Current issue

 

 

 

Aleksander Lutyński, Małgorzata Malec, Dariusz Prostański

KOMAG Institute of Mining Technology

Achievements of the KOMAG Institute in the field of environmental
protection over the years 1950-2020

p. 2-11

Seventy years of research-and-development activities of the KOMAG Institute of Mining Technology in the field of environmental protection are presented in this article. Special attention  is paid to the projects oriented onto reducing noise emissions. Technical solutions in the field of noise control, developed at KOMAG and oriented onto passive acoustic baffles  and noise silencers are discussed in the article. Some examples of research projects results and their successful implementation in the industry are described. A review of several projects relating to widely understood environmental protection, including work environment, reflect an interdisciplinary approach of KOMAG researchers to the issues of reducing hazards and increasing safety. There is also some information about innovative technical solutions, which obtained awards and were distinguished by domestic and foreign experts at fairs, exhibitions and competitions in Poland and abroad.

 

W artykule przedstawiono siedemdziesiąt lat działań badawczo-rozwojowych Instytutu Techniki Górniczej KOMAG na rzecz ochrony środowiska. Szczególną uwagę zwrócono na projekty dotyczące redukcji emisji hałasu. W artykule omówiono rozwiązania techniczne dotyczące zwalczania hałasu, opracowane w Instytucie, które są ukierunkowane na ekrany akustyczne oraz tłumiki hałasu. Podano przykłady wyników projektów badawczych i ich wdrożeń przemysłowych. Przegląd różnych projektów dotyczących szeroko rozumianej ochrony środowiska , łącznie ze środowiskiem pracy, odzwierciedla interdyscyplinarne podejście pracowników badawczych KOMAG-u do zagadnień ograniczenia zagrożeń i zwiększenia bezpieczeństwa. W artykule zawarto informację o innowacyjnych rozwiązaniach technicznych, które uzyskały nagrody i zostały wyróżnione przez ekspertów krajowych i zagranicznych podczas targów, wystaw i konkursów organizowanych w Polsce i za granicą.

 

Keywords: environmental protection, research, noise, innovation   Słowa kluczowe: ochrona środowiska, prace badawcze, hałas, innowacja

 

Jacek Korski

FAMUR S.A.

Capacity losses factors of fully mechanized longwall complexes

p. 12-21

Between longwall (LW) fully mechanized complex with shearer theoretical capacity (potential) and really achieved capacity sometimes there is a significant difference. In article sources of those differences are described. There are external and internal factors constraining real capacity below LW complex technical potential as local conditions and menaces. Mining technologies and extraction process management and organization are seriously affecting the final result. Differences between potential and achieved LW complex capacity are in fact capacity and capital asset losses. In the article main reasons of those measurable capacity losses are pointed out such as available time losses and incomplete fully mechanized LW technical potential: shearer cutting speed, cutting depth and seam thickness use ratio.

 

Pomiędzy teoretyczną a rzeczywistą wydajnością zmechanizowanego kompleksu ścianowego z kombajnem węglowym bardzo często występują duże różnice. W artykule podjęto próbę wskazania źródeł takich różnic. Są to czynniki zewnętrzne i wewnętrzne ograniczające możliwości wykorzystania potencjału technicznego kompleksu ścianowego w postaci warunków górniczo-geologicznych, a w tym występujących zagrożeń górniczych. Istotny wpływ wywierają także czynniki związane technologią prowadzenia robót górniczych oraz organizacją i zarządzaniem procesem wydobywczym. Jako główne przyczyny, będących w istocie stratami, mierzalnych różnic pomiędzy potencjalną a rzeczywistą wydajnością kombajnowego kompleksu ścianowego wskazano straty dostępnego czasu pracy kompleksu oraz niepełne wykorzystanie potencjału technicznego w postaci prędkości urabiania, głębokości zabioru i wykorzystania miąższości pokładu oraz niektórych przyczyn występowania takich strat.

Keywords: LW capacity, capacity losses, mining, longwall   Słowa kluczowe: wydajność ścian, straty wydajności, górnictwo, system ścianowy

 

Krzysztof Turczyński, Jacek Gerlich, Jarosław Czubaszek

KOMAG Institute of Mining Technology

Dariusz Nowaczewski

LW Bogdanka S.A.  

Stand tests of a powered roof support after a long time of operation.
Case study

p. 22-33

The process and results of stand tests on the powered support manufactured in 1996 are discussed. The tests were conducted at the KOMAG’s accredited testing laboratory, implementing an author’s testing program. After completion of the static strength, load bearing capacity and fatigue strength tests, the roof support was inspected and no mechanical damage to the basic components of the tested roof support was found. The recorded permanent deformations of the basic components of the roof support tested in 2020 were compared with the results of tests of the same roof support, conducted in 1996 (prototype tests) and 2009 (tests after modernisation), also at the KOMAG laboratory. Based on the results of tests conducted in 2020, it was shown that the current properties of the roof support meet the normative requirements. Therefore, the customer may decide to continue using them in other longwall panels.



