Marek Borowski¹, Klaudia Zwolińska-Glądys¹, Andrzej Szmuk¹

¹AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Analiza możliwości wykorzystania metanu z kopalni węgla kamiennego w układzie trójgeneracyjnym w celu ograniczenia emisji metanu do atmosfery

Gazy cieplarniane i ich emisje są zagadnieniami, które z uwagi na zmiany klimatyczne, są coraz częściej poruszane. Metan, obok dwutlenku węgla, uznawany jest za jeden z najistotniejszych gazów cieplarnianych, którego ograniczenie emisji może przynieść zauważalne korzyści dla środowiska w krótkim czasie. Emisje antropogeniczne stanowią około 60% całkowitej emisji metanu, stąd też to właśnie w tym obszarze najczęściej poszukiwane są rozwiązania ograniczające emisje tego gazu. Przedmiotem opracowania jest system ujęcia metanu w kopalni Pniówek, należącej do Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (południowa Polska), oraz możliwości zagospodarowania metanu za pomocą silników trójgeneracyjnych. W artykule omówiono możliwość wykorzystania metanu z kopalń węgla kamiennego w celu ograniczenia jego emisji do atmosfery oraz z uwagi na możliwość jego opłacalnego wykorzystania. Autorzy przedstawiają zastosowanie układu trójgeneracyjnego, w którym metan z kopalni jest spalany w silnikach gazowych i wykorzystywany do produkcji energii elektrycznej, cieplnej i chłodniczej. Pozwala to na zmniejszenie emisji metanu do atmosfery przy jednoczesnym zwiększeniu efektywności wykorzystania węgla. W artykule przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych w kopalni węgla kamiennego w Polsce i na tym przykładzie wskazano na ekologiczne i ekonomiczne korzyści wynikające z zastosowania układu trójgeneracyjnego.

Słowa kluczowe: emisja metanu, ograniczenie emisji, wykorzystanie gospodarcze, układ trojgeneracyjny

https://doi.org/10.7494/miag.2023.2.554.7
Tłumaczenie PL

Konrad Trzop¹

¹Polska Grupa Górnicza S.A., KWK RUDA Ruch Bielszowice

Zastosowanie układu pomiarowo – rejestrującego parametry pracy obudowy zmechanizowanej z wykorzystaniem technologii MEMS

Stosowanie innowacyjnych technologii w procesie produkcji węgla kamiennego jest nieodzownym elementem budowania przedsiębiorstwa na miarę współczesnych czasów. Tempo zachodzących zmian środowiskowych i społecznych generuje potrzebę ciągłego doskonalenia procesu wydobycia węgla kamiennego. Obszar maszyn i urządzeń jest  najważniejszym elementem całego procesu produkcyjnego.  Maszyny i urządzenia wymagają stałego monitorowania ich parametrów pracy celem zapewnienia ciągłości produkcyjnej oraz jego bezpieczeństwa. Propozycją takiego rozwiązania jest układ pomiarowo – rejestrujący parametry pracy obudowy zmechanizowanej. Skonstruowany układ pomiarowy wykorzystuje technologie MEMS do pomiaru zmian nachylenia  poprzecznego, podłużnego elementów i wysokości obudowy. Praca układu pomiarowego pozwala określić parametry pracy zmechanizowanej obudowy w ścianie wydobywczej.

W artykule przedstawiono przykład wykorzystania technologii  MEMS w czujnikach układu pomiarowego oraz etapy badań zrealizowanych celem przystosowania obudowy zmechanizowanej do wdrożenia układu pomiarowego w warunkach rzeczywistych.

