Dawid Szurgacz, Łukasz Bazan, Konrad Trzop, Ryszard Diederichs

A wireless pressure parameters visualization system of a powered roof support on the example of Polish mines

The introduction of pressure monitoring for powered roof support in recent years by coal companies has been one of the main objectives of the Industry 4.0 programme. The development of the monitoring of operating parameters of powered roof supports in a longwall complex was aimed at increasing the safety of workers and improving the economic result associated with longwall downtime. One of the main objectives of monitoring is to observe the correct spreading of the sections in the excavation and to diagnose damage in the hydraulic systems and the occurrence of internal leakage in the hydraulic cylinders. A system for monitoring the operating parameters of powered roof support has been developed for this purpose. This article describes the advantages of DOH-DROPSY monitoring and its implementation based on the experience of the authors on the example of a production longwall.

Bezprzewodowy system wizualizacji parametrów ciśnienia zmechanizowanej obudowy ścianowej na przykładzie polskich kopalń

Wprowadzenie w ostatnich latach monitoringu ciśnienia dla zmechanizowanej obudowy ścianowej przez spółki węglowe było jednym z głównych celów realizacji programu Przemysł 4.0. Rozwój monitorowania parametrów pracy zmechanizowanej obudowy w kompleksie ścianowym miał na celu zwiększenie bezpieczeństwa pracy ludzi oraz poprawienie wyniku ekonomicznego związanego z przestojem ścian wydobywczych. Jednym z głównych celów monitoringu jest obserwowanie poprawności rozparcia sekcji w wyrobisku oraz diagnostyka uszkodzeń w układach hydraulicznych oraz powstawania nieszczelności wewnętrznej w siłownikach hydraulicznych. W tym zakresie został opracowany układ monitorowania parametrów pracy zmechanizowanej obudowy ścianowej. W prezentowanym artykule opisano zalety monitoringu DOH-DROPSY oraz jego wdrożenie na przykładzie ściany wydobywczej.

Download article / Pobierz artykuł

Piotr Caban, Kazimierz Stoiński, Marek Rotkegel, Sylwester Rajwa, Adam Gnatowski, Krzysztof Pacześniowski

The evolution of steel frame sets for longwall development drifts

The article presents the development of steel frame sets produced for mining purposes by Huta Łabędy S.A., intended for securing gallery workings, and longwall development drifts in particular. In recent decades, longwall development drift support has evolved in terms of characteristics such as its shape. The initially utilised rectangular frames and typical widened ŁP frames were replaced with flat frames based on ŁP arches (ŁPKO), and subsequently with special frame sets adapted to the shape of powered support units. The intermediate frame shape obtained in this way was a compromise between the rectangular (beneficial from the perspective of longwall equipment and development) and the arching design (beneficial due to the high load-bearing parameters).

Rozwój konstrukcji stalowych odrzwi do rozcinek ścianowych

Artykuł przedstawia rozwój konstrukcji obudów stalowych dla górnictwa, produkowanych przez Hutę Łabędy S.A. z przeznaczeniem do zabezpieczania wyrobisk korytarzowych, a szczególnie rozcinek ścianowych. Na przestrzeni ostatnich dekad obudowa rozcinek rozruchowych ewoluowała między innymi pod względem kształtu. Stosowane początkowo odrzwia prostokątne i typowe odrzwia ŁP z poszerzeniami zostały zastąpione przez odrzwia spłaszczone na bazie łuków ŁP (ŁPKO), a następnie przez specjalne odrzwia dostosowane kształtem do sekcji obudowy zmechanizowanej. Uzyskano w ten sposób obrys odrzwi pośredni, będący kompromisem pomiędzy prostokątnym (korzystnym z uwagi na zbrojenie i uruchomienie ściany), a łukowym (korzystnym z uwagi na wysokie parametry podpornościowe).

Download article / Pobierz artykuł

Janina Świątek, Kazimierz Stoiński, Konrad Styrylski

A contribution to the design of powered roof support for operations in a rockburst-hazardous environment

The paper presents an example of a numerical analysis using ANSYS to optimise the design of powered roof support designed to operate in rock mass tremor hazard conditions. The areas of excessive stress in the structure of powered roof support were identified, taking into account the increase in rock mass loading resulting from tremors. An increase in the load impacting on the support as a result of rock mass tremors is the cause of excessive stresses in the section structure. The paper aims to identify them and to find ways to apply the design using numerical analysis. The analysis was conducted for roof support type ZRP-15/35-POz produced in Repair and Production Plant (ZRP-Bieruń) of Polish Mining Group S.A. (PGG S.A.) The introduction of reinforcements in places of increased stress in the support section structure should increase its operational safety in the excavation

Przyczynek do projektowania konstrukcji sekcji zmechanizowanej obudowy ścianowej
przeznaczonej do pracy w warunkach zagrożenia wstrząsami górotworu

