KOMAG Institute of Mining Technology

MISSION

Innovative solutions for economy.

VISION
Research and development centre of organizational and proprietary structure adapted to the market activity in the European Research Area and of the organizational culture creating a friendly climate for generating new ideas and realizing innovative activities, i.e. transforming new ideas into new products.
Read more

Design

Designing of machines and equipment

Tests

Laboratory of Applied Tests

Certification

Assessment of products' conformity

Projects

Projects realized by the KOMAG Institute from European Funds

 

Danuta Cebula, Marek Kalita
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Badania i analiza naprężeń krytycznych w materiale skalnym wywołanych mechanicznym odspajaniem

Tests and analysis of critical stresses in rocks caused by mechanical rocks falling off

str. 3-13

W artykule omówiono metodę mechanicznego odspajania calizny skalnej przy użyciu kotew rozprężnych pod kątem możliwości zastosowania do wykonywania tuneli ratowniczych. Przedstawiono analizę wyników badań in situ i laboratoryjnych. Badania zrealizowano w ramach projektu europejskiego INREQ, w Skansenie Górniczym Królowa Luiza. Wyniki badań umożliwiły weryfikację modelu zniszczenia materiału skalnego dla mechanicznego odspajania. Wyznaczono również kierunki dalszych prac.

 

Method for rock falling off with use of expanding bolts in the case of development of rescue tunnels is discussed. Analysis of in situ and laboratory test results is presented. Tests were realized within the INREQ project in Skansen Górniczy Królowa Luiza (Mining Heritage Park Queen Luiza). Test results enabled verification of the model of rock material destruction in the case of mechanical falling off process. Direction of further research work have been determined.
Słowa kluczowe: technologia drążenia chodnika, odspajanie skał, badanie geometrii odspojenia, badania wytrzymałościowe skał   Keywords: technology of roadway development, rocks falling off, testing the falling off geometry, rock strength tests

 

Dominik Bałaga, Michał Siegmund, Dariusz Prostański, Marek Kalita
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Innowacyjny system zraszania dla wyrobisk ścianowych

Innovative spraying system for longwall panels

str. 14-22

W artykule przedstawiono innowacyjny system zraszania typu KOMAG, przeznaczony do ograniczania zapylenia generowanego podczas urabiania kombajnami w systemach ścianowych. Zaprezentowano jego budowę, parametry pracy oraz zasadę działania. Omówiono wyniki badań jego skuteczności działania przeprowadzonych w warunkach rzeczywistych.   Innovative spraying system of KOMAG type, designed for reduction of airborne dust generated during longwall shearer operation in longwall panel is presented. Design of the spraying system, its operational parameters and principle of operation are described. The effectiveness of its operation in real conditions is discussed.
Słowa kluczowe: górnictwo, zagrożenia naturalne, zapylenie, zraszanie powietrzno-wodne   Keywords: mining industry, natural hazards, airborne dust, air-and-water spraying

 

Marek Majewski, Hubert Suffner
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Układy sterujące wąskotorowych lokomotyw powierzchniowych

Control systems for narrow-gauge surface locomotives

str. 23-37

W artykule zaprezentowano rozwój układów sterowania wąskotorowych lokomotyw powierzchniowych z napędem spalinowym związany z wprowadzaniem autonomicznych układów sterowania. Omówiono ich przykładowe rozwiązania spełniające funkcje: zasilające, zabezpieczające, kontrolne i zarządzające.   Development of the control systems for narrow-gauge surface locomotives after implementation of autonomous control systems is presented. Sample solutions with feeding, protecting and controlling functions are discussed.
Słowa kluczowe: wąskotorowa lokomotywa spalinowa; układ sterujący, monitorowanie parametrów pracy   Keywords: narrow-gauge diesel locomotive, control system, monitoring of operational parameters

 

Andrzej Figiel
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Wymagania dotyczące zapewnienia iskrobezpieczeństwa systemów sterowania

Requirements for intrinsic safety of the control systems

str. 38-44

Prawidłowy, zgodny z wymaganiami norm, dobór urządzeń elektrycznych oraz instalacji kablowej w ramach systemu iskrobezpiecznego, decyduje o bezpieczeństwie stosowania układów sterowania w miejscach, w których występuje zagrożenie wybuchem gazu i/lub pyłu palnego. W niniejszym artykule przedstawiono zasady projektowania, dokumentowania, oceny i wykonywania systemów iskrobezpiecznych odpowiadające aktualnemu poziomowi wiedzy technicznej. Omówiono podstawowe wymagania dotyczące systemów iskrobezpiecznych (dobór urządzeń, kabli, sposób uziemiania i wykonywania połączeń wyrównawczych) oraz elementy jakie powinny się znaleźć w dokumencie opisującym taki system.

  Correct selection of electric devices and wiring system according to standard requirements for intrinsic safety decides about the safety use of the control systems in a potentially explosive atmosphere. Rules for designing documenting, assessment and manufacture of intrinsically safe systems with use of state-of-the-art technology is presented. General requirements for intrinsically safe systems (selection of devices, cables and earthing method as well as equipotential bonding) and elements that should be included in the documents describing the system are discussed.