Słowa kluczowe: zmechanizowana obudowa ścianowa, efektywność, bezpieczeństwo, MES, MEM, górnictwo podziemne

https://doi.org/10.7494/miag.2023.2.554.31
Tłumaczenie PL

Paweł Galant¹, Radosław Srebniak¹

¹Lubelski Węgiel „Bogdanka”

Optymalizacja transportu urobku w kopalni węgla kamiennego poprzez usprawnienie automatycznego trybu sterowania

W obecnych czasach kopalnie węgla kamiennego zmagają się z powszechnym zjawiskiem dekarbonizacji gospodarek krajów europejskich. Dlatego  zmuszone są stale poszukiwać możliwości obniżania jednostkowych kosztów wydobycia. Jest to wyjątkowo trudne w obecnych czasach, ponieważ producenci maszyn i urządzeń górniczych nie są skłonni ponosić wysokich kosztów na badania i rozwój nowych produktów, gdyż branża ta jest obarczona wysokim ryzykiem nieopłacalności. Ten artykuł opisuje jeden z przykładów, w którym podjęto próbę obniżenia kosztów wydobycia węgla kamiennego wykorzystując modyfikację sposobu sterowania podziemnymi odstawami urobku w polskiej kopalni LW „Bogdanka”.

Słowa kluczowe: przenośnik taśmowy, tryb sterowania, automatyka

https://doi.org/10.7494/miag.2023.2.554.45
Tłumaczenie PL

Franciszek Niezgoda¹, Janusz Zając¹, Kazimierz Mitko¹, Izabela Górecka¹, Stanisław Mojżysz¹

¹ Urządzenia i Konstrukcje S.A.

Innowacyjna górnicza frezarka spągowa

W artykule opisano proces powstania  frezarki spągowej Hydroma. Omówiono  aktualne  sposoby rozwiązania problemów eksploatacyjnych  związanych z wypiętrzaniem spągu w zakładach górniczych oraz kwestie konieczności utrzymania właściwych przekrojów wyrobisk w aktualnych warunkach  eksploatacji górniczej w celu zapewnienia ciągłości i bezpieczeństwa ruchu zakładu górniczego. Przeanalizowano dotychczasowe metody pobierki spągu pod kątem kosztów, pracochłonności, bezpieczeństwa i ochrony środowiska. W dalszej części nakreślono proces powstawania górniczej frezarki spągowej w firmie Urządzenia  i Konstrukcje Spółka Akcyjna – to jest omówiono etap analizy  technicznej i marketingowej, w trakcie której oceniono potrzeby i możliwości wdrożenia frezarki spągowej,  proces badań wstępnych i projektowania oraz budowy i badań przeprowadzonych na prototypie frezarki. Opisano sposób działania frezarki spągowej, która  napędzana silnikiem elektrycznym frezuje/urabia wypiętrzony spąg, ładuje i transportuje urobione skały do wozów transportowych, a wszystko to wykonuje sterowana zdalnie. W podsumowaniu omówiono zalety frezarki spągowej Hydroma wykonującej pracę efektywnie, skutecznie, z zapewnieniem bezpieczeństwa pracy, bez narażania środowiska na emisje szkodliwych substancji.

Słowa kluczowe: urabianie spągu, frezarka spągowa, wypiętrzanie spągu, wypiętrzanie spągu

https://doi.org/10.7494/miag.2023.2.554.53
Tłumaczenie PL

MAREK WOJTAS, DAMIAN KAZUBIŃSKI, KLAUDIUSZ PILARZ

INNOWACYJNA OBUDOWA ZMECHANIZOWANA SKRZYŻOWANIA TYPU HENNLICH-20/43-CH

Eksploatacja podziemna minerałów systemem ścianowym wymaga wykonania dwóch równoległych wyrobisk korytarzowych (chodnik podścianowy i nadścianowy). W miarę postępu ściany następuje ich likwidacja (eksploatacja od granic). Przebudowę tego miejsca, czyli skrzyżowania chodnik-ściana, dokonuje się najczęściej ręcznie. Możliwe jest zastosowanie innych sposobów pozwalających zmniejszyć wysiłek fizyczny obsługi ściany. Jednym z rozwiązań jest wykorzystanie obudów przeznaczonych do tych miejsc. Przykładem takiego rozwiązania jest obudowa HENNLICH-20/43-CH. W artykule omówiono zalety zastosowania zmechanizowanej obudowy skrzyżowań jako alternatywę zabudowy z użyciem stojaków indywidualnych. Przedstawiono parametry techniczne wybranego typu obudowy zmechanizowanej.

