Maszyny i urządzenia górnicze. Studia podyplomowe

Transkrypt

1 Maszyny i urządzenia górnicze Studia podyplomowe

2 składa się z powtarzalnych elementów jakimi są sekcje obudowy. ma za zadanie zapewnie niezakłóconego wybierania kopaliny użytecznej poprzez zabezpieczenie wyrobiska eksploatacyjnego przed opadaniem stropu.

3

4

5

6 Podział obudów wg PN-EN : Obudowa ramowa Stropnica i spągnica tworzą ze stojakami ustawionymi w jednym rzędzie pojedynczą sekcję obudowy; Obudowa kasztowa Stropnica i spągnica tworzą ze stojakami ustawionymi w rzędach i szeregach pojedynczą sekcję obudowy

7 Podział obudów wg PN-EN : Obudowa osłonowa Stropnica i spągnica połączone są odzawałową przenoszącą obciążenie naciskiem skał stropowych z osłoną wywołane

8 Sekcja ramowa/kasztowa

9 Sekcja osłonowa

10 Sekcja osłonowa jednoszeregowa dwuszeregowa

11 Sekcja osłonowa Sekcja osłonowo-podporowa

12 Sekcja podporowo-osłonowa

13 Ścieżka przystropowa dla sekcji z przegubem centralnym

14 Ścieżka przystropowa dla sekcji z układem lemniskatowym

15 Podział sekcji z uwagi na sposób kierowania stropem podsadzkowa

16 Podział sekcji z uwagi na sposób kierowania stropem podsadzkowa

17 Podział sekcji z uwagi na sposób kierowania stropem zawałowa

18 Budowa sekcji

19 Budowa sekcji

20 Budowa sekcji

21 Oznaczenie sekcji P podporowa; O osłonowa; PO podporowo-osłonowa p podsadzkowa; z zawałowa; k kombajnowa; s strugowa. Glinik 17/33,5 POz; Metrol -15/38-POz/Pp; Metrol -15/38-POz/Pp/BSN; Caterpillar 0,95/2,0 POzs

22 Ocena przydatności typów sekcji obudowy zmechanizowanej w aspekcie warunków stropowych L.p. Analizowany aspekt przydatności Typ sekcji obudowy zmechanizowanej Ramowa Kasztowa Osłonowa jednoszeregowa Osłonowa dwuszeregowa 1 Stopień osłonięcia stropu [%] Zabezpieczenie od strony zrobów słabe niepełne Pełne Pełne przy rozparciu wszystkich stojaków 0,8 1,1 1,0 1,1 przy rozparciu pierwszego szeregu 0,8 1,6 1,0 1,8 Dopuszczalna szerokość wyrwy w stropie [m]: 3

23 Obudowa zmechanizowane spełnia swe zadanie poprzez podstawowe funkcje tj.: kierowanie stropem; osłonięcie wyrobiska przed przedostawaniem się skał z rumowiska zawałowego do przestrzeni roboczej; osłonięcie wyrobiska przed opadaniem skał ze stropu; osłonięcie przed odpadającymi z czoła ściany kęsami węgla w pokładach o grubości powyżej 2,5 m lub staczającymi się po przenośniku kęsów urobku w ścianach o nachyleniu podłużnym powyżej 25

24 Podporność obudowy: wstępna Podporność jaką sekcja obudowy zmechanizowanej osiąga w momencie rozparcia i wynika ona z ciśnienia zasilania występującego w magistrali. nominalna Maksymalna podporność jaką może osiągnąć sekcja obudowy zmechanizowanej przy obciążeniu statycznym i zależy od ciśnienia otwarcia zaworu bezpieczeństwa

25 Podporność obudowy: robocza Podporność jaką sekcja obudowy zmechanizowanej osiąga w danej chwili pod wpływem nacisku górotworu. Jej wartość mieście się pomiędzy podpornością wstępną a nominalną.

