Temat: powered roof support - Katalog OPAC zbiorów

Skocz do pozycji: 1.

Tytuł:: The influence of the geometrical construction of the powered roof support on the loss of a longwall working stability based on the practical experience
Autorzy:: Rajwa, Sylwester
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/1853838.pdf
Data publikacji:: 2020
Wydawca:: Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:: stateczność
ściana
strop
powered roof support
stability
longwall
roof fall
Opis:: This article focuses on the difficulties in ensuring longwall stability resulting from the wrong geometric form of the structure of powered support sections. The authors proved, based on the in-situ measurements and numerical calculations, that proper cooperation of the support with the rock mass requires correct determination of the support point for the hydraulic legs along the length of the canopy (ratio), as well as the inclination of the shield support of the section of the powered roof support. The lack of these two fundamental elements may lead to roof drops that directly impact the production results and safety of the people working underground. Another matter arising from the incorrect geometric form of the construction are the values of forces created in the node connecting the canopy with the caving shield, which can make a major contribution to limit the practical range of the operational height of the powered roof support (due to interaction of powered support with rockmass) in terms of the operating range offered by the manufacturer of the powered support. The operating of the powered roof support in some height ranges may hinder, or even in certain cases prevent, the operator of powered support, moving the shields and placing them with the proper geometry (ensuring parallelism between the canopy and the floor bases of the section).
Źródło:: Archives of Mining Sciences; 2020, 65, 3; 511-529
0860-7001
Pojawia się w:: Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 2.

Tytuł:: Experimental tests of parameters characterizing the cooperation of powered roof support base and floor of low bearing capacity
Dobór parametrów charakteryzujących postać konstrukcyjną sekcji obudowy zmechanizowanej w aspekcie jej współpracy ze spągiem o małej nośności
Autorzy:: Markowicz, J.
Rajwa, S.
Szweda, S.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/218802.pdf
Data publikacji:: 2016
Wydawca:: Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:: sekcja obudowy zmechanizowanej
nacisk na spąg
modelowanie
pomiary
powered roof support
pressure on the floor
measurements
Opis:: Results of experimental tests aiming at determination of base pressure on the floor, carried out within “Geosoft” project, are presented. The tests included stand tests carried out with use of unique measuring instrumentation and special hydraulic cushion as well as tests of load of roof support set to load in operating longwall panel. The measurement results confirmed the necessity to consider the 3D model of cooperation of base and floor. Factors having impact on distribution of base pressure on the floor and its maximal value were identified, taking into account the test results.
W artykule przedstawiono zagadnienie eksperymentalnego wyznaczania parametrów charakteryzujących współpracę spągnicy sekcji obudowy zmechanizowanej ze spągiem o małej nośności. Doświadczalna analiza współpracy spągnicy typu katamaran ze spągiem była przedmiotem badań zrealizowanych w ramach międzynarodowego projektu badawczego pt.: “Geomechanika słabych spągów i ociosów” o akronimie GEOSOFT (Geosoft, 2013) współfinansowanego przez Fundusz Badawczy dla Węgla i Stali. Przeprowadzono badania laboratoryjne z wykorzystaniem specjalnie do tego celu skonstruowanej i oprzyrządowanej sekcji obudowy zmechanizowanej typu BW 16/34 POz. Oprzyrządowanie sekcji stanowił układ pomiarowy umożliwiający monitorowanie, wizualizację, a także archiwizację ciśnienia w stojakach sekcji i w siłowniku podpory stropnicy (Rys. 3), cech geometrycznych sekcji (Rys. 4) oraz odkształceń w wybranych punktach elementów sekcji (Rys. 5). Badania laboratoryjne sekcji obudowy BW 16/34 POz przeprowadzono na stanowisku badawczym umożliwiającym obciążanie sekcji poprzez aktywny ruch stropu. Celem modelowania nośności spągu sekcję posadowiono na „poduszce hydraulicznej” (Rys. 7)zbudowanej z 24 siłowników o indywidualnie regulowanych nastawach. Wysokość sekcji rozpartej w stanowisku mieściła się w zakresie wysokości stosowania sekcji w ścianach, w których zaplanowano pomiary dołowe. Stwierdzono, że nawet w przypadku symetrycznego podparcia stropnicy (Rys. 8) obciążenie spągnicy jest niesymetryczne. Zarejestrowany niesymetryczny rozkład nacisku spągnicy na spąg nie został spowodowany ani niesymetrycznym obciążeniem stropnicy, ani nierównomiernym rozkładem nastaw bloków zaworowych w siłownikach poduszki hydraulicznej. Lokalizację miejsca badań dołowych przedstawiono na Rys. 9. Na rysunku 10 przedstawiono wykresy zmian ciśnienia w stojaku lewym i prawym sekcji zarejestrowane podczas biegu ściany. Stwierdzono, że chwilowe obciążenie sekcji jest niesymetryczne, a wartości ciśnienia w stojakach podczas poszczególnych cykli różnią się istotnie. Należy zaznaczyć, że podczas normalnego biegu ściany nie zauważono przejawów niszczenia struktury skał spągowych. Analizując procentowy rozkład obszaru kontaktu spągnicy ze spągiem wyznaczony na podstawie pomiarów w wyrobisku (Rys. 11) stwierdzono, że w przypadku niezawodnionego spągu o małej nośności współpraca spągnicy ze spągiem w tych warunkach jest korzystna, zarówno w aspekcie podporności sekcji, jak również wytężenia podstawowych jej elementów. Wyniki pomiarów, wykonanych w wyrobisku ścianowym, jak również na stanowisku badawczym uzasadniają konieczność modelowania współpracy spągnicy ze spągiem z wykorzystaniem modeli przestrzennych. Przeprowadzone badania stanowiskowe i dołowe umożliwiły zidentyfikowanie czynników istotnie wpływających na współpracę spągnicy ze spągiem.
Źródło:: Archives of Mining Sciences; 2016, 61, 4; 937-948
0860-7001
Pojawia się w:: Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 3.

