosions and consequent triggering of different suppressants. The scaled model, with its removable stoppings, allows multiple potential propagation pathways for an explosion to be repeatedly tested, different from typical straight shock tunnel tests. The layout also facilitates the placement of sensors and cameras to fully observe and document the tests. The pressure wave characteristics found at crosscuts and corners will aid in the development of active barrier trigger systems and spacing of suppressant release locations.

12

Wybrane sposoby opisu modelu człowieka obciążonego dynamicznie

Barnat Wiesław

Modelowanie Inżynierskie

|

2019

|

T. 40, nr 71

5--12

PL

Zagadnienie ochrony załóg pojazdów specjalnych jest dość istotne z punktu widzenia bezpieczeństwa użytkowników - żołnierzy. Pojazdy te są narażone w szczególny sposób na zdarzenie niebezpieczne. Dogłębny opis zachowania się manekinów podczas testów jest dość obszerny, dlatego artykuł posiada charakter przeglądowy. Dodatkowo w artykule przedstawiono ogólny opis warunków przeżywalności załóg pojazdów wojskowych według obowiązujących przepisów NATO (AEP-55). Kryteria przeżywalności, czy to stosowane w wojsku czy przemyśle samochodowym, dobiera się na podstawie szeregu eksperymentów. Ze względu na obowiązujące przepisy poważnie zostały ograniczone eksperymenty na ludziach. W wyjątkowych przypadkach do takich eksperymentów stosuje się zwierzęta przypominające budową człowieka. W pracy przedstawiono opis modelu analitycznego opartego na dostępnej literaturze. Model ten ze względu na ograniczenia jest najmniej dokładny. Dodatkowo został przybliżony prosty model numeryczny manekina implementowanego w systemie MSC Dytran. Na zakończenie przedstawiono wybrane wyniki prac numerycznych autora nad przeżywalnością załóg.

EN

The issue of protection of special vehicle crews is quite important from the point of view of the safety of users -soldiers. These vehicles are exposed in a special way to a dangerous event. An in-depth description of the manikins' behavior during tests is quite extensive, which is why the article has a review character. Additionally, the article presents a general description of the survival conditions of military vehicle crews in accordance with the applicable NATO regulations (AEP-55).Survival criteria, whether used in the army or the automotive industry, are selected based on a series of experiments. Due to the regulations in force, human experiments have been severely limited. In exceptional cases, animals resembling a man-made structure are used for such experiments. The work presents a description of the analytical model based on available literature. This model is the least accurate due to limitations. In addition, a simple numerical model of the dummy imitated in the MSC Dytran system has been approximated. At the end, selected results of the author's numerical work on the survival of the crew were presented.

13

Ocena skutków awarii instalacji procesowej z uwzględnieniem efektu domino

Stolecka Katarzyna, Rusin Andrzej

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2019

|

Nr 6

211--215

PL

Awarie obiektów i instalacji technicznych podczas których dochodzi do uwolnienia substancji niebezpiecznych stanowią zagrożenie zarówno dla nich samych, jak i dla otoczenia. Skala negatywnych skutków takich awarii może być dodatkowo spotęgowana wystąpieniem efektu domino. Zjawisko to jest inicjowane przez zdarzenie pierwotne, którego skutki fizyczne oddziałują na instalację wtórną. Powstaje wówczas łańcuch następujących po sobie niebezpiecznych awarii, których konsekwencje, w zależności od rodzaju uwolnionej substancji, stanowią potencjalne zagrożenie dla ludzi i otoczenia. Analiza danych z przeszłości pokazuje, że najczęstszymi substancjami biorącymi udział w powstaniu tego typu zjawiska są LPG, benzyna oraz olej napędowy. Z kolei wśród najczęstszych zdarzeń pierwotnych prowadzących do powstania efektu domina wymienić należy m.in. pożar strumieniowy, pożar powierzchniowy oraz wybuch. Zagadnienie mechanizmu powstawania zjawiska domino stanowi istotny problem badawczy, uwzględniony w zapisach Dyrektywy Seveso. W analizie ryzyka efekt ten może być wykorzystany do określenia minimalnej bezpiecznej odległości pomiędzy elementami instalacji. W artykule przeanalizowano wybrane aspekty awarii instalacji procesowej z uwzględnieniem efektu domino. Scharakteryzowano wybrane początkowe scenariusze zdarzeń niebezpiecznych w postaci pożaru i wybuchu powodujące kolejne uszkodzenia innych instalacji. Przedstawiono zasięgi stref zagrożenia dla wybranych substancji z uwzględnieniem zmienności wybranych parametrów.

