Materiały konferencyjne SEP 2018

Szkoła Eksploatacji Podziemnej 2018, Materiały Konferencyjne Numeryczna metoda oceny bezpieczeństwa operatorów SMG Paulina Działak Katedra Konstrukcji i Badań Maszyn, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska Jacek Karliński Katedra Konstrukcji i Badań Maszyn, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska STRESZCZENIE: W pracy opisane zostało numeryczne podejście do badań bezpieczeństwa operatorów maszyn przeznaczonych do prac w górnictwie podziemnym. Autorzy, poza stan- dardowymi badaniami FOPS i ROPS, wykonują także symulacje numeryczne z wykorzysta- niem pełnowymiarowego modelu człowieka w postaci manekina z rodziny Hybrid III. Umoż- liwia to analizę sytuacji wypadkowych, które nie są uwzględniane przez obecne normy okre- ślające bezpieczeństwo operatorów. Podjęta została także próba określenia obrażeń, jakich mo- że doznawać operator podczas działania niebezpiecznych dla jego życia i zdrowia zjawisk. SŁOWA KLUCZOWE: Bezpieczeństwo operatorów SMG, FOPS, ROPS, analiza numeryczna 1. WPROWADZENIE Bezpieczeństwo operatorów maszyn przeznaczonych do pracy w kopalniach podziemnych jest definiowane przez dwie normy: ISO 3449:2000 (FOPS – Falling-Object Protective Structure - Maszyny do robót ziemnych – Konstrukcje chroniące przed spadającymi przedmiotami – Wy- magania i badania laboratoryjne) (Rys. 1) oraz ISO 3471:2009 (ROPS - Roll-Over Protective Structure - Maszyny do robót ziemnych – Konstrukcje chroniące przy przewróceniu się ma- szyny – Badania laboratoryjne i wymagania techniczne) [1]. Pierwsza z nich (FOPS) jest zwią- zana z ochroną operatorów przed spadającymi ze stropu obiektami. Test polega na swobodnym zrzuceniu obciążnika o masie w zakresie 1500-6000 kg na dach konstrukcji chroniącej z od- powiedniej wysokości, w celu osiągnięcia wymaganej energii uderzenia, która wynosi 11 600 J. Natomiast norma ROPS wymagana jest dla wszystkich maszyn samojezdnych o ma- sie powyżej 700 kg (opisanych w ISO 6165), w których znajdować się może siedzący operator [2]. Normy te nie opisują żadnych urazów, jakich może doznawać operator. Mówią jedynie o tym tym, jaka przestrzeń w konstrukcji chroniącej nie może zostać naruszona, by operator był uznawany za bezpiecznego (Rys. 2). Regulacje te nie uwzględniają także żadnych innych zjawisk dynamicznych zachodzących w kopalniach podziemnych w skutek wstrząsów góro- tworu, które również zagrażają życiu i zdrowiu operatorów maszyn górniczych. Jednak zaist-