 

Piotr Dobrzaniecki
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Dostosowanie silnika spalinowego z układem wtryskowym common rail górniczej maszyny roboczej do obowiązujących wymagań i przepisów

Adaptation of mining machine’s diesel engine with common rail injection system to the requirements and regulations that are in force

str. 45-53

W niniejszym artykule przybliżono problematykę związaną z wprowadzeniem do eksploatacji oraz bezpiecznym użytkowaniem maszyny roboczej wyposażonej w wysokoprężny silnik spalinowy z układem common rail. Przedstawiono wymagania prawne odnośnie pozadrogowych maszyn roboczych z napędem spalinowym oraz odniesiono się do wymagań stawianych pojazdom z napędem spalinowym, przeznaczonym do pracy w podziemiach kopalń, ze szczególnym uwzględnieniem stref zagrożonych wybuchem metanu i/lub pyłu węglowego. Scharakteryzowano źródła potencjalnych zagrożeń oraz przewidywany sposób ich neutralizacji w procesie dostosowania silnika spalinowego do wymogów prawnych.

  Problems associated with commercialization and safe use of the machine equipped with diesel engine with common rail system are presented. Legal requirements regarding the machines with diesel drive, which operate off the roads, are given and referred to the requirements for vehicles with diesel drive designed for operation in mine undergrounds, with special attention paid to the areas threatened by methane and/or coal dust explosion hazard. Sources of potential hazards and planned method for their elimination by adaptation of diesel engine to the legal requirements are characterized.
Słowa kluczowe: wysokoprężny silnik spalinowy, silnik z układem zasilania common rail, dyrektywa spalinowa, etap IV, przestrzeń zagrożona wybuchem   Keywords: diesel engine, engine with common rail injection system, diesel directive, stage IV, potentially explosive atmosphere

 

Krzysztof Stankiewicz, Dariusz Jasiulek, Jerzy Jagoda, Jerzy Jura
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Rozproszone systemy sterowania maszyn i urządzeń górniczych

Dispersed systems for control of mining machines and equipment

str. 54-66

W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia z zakresu zaawansowanych systemów sterowania mobilnych maszyn górniczych, z wykorzystaniem magistrali rozproszonej CAN, oraz perspektywy rozwoju systemów sterowania dedykowanych do pracy przestrzeni zagrożonych wybuchem metanu i/lub pyłu węglowego. Jednym z kierunków rozwoju systemów jest wprowadzenie w sieciach bezprzewodowych czujników samozasilających, co umożliwia ich zastosowanie w miejscach, w których zastosowanie czujników konwencjonalnych jest utrudnione. Przedstawiono również zagadnienie inteligencji w samoorganizacji ścieżek transmisji danych (trasowanie, routing) w złożonej sieci sensorycznej.   Selected problems as regards advanced systems for control of mobile mining machines, which use the dispersed CAN bus, as well as views for a development of control systems for operation in areas threatened by methane and/or coal dust explosion hazard are presented. Implementation of self-powered sensors, which can be used in places where use of traditional sensors is difficult, to wireless networks is one of directions of development of such systems. Problem of intelligence in self-organization of data transmission routes (routing) in a complex sensor network is presented.
Słowa kluczowe: monitoring, sieć sensoryczna, samoorganizacja, Internet rzeczy, czujnik samozasilający, CAN   Keywords: monitoring, sensor network, self-organization, Internet of Things, self-powered sensor, CAN

 

 

 

 

 

Informujemy, że istnieje możliwość zamieszczania na stronach
Maszyn Górniczych reklam małoformatowych, wg poniższego cennika:

reklama o powierzchni P ≈  1/2 strony – 300 zł

reklama o powierzchni P ≤ 1/3 strony – 200 zł

 

 

Reklama powinna być przesłana do redakcji w pliku bitmapowym (np. JPEG, TIFF) o rozdzielczości 300 dpi lub
w pliku tekstowym programu Word (doc, docx).

Zlecenie umieszczenia reklamy należy przesyłać na adres: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

W treści zlecenia należy podać:

  • nazwę i adres firmy zlecającej, numer telefonu, osobę do kontaktu,
  • numer NIP oraz zamieścić dopisek "Upoważniamy ITG KOMAG do wystawienia faktury VAT bez naszego podpisu".

Sposób zapłaty: przedpłata na konto Instytutu.  

Konto bankowe: mBank SA Oddział w Katowicach 63 1140 1078 0000 3008 3200 1003

Informacji udziela: Marzena Pabian-Macina – tel. 32 2374 612

 

Dominik Bałaga, Marek Kalita, Michał Siegmund
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Zastosowanie technologii druku 3D do szybkiego prototypowania dysz zraszających


Use of 3D additive manufacturing technology for rapid prototyping of spraying nozzles
str. 3-13

W artykule zaprezentowano możliwości zastosowania technologii druku 3D do szybkiego prototypowania dysz zraszających. Przedstawiono procedury badawcze jakie przeprowadzono dla sprawdzenia przydatności opisywanej technologii. Zweryfikowano wytworzone egzemplarze, zarówno pod względem jakości wydruku, jak i oceny generowanych przez dysze strumieni zraszających. Wyniki badań dysz drukowanych porównano z wynikami badań dysz wytwarzanych za pomocą tradycyjnej technologii obróbki.

 

Possibility of using the additive manufacturing technology in production of spraying nozzles is presented. Testing procedures used for verification of usability of the described technology are given. Items manufactured by this technology were checked in terms of their quality and parameters of the generated water stream. The results obtained from testing the printed nozzles are compared with those manufactured using traditional technology.