EN

Failures of technical facilities and installations that involve a release of hazardous substances pose a hazard to themselves as well as to the environment. The scale of their negative consequences may be enhanced by the occurrence of the domino effect. The phenomenon is triggered by a primary event the physical effects of which have an impact on another installation. As a result, a chain of dangerous failures occur one by one. Depending on the type of the released substance, their consequences pose a potential hazard to humans and the surroundings. This chain of incidents is referred to as the domino effect. An analysis of data from the past indicates that the most common substances that contribute to the occurrence of such a phenomenon are LPG, petrol and diesel oil. The most frequent primary events that cause the domino effect are jet fires, pool fires and explosions. The mechanism of the domino effect creation constitutes an essential research problem, which is taken into account in the Seveso Directive. In the aspect of risk analyses, the problem can be used to determine the minimal safe distance between process installations. The paper presents an analysis of selected aspects of a process installation failure taking account of the domino effect. The initial hazardous scenarios such as fire and explosion causing further damage to other installations were characterized. The range of hazard zones for selected substances are presented.

14

Wpływ wybranych czynników na wybuchowość pyłów

Zubek Ł.

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2018

|

Nr 65 (tom 1) (1)

55--76

PL

W artykule, wykorzystując metodę analizy oraz syntezy, przedstawiono wpływ wybranych czynników na wybuchowość pyłów przemysłowych. Opisano pojęcie pyłu oraz podstawowe charakterystyki jego wybuchowości. W sposób syntetyczny przedstawiono rozwój badań wybuchowości pyłów. W części właściwej scharakteryzowano wpływ stężenia pyłu, wielkości cząstek pyłu, jego wilgotności, temperatury, ciśnienia początkowego oraz stężenia tlenu na jego wybuchowość.

EN

This paper presents the influence of the selected factors on dust explosions. The goal is to understand the fundamental aspects of the influence of dust concentration such as particle size distribution, humidity, temperature and oxygen concentration to ignitability and explosiveness properties of dust clouds, better.. The analysis is based on the literature. The dust and dust explosion characteristics were defined.

15

Badania przebiegu wybuchów metanu w warunkach wyrobisk doświadczalnych GIG KD Barbara

Cybulski K., Dyduch Z., Hildebrandt R., Koptoń H.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2018

|

nr 103

29--40

PL

Wybuchy metanu są jednym z największych zagrożeń w polskim górnictwie węglowym i niestety ciągle przyczyną wielu katastrof. Stały wzrost głębokości eksploatacji węgla w warunkach wysokiej koncentracji wydobycia powoduje zwiększenie metanonośności bezwzględnej i ciśnienia złożowego metanu z wybieranych pokładów. Sytuacja ta przekłada się bezpośrednio na wzrost poziomu zagrożeń wynikających z obecności metanu w podziemnym środowisku pracy. Oczywiste wydaje się zatem podjęcie wzmożonych prac badawczych, które pozwolą na opracowanie odpowiednich rozwiązań wykluczających ryzyko wystąpienia katastrof górniczych, wynikających z zapalenia i/lub wybuchu metanu. Nieodzownym elementem takiego podejścia jest, oprócz rozwoju metod profilaktyki zagrożenia metanowego, bardzo dokładne rozpoznanie mechanizmów samego przebiegu spalania i wybuchu tego gazu. W artykule przedstawiono sposób przeprowadzania i przykładowe wyniki badań wybuchów metanu w chodniku doświadczalnym 400 m Kopalni Doświadczalnej Barbara Głównego Instytutu Górnictwa. Badano dwa różne mechanizmy wydzielania się metanu do wyrobiska górniczego: gwałtowne uwolnienie znacznej objętości metanu i ciągły, stosunkowo wolny wypływ określonej ilości gazu do wyrobiska. Dokonano analizy wpływu sposobu wydzielania się metanu na rozkład stężeń gazu oraz, w zależności od tego rozkładu, na przebieg jego wybuchu lub spalania. Zgromadzone dane charakteryzują zjawiska termodynamiczne, które określają poziom zagrożenia związanego z wybuchem. Przeprowadzone na dużą skalę badania umożliwiły również oszacowanie ryzyka powstania warunków wystarczających do wybuchu pyłu węglowego, zapoczątkowanego wybuchem metanu. Duża skala doświadczeń i zastosowany system ciągłej rejestracji przebiegu wybuchu pozwoliły na identyfikację i wyodrębnienie specyficznych cech propagacji frontu płomienia i fali ciśnienia w podziemnych wyrobiskach górniczych. Po raz pierwszy przebiegi doświadczeń były rejestrowanie za pomocą systemu kamer rozmieszczonych w chodniku doświadczalnym.