Przedstawiono przykład analizy numerycznej z wykorzystaniem programu ANSYS dotyczącej optymalizacji konstrukcji sekcji zmechanizowanej obudowy ścianowej, przeznaczonej do pracy w warunkach zagrożenia wstrząsami górotworu. Uwzględniając wzrost obciążenia obudowy ze strony górotworu wynikający z występowania wstrząsów, określono miejsca występowania nadmiernych naprężeń w konstrukcji sekcji zmechanizowanej obudowy ścianowej. Wzrost obciążenia obudowy jako następstwo wstrząsów górotworu jest przyczyną występowania nadmiernych naprężeń w konstrukcji sekcji. Ich identyfikacja oraz uwzględnienie w projektowaniu z wykorzystaniem analizy numerycznej przedstawia niniejszy artykuł. Analizę przeprowadzono dla obudowy typu ZRP-15/35-POz produkowanej w Zakładzie Remontowo-Produkcyjnym (ZRP-Bieruń) Polskiej Grupy Górniczej S.A. Wprowadzenie wzmocnień w miejscach występowania zwiększonych naprężeń konstrukcji sekcji obudowy powinno zwiększyć jej bezpieczeństwo pracy w wyrobisku.

Download article / Pobierz artykuł

Witold Frąc, Andrzej Pytlik, Krzysztof Pacześniowski

Strength testing of rock and ground anchor rods under static and dynamic loads

Various types of anchor rods are commonly used for rock mass and soil reinforcement, produced either as full-section steel rods or tubes with threads along their entire length, which are used for the injection of liquid binders. This paper presents the methodology and sample results of strength tests of self-drilling injection anchor rods with R32 rope threads. Such rods are used both in underground mining and in geoengineering under static and dynamic (impact) loads. The results of tests of injection micropiles with trapezoidal thread diameters in the range of T51-T111 mm, used mainly in geoengineering, are provided as well. This paper also presents the basic requirements for the fatigue loading of nails and injection micropiles used in geoengineering, based on standards and the European Assessment Document (EAD), applicable in the European Union.

Badania wytrzymałościowe żerdzi kotwi górniczych i gruntowych przy obciążeniu statycznym i dynamicznym

Do wzmacniania górotworu oraz gruntu powszechnie stosuje się różnego typu żerdzie kotwi wykonane zarówno w postaci stalowych prętów o pełnym przekroju, jak i rur z gwintem na całej długości, które służą do iniekcji spoiw płynnych. W artykule przedstawiono metodykę oraz przykładowe wyniki wytrzymałościowych badań żerdzi kotwi samowiercących iniekcyjnych z gwintem falistym R32. Tego typu żerdzie stosowane są zarówno w górnictwie podziemnym, jak i geoinżynierii, przy obciążeniu statycznym i dynamicznym – o charakterze impulsowym (udarowym). Przedstawiono również wyniki badań mikropali iniekcyjnych o średnicach gwintu o zarysie trapezowym z zakresu T51-T111 mm, stosowanych głównie w geoinżynierii. Na podstawie norm oraz dokumentu EAD (z ang. European Assessment Document), obowiązującego w Unii Europejskiej, w artykule przedstawiono także podstawowe wymagania w zakresie obciążeń zmęczeniowych, stawiane gwoździom i mikropalom iniekcyjnym stosowanym w geoinżynierii.

Download article / Pobierz artykuł

Roman Gąska, Zbigniew Wolny, Mariusz Myrlak, Marcin Kruk, Tomasz Karpiel

The improvement of work safety and the functionality increase of operating the mine shaft hoist at the Tauron Wydobycie S.A. Z.G. Sobieski

The article presents information on changes to the mine shaft hoist in the cage compartment of the “Sobieski III” shaft of Tauron Wydobycie S.A. Z.G. Sobieski. A separate control unit based on MENTOR thyristor converters was installed in the excitation system of the drive motor and control generators, which allowed the replacement of systems that were difficult to operate, e.g. electromechanical amplifier (amplidyne) and the machine exciter of the hoist motor. Additionally, in order to stabilize the speed (especially during revision works in the shaft), the system of setting speed levels of the hoisting machine has been modified. Speed adjustment is realized by a follow-up speed control system built on the basis of a digitally controlled MENTOR reverse converter.