Słowa kluczowe: zwalczanie zapylenia, dysze zraszające, druk 3D, szybkie prototypowanie   Keywords: dust control, spraying nozzles, additive manufacturing, rapid prototyping

 

 

Eryk Remiorz
Politechnika Śląska
Stanisław Mikuła

Podstawowe formy degradacji własności użytkowych łańcuchów ogniwowych górniczych stosowanych w maszynach ścianowych


Typical forms of deterioration functional properties of chains used in longwall machines
str. 14-26

Łańcuchy ogniwowe górnicze stosowane są w układach pociągowych maszyn górniczych ścianowych, takich jak przenośniki ścianowe, strugi węglowe czy kombajny ścianowe z łańcuchowym układem posuwu. Ze względu na trudne warunki pracy panujące w wyrobiskach ścianowych następuje szybka degradacja własności użytkowych łańcuchów. W artykule przedstawiono podstawowe procesy niszczące prowadzące do degradacji własności użytkowych łańcuchów ogniwowych górniczych oraz dokonano charakterystyki pęknięć zmęczeniowych ogniw tych łańcuchów. Przedstawiono przykłady typowych uszkodzeń ogniw łańcuchów pociągowych stosowanych w maszynach górniczych.

 

Round link chains are used in haulage systems of longwall mining machines such as armoured face conveyors, plow systems or shearers with chain haulage systems. Due to the difficult working conditions in longwall excavations the rapid degradation of operational properties of chains occurs. The article presents the basic destructive processes leading to the degradation of the operational properties of mining haulage chains and the characteristics of fatigue cracks in the chain links. Examples of typical damage of the round chain links used in the longwall machinery are also presented.

Słowa kluczowe: maszyny ścianowe, łańcuch ogniwowy, pęknięcia zmęczeniowe, korozja, zużycie ścierne, deformacje plastyczne   Keywords: longwall machines, round link chain, fatigue cracks, corrosion, abrasion, plastic strain

 

 

Marek Majewski
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Identyfikacja zagrożeń, jako jeden z elementów procesu projektowania maszyn górniczych


Identification of hazards as one of stages of designing the mining machines
str. 27-43

Obowiązujące przepisy zawarte w dyrektywie maszynowej 2006/42/WE wymagają, przy projektowaniu maszyn eliminowania zagrożeń, redukcji ryzyka do akceptowalnego poziomu. Służy temu przeprowadzenie procesu oceny ryzyka. Ocena ryzyka przeprowadzona na etapie projektowania, pozwala na stwierdzenie czy podjęte działania odpowiadają aktualnemu poziomowi wiedzy. Proces oceny ryzyka wymaga systematycznej identyfikacji możliwych do przewidzenia zagrożeń, niebezpiecznych sytuacji i/lub zdarzeń, we wszystkich etapach życia maszyny.

 

Current regulations included in directive No 2006/42/EC require elimination of hazards and risk at the stage of designing the mining machines to the acceptable level. Rick assessment is used for that purpose. Rick assessment at the stage of designing enables concluding if all the undertaken measures are in accordance with the state of the art and legal requirements. Risk assessment requires systematic identification of possible hazards, dangerous situations and/or events at all stages of the machine life.

Słowa kluczowe: maszyny górnicze, zagrożenia, ocena ryzyka, sposoby eliminacji zagrożeń   Keywords: mining machines, hazards, rick assessment, methods for elimination of hazards

 

 

Edward Pieczora, Hubert Suffner
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Rozwój napędów dołowych kolejek podwieszonych


Development of drives for underground suspended monorails
str. 44-58

Przedstawiono w sposób syntetyczny rozwój dołowych kolejek podwieszonych linowych i jednoszynowych. Omówiono jednoszynowe kolejki z napędem linowym, a następnie spalinowym, zwracając uwagę na ich zalety i ograniczenia stosowania. Dokonano analizy unijnych i krajowych wymagań w zakresie toksyczności spalin wskazując na niekonsekwencje istniejących zapisów. Przedstawiono rozwiązania kolejek z napędem akumulatorowym, w tym opracowanego w KOMAG-u ciągnika GAD-1, jako kierunku przyszłościowego.

 

Development of cable underground suspended monorails is presented in a concise way. Monorails with a cable drive and then with diesel drives are discussed drawing attention to their advantages and limitations of their use. European Union and Polish regulations regarding the requirements exhaust gases toxicity are analysed indicating inconsistencies of the existing provisions. Design solutions of battery driven monorails including the GAD-1 drive train developed in KOMAG are given as the future trend

Słowa kluczowe: kolej podwieszona, kolej linowa, kolej jednoszynowa, napęd linowy, napęd spalinowy, napęd akumulatorowy

  Keywords: suspended monorail, cable train, monorail, cable drive, diesel drive, battery drive

 

 

Bartosz Polnik, Wojciech Kurpiel
Instytut Techniki Górniczej KOMAG
Zdzisław Juszczyk
PHU Gabrypol Sp. J.

Autonomiczny system monitorowania parametrów pracy baterii ogniw ołowiowych


Autonomous system for monitoring lead-acid battery parameter
str. 58-64

Górnicze maszyny zasilane są często z akumulatorów składających się z ogniw kwasowo-ołowiowych. Ogniwa te w czasie ładowania bądź doładowywania wydzielają wodór, który po przekroczeniu określonych stężeń staje się gazem wybuchowym. Zagrożenie to jest znane większości użytkownikom maszyn z zasilaniem akumulatorowym, stąd ich zainteresowanie jego wyeliminowania bądź możliwie największego zminimalizowania. W artykule przedstawiono wyniki badań stężenia gazu elektrolitycznego – wodoru wewnątrz skrzyni akumulatorowej, w trakcie pracy górniczej lokomotywy akumulatorowej z rekuperacją energii w czasie hamowania elektrycznego, jak również podczas ładowania baterii ogniw w komorze ładowania w kopalni. Zaproponowano rozwiązanie poprawiające bezpieczeństwo eksploatacji maszyn zasilanych z baterii ogniw ołowiowych w postaci autonomicznego systemu monitorowania parametrów baterii ogniw ołowiowych. Omówiono jego budowę oraz zasadę działania. Wskazano zalety jakie będzie mógł uzyskać użytkownik poprzez zastosowanie opracowanego systemu.

