Urządzenia małej mechanizacji wykorzystywane w systemach wykonywania obudów wyrobisk oraz przezbrajania ścian

Transkrypt

1 WARSZTATY 2007 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie Materiały Warsztatów str Waldemar HAŁAS Fama Spółka z o.o., Gniew Urządzenia małej mechanizacji wykorzystywane w systemach wykonywania obudów wyrobisk oraz przezbrajania ścian Streszczenie Z bogatej oferty produkcyjnej firmy w referacie przedstawiono urządzenie wykorzystywane przy wykonywaniu obudowy podporowo-kotwiowej do przygotowania i podawania hydraulicznie spoiw wiążących za pomocą agregatu pompowego PT oraz przedstawiono system mechanizacji podnoszenia i transportu ciężkich elementów urządzeń górniczych, a zwłaszcza obudów zmechanizowanych, dla skrócenia czasu ich transportu, w czasie przezbrajania ścian o wysokiej koncentracji wydobycia. Referat zilustrowano praktycznie zastosowanymi rozwiązaniami. 1. Wstęp W procesie produkcji kopalni urządzenia małej mechanizacji stanowią istotny element w zakresie: poprawy wydajności, zmniejszenia pracochłonności pracy i jej uciążliwości, zwiększenia bezpieczeństwa pracy. W nowoczesnych technologiach górniczych dąży się praktycznie do mechanizacji wszystkich procesów roboczych tak, aby osiągnąć wymienione powyżej cele, ale często równocześnie podnieść jakość wykonywanej pracy. Firma Fama od wielu już lat dostarcza do kopalń węgla kamiennego urządzenia do małej mechanizacji, przy czym główne rodzaje urządzeń to: wciągniki łańcuchowe przejezdne i nieprzejezdne, modułowe zestawy nośne do transportu ładunków o masie do 23 ton, zestawy transportowe ręczne, wciągarki linowe z napędami ręcznymi i hydraulicznymi, wciągarki linowe elektryczne, kołowroty górnicze, piły taśmowe, wiertarki i wiertnice górnicze z napędem hydraulicznym, zwijarki kabla z napędem hydraulicznym, przekładnie i motoreduktory. Większość urządzeń powstaje przy ścisłej współpracy z doświadczoną kadrą inżynieryjną kopalń oraz przy wykorzystaniu bogatych doświadczeń własnych. 493

2 W. HAŁAS Urządzenia małej mechanizacji wykorzystywane w systemach wykonywania 2. Wykonywanie podsadzki utwardzanej za obudową podporową z materiału budowlanego za pomocą agregatu pompowego PT Wykonanie utwardzonej wykładki z cementowych materiałów budowlanych za odrzwiami obudowy podporowej jest szczególnie istotne dla zapewnienia właściwej współpracy obudowy z górotworem. Wykładka wykonana w sposób właściwy pozwala wyrównać obciążenie działające na obudowę na bardziej równomierne oraz ogranicza rozwarstwienia skał w porównaniu do tradycyjnej wykładki kamiennej stosowanej za obudową. Szczególnie ważnymi miejscami dobrego powiązania za pomocą wykładki utwardzonej z wiążących materiałów budowlanych w górotworze uwarstwionym jest powiązanie stropu i naroży ociosowych z obudową. Przykład rozwiązania sposobu powiązania odrzwi z górotworem (obrysem skał w wyłomie) przedstawiono na rysunkach 1 i 2 w wyrobiskach drążonych w KWK Bogdanka w obudowie podporowo-kotwiowej. Długoletnia współpraca z kopalnią pozwoliła udoskonalić rozwiązania urządzeń do efektywnego wypełniania spoiwem worków rozporowych zakładanych między siatką zgrzewaną, a odrzwiami obudowy. Agregaty pompowe typu PT (rys. 3) są produkowane w dwóch typach: PT-18h wydajność 776 l/h, PT-35h wydajność 4650 l/h. Dane techniczne produkowanych agregatów podano w tabeli 1. Tabela 1. Dane techniczne agregatów pompowych do tłoczenia zapraw i spoiw budowlanych Table 1. Technical data relating to pumping stations used to pump mortars and binding agents Wielkość agregatu Parametry PT-18h PT-35h Typ i wielkość pompy DL 18 DL 35 Obroty obr./min obr./min Wydajność 776 l/h l/h Maks. wysokość tłoczenia woda 50 m 75 m beton 20 m 30 m Maks. wysokość ssania woda 8 m 10 m beton 3 m 4 m Objętość zbiornika 50 l 100 l Ciśnienie zasilania 20 MPa Zapotrzebowanie cieczy 32 l/min Wymagana filtracja cieczy 6µm A 1080 mm 2000 mm B 685 mm 685 mm C ~630 mm ~800 mm E 370 mm 570 mm F 192 mm 352 mm Masa agregatu 148 kg 335 kg 494