Poprawa bezpieczeństwa pracy i zwiększenie funkcjonalności prowadzenia ruchu w górniczym wyciągu szybowym (Tauron Wydobycie S.A. Z.G. Sobieski)

W artykule przedstawiono informację na temat zmian górniczego wyciągu szybowego w przedziale klatkowym szybu „Sobieski III” Tauron Wydobycie S.A. Z.G. Sobieski. W układzie wzbudzenia silnika napędowego oraz prądnic sterujących zainstalowano wyodrębniony zespół sterowniczy oparty na przekształtnikach tyrystorowych MENTOR, co pozwoliło zastąpić układy kłopotliwe w eksploatacji, m.in. wzmacniacz elektromaszynowy (amplidyna) oraz wzbudnicę maszynową silnika wyciągowego. Dodatkowo w celu zapewnienia stabilizacji prędkości (szczególnie podczas prac rewizyjnych w szybie) został zmodyfikowany układ zadawania poziomów prędkości maszyny wyciągowej. Regulacja prędkości jest zrealizowana przez nadążny układ regulacji prędkości wykorzystujący cyfrowo sterowany przekształtnik rewersyjny MENTOR.

Download article / Pobierz artykuł

Michał Stawowiak, Zenon Rożenek

An assessment of rope durability in mining shaft hoists

The article presents the issues of the durability of lifting ropes and balance ropes operated in selected shafts of deep mines. The basic causes of hoisting ropes wear are described, the methods of steel ropes wear evaluation are given, as well as the hoisting ropes durability evaluation criteria. The authors also present selected results from the extension of hoisting ropes. The article ends with some conclusions resulting from the research. The article has also been provided with photos showing the measuring equipment used to assess the durability of steel and steel-rubber ropes. The article presents the criteria for assessing the durability of lifting ropes.

Ocena trwałości lin pracujących w górniczych wyciągach szybowych

W artykule przedstawiono problematykę trwałości lin nośnych i wyrównawczych eksploatowanych w wybranych szybach kopalń głębinowych. Opisano podstawowe przyczyny zużywania się lin wyciągowych, podano metody oceny zużycia lin stalowych, przedstawiono także kryteria oceny trwałości lin nośnych wyciągowych. Autor zaprezentował również wybrane wyniki z wydłużeń lin nośnych wyciągowych. Artykuł zakończony jest wnioskami wynikającymi z przeprowadzonych badań oraz opatrzony zdjęciami przedstawiającymi aparaturę pomiarową, wykorzystywaną do oceny trwałości lin stalowych oraz stalowo-gumowych. W artykule przytoczono kryteria oceny trwałości lin nośnych.

Download article / Pobierz artykuł

Marek Płachno, Sławomir Baranowski, Ireneusz Ośliźniok

Difficulties related to the renovation of the reinforcement of the V shaft at PGG Oddział KWK Ruda Ruch Bielszowice

The article presents an analysis of the possibility of carrying out repairs of shaft reinforcement without limiting its transport tasks, with operating parameters in accordance with the technical documentation of the shaft hoist, specified technical condition of the girders and guides, using the capital of knowledge and experience in maintaining the required level of safety for guiding the extraction vessels in conditions of the acceptable wear of guides and girders included in the mine shaft hoist documentation.

Trudności związane z remontem zbrojenia szybu V w PGG Oddział KWK Ruda Ruch Bielszowice

W artykule przedstawiono analizę możliwości wykonywania remontów zbrojenia szybu bez ograniczania jego zadań transportowych, przy parametrach eksploatacji zgodnych z dokumentacją techniczną wyciągu szybowego, określonym stanie technicznym dźwigarów i prowadników, z wykorzystaniem wiedzy i doświadczenia w zakresie utrzymania wymaganego poziomu bezpieczeństwa prowadzenia naczyń wyciągowych w warunkach uwzględnionego w dokumentacji górniczego wyciągu szybowego dopuszczalnego zużycia prowadników i dźwigarów.

Download article / Pobierz artykuł

Tomasz Cichy, Artur Sekta

Pressure monitoring in powered support legs in selected longwalls at Jastrzębska Spółka Węglowa S.A.

This article presents the role of systems for monitoring the capacity of sections of the powered support forming part of mining complexes. It shows systems for monitoring powered support sections during the mining of coal deposits and the method of transmitting measurements of pressure in hydraulic legs to the analytical system used at Jastrzębska Spółka Węglowa S.A. The results of an evaluation of the interaction between the powered support and the rock mass and the manner of their presentation are provided.

Monitorowanie ciśnienia w stojakach obudowy zmechanizowanej w wybranych ścianach w Jastrzębskiej Spółce Węglowej S.A.

Artykuł przedstawia rolę systemów monitorowania podporności sekcji obudowy zmechanizowanej, wchodzącej w skład kompleksów wydobywczych. Zaprezentowano systemy jej monitorowania podczas eksploatacji złoża węgla oraz sposób przesyłania pomiarów ciśnień w stojakach hydraulicznych do systemu analitycznego wykorzystywanego w Jastrzębskiej Spółce Węglowej S.A. Przedstawiono wyniki oceny współpracy obudowy zmechanizowanej z górotworem oraz sposób ich prezentacji.

Download article / Pobierz artykuł