 

Omówiono przebieg i wyniki badań stanowiskowych sekcji obudowy zmechanizowanej wyprodukowanej 1996r. Badania wykonano w akredytowanym laboratorium badawczym ITG KOMAG, realizując autorski program badawczy. Po zakończeniu badań wytrzymałości statycznej, podporności i wytrzymałości zmęczeniowej, przeprowadzono oględziny sekcji i nie stwierdzono uszkodzeń mechanicznych elementów podstawowych badanej sekcji. Zarejestrowane odkształcenia trwałe elementów podstawowych sekcji badanej w 2020 r. porównano z wynikami badań tej samej sekcji, wykonanych w 1996 r. (badania prototypu) oraz 2009 r. (badanie po modernizacji), również w laboratorium ITG KOMAG. Na podstawie wyników badań wykonanych w 2020 r. wykazano, że aktualne właściwości funkcjonalne sekcji spełniają  wymagania normatywne. Zleceniodawca może więc podjąć decyzję o dalszym użytkowaniu w kolejnych ścianach.

 

Keywords: : mining industry, powered roof support, static strength, fatigue strength   Słowa kluczowe: górnictwo, sekcja obudowy zmechanizowanej, wytrzymałość statyczna, wytrzymałość zmęczeniowa

 

Tomasz Lech

AGH University of Science and Technology

Pressure pulsations in power hydraulics systems

p. 34-42

The paper discusses the problem of pressure pulsation in hydraulic systems. The most important causes of pressure disturbances were discussed, such as: instability of the pump performance, variability of the system load and transient states related to the control of the system. The next part presents the threats caused by pressure fluctuations. On the one hand, the effects of the occurrence of a water hammer are presented, as a temporary exceeding of the maximum operating pressure of the system. On the other hand, the problem of fatigue strength of the system was presented, which was illustrated on the example of tests and calculations of hydraulic cylinders and hydraulic hoses. In the last part, the author indicated further directions of literature, simulation and experimental research.

 

W pracy został omówiony problem występowania pulsacji ciśnienia w układach hydraulicznych. Poruszono najważniejsze przyczyny powstawania zaburzeń ciśnienia takie jak: niestabilność wydajności pompy, zmienność obciążenia układu oraz stany przejściowe związane z sterowaniem układem. W kolejnej części przedstawiono zagrożenia wywoływane przez fluktuacje ciśnienia. Z jednej strony zostały przedstawione skutki wystąpienia uderzenia hydraulicznego, jako doraźne przekroczenie maksymalnego ciśnienia roboczego układu. Z drugiej strony przytoczono problem wytrzymałości zmęczeniowej układu, który został zobrazowany na przykładzie badań i obliczeń siłowników hydraulicznych oraz węży hydraulicznych. W ostatniej części autor wskazał dalsze kierunki badań literaturowych, symulacyjnych i eksperymentalnych.

Keywords: pressure pulsations, power hydraulics, water hammer, fatigue strength   Słowa kluczowe:pulsacje ciśnienia, hydraulika siłowa, uderzenie hydrauliczne, wytrzymałość zmęczeniowa

 

Piotr Hylla

KOMAG Institute of Mining Technology

Jarosław Domin

Silesian University of Technology

Impact of additive manufacturing temperature on strength of 3D
printouts made of PLA and ABS

p. 43-52

The 3D printing technology is an example of innovative approach to the manufacturing technology. It finds further application fields, due to the rapid development of printers and the materials to be used. The article presents and describes the currently used additive manufacturing technologies called 3D printing, the materials used and the results of tensile strength tests of PLA and ABS prints. The process of preparing objects for 3D printing is presented and the testing methodology is described. Conclusions are formulated regarding the impact of printing nozzle temperature on the objects tensile strength. Standardized samples printed from ABS and PLA were tested. The summary also presents the possibilities of using objects made by 3D printing in practice.

 

Technika druku 3D jest przykładem innowacyjnego podejścia do zagadnień technologii wytwarzania.  Znajduje  ona  kolejne  obszary  zastosowań, co jest możliwe dzięki szybkiemu  rozwojowi  drukarek  oraz  stosowanych  materiałów. W artykule przedstawiono i opisano obecnie stosowane technologie druku przestrzennego potocznie określanego jako druk 3D,  wykorzystywane materiały oraz wyniki badań wytrzymałości wydruków z PLA i ABS na rozciąganie. Zaprezentowano proces przygotowania elementów w technologii druku 3D oraz opisano sposób przeprowadzenia badania. Sformułowano  wnioski  odnośnie wpływu temperatury dyszy drukującej na wytrzymałość elementów na rozciąganie. Badania przeprowadzono na znormalizowanych próbkach wydrukowanych z ABS oraz PLA. W podsumowaniu przedstawiono również możliwości zastosowania obiektów wykonanych metodą druku przestrzennego w praktyce.

