Maszyny Górnicze 1/2019 (157)

 

 

 

 

 

 

Marek Kalita, Jarosław Tokarczyk
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Projektowanie i wirtualne prototypowanie konstrukcji ochronnych operatorów maszyn górniczych

Designing and virtual prototyping of the structures protecting the mining machines operators
str. 3-11

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z projektowaniem i wirtualnym prototypowaniem konstr. ochronnych operatorów samojezdnych maszyn górniczych. Przedstawiono wymagania formalno-prawne w zakresie konstrukcji chroniących operatora przez skutkami przewrócenia się maszyny oraz przed spadającymi przedmiotami.
Wskazano na możliwości zastosowania oprogramowania klasy CAE w celu oceny konstrukcji chroniących, w obrębie kryterium bezpieczeństwa użytkowników, z zastosowaniem tzw. rozszerzonych modeli kryterialnych. Proces projektowania konstrukcji ochronnej, jej weryfikacja ze względu na kryterium wytrzymałościowe oraz walidacja wyników w postaci badań niszczących ukazują pełną procedurę zmierzającą do przemysłowego wdrożenia wyników prac badawczo rozwojowych.

 

The problems associated with designing and virtual prototyping of the structures protecting the operators of self-propelled mining machines are presented. Formal and legal requirements for the structures protecting the operators against tilting and falling objects are given. Possibility of using CAE class software in assessing the protective structures regarding the user safety criterion with use of so-called expanded criterial models are discussed. Designing of the protective structures and its verification regarding the strength criterion as well as validation of the results (non-destructive tests) makes industrial implementation of the research project results  possible.

Słowa kluczowe: konstrukcja ochronna, kabina operatora, samojezdne maszyny górnicze, FOPS (Falling Object Protective Structure), ROPS (Roll-Over Protective Structures), RSPS (Rock Slide Protective Structure)   Keywords: protective structure, operator’s cabin, self-propelled mining machines, FOPS (Falling Object Protective Structure), ROPS (Roll-Over Protective Structures), RSPS (Rock Slide Protective Structure)

 

Piotr Cheluszka
Politechnika Śląska
Dawid Plaszczymąka

Węglokoks Kraj KWK Bobrek-Piekary Ruch Bobrek

Analiza intensywności drgań wysięgnikowego kombajnu chodnikowego generowanych procesem urabiania

Analysis of the intensity of vibrations of a boom–type roadheader generated by a cutting process
str. 12-32

Kombajny chodnikowe podczas urabiania, zwłaszcza skał trudno urabialnych, podlegają działaniu silnych obciążeń dynamicznych i wymuszeń drgań. Zjawiska te są skutkiem dużej zmienności obciążenia głowic urabiających, wynikającej z przebiegu procesu skrawania skały. W efekcie, drgania generowane podczas urabiania przenoszone są z głowic urabiających na ich ustrój nośny – wysięgnik, obrotnicę oraz kadłub kombajnu. Duża intensywność drgań towarzyszących realizacji procesu roboczego może być przyczyną spadku trwałości i niezawodności kombajnu prowadząc do wzrostu jego awaryjności. Silne drgania tego rodzaju maszyn górniczych mają przy tym negatywny wpływ na środowisko (przenoszone są one za pośrednictwem podpór na spąg) oraz ergonomię i bezpieczeństwo ich użytkowania. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów stanowiskowych przyspieszenia drgań w węzłach konstrukcyjnych wysięgnikowego kombajnu chodnikowego R–130 podczas urabiania powierzchni bloku wykonanego z materiałów ekwiwalentnych. Określona została intensywność drgań w różnych warunkach realizacji procesu urabiania. Zbadano wpływ technologii urabiania powierzchni czoła przodku oraz parametrów procesu urabiania na drgania kombajnu wysięgnikowego w trakcie jego pracy.