 

Mining machines are often powered by batteries consisting of lead-acid batteries. These cells release hydrogen when they are loaded or recharged, which, after exceeding certain concentrations, becomes explosive gas. This danger is most of the users of machines with battery power known, hence their interest in eliminating it or minimizing it as much as possible. The paper presents the results of investigations of the concentration of electrolytic gas - hydrogen inside the battery box, during the mining operation of the battery locomotive with energy recuperation during electrical braking as well as during charging the cells in the charging chamber in the mine. A solution has been proposed to improve the operational safety of lead-powered batteries in the form of an autonomous system for monitoring lead battery batteries. It discusses its construction and principle of operation. The benefits of using the developed system can be identified by the user.

Słowa kluczowe: górnictwo, elektrotechnika, zasilanie akumulatorowe, bezpieczeństwo   Keywords: mining, electro technical, battery supply, safety

 

 

Dawid Lazar

Stanisław Szweda
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Koncepcja układu odzyskiwania energii z rurociągu szybowego


Idea of the system for energy recovery from shaft pipeline
str. 65-74

Przedmiotem artykułu jest koncepcja układu odzyskiwania energii ze strugi wody technologicznej transportowanej do wyrobisk rurociągiem przeciwpożarowym w szybie. Przedstawiono problem projektowania mini turbiny oraz dobór pozostałych urządzeń układu. Oszacowano ilość rocznie produkowanej energii elektrycznej oraz okres zwrotu nakładów inwestycyjnych.

 

Idea of the system for energy recovery from a stream of technological water transported to mine workings through fire pipeline in a mine shaft is the work subject. Problem of designing the mini-turbine and other components of the system is discussed. Annual cost of electric energy produced in the system and time for return of investment were estimated.

Słowa kluczowe: rurociągi szybowe, odzyskiwanie energii, turbina Peltona   Keywords: shaft pipelines, energy recovery, Pelton turbine

 

 

Romana Zając
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Podejście oparte na ryzyku w świetle wymagań normy
PN-EN ISO 9001:2015-10


Risk-based approach in the light of requirements of PN-EN ISO 9001:2015-10 Standard
str. 75-86

W artykule poruszono zagadnienie zarządzania ryzykiem w odniesieniu do organizacji wdrażających system zarządzania jakością zgodny ISO 9001:2015. Opisano proces analizy ryzyka oraz przedstawiono przykładowy opis metodyki oceny ryzyka.

 

Risk management with reference to the organisations implementing the ISO 9001:2015 quality management system is discussed. The process of risk analysis is presented with the sample description of risk assessment methodology.

Słowa kluczowe: system zarządzania jakością, ISO 9001:2015, podejście oparte na ryzyku, analiza ryzyka   Keywords: quality management system, ISO 9001:2015, risk-based approach, risk analysis

 

Eryk Remiorz
Politechnika Śląska
Stanisław Mikuła

Eksploatacyjna diagnostyka ogniwowych łańcuchów górniczych stosowanych w pociągowych układach łańcuchowych maszyn ścianowych

Operational diagnostics of round link chains used in advancing systems of longwall machines
str. 3-13

Łańcuchy ogniwowe górnicze są kluczowym elementem maszyn ścianowych, takich jak przenośniki zgrzebłowe i strugi węglowe. Niezawodność łańcuchów wpływa na poprawną pracę całego kompleksu i na wielkość wydobycia z wyrobiska ścianowego. W artykule przedstawiono problematykę diagnostyki łańcuchów ogniwowych górniczych stosowanych w maszynach ścianowych. Przedstawiono wybrane przykłady uszkodzeń ogniw łańcuchów górniczych oraz budowę przyrządu i sposób wykrywania pęknięć zmęczeniowych w ogniwach łańcuchów górniczych. Ponadto opisano budowę stanowiska służącego do wykonywania kompleksowej oceny własności użytkowych łańcuchów ogniwowych w warunkach eksploatacyjnych.   Round link chains are key components of longwall machines such as armoured face conveyors and plow systems. Reliability of the chains affects the correct operation of the entire mechanized longwall system as well as the volume of coal extracted from the longwall panel. The article presents the problem of diagnostics of mine round link chains used in longwall machines. Selected examples of damage to chain links as well as a design of the device with the method for detecting the fatigue cracks are also presented. In addition, design of the stand to perform a comprehensive assessment of the operational properties of round link chains under operational conditions is also described.
Słowa kluczowe: łańcuch ogniwowy, pęknięcia zmęczeniowe, korozja, zużycie ścierne, deformacje plastyczne, stanowisko diagnostyczne   Keywords: round link chain, fatigue cracks, corrosion, abrasion wear, plastic strain, diagnostic stand

 

 

Dariusz Czerniak, Zbigniew Szkudlarek
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Badania stanowiskowe mobilnego urządzenia czyszczącego typu MUC

Stand tests of mobile cleaning device of MUC type
str. 14-28

W artykule przedstawiono badania oceny skuteczności czyszczenia szyn tras kolejek podwieszonych z napędem ciernym przez urządzenie czyszczące MUC-2. Opisano metodę badawczą i stanowisko badawcze oraz przebieg badań. Określono wpływ stosowania badanego urządzenia na zwiększenie współczynnika tarcia pary ciernej koło napędowe – szyna, co może przekładać się na poprawę bezpieczeństwa i wzrost efektywności transportu kolejkami podwieszonymi.   Assessment of MUC-2 device’s rails cleaning effectiveness of the of suspended monorail with frictional drive route is presented. Testing methodology, test stands as well as testing procedures are described. Impact of using the tested cleaning device on increasing the friction coefficient between wheel and rail, what improves travel safety and efficiency of suspended monorail transport, is determined