EN

Methane explosions are among the greatest hazards in the Polish coal mining industry and unfortunately continue to cause many catastrophes. The constant growth of the depth of coal exploitation in the conditions of the high concentration of mining causes the increase of absolute methane content and methane seam pressure from the mined seams. This situation directly affects the increase in the level of methane hazard in the underground work environment. It is therefore obvious to undertake intensive research that will allow for the development of appropriate solutions that help to exclude the risk of mining catastrophes resulting from the ignition and/or methane explosion. In addition to the development of methane hazard prevention methods, an indispensable element of this approach is a very accurate identification of the mechanisms of the combustion and explosion of this gas. The article presents the method of investigation and examples of results of methane explosions carried out in the 400 m experimental gallery of the Experimental Mine “Barbara” of the Central Mining Institute – the only large scale underground experimental facility in Europe. An analysis has been performed of the influence of the methane release into mining workings on the distribution of the gas concentration and on the course of its explosion or combustion. The data collected characterizes thermodynamic phenomena that form the basis for determining the level of the explosion hazard. Large scale studies have also allowed to assess the risk of conditions that are sufficient for the development of a coal dust explosion initiated by methane explosions. The large scale of the experiments and the system of continuous recording of the course of the experiments allowed the specific characteristics of the methane explosion and burning in underground mining workings to be identified and isolated. For the first time, the course of experiments was recorded via a camera system deployed along the gallery.

16

Preliminary Numerical Estimation of Selected Terminal Ballistic Effects Produced by Explosion of Mortar Projectile

Fikus B.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2018

|

Vol. 9, Nr 1 (31)

49--60

EN

Results of theoretical modelling of mortar projectile’s fragments propulsion were shown. Taking into account universality of application of the considered ammunition, it seems to be reasonable to conduct simulations of projectile’s fragments propulsion and interaction with the environment. In the conducted investigations, due to dynamic character of the whole phenomena, characterized by extremely high values of strains and strain’s rate, the meshless explicit approach was used (Smoothed Particle Hydrodynamics method implemented in AUTODYN software). This approach minimalized the negative effects of deformation of “classical” Lagrangian mesh. In order to validate a numerical model, the results were compared with the simplified Gurney’s formula, which provides high accuracy of fragment’s velocity for regular shapes of casing. Comparison of the results showed low value of relative discrepancy (lower than 10%) for the cylindrical part of the casing in which detonation was fully developed and resulted in higher values of relative discrepancy of initial velocity for the non – cylindrical region, especially where the detonation was not developed.