Tytuł:: Modelling of powered roof support cooperation with the floor of low bearing capacity in the aspect of shaping the section design
Modelowanie współpracy obudowy zmechanizowanej ze spągiem o małej nośności w aspekcie kształtowania postaci konstrukcyjnej sekcji
Autorzy:: Markowicz, J.
Rajwa, S.
Szweda, S.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/218946.pdf
Data publikacji:: 2017
Wydawca:: Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:: sekcja obudowy zmechanizowanej
nacisk na spąg
modelowanie
pomiary
powered roof support
pressure on the floor
modeling
Opis:: The problem of cooperation of powered roof support with the floor in the aspect of shaping its design is presented. From the analysis of the simplifying assumptions considered so far in the methods for determination of roof support’s base pressure on the floor, it results that they are not satisfied in the case of bases of the catamaran type, commonly used in currently manufactured roof supports. Model of cooperation of the base lying on the floor, prepared by the finite elements method is described and the results of computer simulation of the base action on the floor are given. Considering the results of numerical analyses, the factors influencing the pressure distribution of the base on the floor as well as its maximal value, have been identified.
W artykule przedstawiono zagadnienie współpracy sekcji obudowy zmechanizowanej ze spągiem o małej nośności w aspekcie kształtowania jej postaci konstrukcyjnej. Dotychczas stosowane metody analitycznego, bądź doświadczalnego wyznaczania nacisku spągnicy na spąg były adekwatne do postaci konstrukcyjnej sekcji obudowy zmechanizowanej charakteryzującej się spągnicami dzielonymi. Omówiono założenia upraszczające przyjmowane w metodzie Jacksona, traktujące zespół spągnic sekcji jako ciało idealnie sztywne spoczywające na sprężystym podłożu. Opisano również przykłady modelowania współpracy spągnicy sekcji obudowy zmechanizowanej ze spągiem, w których problem interakcji spągnicy i spągu potraktowano jako zadanie płaskie, przyjmując liniowo sprężystą charakterystykę spągu. Na Rys. 1 i 2 przedstawiono odkształcone modele spągnicy spoczywającej na węglowym spągu oraz rozkład nacisku spągnicy na spąg. Modele spągnicy, zbudowane metodą elementów skończonych, złożone były z elementów powłokowych o zmiennej grubości. Jakkolwiek stosowanie płaskich modeli interakcji spągnicy i spągu umożliwiło analizę rozkładu nacisku spągnicy na spąg, to modele te nie są adekwatne w przypadku spągnic typu katamaran, gdyż nie można przyjąć założenia niezależnego schematu obciążenia każdej ze spągnic. Wyniki pomiarów, wykonanych w wyrobisku ścianowym, jak również na stanowisku badawczym uzasadniają konieczność modelowania współpracy spągnicy ze spągiem z wykorzystaniem modeli przestrzennych. Model geometryczny spągnicy sekcji obudowy zmechanizowanej typu BW 16/34 POz i spągu, z podziałem na elementy skończone przedstawiono na Rys. 3. Model spągnicy wiernie odwzorowuje jej postać geometryczną, łącznie z nakładkami wzmacniającymi najbardziej wytężone obszary spągnicy. Przyjęto sprężysto-plastyczną charakterystykę spągu z liniowym umocnieniem (Rys. 4). Przykładowe obciążenie zewnętrzne spągnicy (Tabela 1) przedstawiono na Rys. 5. Wykresy zamieszczone na Rys. 6-10 świadczą o istotnie różnych rozkładach nacisku lewej i prawej części spągnicy na spąg. Przeprowadzone symulacje komputerowe umożliwiły zidentyfikowanie czynników istotnie wpływających na współpracę spągnicy ze spągiem. Spośród czynników zależnych od projektanta sekcji na uwagę zasługuje jej postać konstrukcyjna. Projektując sekcję należy dążyć do uzyskania równomiernego rozkładu nacisku na powierzchni spągnicy, co jest równoznaczne z wymuszeniem zwrotu składowej poziomej obciążenia sekcji w stronę zawału. Zwrot tej siły, zależny między innymi, od względnych przemieszczeń stropnicy i stropu można kształtować poprzez odpowiednie zaprojektowanie toru ruchu stropnicy. W podsumowaniu stwierdzono, że postać konstrukcyjna sekcji powinna podczas konwergencji stropu, wymuszać zwrot siły tarcia w stronę zawału. Ponadto podporność wstępną i roboczą sekcji należy ustalić na możliwie najniższym poziomie, zapewniającym jednakże poprawną współpracę sekcji ze stropem wyrobiska. Należy również dążyć do zaprojektowania spągnicy o możliwie największej powierzchni kontaktu ze spągiem poprzez jej maksymalne wydłużenie w kierunku czoła ściany. W przypadku słabych spągów należy rozważyć możliwość zastosowania sekcji dwuszeregowych z lemniskatowym prowadzeniem stropnicy zamiast sekcji jednoszeregowych z uwagi na korzystniejszy rozkład nacisku na spąg w tych sekcjach.
Źródło:: Archives of Mining Sciences; 2017, 62, 1; 177-188
0860-7001
Pojawia się w:: Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 4.

