University of Oulu

Jännepunospulttien laajempi käyttö maanalaisissa kaivoksissa : mahdollisuudet ja rajoitukset

Saved in:
Author: Kokkonen, Annukka1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Technology, Department of Process and Environmental Engineering, Process Engineering
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 1.9 MB)
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201309251728
Language: Finnish
Published: Oulu : A. Kokkonen, 2013
Publish Date: 2014-01-14
Physical Description: 96 p.
Thesis type: Master's thesis (tech)
Tutor: Kuopanportti, Hannu
Reviewer: Kuopanportti, Hannu
Rinne, Mikael
Mänttäri, Maunu
Description:
In underground mines around the world rigid bolts and cable bolts are installed either by a manual or mechanized reinforcement practices. With the current mechanized cable bolting technology passive support is provided by installing fully grouted long cable bolts from a reel and mechanized active support is only provided by conventional bolting rigs. Presumably there will be demand for new kind of mechanized reinforcement practice when the use of mechanized bolters is growing and faster and better practices are required. Immediately supporting mechanized cable bolting rig would make wider use of cable bolting in underground mines possible. The aim of this Master’s Thesis was to evaluate the idea of mechanized installation of tensioned active cable bolts instead of rigid bolts. The main interest was focused on the restrictions and alternatives of mechanically installable assemblies of active cable bolts but requirements for the installation machinery were also briefly considered. The aim was also to find out if the national mining legislation of some major countries or mine-specific requirements might restrict the development and use of tensioned cable bots as a replacement for conventional ridged bolts. Research was mainly done by the internet search of supplier’s product data related to cable bolts, surveying the cable bolt patent situation and related patents from the worldwide database with a little help of a patent engineer but also some conversations and regional contacts have had to confirm some information and get mine-specific reinforcement information. Research of legislation from was limited to English language countries but some information regarding legislation in other countries was gathered from conversations with regional contacts. The results showed that variety of cable bolt products and also that tensionable cable bolt applications of several suppliers are available. None of those commercial or patented pre-fabricated tensionable cable bolt assemblies are readily possible to use by current mechanized cable bolting rigs. Even if tensionable cable bolts can be assembled from commercially available components, mechanization of the installation process for anchors and plates as well as tensioning will be challenging. The possibility of patent infringement should also be taken into account if the aim is to develop new tensionable cable bolt. Based on the research the replacement of currently used rigid bolts with tensionable cable bolts is possible. Especially low seam mines and mines were mechanized bolters are already in use will be a good target customer segment for new mechanized cable bolting. However, due to the complex installation and tensioning procedures a complete rig realizing full cable bolting cycle for active bolts is very challenging. Tensionable cable bolt alternatives need to be field tested and the possibility of mechanization needs more exact evaluation from the point of cable bolt installation machinery.
see all

Maanalaisissa kaivoksissa ympäri maailmaa jäykät pultit ja jännepunospultit asennetaan joko mekaanisten tai manuaalisten tuentakäytäntöjen mukaisesti. Nykyisellä mekanisoidulla jännepunospultitus teknologialla saadaan passiivinen tuenta asentamalla täysin juotettuja pitkiä jännepunospultteja suoraan kelalta ja mekanisoitu aktiivinen tuenta voidaan saavuttaa ainoastaan tavallisilla pultituslaitteilla. Oletettavasti uudenlaiselle mekaaniselle tuentakäytännölle olisi kysyntää, koska mekaanisten pultituslaitteiden käyttö on lisääntymässä ja vaatimuksena on entistä nopeampi ja parempi käytäntö. Välittömän tuennan antava, mekanisoitu jännepunospultitus -käytäntö laajentaisi jännepunospultituksen käyttöä maanalaisissa kaivoksissa. Tämän diplomityön tavoite oli arvioida kelalta mekaanisesti asennettujen jännitettyjen aktiivisten jännepunospulttien käyttöä jäykkien pulttien tilalla. Pääasiassa on keskitytty mekaanisesti asennettavien aktiivisten jännepunospultti kokoonpanojen rajoituksiin ja vaihtoehtoihin, mutta myös laiteelle asetettuja vaatimuksia on lyhyesti käsitelty. Tavoitteena oli lisäksi selvittää rajoittavatko joidenkin maiden lait tai kaivoskohtaiset vaatimukset tuentakäytäntöjen kehitystä tai käyttöä. Tutkimus on pääasiallisesti tehty hakemalla toimittajien jännepunospultteihin liittyviä tuotetietoja internetistä, tutkimalla jännepunospulttien patenttitilannetta ja niihin liittyviä patentteja maailmanlaajuisesta patenttitietokannasta patentti-insinöörin avustuksella, mutta myös keskusteluja ja maakohtaisia kontakteja on käytetty tietojen varmistukseen ja kaivoskohtaisten tuentatietojen keräämiseen. Lainsäädäntötutkimus on rajoittunut englanninkielisiin maihin vaikkakin joidenkin muiden maiden lainsäädäntö on lyhyesti selvitetty perustuen maassa toimivien toimijoiden kanssa käytyihin keskusteluihin. Tulokset osoittavat useiden toimittajien tarjoavan kattavan valikoiman jännepunospultti tuotteita ja jännitettäviä jännepunospultti sovelluksia. Mikään näistä kaupallisista tai patentoiduista valmiiseen mittaan leikatuista ja valmiiksi asennetuista jännitettävistä jännepunospulteista ei sellaisenaan sovi käytettäväksi kyseessä olevan mekanisoidun jännepunospultitus -käytännön kanssa. Vaikka jännitettävä jännepunospultti voidaan koota kaupallisesti valmiista osista, ankkureiden ja aluslevyjen mekaaninen asentaminen sekä jännittäminen ovat haasteellisia. Myös patenttiloukkauksen mahdollisuus on otettava huomioon, mikäli jännitettävä jännepunospultti aiotaan kehittää itse eikä tehdä yhteistyötä jonkun toimittajan kanssa. Tutkimuksen perusteella nykyisin käytettävät jäykät pultit voidaan korvata vaijeripulteilla. Erityisesti matalat kaivokset ja kaivokset, joissa on jo käytössä mekanisoituja pultituslaitteita, olisivat sopiva kohderyhmä uudenlaiselle mekanisoidulle jännepunospultitukselle. Mekanisointi ei kuitenkaan ole helposti toteutettavissa. Jännitettävät jännepunosputti vaihtoehdot vaativat kenttätestausta ja mekanisoinnin mahdollisuus laitteiston näkökulmasta vaatii tarkempaa arviointia.
see all

Subjects:
Copyright information: © Annukka Kokkonen, 2013. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.