PL

W pracy przedstawiono wyniki teoretycznego modelowania napędzania odłamków pocisku moździerzowego. Biorąc pod uwagę powszechność stosowania rozważanego typu amunicji, zasadnym wydaje się przeprowadzenie symulacji numerycznych napędzania odłamków oraz ich oddziaływania z otoczeniem. Mając na uwadze dynamiczny charakter badanego zjawiska, charakteryzującego się dużymi odkształceniami oraz szybkościami odkształceń rozważanych materiałów, symulacje przeprowadzono z wykorzystaniem bezsiatkowej metody SPH, bazującej na jawnym schemacie numerycznym. Obliczenia przeprowadzono z wykorzystaniem środowiska AUTODYN. Wykorzystana metoda wyeliminowała negatywny wpływ deformacji elementów w klasycznym Lagrange’owskim sformułowaniu modelowania ruchu fazy stałej. Walidacja modelu teoretycznego została przeprowadzona w oparciu wyniki uzyskane przy użyciu wzorów Gurney’a dla rozpatrywanego układu. W obszarze „rozwiniętej detonacji”, stwierdzono satysfakcjonującą dla celów inżynierskich rozbieżność pomiędzy wynikami numerycznymi oraz referencyjnymi (na poziomie mniejszym niż 10 %). Większą rozbieżność pomiędzy wynikami uzyskanymi z zastosowaniem obu podejść uzyskano dla obszarów, których geometria charakteryzowała się stożkowym kształtem ładunku wybuchowego oraz w obszarach, w których detonacja nie rozwinęła się w pełni.

17

Pożarowe i wybuchowe zagrożenia związane z występowaniem palnych pyłów w obiektach przemysłowych

Zubek Ł.

Nowoczesne Hale

|

2018

|

Nr 1

38--42

PL

W artykule przedstawiono problematykę zagrożeń związanych z występowaniem warstw i obłoków pyłowych w obiektach wielkokubaturowych. Występowanie pyłowych zagrożeń pożarowych i wybuchowych nie jest zjawiskiem rzadkim, zarówno w zakładach wykorzystujących pyły jako surowce, wytwarzających je w procesach obróbki fizycznej ciał stałych, takich jak: cięcie, mielenie, szlifowanie czy skrawanie, jak i w tych, w których pyły stanowią efekt końcowy produkcji. Znajomość podstawowych cech fizykochemicznych występujących wewnątrz hal produkcyjnych pyłów, charakterystyk pożarowo-wybuchowych oraz ich determinantów zwiększa świadomość zagrożeń i wspomaga proces doboru odpowiednich środków bezpieczeństwa.

EN

The purpose of the article isto provide information on the ignitability and explosibility properties of dust layers and clouds. In industries that manufacture, process, generate, or use combustible dusts, the occurrence of fire and explosion hazards is common. The accurate knowledge of fire and explosion hazards of dusts can be used to improve safety in many industrial processes. The basic variables that influence the characteristics of dust ignition and explosion are discussed in general terms without specific reference to particular practical systems.

18

Walidacja badań eksperymentalnych zjawiska wybuchu z wykorzystaniem metody elementów skończonych

Malesa P., Sławiński G., Bogusz P., Świerczewski M.

Modelowanie Inżynierskie

|

2018

|

T. 35, nr 66

46--52

PL

W pracy przedstawiono podejście numeryczne do modelowanie zjawiska inicjacji oraz propagacji fali uderzeniowej pochodzącej od wybuchu TNT w aspekcie badań poligonowych. Przedstawiono wyniki analiz numerycznych modeli opracowanych na podstawie badań eksperymentalnych odzwierciedlających warunki badań poligonowych. Symulacje przeprowadzono przy użyciu dwóch algorytmów dostępnych w kodzie obliczeniowym LS-Dyna - podejścia ALE (Arbitrary Lagrangian-Eulerian) oraz funkcji CONWEP. Otrzymane charakterystyki zmiany ciśnienia dla punktów pomiarowych odpowiadających miejscu mocowania czujnika ciśnienia w warunkach poligonowych pozwolą na poprawną walidację badań eksperymentalnych zjawiska wybuchu. Do zrealizowania postawionego zadania wykorzystano oprogramowanie Hypermesh, LS-Prepost oraz LS-Dyna.

EN

The paper presents the results of numerical analyses of models developed based on experimental tests representing the field tests conditions. The paper presents a numerical approach to modelling the phenomenon of initiation and propagation of a wave from TNT explosion in terms of field tests. The simulations were conducted with the use of two algorithms implemented in LS-DYNA code: ALE (Arbitrary Lagrangian-Eulerian) method and CONWEP function. The obtained characteristics of pressure change for measurement points corresponding to the location of pressure sensor fixture in the field tests conditions will allow accurate validation of experimental tests of an explosion phenomenon. Hypermesh programme was applied to accomplish the given task, LS-Prepost to develop a model and analyses the results and LS-Dyna as a solver for conducting the calculations.