Tytuł:: A model of equilibrium conditions of roof rock mass giving consideration to the yielding capacity of powered supports
Model równowagi stropowej bryły górotworu uwzględniający podatność ścianowej sekcji obudowy zmechanizowanej
Autorzy:: Jaszczuk, M.
Pawlikowski, A.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/220211.pdf
Data publikacji:: 2017
Wydawca:: Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:: sekcja obudowy zmechanizowanej
podatność
podporność
interakcja z górotworem
powered roof support unit
deformability
yielding capacity
interaction with rock mass
Opis:: The work presents the model of interactions between the powered roof support units and the rock mass, while giving consideration to the yielding capacity of the supports - a value used for the analysis of equilibrium conditions of roof rock mass strata in geological and mining conditions of a given longwall. In the model, the roof rock mass is kept in equilibrium by: support units, the seam, goafs, and caving rocks (Fig. 1). In the assumed model of external load on the powered roof support units it is a new development - in relation to the model applied in selection of supports based on the allowable deflection of roof theory - that the load bearing capacity is dependent on the increment of the inclination of the roof rock mass and on the properties of the working medium, while giving consideration to the air pockets in the hydraulic systems, the load of the caving rocks on the caving shield, introducing the RA support value of the roof rock mass by the coal seam as a closed-form expression and while giving consideration to the additional support provided by the rocks of the goaf as a horizontal component R01H of the goaf reaction. To determine the roof maintenance conditions it is necessary to know the characteristics linking the yielding capacity of the support units with the heading convergence, which may be measured as the inclination angle of the roof rock mass. In worldwide mining, Ground Reaction Curves are used, which allow to determine the required yielding capacity of support units based on the relation between the load exerted on the unit and the convergence of the heading ensuring the equilibrium of the roof rock mass. (Figs. 4 and 8). The equilibrium of the roof rock mass in given conditions is determined at the displacement of the rock mass by the α angle, which impacts the following values: yielding capacity of units FN, vertical component of goaf reaction R01V and the horizontal component of goaf reaction R01H. In the model of load on the support units giving consideration to the load of the caving shield, a model of support unit was used that allows for unequivocal determination of the yielding capacity of the support with consideration given to the height of the unit in use and the change in the inclination of the canopy resulting from the displacement of the roof of the longwall. The yielding capacity of the support unit and its point of application on the canopy was determined using the method of units which allows for the internal forces to be manifested. The weight of the rock mass depends on the geological and mining conditions, for which the shape and dimensions of the rock mass affecting the support unit are determined. The resultant force of the pressure of gob on the gob shield was calculated by assuming that the load may be understood as a pressure of ground on a wall. This required the specification of the volume of the fallen rocks that affect the unit of powered roof supports (Fig. 2). To determine the support of the roof rock mass by the coal seam, experience of the Australian mining industry was used. Experiments regarding the strength properties of coal have exhibited that vertical deformation, at which the highest seam reaction occurs while supporting the roof rock mass, amounts to 0.5% of the longwall’s height. The measure of the width of the contact area between the rock mass and the seam is the width of the additional uncovering of the face roof due to spalling of seam topcorners da (Fig. 2). With the above parameters and the value of the modulus of elasticity of coal in mind, the value of the seam’s reaction may be estimated using the dependence (2). The vertical component of the goafs’ reaction may be determined based on the strength characteristics of the fallen roof, the contact area of the rock mass with the fallen roof and the mean strain of the fallen roof at the area of contact. In the work by Pawlikowski (2014), a research procedure was proposed which encompasses model tests and exploitation tests of the loads exerted on the support units, aimed at the determination of the vertical component of the goaf reaction (Fig. 5). Based on duty cycles of powered roof support units, a mean value of the indicator of contact stiffness between the roof rock mass and the rocks constituting the caving is determined, assuming the linear dependence between the horizontal reaction and the heading convergence. The parameter allows for the determination of the horizontal component of the goafs’ reaction in the external loading model of support units and allows for the determination of the required yielding capacity of supports, required to ensure the equilibrium of the roof rock mass. The experimentally verified model of the external loading of the units was used to conduct simulations of interactions between the KOPEX-095/17-POz support unit and the rock mass in a face characterized by the height of 1.6 m. Based on the data obtained in experiment, the variability of the yielding capacity of the support units was analyzed. A yielding capacity inclination angle of the units was determined for the registered curves (Figs. 6 and 7). At the same time, the presentation of the lines corresponding to the required yielding capacity of units and characterizing the deformability of the support units, allows for the prediction of the yielding capacity of the powered supports and the convergence of the heading in the conditions of a given face (Fig. 9).