3 WARSZTATY 2007 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie Rys. 1. Widok worków rozporowych zabudowanych między odrzwiami obudowy podporowej i siatkami zgrzewanymi wypełnionymi materiałem budowlanym Fig. 1. A view of expanding sacks built-in between frames of a standing suport and the welded mesh-wire lagging filled with building material Rys. 2. Ogólny widok chodnika przyścianowego drążonego w obudowie podporowo kotwiowej w rozstawie odrzwi co 1,2 m z workami rozporowymi w części stropowej wyrobiska Fig. 2. A general view of a roadway in the vicinity of a face driven under application of a standing support combined with roof bolting with frames spaced every 1,2 m and expanding sacks built in the roof area of the working 495

4 W. HAŁAS Urządzenia małej mechanizacji wykorzystywane w systemach wykonywania Rys. 3. Agregat pompowy typu PT Fig. 3. Pumping station of the PT type Agregaty mogą być wykorzystywane do: prac torkretowych, wypełniania pustek za obudową lub pustek poeksploatacyjnych, podawania zapraw za odeskowania czy do pojemników, wypełniania otworów pod kotwie spoiwowe prętowe lub linowe, do prac murarsko-tynkarskich. Charakterystycznymi cechami agregatów są: małe gabaryty pozwalające je lokalizować blisko przodku, własny mieszalnik spoiwa pozwalający przygotować jego wymaganą ilość na miejscu przeznaczenia, hydrauliczny napęd o małym zapotrzebowaniu cieczy, hydrauliczny system podawania mieszaniny podsadzki zapewniający wysoki komfort pracy. Widok agregatu PT-35h w jednym z chodników z wykorzystaniem go do efektywnego wypełnienia worków rozporowych za obudową przedstawiono na rysunkach 4 i

5 WARSZTATY 2007 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie Rys. 4. Agregat pompowy PT-35h Fig. 4. Pumping station of the PT-35h type Rys. 5. Końcówka węża podającego spoiwo zakończona rurą stalową osadzona w zaworze worka rozporowego Fig. 5. Hose nozzle for feeding the binding agent ended with a steel pipe mounted in a valve of the expanding sack 497

6 W. HAŁAS Urządzenia małej mechanizacji wykorzystywane w systemach wykonywania Technologia wypełniania worków rozporowych zapewnia: wysoką jakość wypełnienia pozwalającą dobrze rozcisnąć worek między siatką, a skałą likwidując wszelkie luzy, dużą wydajność i niezawodność nie obniżającą postępu drążonego przodku, pełną kontrolę pracy i przebiegu technologii wypełniania worków spoiwem dzięki bliskiej lokalizacji agregatu pompowego od miejsca wypełniania worków. 3. Urządzenia małej mechanizacji stosowane dla skrócenia czasu przezbrajania wyposażenia wysokowydajnych kompleksów ścianowych Skrócenie czasu przezbrajania wyposażenia wysokowydajnych ścian węglowych w chwili obecnej staje się jednym z istotnych zagadnień procesu technologicznego wydobycia węgla. Obok podstawowych czynników wpływających na czas i pracochłonność likwidacji ścian, do których należy zaliczyć rozwiązania o charakterze technologicznym i organizacyjnym, niezwykłe znaczenie ma transport elementów wyposażenia ściany. Skrócenie transportu wyposażenia ściany możliwe jest przez: mechanizację podnoszenia i opuszczania ciężkich elementów zarówno w miejscu rabunku sekcji obudowy zmechanizowanej, jak i w miejscu jej zabudowy, transport elementów wyposażenia ściany w postaci całych zestawów skracający znaczenie ich demontaż i montaż, budowę uniwersalnych komór przeglądowo remontowych wyposażanych w urządzenia podnoszące samojezdne pracujące na dwóch równoległych szynach jezdnych w układzie pojedynczym, podwójnym i poczwórnym. Wśród wielu urządzeń produkowanych dla poprawy transportu należy wymienić: modułowe zestawy nośne typu MZN-240, kompatybilne ze wszystkimi urządzeniami ciągnącymi i hamującymi stosowanymi w kopalni, umożliwią przemieszczanie sekcji zmechanizowanych (obudów górniczych) w całości po istniejących podwieszonych szynach transportowych. Przy pomocy tego zestawu można przemieszczać równocześnie dwie sekcje lub inne dwa elementy o ile ich łączna masa nie przekracza 23 tony. wciągniki hydrauliczne przejezdne typ WPT-3,0h umożliwiające podnoszenie i przemieszczanie ładunków o masie do 3 t, które mogą być stosowane do konfiguracji omówionego wyżej zestawu modułowego i ściśle z nim współpracować. Z tych wciągników można tworzyć linie transportowe o dowolnej długości. wciągniki hydrauliczne typ WPH służące do podnoszenia i samodzielnego przemieszczania ładunków do szerokiego zastosowania np. w komorach montażowych, warsztatach naprawczych, przodkach i innych miejscach uciążliwej pracy i dużego zagrożenia. Przykładowy widok sposobu transportu wyposażenia ściany modułowym zestawem nośnym przedstawiono na rysunkach 6 do 9. Modułowe zestawy transportowe produkowane są o udźwigach 45 kn, 60 kn, 90 kn, 115 kn, 175 kn, 230 kn. W komorach montażowych i demontażowych wyposażenia ścianowego szerokie zastosowanie znajdują wciągniki hydrauliczne typu WPH, które mają możliwość podnoszenia i samodzielnego przemieszczania się z zamocowanym ładunkiem i bez ładunku. Jeszcze do niedawna w tradycyjnych komorach montażowych i demontażowych wyciągniki jezdne pracowały na specjalnej sztywnej konstrukcji jezdnej wykonanej z ciężkich dwuteowników (rys. 10, 12), podczas gdy najnowsze rozwiązania (rys. 11, 13) pozwalają na pracę wyciągników na typowych szynach jezdnych używanych do transportu podwieszanego. 498