Keywords: 3D printing, FMD, strength tests, pull test   Słowa kluczowe: druk 3D, FMD, badanie wytrzymałości, próba zrywania

 

Wojciech Kurpiel

KOMAG Institute of Mining Technology

Research on balancing BMS systems in a climatic chamber

p. 53-63

Assumptions for testing the selected lithium cells in the climatic chamber are presented. Two different active balancing methods and one passive will be used. Three batteries consisting of eight cells each will be build for this purpose. The tests were aimed at determining the impact of cells temperature on their balancing process. They have many advantages over the traditional lead-acid batteries. The most important advantages include fast charging, high energy density and power as well as a wider range of operating temperatures. However, they require the use of battery surveillance and management systems (BMS) to increase work safety. One of the most important functions of such a system is the method of balancing, i.e. charge equalization of each cell.

 

W artykule przedstawiono założenia do badań wybranych metod balansowania ogniw litowych w komorze klimatycznej. Zostały zastosowane dwie różne aktywne metody balansowania oraz jedna pasywna. W tym celu zbudowane zostały trzy akumulatory składające się z ośmiu ogniw każdy. Badania mają na celu sprawdzenie, jaki wpływ na balansowanie ogniw ma temperatura pracy ogniw litowych. Ogniwa litowe posiadają wiele zalet w porównaniu z tradycyjnymi akumulatorami kwasowo-ołowiowymi. Do najważniejszych zalet można zaliczyć możliwość szybkiego ładowania, wysoką gęstość energetyczną i moc oraz szerszy zakres temperatur pracy. Jednak wymagają one zastosowania systemów nadzorujących i zarządzających baterią akumulatorów (BMS Battery Management System) w celu zwiększenia bezpieczeństwa pracy. Jedną z ważniejszych funkcji BMS jest zastosowana metoda balansowania, czyli wyrównywania poziomu naładowania poszczególnych ogniw.

Keywords: mining industry, cell balancing, battery drive, electronics, battery, underground railways   Słowa kluczowe: górnictwo, balansowanie ogniw, napęd akumulatorowy, elektronika, akumulator, koleje podziemne

 

Romana Zając

KOMAG Institute of Mining Technology

Strategy and Objectives in the Management System.
Implementation of the Balanced Scorecard in a Research Institute

p. 64-72

The article presents a general aspect of development strategies, created by organizations together with dedicated strategic objectives indicating the basic activity directions. Long-term  strategic objectives are connected to operational objectives in the aspect of determining  the objectives related to quality, resulting from the quality system functioning in the organization. One of the article objectives is a presentation of the possibility of using the Balanced Scorecard for shaping the institute management system, in particular as regards planning of research institute development strategy. A conception of the Balanced Scorecard and a general methodology of its elaboration is described. A configuration of card, analyzed from four perspectives: financial, customer`s, internal processes, learning and growth is discussed. The objectives and general assumptions of this tool are presented and the mechanism of decomposing the BSC is discussed. The advantages and hazards related to using the Balanced Scorecard are described.   

 

W artykule przedstawiono ogólne spojrzenie na sposób tworzenia strategii rozwoju wraz z przypisanymi celami strategicznymi nakreślającymi podstawowe kierunki działania. Powiązano długoterminowe cele strategiczne z celami operacyjnymi w aspekcie wyznaczania celów dotyczących jakości wynikających z funkcjonującego w organizacji systemu jakości. Jednym z celów artykułu jest przedstawienie możliwości wykorzystania Balanced Scorecard (Zrównoważonej Karty Wyników) w kształtowaniu zarządzania instytutu, a szczególnie w  procesie planowania strategii Instytutu badawczego. Przedstawiono koncepcję karty oraz zaprezentowano ogólną metodologię jej opracowania. Omówiono układ karty, rozpatrywany w czterech perspektywach: finansowej, klienta, procesów wewnętrznych, wiedzy i rozwoju. Przedstawiono cele i ogólne założenia tego narzędzia oraz omówiono mechanizm  dekompozycji karty BSC. Zaprezentowano korzyści i zagrożenia wiążące się z wykorzystywaniem Balanced Scorecard.

Keywords: strategy; mission, objective related to strategy, objective related to quality, Balanced Scorecard (BSC)   Słowa kluczowe:  strategia, misja, cele strategiczne, cele dotyczące jakości, Balanced Scorecard (Zrównoważona Karta Wyników)