19

Review of electrostatic hazards in hard coal mining

Kędzierski P.

Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering

|

2018

|

R. 56, nr 2

17--23

EN

Electrostatic hazards are considered a category of technical hazards occurring in hard coal mining. These hazards are related to the generation of excess electric charges forming as a result of most technological processes. Products manufactured from plastics that are classified as non-antistatic materials pose the greatest hazard. The article discusses the Polish and European legal regulations concerning the requirements for materials regarding their antistatic properties. It also presents the results of studies conducted at GIG concerning the systematization of the antistatic processing of plastics. Furthermore, the article proves that the procedure of applying antistatic properties to plastics is neither easy nor homogeneous. The introduced antistatic processing systematics (i.e., the identification of various antistatic processing realization methods) is meant to make both the manufacturers and customers aware of the various (often undesired) properties of modified plastics.

PL

Zagrożenia wywołane elektrycznością statyczną są zaliczane do zagrożeń technicznych występujących w górnictwie węgla kamiennego. Zagrożenia te związane są z powstaniem nadmiarowego ładunku elektrycznego, będącego skutkiem większości czynności technologicznych. Największe zagrożenie stanowią wyroby z tworzyw sztucznych, kwalifikowanych jako materiały nieantyelektrostatyczne. Omówiono regulacje europejskiego i polskiego prawa dotyczące wymagań dla materiałów w zakresie ich właściwości antyelektrostatycznych. Przedstawiono wyniki badań prowadzonych w GIG pod kątem usystematyzowania procesu antystatyzacji tworzyw sztucznych. Udowodniono, że proces nadania tworzywu sztucznemu właściwości antyelektrostatycznych nie jest łatwy i jednorodny. Wprowadzona systematyka procesu antystatyzacji, czyli identyfikacja różnych metod realizacji procesu antystatyzacji, ma na celu uświadomienie producentom i odbiorcom istnienia wielu, często niepożądanych, właściwości modyfikowanych tworzyw sztucznych.

20

Przegląd zagrożeń od elektryczności statycznej w górnictwie węgla kamiennego

Kędzierski P.

Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering

|

2018

|

R. 56, nr 2

24--30

PL

Zagrożenia wywołane elektrycznością statyczną są zaliczane do zagrożeń technicznych występujących w górnictwie węgla kamiennego. Zagrożenia te związane są z powstaniem nadmiarowego ładunku elektrycznego, będącego skutkiem większości czynności technologicznych. Największe zagrożenie stanowią wyroby z tworzyw sztucznych, kwalifikowanych jako materiały nieantyelektrostatyczne. Omówiono regulacje europejskiego i polskiego prawa dotyczące wymagań dla materiałów w zakresie ich właściwości antyelektrostatycznych. Przedstawiono wyniki badań prowadzonych w GIG pod kątem usystematyzowania procesu antystatyzacji tworzyw sztucznych. Udowodniono, że proces nadania tworzywu sztucznemu właściwości antyelektrostatycznych nie jest łatwy i jednorodny. Wprowadzona systematyka procesu antystatyzacji, czyli identyfikacja różnych metod realizacji procesu antystatyzacji, ma na celu uświadomienie producentom i odbiorcom istnienia wielu, często niepożądanych, właściwości modyfikowanych tworzyw sztucznych.

EN

Electrostatic hazards are considered a category of technical hazards occurring in hard coal mining. These hazards are related to the generation of excess electric charges forming as a result of most technological processes. Products manufactured from plastics that are classified as non-antistatic materials pose the greatest hazard. The article discusses the Polish and European legal regulations concerning the requirements for materials regarding their antistatic properties. It also presents the results of studies conducted at GIG concerning the systematization of the antistatic processing of plastics. Furthermore, the article proves that the procedure of applying antistatic properties to plastics is neither easy nor homogeneous. The introduced antistatic processing systematics (i.e., the identification of various antistatic processing realization methods) is meant to make both the manufacturers and customers aware of the various (often undesired) properties of modified plastics.