https://doi.org/10.7494/miag.2022.2.550.7

SZYMON RĘCZKOWICZ

MECHATRONICZNY PROJEKT DWUKOŁOWEJ PLATFORMY MOBILNEJ

W artykule przedstawiono wyniki prac nad projektem dwukołowej samobalansującej platformy mobilnej przygotowanym w ramach pracy inżynierskiej. Celem stworzenia konstrukcji było umożliwienie zwiększania mobilności osoby dorosłej na niewielkich odległościach w zurbanizowanym środowisku.
Całość prac projektowych podzielono na kilka części. W pierwszym etapie przedstawiono wymagania założone dla projektu urządzenia, dobrano elementy elektryczne oraz schemat ich połączeń elektrycznych. W drugiej części omówiono stworzony model CAD konstrukcji oraz jego elementy mechaniczne. W celu sprawdzenia wytrzymałości konstrukcji dokonano analizy MES korpusu urządzenia. Przedostatnią częścią było przeanalizowanie zagadnienia odwróconego wahadła, które pozwoliło na wyprowadzenie modelu przestrzeni stanu z rozdzieleniem na podsystemy bazy i drążka sterowniczego niezbędnego do opracowania sterowania dla platformy. W ostatniej części przygotowano algorytm stabilizujący na podstawie regulatora LQR oraz rozważano zastosowanie fuzji sensorycznej w postaci filtru Kalmana w celu zwiększenia dokładności określania kąta odchylenia konstrukcji.
Na koniec przygotowano symulacje w środowisku Simulink w celu sprawdzenia poprawności przygotowanego algorytmu. Całość została zwieńczona podsumowaniem prac oraz wytyczeniem kierunków dalszych badań.

Pobierz artykułhttps://doi.org/10.7494/miag.2022.2.550.17

WALDEMAR WÓJCICKI, MICHAŁ WÓJCICKI

WYKORZYSTANIE ZAPASÓW MAGAZYNOWYCH KOPALŃ DO POPRAWNEJ KOMPLETACJI GÓRNICZYCH PRZENOŚNIKÓW TAŚMOWYCH

W artykule przedstawiono zasady racjonalnego wykorzystania posiadanych w podziemnych zakładach górnictwa węglowego podzespołów przenośników w celu zestawienia kompletnych urządzeń właściwych dla konkretnych lokalizacji i wymaganych parametrów pracy. Ponieważ często są to zespoły od różnych producentów, to użytkownik będzie zobowiązany do przygotowania zbiorczej instrukcji obsługi oraz wystawienia deklaracji zgodności.

https://doi.org/10.7494/miag.2022.2.550.53

JAN GIL, KAZIMIERZ STOIŃSKI, TOMASZ KARCZEWSKI, GRZEGORZ PUTANOWICZ

TECHNOLOGIE WYKORZYSTYWANE W PRODUKCJI ORAZ REMONTACH MASZYN I URZĄDZEŃ W ZRP „BIERUŃ”

Przedstawiono wykorzystanie różnych technologii w produkcji i remontach maszyn górniczych prowadzonych przez zakład ZRP „Bieruń”. Wieloletnia systematyczna rozbudowa parku maszynowego oraz niezbędnego zaplecza technicznego została ukierunkowana na maszyny sterowane numerycznie, roboty spawalnicze, a w przygotowaniu produktu programów komputerowych typu CAD/CAM. Problematykę przedstawiono na przykładzie produkcji sekcji zmechanizowanej obudowy ścianowej ZRP-15/35-POz.

https://doi.org/10.7494/miag.2022.2.550.69