26 Teoretyczna charakterystyka pracy sekcji obudowy zmechanizowanej Pr4 Podporność Pr3 Pr2 Pr1 Pw t1 t2 t3 Czas t4

27 Rzeczywista charakterystyka pracy sekcji obudowy zmechanizowanej

28 Rozkład wartości ciśnień w sekcjach wzdłuż ściany

29 Praca na kroku wstecz 1. Zrabowanie, przesunięcie sekcji w kierunku czoła ściany następnie rozparcie sekcji; 2. Dosunięcie przenośnika zgrzebłowego ścianowego do czoła ściany.

30 Praca na kroku w przód 1. Po wykonaniu skrawu następuje zabezpieczenie odsłoniętego stropu stropnicą wysuwną/wychylną; 2. Dosunięcie przenośnika zgrzebłowego ścianowego do czoła ściany; 3. Zrabowanie, przesunięcie sekcji w kierunku czoła ściany następnie rozparcie sekcji;

31 Schemat zasilania hydraulicznego sekcji obudowy zmechanizowanej

32 Zespół zasilający

33 Zespół zasilający

34 Komora pomp

35 Podstawowe dane techniczne sekcji - KHW 12/28 POz/ Pp

36

37 Sprawdzenie poprawności doboru sekcji obudowy zmechanizowanej Metoda dopuszczalnego ugięcia stropu

38 Wskaźnik nośności stropu g Wartość wskaźnika nośności stropu g g < 0,7 0,7 g < 0,8 g > 0,8 Stan utrzymania stropu wyrobiska Złe utrzymanie stropu, zagrożenie zawałem Występowanie opadu stropu lub progów o charakterze schodowym Dobre i bardzo dobre utrzymanie stropu

39 Jednostkowe nachylenie stropu dla eksploatacji z zawałem stropu dla eksploatacji podsadzką hydrauliczną mp stosunek wartości momentu podporności obudowy Mp do wartości momentu obciążenia wyrobiska MQ

40 Moment podporności obudowy dla pokładów niezagrożonych tąpaniami/wstrząsami górotworu Pz podporność zastępcza [MN], lz ramię działania siły podporności zastępczej [m].

41 Moment podporności obudowy

42 Moment podporności obudowy

43 Moment podporności obudowy

44 Podporności zastępcza obudowy i liczba stojaków jednej sekcji obudowy zmechanizowanej, nk współczynnik redukcyjny podporności stojaka, nw współczynnik przenoszenia podporności obudowy na strop wyrobiska, Pr - podporność robocza stojaków sekcji obudowy zmechanizowanej [MN], b podziałka sekcji obudowy [m], no wartość stosunku podporności wstępnej do podporności roboczej stojaków sekcji, nm współczynnik wpływu małej wytrzymałości spągu, ncz wskaźnik pracy obudowy zmechanizowanej, d01 odległość stojaka sekcji obudowy, najbliższego czoła ściany, od tego czoła przed rozpoczęciem urabiania [m], d02 odległość stojaka sekcji obudowy, najdalszego czoła ściany, od tego czoła po ukończeniu urabiania [m], zśr średnia wartość zaciskania wyrobiska ścianowego na odcinku rozpiętości stropu (d02 - d01) [mm],

45 Podporności zastępcza obudowy Wsp. nw dla ścian zawałowych lg pozioma odległość gniazda górnego stojaka od gniazda dolnego [m], hg pionowa odległość gniazda górnego stojaka od gniazda dolnego [m],

46 Podporności zastępcza obudowy Wsp. nw dla ścian zawałowych Wsp. nw dla ścian podsadzkowych Lw długość stropnicy powiększona o największą rozpiętość otwartego stropu przy czole ściany

47 Podporności zastępcza obudowy Współczynnik nm Rs wytrzymałość na ściskanie warstw spągowych [MPa]

48 Podporności zastępcza obudowy Współczynnik ncz nf współczynnik nierównomierności rozkładu nacisku, który należy uwzględnić gdy powierzchnia styku z otoczeniem jest większa od 1,5 m2, dla obudów zmechanizowanych osłonowych i osłonowo-podporowych nf = 1,5, dla podporowo-osłonowych nf = 1,3, dla podporowych nf = 1, F pole powierzchni spągnic lub stropnicy (w zależności od wytrzymałości na ściskanie).