W pracy przedstawiono model interakcji sekcji obudowy zmechanizowanej z górotworem uwzględniający podatność sekcji obudowy, który służy do analizy warunków równowagi stropowej bryły górotworu w warunkach geologiczno-górniczych określonej ściany. W modelu tym stropowa bryła górotworu utrzymywana jest w równowadze poprzez podparcie przez: sekcję obudowy, pokład, zroby i skały zawału uporządkowanego (Rys. 1). W przyjętym modelu obciążenia zewnętrznego sekcji obudowy zmechanizowanej w stosunku do modelu stosowanego w metodzie doboru sekcji obudowy, opartej o teorię dopuszczalnego ugięcia stropu istotne novum stanowi uzależnienie podporności sekcji od przyrostu kąta nachylenia stropowej bryły górotworu i właściwości medium roboczego z uwzględnieniem zapowietrzenia układu hydraulicznego, uwzględnienie obciążenia osłony odzawałowej gruzowiskiem, wprowadzenie w postaci jawnej podparcia stropowej bryły górotworu przez pokład węgla RA oraz uwzględnienie dodatkowego podparcia przez skały tworzące zawał uporządkowany w postaci składowej poziomej reakcji zrobów R01H. Dla ustalenia warunków utrzymania stropu niezbędna jest znajomość charakterystyki wiążącej podporność sekcji obudowy z konwergencją wyrobiska, której miarą może być kąt nachylenia stropowej bryły górotworu. W górnictwie światowym stosuje się krzywe reakcji górotworu GRC (Ground Response Curves), które pozwalają na wyznaczanie wymaganej podporności sekcji obudowy na podstawie relacji obciążenia sekcji i konwergencji wyrobiska zapewniającej równowagę stropowej bryły górotworu (Rys. 4 i 8). Stan równowagi stropowej bryły górotworu w danych warunkach ustala się przy przemieszczeniu stropowej bryły górotworu o kąt α, który wpływa na wartość: podporności sekcji FN, składowej pionowej reakcji zrobów R01V i składowej poziomej reakcji zrobów R01H. W modelu obciążenia sekcji obudowy z uwzględnieniem obciążenia osłony odzawałowej, wykorzystano model sekcji obudowy umożliwiający jednoznaczne wyznaczenie podporności sekcji obudowy z uwzględnieniem danej wysokości użytkowania sekcji i zmiany nachylenia stropnicy wynikającej z przemieszczania stropu wyrobiska ścianowego. Podporność sekcji obudowy FN oraz jej punkt przyłożenia na stropnicy wyznaczono przy zastosowaniu metody przecięć, umożliwiającej uzewnętrznienie sił wewnętrznych. Ciężar stropowej bryły górotworu zależy od warunków geologiczno-górniczych, dla których określa się kształt i wymiary bryły górotworu oddziałującej na sekcję obudowy. Wypadkową nacisku zawału na osłonę odzawałową wyznaczono traktując jej obciążenie jak parcie gruntu na ścianę. Wymagało to określenia objętości rumowiska skalnego, które oddziałuje na sekcję obudowy zmechanizowanej (Rys. 2). Do wyznaczenia podparcia stropowej bryły górotworu przez pokład węgla wykorzystano wiedzę wynikającą z doświadczeń górnictwa australijskiego. Badania eksperymentalne dotyczące właściwości wytrzymałościowych węgla wykazały, że odkształcenie pionowe, przy którym występuje największa reakcja pokładu przy podparciu stropowej bryły górotworu, stanowi 0,5% wysokości ściany. Miarą szerokości kontaktu tej bryły z pokładem jest szerokość dodatkowego odsłonięcia pułapu wyrobiska w wyniku odspajania górnych naroży pokładu da (Rys. 3). Znając powyższe parametry oraz wartość modułu sprężystości węgla można oszacować wartość reakcji pokładu z zależności (2). Składową pionową reakcji zrobów R01V można wyznaczyć na podstawie charakterystyki wytrzymałościowej rumowiska zawałowego, powierzchni styku bryły górotworu z tym rumowiskiem oraz średniego zgniotu rumowiska, występującego na tej powierzchni styku. W pracy Pawlikowskiego (2014) zaproponowano procedurę badawczą obejmującą badania eksploatacyjne i modelowe obciążenia sekcji obudowy mającą na celu wyznaczenie składowej poziomej reakcji zrobów (Rys. 5). Na podstawie cykli pracy sekcji obudowy zmechanizowanej wyznacza się wartość średnią wskaźnika sztywności kontaktu stropowej bryły górotworu ze skałami tworzącymi zawał uporządkowany, przy założeniu liniowej zależności reakcji poziomej od konwergencji wyrobiska. Parametr ten umożliwia wyznaczenie składowej poziomej reakcji zrobów w modelu obciążenia zewnętrznego sekcji obudowy oraz pozwala na wyznaczenie wymaganej podporności sekcji obudowy niezbędnej dla zapewnienia równowagi stropowej bryły górotworu. Zweryfikowany doświadczalnie model obciążenia zewnętrznego sekcji posłużył do przeprowadzenia symulacji interakcji sekcji obudowy KOPEX-095/17-POz z górotworem w ścianie o wysokości 1,6 m. W oparciu o uzyskane dane doświadczalne przeanalizowano zmienność podatności sekcji obudowy. Dla zarejestrowanych przebiegów rzeczywistych wyznaczono kąt nachylenia charakterystyki podpornościowej sekcji (Rys. 6 i 7). Równoczesne przedstawienie prostych obrazujących wymaganą podporność sekcji i charakteryzujących podatność sekcji obudowy pozwala na predykcję podporności sekcji obudowy zmechanizowanej i konwergencji wyrobiska w warunkach danej ściany (Rys. 9).
Źródło:: Archives of Mining Sciences; 2017, 62, 4; 698-704
0860-7001
Pojawia się w:: Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 5.