Słowa kluczowe: górnictwo, transport podwieszony, urządzenie czyszczące, badania skuteczności

  Keywords: mining industry, suspended transport, cleaning device, testing the effectiveness

 

 

Rafał Baron
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Koncepcja poprawy cech użytkowych hydrocyklonu klasyfikującego typu KOMAG

Concept for improvement of usability features of KOMAG classifying hydrocyclone
str. 29-38

W artykule przedstawiono opracowaną w ITG KOMAG koncepcję hydrocyklonu klasyfikującego. Omówiono budowę i zasadę działania hydrocyklonu oraz zaobserwowane w trakcie eksploatacji trudności, polegające na zmniejszeniu wydajności i pogorszeniu cech funkcjonalnych hydrocyklonu. Przedstawiono przyjęte założenia konstrukcyjne oraz opracowano projekt hydrocyklonu klasyfikującego typu KOMAG. Celem prowadzonych prac jest poprawa cech użytkowych hydrocyklonu, który proponuje się umieścić w ciągu technologicznym zakładu przeróbczego przed flotownikiem oraz wzbogacalnikiem zwojowym. Rozwiązanie to powinno poprawić jakość produktu uzyskiwanego w procesie wzbogacania w tych urządzeniach.   Concept of KOMAG classifying hydrocyclone developed in the KOMAG Institute is presented. Design of the hydrocyclone and principle of its operation as well as problems regarding output drop and deterioration of its usability features observed during its operation are discussed. Design assumptions as well as developed design of the KOMAG classifying hydrocyclone are given. Improvement of usability features of the hydrocyclone, which is intended to be placed in a technological line of the mineral processing plant before the floatation machine and spiral classifier is the research project objective. This solution should improve quality of the beneficiated products.

Słowa kluczowe: górnictwo, przeróbka węgla kamiennego, wzbogacanie grawitacyjne, klasyfikacja, hydrocyklon klasyfikujący

  Keywords: mining industry, hard coal processing, gravitational beneficiation, classification, classifying hydrocyclone

 

 

Marian Turek, Ewa Laskowska, Krzysztof Mitko, Agata Jakóbik-Kolon
Politechnika Śląska

Mało energochłonna utylizacja zasolonych wód kopalnianych w zintegrowanym systemie membranowo – wyparnym

Low energy utilization of mine saline water in the integrated membrane-evaporative system
str. 39-48

Przedstawiono rozwiązanie, w którym woda zasolona poddawana jest wstępnemu uzdatnianiu metodą nanofiltracji (NF) a następnie zatężaniu metodą wyparną lub w zintegrowanym układzie elektrodializa – odwrócona osmoza i dalszemu odparowaniu z krystalizacją chlorku sodu. Na przykładzie solanki z KWK Budryk wykazano, że uzysk soli, dzięki samemu zastosowaniu nanofiltracji, można zwiększyć z obecnej wartości 72,01% do 87,35%, a po dalszym usprawnieniu, polegającym na oczyszczaniu chemicznym, do 91,11% a nawet 99,1%. Wstępne uzdatnianie solanki metodą nanofiltracji, prowadzone w sposób opracowany przez Autorów w warunkach dużego przesycenia siarczanem wapnia z częściową recyrkulacją retentatu i kontrolowaną krystalizacją gipsu, daje możliwość zastosowania mało energochłonnych rozwiązań zatężania solanki. Na przykładzie solanki Budryk wykazano, że zużycie energii w procesie jej utylizacji można zmniejszyć z obecnych 888,7 kWh/t soli do 433,7-451,2 kWh/t soli, w przypadku zatężania solanki mało energochłonną metodą wyparną lub do 396,8 kWh/t soli w przypadku zatężania solanki w zintegrowanym układzie: elektrodializa – odwrócona osmoza. Proponowane rozwiązanie ma zostać przebadane w instalacji pilotowej w ramach projektu NANOS, finansowanego w programie TANGO2.

  The paper presents an integrated system, in which saline water is pre-treated with nanofiltration (NF), then concentrated with thermal method or with electrodialysis-reverse osmosis, followed by further evaporation with sodium chloride crystallization. Based on water from KWK Budryk coal mine, it was proved that salt recovery, thanks to nanofiltration alone, can be increased from current value of 72.01% to 87.35%, or up to 91.11% or 99.1% after further enhancement. Following Authors’ developed procedure of nanofiltration pretreatment – operation at high calcium sulphate supersaturation with partial retentate recirculation and gypsum precipitation, makes the low energy consumption brine concentration possible. Based on Budryk brine, it was proved that energy consumption can be decreased from the current value of 888.7 kWh/t of salt to 433.7-451.2 kWh/t if the low energy consumption thermal method is applied or down to 396.8 kWh/t if the integrated electrodialysis-reverse osmosis system is applied. The proposed solution is to be verified in a pilot plant during the NANOS project funded in the TANGO2 programme.
Słowa kluczowe: wody kopalniane, odsalanie, nanofiltracja   Keywords: mine waters, desalination, nanofiltration

 

 

Norbert Rawicki, Krzysztof Nieśpiałowski, Mateusz Wójcicki
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Filtry automatyczne i półautomatyczne dla górnictwa

