Search results

Filters

  • Journals
  • Authors
  • Keywords
  • Date
  • Type

Search results

Number of results: 10
items per page: 25 50 75
Sort by:
Download PDF Download RIS Download Bibtex

Abstract

W artykule przedstawione zostały nowoczesne metody naprawy i wzmocnienia obudowy szybów górniczych. Naprawy obudowy szybów górniczych niejednokrotnie wiążą się z koniecznością dokonania dodatkowego wzmocnienia ich obudowy w miejscach występujących uszkodzeń. Zaprezentowane technologie oparte są na technikach kotwienia, iniekcji, torkretowania oraz wzmacniania obudowy szybów górniczych z wykorzystaniem np. pierścieni oporowych (krążyn). Artykuł obok prezentacji poszczególnych technologii, zawiera wiele aspektów praktycznych, dotyczących doboru optymalnych urządzeń, np. pomp do zatłaczania spoiwa, instalowania kotwi iniekcyjnych, torkretu oraz materiałów niezbędnych do wykonania zaproponowanych robót, np. kotwi, spoiw, klejów, które w sposób decydujący wpływają na skuteczność i efektywność wykonywanych robót naprawczych i wzmacniających oraz obniżają koszty ich wykonania. Dla uproszenia, a tym samym obniżenia kosztów zaproponowanych wzmocnień i konsolidacji górotworu, w artykule zaproponowano technologię łączącą jednocześnie realizowane techniki iniekcji i kotwienia górotworu z użyciem tych samych spoiw mineralno-cementowych oraz tych samych urządzeń do ich zatłaczania. Autorzy przedstawili również zalety stosowania spoiw mineralno-cementowych, kotwi iniekcyjnych oraz przedstawili technologię iniekcji wzmacniająco-uszczelniającej górotworu w otoczeniu zniszczonego odcinka szybu.

Go to article

Authors and Affiliations

Jerzy Stasica
Zbigniew Rak
Zbigniew Burtan
Download PDF Download RIS Download Bibtex

Abstract

Rola wysokiego kotwienia górotworu z wykorzystaniem kotwi strunowych dla wzmacniania obudów podporowych w polskim górnictwie węgla kamiennego systematycznie rośnie. Jest to związane głównie z koniecznością zwiększania nośności systemów obudowy podporowej wobec coraz trudniejszych warunków obciążeniowych powodowanych głównie wzrostem głębokości, rozbudowaną tektoniką i wpływami eksploatacji dokonanej w aktualnie wybieranych złożach. N ie bez znaczenia jest tu także fakt stosowania coraz większych przekrojów wyrobisk, powodowany zarówno względami energomaszynowymi, jak i wentylacyjnymi. Wobec zaistniałych w ostatnim czasie zawałów wyrobisk w obudowie podporowej problem poszukiwania nowych rozwiązań w zakresie obudów podporowo-kotwowych nabiera szczególnego znaczenia. Artykuł w pierwszej części prezentuje zakres stosowania wysokiego kotwienia w polskich kopalniach węgla kamiennego. Przytaczane przykłady pochodzą z wdrożeń zrealizowanych w ciągu kilkunastu ostatnich lat z udziałem autorów niniejszego artykułu. Przedstawiono m.in. rozwiązania przykotwiania wyrobisk przyścianowych, również tych utrzymywanych za ścianą, przecinek rozruchowych oraz skrzyżowań wyrobisk korytarzowych. W następnej części artykułu zaprezentowano rolę wykładki mechanicznej w zapewnieniu właściwej współpracy obudowy kotwowej z podporową. Szczególną uwagę zwrócono na zasadność stosowania sprężania górotworu poprzez nadawanie naciągu wstępnego. Przedstawiono możliwość jednoczesnego wykorzystania kotwi dla potrzeb bezpodporowego utrzymania skrzyżowania ściana-chodnik i bezpośredniego wzmacniania górotworu stropowego poprzez wykorzystanie kotwi strunowych z podwójnym zamkiem opartym na zacisku Gifforda.