 

Boom–type roadheaders during cutting, especially hard rocks, are subjected to strong dynamic loads and vibration excitations. These phenomena result from the high variability of the load of cutting heads, resulting from the course of the process of cutting the rocks with picks in which these heads are equipped. As a result, the vibrations generated during cutting are transferred from the cutting heads to their load-carrying structure – the boom, the turntable and the body of the roadheader. High intensity of vibrations accompanying the working process may cause a decrease in durability and reliability of the roadheader, leading to an increase in its failure rate. Strong vibrations of this kind of mining machines have a negative impact on the environment (they are transferred via supports to the floor) as well as ergonomics and safety of their use. The article presents the results of stand measurements of vibration acceleration in selected construction nodes of the R–130 roadheader while cutting block surface made of equivalent materials. The intensity of vibrations in various conditions of the cutting process was determined. The influence of cutting technology on the heading face and cutting process parameters on the intensity of vibrations of the boom–type roadheader with transverse cutting heads was examined during its operation.

Słowa kluczowe: wysięgnikowy kombajn chodnikowy, proces urabiania, drgania, stanowisko doświadczalne, pomiary
  Keywords: boom–type roadheader, cutting process, vibrations, experimental stand, measurements

 

Dariusz Michalak, Magdalena Rozmus 
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Ocena ergonomiczna wozów do przewozu osób w górniczym transporcie pomocniczym

Ergonomic assessment of cars for transporting people in mining auxiliary transport - surveys
str. 33-44

W artykule zawarto analizę wyników badań ankietowych przeprowadzonych w kopalniach JSW S.A. oraz w kopalni Premogovnik Velenje, dotyczących komfortu użytkowania kolejek podwieszonych. Przedstawiono także wyniki analizy ergonomicznej typowego wozu do przewozu ludzi w górniczym transporcie pomocniczym.

 

The article contains an analysis of the results of surveys conducted in the JSW S.A. mines. and at the Premogovnik Velenje mine. The study concerned comfort of use of suspended monorails. Results of ergonomic analysis of a typical car for transporting people in mining auxiliary transport are also presented.

Słowa kluczowe: ergonomia, inżynieria mechaniczna, budowa i eksploatacja maszyn, kolejka podwieszona, przewóz ludzi 
  Keywords: ergonomics, mechanical engineering, machine design and maintenance, suspended monorail, transport of people

 

Dominik Gamrat, Mariusz Madej, Wojciech Michalski
MWM Elektro Sp. z o. o.
Piotr Helmrich
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Przewoźna maszyna wyciągowa B-1200/M/AC-2m/s – mobilność bez ograniczeń

Mobile hoisting machine B-1200/M/AC-2m/s – unlimited mobility
str. 45-51

W referacie zaprezentowano przewoźną maszynę wyciągową B-1200/M/AC-2m/s, produkcji MWM Elektro Sp. z o. o., umożliwiającą szybkie i swobodne jej przemieszczanie między obsługiwanymi szybami. Przedstawiono opis techniczny maszyny wyciągowej, jak i wymagania przepisów ruchu drogowego, z którymi musieli się zmierzyć konstruktorzy przewoźnej maszyny wyciągowej podczas jej projektowania.

 

This elaboration presents a mobile hoisting machine B-1200/M/AC-2m/s produced by MWM Elektro Sp. with o. o. allowing quick and free movement between serviced shafts. There are presents the technical description of hoisting machine and the restrictions required by the traffic rules with which the constructors of the mobile winding machine had to face.

Słowa kluczowe: górnictwo, górnicze wyciągi szybowe, maszyny wyciągowe, bezpieczeństwo   Keywords: mining industry, mine shaft hoisting machines, safety

 

Sławomir Bartoszek, Jerzy Jura 
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Układ aktywnego balansowania baterii ogniw litowych przeznaczony do górniczych maszyn mobilnych

Active Battery Management System for lithium cells designed for the mobile mining machines
str. 52-65

W artykule opisano problematykę aktywnego balansowania ogniw. Przedstawiono układ aktywnego balansowania (BMS) ogniw baterii przeznaczony do zastosowania w napędach elektrycznych maszyn górniczych, tj. wozów wiercących i ładowarek, uwzględniając korzyści płynące z zastosowania powyższej techniki. Omówiono strukturę układu,
z uwzględnieniem jego rzeczywistej formy i wyników badań. Omówiono funkcjonalność poszczególnych modułów układu BMS, umożliwiającą przekazywanie energii i jej właściwy rozkład pomiędzy ogniwami.