Automatic and semi-automatic filters for the mining industry
str. 49-59

Rosnące wymagania klientów górnictwa węglowego oraz zapotrzebowanie rynku na nowoczesne zespoły filtracyjne wymusza podejmowanie prac rozwojowych dotyczących zautomatyzowania pracy filtrów z wkładami szczelinowymi. Zadanie takie podjęli specjaliści Instytutu Techniki Górniczej KOMAG przy współpracy z firmą ELEKTRON s.c. W jego wyniku opracowano szereg nowoczesnych rozwiązań. W artykule przedstawiono ich przykłady. Omówiono budowę i zasadę działania filtrów automatycznych opracowanych w ITG KOMAG oraz przedstawiono wyniki badań jednego z rozwiązań, uwzględniając jego funkcjonalność i spełnienie założeń dotyczących parametrów przepływu.   Increasing demand of coal mining industry clients as well as market need for state-of-the-art filtration units forced undertaking the research projects on automation of operation of filters with screen inserts. KOMAG specialists decide to undertake realisation of this research project in collaboration with ELEKTRON. In the result variety of state-of-the-art designs were developed. Examples of these designs are given. Design and principle of operation of automatic filters developed in KOMAG are discussed as well as test results from one of the solutions, including its functionality and assumed flow parameters are presented.

Słowa kluczowe: górnictwo, zespoły filtracyjne, filtr automatyczny, badania

  Keywords: mining industry, filtration units, automatic filter, tests

 

 

Wojciech Kurpiel
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Koncepcja systemu nadzorującego i zarządzającego baterią ogniw (BMS) z aktywnym układem ich balansowania

Concept of the battery management system (BMS) with active balancing system
str. 60-70

W artykule przedstawiono aktywne metody balansowania ogniw, spośród których wybrano metodę zastosowaną w systemie nadzorującym i zarządzającym baterią ogniw (BMS). Potrzeba opracowania systemu nadzorującego i zarządzającego baterią wynika z zastosowania ogniw nowej generacji, litowych, bardzo wrażliwych na przeładowanie. Umożliwia on zabezpieczenie baterii ogniw zarówno przed skutkami nierównomiernego doładowywania, jak również przed przeładowaniem. W artykule wyjaśniono cel balansowania, opisano metodę bateria do ogniwa zastosowaną w systemie BMS aktualnie wdrażanym w ciągniku podwieszanym PCA-1 oraz przedstawiono nowe rozwiązanie systemu BMS.

  Active methods for balancing the cells, from which the method using the BMS has been selected, are presented. Necessity of development of battery management system results from using new generation lithium cells, which are very sensitive to overcharging. The system protects the cells against both uneven charging and overcharging. Reason for balancing the cells is explained, pack to cell method, which is now under implementation in BMS system of PCA-1 suspended locomotive is described. New solution of BMS is also presented.
Słowa kluczowe: górnictwo, balansowanie ogniw, napęd akumulatorowy, elektronika, akumulator, koleje podziemne   Keywords: mining industry, cell balancing, battery drive, electronics, battery, underground railways

 

 

Marek Majewski
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Konfigurowanie obwodów sterowania w celu zwiększenia bezpieczeństwa pracy maszyn górniczych Część 1. Funkcje bezpieczeństwa

Configuring the control circuits to increase safety of mining machines Part 1. Safety functions
str. 71-83

W artykule zidentyfikowano funkcje bezpieczeństwa minimalizujące ryzyko związane z zagrożeniami oraz zaproponowano sposób doboru systemów sterowania do ich realizacji. Funkcje bezpieczeństwa realizują funkcje załączenia, wyłączenia, zatrzymania maszyny oraz zatrzymania awaryjnego maszyny. W świetle wymagań dotyczących funkcji bezpieczeństwa wyznacza się architekturę oraz wymagany poziom zapewnienia bezpieczeństwa PLr poprzez systemy sterowania. Określenie wymagań jest pomocne przy wykonywaniu oceny ryzyka oraz przy opracowywaniu dokumentacji technicznej projektowanej maszyny górniczej.   Safety functions minimizing the risk of hazards are identified and the method for selecting the control systems to realize these functions is suggested. Safety functions switch off and stop the machine as well as they stop the machine in the case of emergency. Structure and PLr safety level of the control system are determined in the light of safety functions requirements. Determination of requirements is helpful in risk assessment as well as during preparation of technical documentation of the designed machine.
Słowa kluczowe: górnictwo, ocena ryzyka, elektrotechnika, bezpieczeństwo, systemy sterowania   Keywords: mining, risk assessment, electrical engineering, security, control system

 

 

Andrzej Figiel
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Warunki bezpiecznego wykonywania badań oraz pomiarów wielkości elektrycznych i nieelektrycznych w wyrobiskach zagrożonych wybuchem

Conditions for safe testing and taking measurements of electric non-electric parameters in the workings threatened by explosion hazard
str. 84-88

W podziemnych wyrobiskach zakładów górniczych zagrożonych wybuchem gazu kopalnianego i pyłu węglowego zachodzi potrzeba wykonania badań lub pomiarów wielkości elektrycznych oraz nieelektrycznych. Specjalistyczny sprzęt badawczy lub pomiarowy rzadko kiedy jest zabezpieczony za pomocą środków technicznych, które umożliwiają jego stosowanie w atmosferze potencjalnie wybuchowej. W niniejszym artykule omówiono zagrożenia, jakie są związane ze stosowaniem sprzętu badawczego i pomiarowego, obecnie obowiązujące zasady bezpiecznego wykonywania badań i pomiarów w zakładach górniczych oraz zaprezentowano propozycje dotyczące wdrożenia podniesienia poziomu bezpieczeństwa w tym zakresie.