Go to article

Authors and Affiliations

Zbigniew Rak
Jerzy Stasica
Zbigniew Burtan
Download PDF Download RIS Download Bibtex

Abstract

Polskie górnictwo węgla kamiennego charakteryzuje się występowaniem praktycznie wszystkich, typowych dla eksploatacji podziemnej zagrożeń naturalnych, zwłaszcza tzw. zagrożeń katastrofogennych. Ujawnianie się tych zagrożeń wywołuje niebezpieczne zdarzenia, w wyniku których niejednokrotnie dochodzi do wypadków, w tym wypadków śmiertelnych. Wysoki poziom zagrożeń naturalnych może ograniczyć prowadzenie eksploatacji lub nawet doprowadzić do zaniechania wybierania rejonów dotkniętych ich skutkami. Wyłączenie z eksploatacji takich części złoża może z kolei zmniejszyć zdolności wydobywcze kopalń, a w niektórych przypadkach nawet skrócić ich żywotność. W artykule scharakteryzowano skalę występowania zagrożeń: metanowego, wybuchem pyłu węglowego, pożarami endogenicznymi, zawałami, tąpaniami, wyrzutami metanu i skał oraz wodnego, wskazujac także na możliwość ich koincydencji. Na podstawie statystyk Wyższego Urzędu Górniczego, dotyczące niebezpiecznych zdarzeń i wypadków śmiertelnych wywołanych zagrożeniami naturalnymi w latach 2000–2016 analizowano częstość ich uaktywniania i wypadkogenność.Na podstawie tej analizy można stwierdzić:

- Pod względem liczby niebezpiecznych zdarzeń najczęstszymi były pożary endogeniczne, tąpnięcia i odprężenia, zapalenia i wybuchy metanu oraz zawały skał, a najrzadziej dochodziło do wdarć wody, wyrzutów metanu i skał oraz wybuchów pyłu węglowego.

- Najwięcej wypadków śmiertelnych miało miejsce w wyniku wybuchów metanu i wybuchów pyłu węglowego, a znaczną liczbę wywołały tąpnięcia i zawały. Najmniej wypadków spowodowały wdarcia wody, pożary endogeniczne oraz wyrzuty metanu i skał.

- Za najbardziej katastrofogenne należy uznać zagrożenie metanowe i wybuchem pyłu węglowego, choć zdarzenia wynikajace z ujawniania się tych zagrożeń charakteryzowały się relatywnie małą częstością występowania.

Przeprowadzona ocena potwierdza znaczący wpływ katastrofogennych zagrożeń naturalnych na stan bezpieczeństwa pracy w kopalniach węgla kamiennego.

Go to article

Authors and Affiliations

Zbigniew Burtan
Jerzy Stasica
Zbigniew Rak
Download PDF Download RIS Download Bibtex

Abstract

Recalling the body of experience gathered in the collieries of the Upper Silesian Coal Basin, the

increased risk of seismicity and rockburst occurrences in confined conditions including the exploitation of

remnants were identified. This study investigates geomechanical aspects of longwall mining in the areas

affected by old excavations aimed at relaxation of a multi-bed deposits within a thick coal seam or a group

of seams. It is assumed that high-energy seismicity is another factor determining the rockburst hazard

alongside the state of stress. A case study is recalled, describing a colliery where mining-induced seismic

activity of a de-stressed coal seam remained at the level comparable to or higher than it was experienced

in the de-stressed seam operations. An analytical model was used to study the stress state and potential

loss of structural continuity of an undisturbed rock body surrounding the longwall panel being mined

beneath or over the abandoned workings. Recalling the developed model of the system involving nonlinear

functions demonstrating the existence of abandoned mine workings within the rock strata, computer

simulations were performed to evaluate the rockburst hazards along the face area. Discussions of results

are based on observations of immediate roof convergence and the vertical stress concentration factor at

the longwall face zone. Computational data of the modelled mining situations demonstrates that despite

using the de-stressing method of mining, the occurrence of events impacting on mine working beneath

and over abandoned workings cannot be precluded. Here the scale of rockburst hazards is determined by

local mining and geological conditions, such as the type and extent of abandoned workings, their age and

vertical distance between them and the coal seam currently mined.

Go to article

Authors and Affiliations

Zbigniew Burtan
Andrzej Zorychta
Dariusz Chlebowski
Download PDF Download RIS Download Bibtex

Abstract

This paper provides an analysis of the evacuation process in a road tunnel in the event of a fire, using the example of the tunnel under the Luboń Mały mountain currently being constructed on Expressway S7’s Lubień – Rabka-Zdrój section. As fires are the largest and most dangerous events occurring in road tunnels, it is important to predict the evacuation process as early as at the design stage. The study described here used numerical modelling to simulate evacuation, which made it possible to determine the required safe evacuation time of all tunnel users in a fire. On the basis of the parameters of the tunnel under Luboń Mały, numerical studies were performed for four different fire scenarios, three of which assumed various fire locations with the currently designed two traffic lanes. The fourth variant accounted for the planned extension of the roadway to include three traffic lanes. Eventually, four numerical models were developed involving various fire ignition locations and numbers of potential tunnel users. The values of initial-boundary conditions used in the simulation, such as movement speed during evacuation, shoulder breadth and pre-movement time, were specified on the basis of experimental data for an evacuation performed in smoke conditions in the Emilia tunnel in Laliki. The results lead to the conclusion that if the time of reaching critical conditions in the tunnel is not shorter than 5 minutes 40 seconds for the current design state and 5 minutes 47 seconds for three lanes, the distribution of evacuation exits in the tunnel under Luboń Mały will ensure safe evacuation.
Go to article