49 Podporności zastępcza obudowy zl1 wartość jednostkowa nachylenia stropu na pierwszym od czoła ściany metrze jego otwarcia [mm/m]

50 Moment podporności obudowy dla pokładów zagrożonych tąpaniami/wstrząsami górotworu nzt współczynnik zamiany podporności obudowy h wysokość wyrobiska eksploatacyjnego [m], hmin minimalna wysokość pracy sekcji obudowy zmechanizowanej [m]

51 Moment obciążenia wyrobiska ścianowego Li rozpiętość wyrobiska [m] Q obciążenie wyrobiska [MN]

52 Moment obciążenia wyrobiska ścianowego Obciążenie wyrobiska ścianowego, przypadające na 1 [m] bieżący jego długości, dla systemu zawałowego wynosi: Dla systemu z podsadzką hydrauliczną: na współczynnik zasięgu górotworu odprężonego w stropie wyrobiska ścianowego, nq współczynnik nasilenia obciążenia, nu współczynnik nachylenia wyrobiska, ap współczynnik ciśnienia okresowego (uwzględnić gdy Rc>40 [MPa], cw ciężar objętościowy skał tworzących warstwę odprężoną [MN/m3] około 0,02 [MN/m3], hs zredukowana wysokość wyrobiska eksploatacyjnego [m], Li rozpiętość wyrobiska [m], h0 zero podsadzkowe [m], Rc wytrzymałość na ściskanie skał stropowych [MPa].

53 Rozpiętość wyrobiska dla ścian zawałowych

54 Rozpiętość wyrobiska dla ścian zawałowych

55 Rozpiętość wyrobiska dla ścian zawałowych

56 Rozpiętość wyrobiska dla ścian zawałowych

57 Rozpiętość wyrobiska dla ścian zawałowych lcz otwarcie stropu wynikające z rzeczywistego nachylenia czoła ściany [m], H wysokość ściany [m], Rz wytrzymałość na ściskanie węgla [MPa], q ciśnienie górotworu [MPa].

58 Rozpiętość wyrobiska dla eksploatacji z podsadzką

59 Zredukowana wysokość ściany Współczynnik nachylenia podłużnego ściany

60 Współczynnik nasilenia obciążenia

61 Współczynnik zasięgu górotworu odprężonego D długość wyrobiska eksploatacyjnego [m] liczona od wyrobiska przyścianowego w dwustronnym otoczeniu calizną węglową przed czołem ściany.

62 Wpływ wstrząsu górotworu na obciążenie wyrobiska Dla ścian zawałowych: Dla ścian podsadzkowych: nzr współczynnik zależny od odległości środka warstwy tąpiącej Ht od stropu wyrobiska, nzr = 2 dla Ht < 30 m, Ht odległość środka warstwy tąpiącej od stropu wyrobiska [m], Et spodziewana energia wstrząsu [MNm].

63 Moment obciążenia wyrobiska dla pokładów zagrożonych tąpaniami/wstrząsami górotworu

64 Ciśnienie górotworu α kąt nachylenia pokładu, G głębokość eksploatacji [m], mc iloczyn współczynników cząstkowych.

65

66

67

68 Graniczne nachylenie stropu [mm] Średnie nachylenie stropu [mm]

69 Literatura 1. Biliński A Metoda doboru obudowy ścianowych wyrobisk wybierkowych i chodnikowych do warunków pola eksploatacyjnego. Prace naukowe Monografie CMG KOMAG, Gliwice. 2. Jaszczuk M Ścianowe systemy mechanizacyjne. Śląsk Wydawnictwo Naukowe, Katowice. 3. Korzeniowski i inni Monitoring górotworu na podstawie analizy pracy sekcji obudowy zmechanizowanej. Wydawnictwa AGH, Kraków. 4. Krauze K Urabianie skał kombajnami ścianowymi. Śląsk Wydawnictwo Naukowe, Katowice. 5. Wyciszczok S Maszyny i urządzenia górnicze. REA, Warszawa.