 

In mine underground workings threatened by firedamp and coal dust explosion hazard there is a need to take measurements of electric and non-electric parameters. The special testing equipment is very rarely protected by technical means, which enable its use in a potentially explosive atmosphere. The hazards, which are associated with use of testing and measuring equipment and present regulations for safe testing and taking measurements in the mining plants are discussed as well as suggestions regarding increasing the safety level for such actions are presented.

 

Słowa kluczowe: górnictwo, zagrożenie wybuchem, sprzęt badawczy, sprzęt pomiarowy   Keywords: mining industry, explosion hazard, testing equipment, measuring equipment

 

 

 

 

Michał Siegmund, Dominik Bałaga, Marek Kalita
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Badania parametrów strumieni zraszających dysz drobnokroplistych

Testing the parameters of spraying stream form fine-drops nozzles
str. 3-13

W artykule przedstawiono innowacyjne rozwiązanie opracowanej w Instytucie KOMAG samoczyszczącej dyszy powietrzno-wodnej umożliwiającej wytwarzanie strumieni drobnokroplistych. Omówiono jej budowę i zasadę działania. Przedstawiono przebieg badań parametrów pracy dyszy oraz strumienia zraszającego wraz z omówieniem ich wyników.

  Innovative solution of self-cleaning air-water nozzle, developed in KOMAG, which enables generation of fine-drops water streams is presented. Its design and principles of operation is discussed. Procedure for testing the operational parameters of the nozzle and the spraying water stream is given as well as the test results are discussed.
Słowa kluczowe: górnictwo, bezpieczeństwo, redukcja zapylenia, dysza samoczyszcząca   Keywords: mining industry, safety, airborne dust control, self-cleaning nozzle

 

Marek Szyguła, Krzysztof Mazurek
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Hydrauliczna obudowa ratownicza do stosowania w warunkach zagrożeń naturalnych

Hydraulic rescue support to be used in areas threatened by natural hazards
str. 14-22

W artykule omówiono rodzaje obudowy stosowanej w ratownictwie górniczym. Przedstawiono innowacyjne rozwiązania nowej obudowy dla ratownictwa górniczego jak również możliwości zastosowania jej elementów w ratownictwie technicznym.

  Types of roof supports used in the mine rescue actions are discussed. Innovative solutions of new roof supports for mine rescue work and possibilities of using its components in technical rescue are presented.
Słowa kluczowe: ratownictwo górnicze, obudowa ratownicza   Słowa kluczowe: ratownictwo górnicze, obudowa ratownicza

 

Jan Kania
Politechnika Śląska
Stanisław Szweda, Marek Szyguła
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Analiza procesu wybudowy sekcji obudowy zmechanizowanej z wyrobiska ścianowego w aspekcie bezpieczeństwa

Analysis of powered roof support withdrawal from the longwall panel in the safety aspect
str. 24-34

Omówiono poszczególne etapy procesu wyprowadzania sekcji ścianowej obudowy zmechanizowanej z likwidowanego wyrobiska ścianowego. Uwzględniono rozwiązania techniczno-organizacyjne stosowane w różnych kopalniach. Przedstawiono przykłady technicznych urządzeń wspomagających wybudowę i wytransportowanie sekcji ze ściany. Przeanalizowano omawiane procesy w aspekcie poprawy bezpieczeństwa.

  Stages of the powered roof support withdrawal process from the closed down longwall panel is discussed. Technical and organizational solutions used in different mines were considered. Examples of technical equipment supporting the powered roof support withdrawal from the longwall is presented. The discussed processes are analysed in the aspect of improving the operational safety.
Słowa kluczowe: górnictwo, wyrobisko ścianowe, likwidacja ściany, obudowa zmechanizowana   Keywords: mining, longwall panel, longwall panel liquidation, powered roof support

 

Dominik Bałaga, Marek Kalita, Michał Siegmund
Instytut Techniki Górniczej KOMAG
Zdzisław Klimek
KWK Bolesław Śmiały
Andrzej Urbanek, Arkadiusz Waloszczyk
FIW Elektron s.c.

Projekt instalacji zraszającej NEPTUN do zmniejszania zapylenia w zakładzie przeróbczym KWK „Bolesław Śmiały”

NEPTUN spraying system intended for reduction of airborne dust in KWK Bolesław Śmiały coal mine processing plant
str. 35-46

W artykule przedstawiono projekt instalacji zraszającej NEPTUN przeznaczonej do redukcji pyłu całkowitego oraz respirabilnego na stanowiskach pracy, w zakładzie przeróbczym KWK Bolesław Śmiały. Zaprezentowano efekty prac modelowych oraz omówiono budowę i zasadę działania zabudowanych na stanowiskach pracy instalacji zraszających, składających się na instalację NEPTUN. W podsumowaniu określono kierunki dalszych działań.

  NEPTUN spraying system intended for reduction of total and respirable airborne dust at KWK Bolesław Śmiały coal mine processing plant is presented. Effects of modelling tests are shown. Design and principle of operation of NEPTUN spraying system installed at the workplace is discussed. Directions for further actions are specified in conclusions.
Słowa kluczowe: górnictwo, zakład przeróbczy, bezpieczeństwo pracy, zwalczanie zapylenia, instalacja zraszająca   Keywords: mining industry, minerals processing plant, work safety, airborne dust control, spraying installations

 

Krzysztof Nieśpiałowski, Norbert Rawicki, Mateusz Wójcicki
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Agregat chłodniczy w układzie zamkniętym dla silników elektrycznych maszyn górniczych