Tytuł:: Process characteristics of hydraulic legs equipped with safety valves at dynamic load caused by a mining tremor
Charakterystyki pracy stojaków hydraulicznych z zaworami bezpieczeństwa przy obciążeniu dynamicznym wywołanym wstrząsem górotworu
Autorzy:: Pytlik, A.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/219744.pdf
Data publikacji:: 2015
Wydawca:: Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:: powered roof support
individual roof support
hydraulic legs
bypass valves
safety valves
capacity
obudowa zmechanizowana
obudowa indywidualna
stojaki hydrauliczne
zawory przelewowe
zawory bezpieczeństwa
dynamiczna przepustowość pasażerska portu lotniczego
Opis:: The article presents process characteristics of hydraulic legs, a powered roof support and an individual roof support that are equipped with pressure relief valves and additional safety valves protecting the legs against dynamic loads caused by mining tremors. A two-telescopic hydraulic leg 330 type was tested using dynamic pile testing, equipped with a valve bank with pressure relief valve and an additional safety valve. The tests included the following models of safety valves described in references (Gwiazda, 1997; Irresberger et al., 2008) : slide-piston with a roller spring, seat-cone with gas spring, slide-piston with a roller spring, two-stage valve (a control valve and a main valve connected in one support). Using pressure charts in time function it is possible to determine how fast the amplitudes of pressure increase with the h height of a ram increase, thereby, Ek kinetic energy of ram’s stroke and p momentum impacting the leg equipped with the valve. Maximum pressure in the leg with the slide-piston valve raised to 64 MPa (with impact mass drop at h = 0.25 m) up to 129 MPa (h = 0.3 m) i.e. by 100%. Pressure increase to pmax = 158 MPa was noted during a test of the slide-piston leg equipped with the valve and with a drop of h = 0.5 m This poses a great hazard that can destroy the valve and therefore cause a loss of load-bearing capacity. Conducted research of SHC hydraulic legs of an individual roof support showed that (Pytlik & Pacześniowski, 2012; Pytlik & Rabsztyn, 2011) quick relief valves had higher efficiency than standard valves mounted in SHC legs, which resulted in lower pressure in the leg by 7 MPa. It has an essential importance for stability of leg’s cylinder and its sealing. The test of the leg with a valve battery was based on its dynamic load impacted by a ram (impact mass) of m1 = 4,000 kg relieved at the leg placed between a cross-bar of m2 = 3,300 kg and post’s foundation. Recording of p pressure of the fluid in its space under piston was made with sampling frequency of 9.6 kHz, Moreover, the research also included test of the same type of SHC leg with BZG-2FS battery (equipped with gas spring) using ram’s mass of m1 = 2,0000 kg and the cross-bass of m2 = 6,600 kg. The leg transferred the load, stroke type, of Ek = 29,5 kJ kinetic energy without any damages. A time-lapse analysis of photos showing the opening moment of the safety valve indicated that its opening had taken place 8 ms after the moment when the leg was impacted and indicated propagation of the hydraulic fluid stream’s front with maximum velocity of about 60 m/s, and maximum momentary intensity of fluid flowing through a bypass valve amounted to Qcmax = 683 l/min. The tests of work characteristics of safety valves (Pytlik, 2013, 2014) included valves with M40×2 terminal thread of the following designs: slide-piston – with three rows of fluid outlets, slide-piston – with two rows of fluid outlets, seat-cone – with a single