Bibliography

[1] C . Caliendo, M.L. De Guglielmo, Accident rates in road tunnel and social costs evaluation. SIIV – 5th International Congress – Sustainability of Road tunnels Infrastructures. In Procedia – Social and Behavioural Sciences 53, 166- 177 (2012).
[2] A . Voeltzel, A. Dix, A comparative analysis of the Mont Blanc, Tauern and Gotthard tunnel fires. World Road Association (PIARC ) 324, 18-34 (2004).
[3] I . Maevski, Design Fires in Road Tunnels, A synthesis of Highway Practice. New York: Transportation Research Board NCHR P National Cooperative Highway Research Program Synthesis 415. (2011).
[4] British Standard. The application of fire safety engineering principles to fire safety design of buildings. Human factors. Life safety strategies. Occupant evacuation, behaviour and condition, BSI. PD 7974-6:2004.
[5] E . Ronchi, P. Colonna, J. Capote, D. Alvear, N. Berloco, A. Cuesta, The evaluation of different evacuation models for assessing road tunnel safety analyses. Tunnelling and Underground Space Technology 30, 74-84 (2012). doi: 10.1016/j.tust.2012.02.008
[6] E . Ronchi, M. Kinsey, Evacuation models of the future: insights from an online survey of user’s experiences and needs. Advanced Research Workshop – Evacuation and Human Behaviour in Emergency Situations 145-155 (2011).
[7] N. Schmidt-Polończyk. Ocena możliwości stosowania wentylacji wzdłużnej w długich tunelach drogowych. Assessment of the possibility to apply longitudinal ventilation in long road tunnels. PhD thesis, AGH UST (2016).
[8] Road Tunnels: Operational Strategies for Emergency Ventilation. France: PIARC Committee on Road Tunnels (2011).
[9] M . Kinateder, P. Pauli, M. Müller, J. Krieger, F. Heimbecher, I. Rönnau, Human behaviour in severe tunnel accidents: Effects of information and behavioural training. Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behaviour 17, 20-32 (2013). doi: 10.1016/j.trf.2012.09.001
[10] E . Ronchi, K. Fridolf, H. Frantzich, D. Nilsson, A.L. Walter, H. Modig, A tunnel evacuation experiment on movement speed and exit choice in smoke. Fire Safety Journal 97, 126-136 (2018). doi: 10.1016/j.firesaf.2017.06.002
[11] M . Seike, N. Kawabata, M. Hasegawa, Evacuation speed in full-scale darkened tunnel filled with smoke. Fire Safety Journal 91, 901-907, (2017). doi: 10.1016/j.firesaf.2017.04.034
[12] C. Casse, S. Caroly, Analysis of critical incidents in tunnels to improve learning from experience. Safety Science 116, 222-230 (2019), DOI : 10.17632/scrdwnzc7t.1
[13] K . Fridolf, E. Ronchi, D. Nilsson, H. Frantzich, The representation of evacuation movement in smoke-filled underground transportation systems. Tunnelling and Underground Space Technology 90, 28-41 (2019), doi: 10.1016/j. tust.2019.04.016
[14] J. Porzycki, N. Schmidt-Polończyk, J. Wąs, Pedestrian behavior during evacuation from road tunnel in smoke condition – Empirical results. PLOS ONE 13 (8), e0201732 (2019). doi: 10.1371/journal.pone.0201732
[15] I. Donald, D. Canter, Intentionality and fatality during the King’s Cross underground fire. European Journal of Social Psychology 22 (3), 203-218 (1992).
[16] K . Fridolf, D. Nilsson, H. Frantzich, Fire Evacuation in Underground Transportation Systems: A Review of Accidents and Empirical Research. Fire Technology 49 (2), 451-475 (2013). doi: 10.1007/s10694-011-0217-x
[17] Thunderhead Engineering. Pathfinder 2014.2 Verification and Validation (2014).
[18] Thunderhead Engineering. Pathfinder 2016. User Manual (2016).
[19] P. Liszka, Ocena bezpieczeństwa ewakuacji w tunelu pod Luboniem Małym. Master’s Thesis, AGH University of Science and Technology (2018).
[20] P.G. Gipps, B. Marksjo, A microsimulation model for pedestrian flows. Mathematics and Computers in Simulation 27, 95-105 (1985).
[21] M . Moussaïd, N. Perozo, S. Garnier, D. Helbing, G. Theraulaz, The Walking Behaviour of Pedestrian Social Groups and Its Impact on Crowd Dynamics. PLOS ONE. 5 (4), 1-7 (2010). doi: 10.1371/journal.pone.0010047
[22] RABT : Forschungsgesellschaft fur Strassen-and Verkehrswesen, Richtlinien fuer Ausstattung und Betrieb von Strassentunneln (2006).