Closed circuit cooling unit for electric motors of a mining machine
str. 47-56

W artykule przedstawiono trzy warianty koncepcji agregatu chłodniczego w układzie zamkniętym. Agregat będzie przeznaczony do chłodzenia silników elektrycznych w obudowach przeciwwybuchowych, wyposażonych w wodny układ chłodzenia. Ze względu na konieczność ograniczenia zużycia wody, zdecydowano się na układ zamknięty, w którym pompa tłoczy medium chłodnicze ze zbiornika poprzez obiekty chłodzone i chłodnicę z powrotem do zbiornika. Napęd pompy i wentylatora chłodnicy zasilono z jednego silnika elektrycznego w wykonaniu ATEX.   Three variants of the closed circuit cooling unit concept are presented. The cooling unit with water cooling system is designed for cooling the electric motors in anti-explosion enclosures. Due to the need to reduce water consumption, a closed circuit system was used, where the pump pushes the coolant from the tank through the cooled objects and radiator and then back to the tank. The pump and the radiator fan is powered by an electric motor in ATEX manufacture.
Słowa kluczowe: górnictwo, zespół napędowo-pompowy, agregat chłodniczy, pompa hydrauliczna   Keywords: mining industry, driving-and-pump unit, cooling unit, hydraulic pump

 

Marek Kalita
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Koncepcja przekładni cykloidalnej przeznaczonej dla zakrętarek elektrycznych

Concept of a cycloidal gear intended for electric impact wrenches
str. 57-66

W artykule zaprezentowano aktualny stan wiedzy w zakresie obiegowych przekładni cykloidalnych. Na podstawie jego analizy opracowano koncepcję obiegowej przekładni cykloidalnej przeznaczonej do zabudowy w układzie napędowym zakrętarek śrub i nakrętek. Przeprowadzone obliczenia analityczne w zakresie geometrii uzębienia oraz sił działających na poszczególne podzespoły przekładni umożliwiły opracowanie jej modelu przestrzennego. W artykule przestawiono założenia projektowe oraz tok obliczeniowy pozwalający na wygenerowanie ekwidystanty epicykloidy zasadniczej skróconej.

  State of the art in the field of planetary cycloidal gears is presented. Basing on this knowledge, the concept of cycloidal gear intended for installation in driving units of impact wrenches for screws and nuts was developed. Analytical calculations on teeth geometry and forces acting on each gear subassembly enabled preparation of its 3D model. Design assumptions as well as calculations procedure enabling generation of main epicycloid equidistant are presented.
Słowa kluczowe: przekładnia cykloidalna, przekładnia obiegowa, epicykloida   Keywords: cycloidal gear, planetary gear, epicycloid

 

Hubert Suffner
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Chłodzenie spalin w górniczych napędach spalinowych dla kopalń węgla kamiennego

Cooling systems for exhaust gases of mine diesel drives intended for hard coal mines
str. 67-80

Wymóg ograniczenia temperatury zespołów napędu spalinowego wynika zarówno z zaleceń producenta napędu, jak i przepisów górniczych. W artykule przedstawiono rozwój układów chłodzenia spalin w napędach podziemnych maszyn górniczych wykorzystywanych w kopalniach węgla kamiennego. Omówiono aktualne tendencje w tym zakresie oraz działania ITG KOMAG.

  The requirement of limiting temperature in diesel drive unit results both from the manufacturer recommendations as well as from mining regulations. Progress in development of exhaust gases cooling systems for drives of underground mining machines operated in hard coal mines is presented. The present development trends in this area as well as KOMAG’s actions are discussed.
Słowa kluczowe: górnictwo, napęd spalinowy, chłodzenie   Keywords: mining industry, diesel drive, cooling systems

 

Andrzej Figiel
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Zasady prowadzenia napraw i remontów urządzeń przeznaczonych do stosowania w atmosferach wybuchowych w aspekcie bezpieczeństwa

Procedures for repairing and overhauling the devices intended to be used in explosive atmospheres regarding the safety aspect
str. 81-88

W artykule zaprezentowano zasady prowadzenia napraw i remontów urządzeń przeznaczonych do stosowania w atmosferach wybuchowych. Na podstawie analizy aktów prawnych i dokumentów normalizacyjnych wskazano na kluczowe zagadnienia dotyczące napraw i remontów w aspekcie zapewnienia bezpieczeństwa i zgodności naprawianych i remontowanych urządzeń z dokumentacją producenta lub wymaganiami norm. Dokonano przeglądu wymagań, jakie muszą spełnić zakłady naprawcze, zwracając w szczególności uwagę na konieczność wdrożenia i stosowania systemu zarządzania jakością ISO 9001. Omówiono również zasady przeprowadzania oceny zdolności remontowej przez Zakład Badań Atestacyjnych Jednostkę Certyfikującą, w tym kryteria uzyskiwania prawa do posługiwania się zastrzeżonym znakiem KOMAG „Potwierdzona zdolność remontowa”.

  The article presents the procedures for repairing and overhauling the devices intended to be used in a potentially explosive atmosphere. Based on the analysis of legal acts and standardization documents, key issues related to repairs and repairs were identified in the aspect of ensuring safety and compliance of the repaired and overhauled devices with producer's documentation or requirements of standards. The requirements to be met by repair shops are reviewed, paying a special attention to the necessity of implementation and applying the ISO 9001 quality management system. The principles of assessing the repair capacity conducted by the Division of Attestation Tests, Certifying Body is also discussed, including the criteria for getting the right to use the KOMAG trademark "Confirmed overhaul ability".
Słowa kluczowe: remont, naprawa, atmosfery wybuchowe, urządzenia górnicze, zakład naprawczy   Keywords: repair, overhaul, explosive atmospheres, mining equipment, repair shop