row of fluid outlets. The tests of valves were conducted on the basis of capacity research methodology based on fluid increase of fluid stream caused by mass stroke impacting the leg equipped with the valve, up to twice the working pressure adjusted value of the valve. Such test simulates dynamic load of the hydraulic leg with the valve during mining tremors. Tests results of capacity and valve opening time may be used to determine yielding of an individual powered roof support and to optimize valve construction in order to improve capacity and working time. On the basis of carried out research concerning momentary intensity of Qc flow of safety valves with M40×2 terminal, it may be stated that the valves are characterised by a high level of capacity, presented on charts, and short working time – 3 up to 5 ms. The best technical parameters had a prototype seat-cone valve.
W artykule przedstawiono charakterystyki pracy stojaków hydraulicznych, obudowy zmechanizowanej i indywidualnej, wyposażonych w zawory przelewowe oraz dodatkowe zawory bezpieczeństwa chroniące stojaki przed przeciążeniami dynamicznymi spowodowanymi wstrząsami górotworu. Badaniom przy obciążeniu dynamicznym, w kafarowym stanowisku badawczym, poddano dwuteleskopowy stojak hydrauliczny 320, wyposażony w stojakowy blok zaworowy z zaworem przelewowym oraz dodatkowym zaworem bezpieczeństwa. W badaniach wykorzystano zawory bezpieczeństwa opisane w literaturze (Gwiazda, 1997; Irresberger i in., 2008) o konstrukcji: suwakowo-tłokowej ze sprężyną walcową, gniazdowo-stożkowej ze sprężyną gazową, suwakowo-tłokowej ze sprężyną walcową, zaworu dwustopniowego (zawór sterujący oraz zawór główny połączone w jednej obudowie). Na podstawie wykresów ciśnienia w funkcji czasu można określić jak szybko rosną amplitudy pików ciśnienia ze wzrostem wysokości h spadku bijaka, a tym samym energii kinetycznej Ek udaru bijaka i pędu p w stojak z zaworem. Maksymalne ciśnienie w stojaku z zaworem o konstrukcji suwakowo-tłokowej wzrosło z ciśnienia o wartości 64 MPa (przy wysokości spadku masy udarowej h = 0,25 m) do 129 MPa (przy h = 0,3 m) – tj. o 100%. Podczas badanie stojaka z zaworem o konstrukcji suwakowo-tłokowej, przy wysokości spadku h = 0,5 m stwierdzono wzrost ciśnienia do wartości pmax = 158 MPa. Stanowi to poważne zagrożenie zniszczenia konstrukcji zaworu, a tym samym utraty podporności przez stojak obudowy. Na podstawie analizy charakterystyk pracy p = f(t) zaworów bezpieczeństwa, obrazujących zmiany wartości ciśnienia w podtłokowej przestrzeni dwuteleskopowego stojaka hydraulicznego 320 podczas obciążania dynamicznego można stwierdzić, że jedynie zawory o konstrukcji suwakowo-tłokowej (z dwoma rzędami otworów wylotowych) oraz gniazdowo-stożkowej, pracowały prawidłowo podczas wszystkich prób i nie wykazywały pulsacji ciśnienia. W przypadku zaworów o konstrukcji suwakowo-tłokowej (z jednym rzędami otworów wylotowych) oraz dwustopniowej, stwierdzono znaczne pulsacje ciśnienia, których skutkiem może być cykliczne przerywanie strugi cieczy w wyniku drgań tłoczka podlegającego z jednej strony naciskowi sprężyny, a z drugiej strony naciskowi wywołanemu ciśnieniem cieczy na wlocie strugi cieczy do zaworu. W przypadku zaworu dwustopniowego, przyczyna pulsacji może być związana z różnymi stałymi czasowymi dwóch zaworów – sterującego i głównego – umieszczonych w jednej obudowie. Prowadzi to do opóźnienia otwarcia zaworu (Sosnica, 2008), co jest główną przyczyną tego, że zawory dwustopniowe wykazują w badaniach dynamicznych dłuższe czasy otwarcia od zaworów konstrukcji jednostopniowej. Stwierdzone zjawisko powstawania pulsacji ciśnienia