Go to article

Authors and Affiliations

Natalia Schmidt-Polończyk
1
ORCID: ORCID
Zbigniew Burtan
1
ORCID: ORCID
Piotr Liszka
1

  1. AGH University of Science and Technology, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland
Download PDF Download RIS Download Bibtex

Abstract

This article concerns numerical modeling of the impact of mining operations on fault behavior, carried out on the basis of a calculation program based on the finite element method. It was assumed that the fault is a single discontinuity in the form of a vertically-oriented plane, and the conditions in which surfaces merge are defined by the right of the Coulomb friction. On the one hand, the calculations are related to the fault’s response to additional weight resulting from mining operations, and on the other, they are related to the impact that occurrences in the fault’s plane had on the immediate surroundings of the extraction center. The behavior of the fault was analyzed based on distributions in the plane of shear stress and slip, together with their range and energy dissipated due to friction. In turn, the impact of the fault on its immediate environment was analyzed based on variations in the total energy density of elasticity. The results of numerical modeling made it possible to draw conclusions concerning mining operation in the proximity of tectonic dislocations in the context of seismic hazard’s levels.

Go to article

Authors and Affiliations

Zbigniew Burtan
Dariusz Chlebowski
Jerzy Cieślik
Andrzej Zorychta
Download PDF Download RIS Download Bibtex

Abstract

With reference to the situation experienced in several Polish collieries where the risk of occurrence of gas-geodynamic phenomena is increasing and decisions to start the mining activities need to take numerous constraints associated with previous mining into account, this paper addresses certain geo-mechanical aspects of longwall mining in the zones of excavation edge interactions giving rise to major changes in the conditions of the deposit and rock strata, as a consequence of previous mining operations in adjacent coalbeds. Starting from the analytical description of displacements and stresses in the proximity of longwall mining systems, the paper summarizes the results of model tests and investiga-tions of the influence that the excavation edge has on the behavior and structural continuity of a portion of the coal body in the coalbed beneath or above an old excavation. Based on selected nonlinear functions emulating the presence of edges in the rock strata, a comparative study is carried out by investigating two opposite directions of workface advance, from the gob area towards the coal body and from the coal body towards the gobs. The discussion of the results relies on the analysis of roof deformation and the concentration factor of the vertical stress component at the workface front.

Go to article

Authors and Affiliations

Dariusz Chlebowski
Zbigniew Burtan
Jerzy Cieślik
Andrzej Zorychta
Download PDF Download RIS Download Bibtex

Abstract

The current rockburst hazard conditions in the copper mines are the consequence of mining-induced seismicity of the rock strata whilst the majority of registered rockbursts have been caused by high-energy seismic events. T he analysis of seismic activity in recent years indicates that the region of the Rudna mine is the region of the highest seismic activity. This paper is an attempt at evaluating the seismicity levels in the Rudna mine in the period from 2006-2015, within the entire mine and in its particular sections. Key parameters of seismic activity include the number of registered seismic events, total energy emission levels, and a unit energy factor. The variability of Gutenberg -Richter (GR) parameters are analyzed and the epicenters’ locations are investigated with respect to the stope position. T he distinction is made between low-energy (103 ≤ As < 105 J) and high-energy (As ≥ 105J) seismic events ahead of the stope, in the opening-up cross-throughs and in the gob areas. It appears that the risk level of a high-energy event occurrence in the R udna mine has not changed in recent years and has remained on a high level whilst the differences in seismic activity, in particular mine sections, are attributed to the varied extraction height and varied thickness of rockburst-prone carbonate layers in the roof of the copper ore deposit. The analysis of the epicenters’ locations with respect to the stope reveals that no matter what the seismic energy levels, the largest number of rockbursts are registered in the opening-up cross-through zone. Low-energy tremors are mostly located in the gob areas, high-energy events occur mostly ahead of the stope. T hus, the evaluation of the seismicity conditions in the Rudna mine seems to positively verify the relationship between the number of registered events and the levels of generated seismic energy, taking the local geological and mining conditions and the specificity of the room and pillar mining method into account.

Go to article

Authors and Affiliations

Zbigniew Burtan
Dariusz Chlebowski
Jerzy Cieślik
Andrzej Zorychta

This page uses 'cookies'. Learn more