Projekty międzynarodowe
Projekty realizowane przez GIG w ramach 7.PR
Projekty realizowane przez GIG w ramach Funduszu Badań w obszarze Węgla i Stali (RFCS)
PROSAFECOAL
Increased productivity and safety of European coalmines by advanced techniques, knowledge and planning tools enabling strata control of the face-roadway junction (Zwiększenie produktywności i bezpieczeństwa w europejskich kopalniach węgla kamiennego poprzez zastosowanie zaawansowanych technik i narzędzi projektowania umożliwiających lepszą kontrolę stropu w strefie skrzyżowania ściana-chodnik)
Increased productivity and safety of European coalmines by advanced techniques, knowledge and planning tools enabling strata control of the face-roadway junction (Zwiększenie produktywności i bezpieczeństwa w europejskich kopalniach węgla kamiennego poprzez zastosowanie zaawansowanych technik i narzędzi projektowania umożliwiających lepszą kontrolę stropu w strefie skrzyżowania ściana-chodnik)
Wykaz partnerów współrealizujących projekt:
Koordynator projektu:
(1) EVONIK (dawniej RAG) – Niemcy
Partnerzy:
(2) Deutsche Steinkohle AG „DSK” – Niemcy
(3) Deutsche Montan Technologie GmbH „DMT“ - Niemcy
(4) Rock Mechanics Technology LTD „RMT“ - Wielka Brytania
(5) UK Coal – Wielka Brytania
(6) Geocontrol S.A. – Hiszpania
(7) ARMINES - Francja
(8) Główny Instytut Górnictwa „GIG” – Polska
(9) Kompania Węglowa S.A. - Polska
Cel i struktura projektu PROSAFECOAL:
Podziemne wydobycie węgla zarówno w górnictwie europejskim, jak i światowym, ma miejsce na coraz większych głębokościach. Jedną z najlepszych dróg mających na celu zmniejszenie kosztów wydobycia w tych warunkach jest koncentracja wydobycia, polegająca na prowadzeniu niewielkiej ilości wysokowydajnych ścian na ogół od granic do szybu. Obniżony może być wtedy nie tylko bezpośredni koszt inwestycji, ale ulec zmniejszeniu mogą także koszty budowy i utrzymania całej infrastruktury podziemnej w kopalni, która jest niezbędna dla rozcięcia i prowadzenia robót eksploatacyjnych. Optymalna sytuacja w przypadku wprowadzenia koncentracji wydobycia następuje wtedy, gdy wysokowydajne ściany prowadzone są bez żadnych nieprzewidzianych przerw produkcyjnych. Wymaga to utrzymania, w trakcie prowadzenia eksploatacji, funkcjonalności wyrobisk przyścianowych i odpowiedniej obudowy strefy skrzyżowania ściana-chodnik, która narażona jest na występowanie dużych obciążeń ze strony górotworu. Zagadnienie to staje się coraz bardziej istotne, gdyż wysokowydajne maszyny i urządzenia (napędy, przenośniki zgrzebłowe) charakteryzują się coraz większymi gabarytami, co wymusza zachowanie odpowiednio dużych wymiarów przekroju poprzecznego wyrobiska. Ponadto strefa skrzyżowania ściany z chodnikiem przyścianowym, ze względu na złożoność procesów realizowanych w jej obszarze, a także ciągłe jej przemieszczanie się wzdłuż chodnika przyścianowego, wraz z postępem ściany, jest miejscem szczególnie niebezpiecznym dla pracującej w niej załogi. Zapewnienie odpowiedniego stanu obudowy w tej strefie oraz wymaganych ze względów ruchowych wymiarów z pewnością spowoduje wzrost poziomu bezpieczeństwa pracy.
Wszystkie wzięte pod uwagę w projekcie problemy prowadzą różnymi, ale skoordynowanymi drogami do osiągnięcia powyższych celów.
Główne cele projektu osiągnięte zostaną poprzez:
- Opracowanie odpowiednich i praktycznych schematów dodatkowej obudowy dla zapewniania skutecznej zabudowy końcówki ściany, z uwzględnieniem stosowania kasztów lub/i kotwienia w chodniku przyścianowym.
- Poprawę stateczności na wlocie do ściany poprzez badania stopnia rekonsolidacji gruzowiska zawałowego, określenie wartości obciążenia ze strony górotworu i podporności obudowy w tej strefie (w pokładach eksploatowanych na warstwy).
- Zmodyfikowanie dwuwymiarowych i opracowanie trójwymiarowych modelów dla lepszego zrozumienia zachowania się skotwionych kotwiami linowymi mas skalnych. Opracowane także zostanie nowe narzędzie dla testowania kotwi linowych.
- W celu lepszego poznania zachowania się mas skalnych i ulepszenia metod projektowych należy ulepszyć analizę zachowania się węzłów i szczelin w górotworze. Przeprowadzone zostaną w tym celu badania laboratoryjne dla skał w stanie suchym i mokrym.
- Opracowanie oryginalnego oprogramowania zawierającego nowe równania dla programu UDEC dla analizy i przewidywania procesów ścinania w skałach otaczających wlot do ściany. Dla tego celu opracowany zostanie trójwymiarowy model numeryczny przekroju wlotu ścianowego. Parametry obudowy będą mogły być wtedy symulowane za pomocą obliczeń numerycznych na podstawie danych uzyskanych in situ w rzeczywistych warunkach geotechnicznych i geometrycznych, i w dalszej kolejności analizowane dla potwierdzenia efektywności metody obliczeniowej.
- Stworzenie systemu zarządzania obudową dla inżynierów górniczych na podstawie wyników tego projektu i projektów wcześniejszych. System ten zawierał będzie wiedzę w obszarach geotechniki, technologii obudowy i techniki postępowania w odniesieniu do końcówki ściany. Zastosowanie tego narzędzia poprawi kontrolę stropu w tych krytycznych strefach i zmniejszy liczbę nieoczekiwanych zdarzeń. Skutkować to będzie zwiększeniem poziomu bezpieczeństwa i zmniejszeniem kosztów produkcji przy zachowaniu wysokiej wydajności.
Termin realizacji projektu:
VII.2007-VI.2010
Kontakt:
Kierownik projektu w GIG – doc. dr hab. inż. Stanisław Prusek
Osoba kontaktowa w GIG – dr inż. Zbigniew Lubosik