może w znacznym stopniu przyczyniać się do obniżenia trwałości stojaka oraz hydraulicznych elementów sterowania sekcji obudowy zmechanizowanej, podczas jej pracy w wyrobisku ścianowym, gdzie obciążenie dynamiczne sekcji wynika nie tylko ze wstrząsów górotworu, ale i z technologii wydobycia. Przeprowadzone badania stojaków hydraulicznych typu SHC obudowy indywidualnej wykazały (Pytlik i Pacześniowski, 2012; Pytlik i Rabsztyn, 2011), że szybkoupustowe baterie zaworowe miały większą skuteczność działania od standardowych baterii montowanych w stojakach SHC, co skutkowało zmniejszeniem ciśnienia w stojaku o 7 MPa. Ma to istotne znaczenie dla wytrzymałości cylindra stojaka oraz jego uszczelnień. Badanie stojaka z baterią zaworową polegało na jego dynamicznym obciążeniu poprzez opuszczenie bijaka (masy udarowej) o masie m1 = 4000 kg na stojak rozparty w stanowisku pomiędzy trawersą o masie m2 = 3300 kg, a podstawą stanowiska. Rejestrację ciśnienia p cieczy w jego przestrzeni podtłokowej wykonywano z częstotliwością próbkowania 9,6 kHz, Przeprowadzono również badanie tego samego typu stojaka SHC z baterią typu BZG-2FS (ze sprężyną gazową) przy użyciu masy bijaka m1 = 20000 kg i trawersy o masie m2 = 6600 kg. Stojak przeniósł bez zniszczenia obciążenie o charakterze udarowym o wartości energii kinetycznej równej Ek = 29,5 kJ. Analiza poklatkowa zdjęć obrazujących moment otwarcia zaworu bezpieczeństwa wykazała, że jego otwarcie nastąpiło po czasie 8 ms od momentu obciążania stojaka oraz propagację czoła wypływającej strugi cieczy hydraulicznej z prędkością maksymalną ok. 60 m/s, a maksymalne chwilowe natężenie przepływu cieczy przepływającej przez zawór przelewowy wyniosło Qcmax = 683 l/min. Podstawowym środkiem zabezpieczającym sekcję obudowy zmechanizowanej podczas zjawisk sejsmicznych, indukowanych działalnością górniczą, jest zawór bezpieczeństwa ograniczający ciśnienie w stojakach i podporach hydraulicznych (Gwiazda, 1997; Jacobi, 1981; Klishin i Tarasik, 2002; Stoiński, 1998;). Głównymi parametrami zaworów bezpieczeństwa są czas jego otwarcia oraz przepustowość, która rozumiana jest jako objętościowe natężenie przepływu (Pospolita, 204) cieczy przepływającej przez zawór. Do badań charakterystyk pracy zaworów bezpieczeństwa (Pytlik, 2013; Pytlik, 2014), wytypowano zawory z przyłączem gwintowym M40×2 o następujących konstrukcjach: suwakowo-tłokowej – z trzema rzędami otworów wylotowych cieczy, suwakowo-tłokowej – z dwoma rzędami otworów wylotowych cieczy, gniazdowo-stożkowej – z jednym rzędem otworów wylotowych cieczy. Badania zaworów przeprowadzono na podstawie metodyki badań przepustowości, która polega na impulsowym wzroście ciśnienia strumienia cieczy, wywołanym udarem masy w stojak z zaworem, do wartości 2 krotności ciśnienia roboczego na które nastawiony jest zawór. Taki rodzaj badania symuluje obciążenie dynamiczne stojaka hydraulicznego z zaworem podczas zjawiska tąpnięcia. Wyniki badań przepustowości i czasu otwarcia zaworów mogą być wykorzystane do wyznaczania upodatnienia sekcji obudowy zmechanizowanej oraz do optymalizacji konstrukcji zaworów w celu poprawy przepustowości i szybkości działania. Na podstawie przeprowadzonych badań chwilowego natężenia przepływu Qc zaworów bezpieczeństwa z przyłączem M40×2 można stwierdzić, że zawory te posiadają dużą przepustowość, którą zobrazowano na wykresach oraz krótki czas działania – od 3 do 5 ms. Najlepszymi parametrami technicznymi wykazał się prototypowy zawór konstrukcji gniazdowo-stożkowej.
Źródło:: Archives of Mining Sciences; 2015, 60, 2; 595-612
0860-7001
Pojawia się w:: Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 6.