 

The problems of active management of cells is described. The Battery Management System (BMS) for the battery cells used in electric drives of mining machines i.e. drilling jumbos and loaders is presented indicating the advantages of using this technology. Structure of the system in its real form and the test results are described. Functionality of each BMS module for transfer of energy and its proper distribution among the cells is discussed.

Słowa kluczowe: górnictwo, bezpieczeństwo, napęd elektryczny, ogniwa litowo-jonowe, aktywny BMS   Keywords: mining industry, safety, electric drive, lithium-ion cells, active BMS

 

Zbigniew Szkudlarek, Arkadiusz Sobolewski
Instytut Techniki Górniczej KOMAG

Napęd pośredni T-T dla przenośnika taśmowego

T-T intermediate drive for a belt conveyor
str. 66-72

W artykule przedstawiono koncepcję napędu pośredniego typu T-T (taśma-taśma), przewidzianego do zastosowania w eksploatowanych już przenośnikach taśmowych, lub w nowych, o znacznej długości. W taśmowym napędzie pośrednim wykorzystuje się sprzężenie cierne pomiędzy cięgnem pędzącym (cięgno górne przenośnika pomocniczego) i cięgnem pędzonym (cięgno górne przenośnika głównego). Docisk współpracujących cięgien zapewniają siły grawitacji taśmy pędzonej i urobku.

 

The article presents the concept of an indirect drive type T-T (tape-tape), intended for use in already-used belt conveyors, or in new, of considerable length. The belt intermediate drive uses frictional coupling between the rifle bar (top link of the auxiliary conveyor) and the pulled rod (top link of the main conveyor). The pressure of cooperating tendons is ensured by gravitational forces of the conveyor belt and spoil.

Słowa kluczowe: inżynieria mechaniczna, budowa i eksploatacja maszyn, przenośniki taśmowe, napęd   Keywords: mechanical engineering, construction and operation of machines, belt conveyors, drive

 

Dariusz Jasiulek, Sławomir Bartoszek
Instytut Techniki Górniczej KOMAG
Jan Lubryka
Becker Warkop Sp. z o.o

Efektywność wykorzystania i bezpieczeństwo techniczne górniczej obudowy zmechanizowanej - PRASS III

Productivity and safety of shield suport – PRASS III
str. 73-79

Artykuł opisuje cele projektu badawczo rozwojowego PRASS III „Productivity and safety of shield support” realizowanego przez ITG KOMAG w międzynarodowym konsorcjum i współfinansowanego przez Europejski Fundusz Węgla i Stali. Projekt PRASS III dotyczy aspektów współpracy ścianowej obudowy zmechanizowanej z górotworem, w kontekście bezpieczeństwa załogi górniczej oraz bezpieczeństwa technicznego. Wydobycie węgla kamiennego realizowane jest najczęściej z wykorzystaniem ścianowego kompleksu zmechanizowanego, w skład którego wchodzą maszyny podstawowe, takie jak kombajn ścianowy, przenośnik ścianowy oraz obudowa zmechanizowana, zabezpieczająca strop wyrobiska.

 

Objectives of PRASS III „Productivity and safety of shield support” research project realized by KOMAG in the international consortium co-financed by the Research Fund for Coal and Steel  are presented. PRASS III project concerns the aspects of cooperation of a shield support  with rock mass regarding the safety of mine crew as well as technical safety. Hard coal mining is most frequently realized with use of powered longwall system consisting of the main machine such as longwall shearer, AFC and the shield support protecting the roadway roof.

Słowa kluczowe: sekcja obudowy zmechanizowanej, pomiar geometrii sekcji obudowy zmechanizowanej, automatyzacja   Keywords: shield supports, measurement of the shield support geometry, automation