Tytuł:: The assessment of longwall working stability based on the Mohr-Coulomb stress criterion – numerical analysis
Autorzy:: Janoszek, Tomasz
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/1853829.pdf
Data publikacji:: 2020
Wydawca:: Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:: stateczność
analiza numeryczna
strop
longwall mining
stability
powered support
numerical analysis
roof fall
Opis:: The use of computer techniques at the design stage of industrial facilities is essential in modern times. The ability to shorten the time required to develop a project and assess the safety of the use of assumptions, often enables the reduction of the costs incurred in the future. The possibility to skip expensive prototype tests by using 3D prototyping is why it is currently the prevailing model in the design of industrial facilities, including in the mining industry. In the case of a longwall working, its stability requires the maintenance of the geometric continuity of floor rocks in cooperation with a powered roof support.The paper investigates the problem of longwall working stability under the influence of roof properties, coal properties, shield loading and the roof-floor interaction. The longwall working stability is represented by an index, factor of safety (FOS), and is correlated with a previously proposed roof capacity index ‘g‘. The topic of the paper does address an issue of potential interest. The assessment of the stability of the roof in longwalls was based on the numerical analysis of the factor of safety (FOS), using the Mohr-Coulomb stress criterion. The Mohr-Coulomb stress criterion enables the prediction of the occurrence of failures when the connection of the maximum tensile principal stress σ1 and the minimum compressive principal stress σ3 exceed relevant stress limits. The criterion is used for materials which indicates distinct tensile and compressive characteristics. The numerical method presented in the paper can be utilized in evaluating the mining natural hazards through predicting the parameters, which determine the roof maintenance in the longwall working.One of the purposes of the numerical analysis was to draw attention to the possibilities that are currently created by specialized software as an important element accompanying the modern design process, which forms part of intelligent underground mining 4.0.
Źródło:: Archives of Mining Sciences; 2020, 65, 3; 493-509
0860-7001
Pojawia się w:: Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Informacja

Wyszukujesz frazę "powered roof support" wg kryterium: Temat

Źródło danych

Dostawca treści

Kolekcja

Rok wydania

Wydawca

Temat

Autor

Typ dokumentu

Język