7 WARSZTATY 2007 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie Rys. 6. Sposób podwieszenia tylnej części sekcji obudowy zmechanizowanej Fig. 6. Method of suspension of a rear part of the powered roof support unit Rys. 7. Transport sekcji obudowy zmechanizowanej za pomocą zestawu nośnego MZN-240 Fig. 7. Method of fastening of a cross-beam to the fore part of a canopy of the powered roof support 499

8 W. HAŁAS Urządzenia małej mechanizacji wykorzystywane w systemach wykonywania Rys. 8. Sposób zamocowania trawersy do przedniej części stropnicy obudowy zmechanizowanej Fig. 8. Transportation of a unit of the powered roof support with the aid of the MZN-240 handling equipment Rys. 9. Sposób transportu zespołu przenośnika ścianowego zgrzebłowego Fig. 9. Method for transportation of a unit of an armoured face conveyor 500

9 WARSZTATY 2007 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie Tabela 2. Wersje modułowych zestawów nośnych Table 2. Versions of modular sets of the handling equipment L.p. Schemat Nazwa 1. MZN-240 (wersja 45 kn) 2. MZN-240 (wersja 60 kn) 3. MZN-240 (wersja 90 kn) 4. MZN-240 (wersja 115 kn) 5. MZN-240 (wersja 175 kn) 6. MZN-240 (wersja 230 kn) 501

10 W. HAŁAS Urządzenia małej mechanizacji wykorzystywane w systemach wykonywania Rys. 10. Komora montażowa z sztywna konstrukcją jedni z dwuteowników 300 Fig. 10. Assembly stable with a rigid runway made from double-tee bars 300 Rys. 11. Komora demontażowa z wciągnikami zawieszonymi na standardowej szynie jezdnej kolejki podwieszanej Fig. 11. Disassembly stable with hoists suspended on a standard running rail of the monorail 502

11 WARSZTATY 2007 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie Rys. 12. Wciągniki samojezdne na ramie z I300 Fig. 12. Self-traveling hoists on a frame made from I bars 300 Rys. 13. Wciągniki samojezdne na standardowej szynie jezdnej Fig. 13. Self-traveling hoists on a standard running rail 503

12 W. HAŁAS Urządzenia małej mechanizacji wykorzystywane w systemach wykonywania Nowoczesne rozwiązania sterowania hydraulicznego pozwalają łączyć z sobą wciągniki tak, aby mogły one pracować równolegle w układzie: pojedynczym każdy, wciągnik przemieszcza się i pracuje niezależnie, podwójnym, dwa wciągniki na jednej szynie jezdnej przesuwają się równocześnie lub każdy niezależnie, poczwórnym, przemieszczanie wszystkich wciągników po szynie odbywa się równocześnie, przy czym wciągniki w parach pracują na dwóch podwieszonych typowych szynach jezdnych stosowanych powszechnie w transporcie podwieszanym w kopalniach. Typoszereg produkowanych wciągników hydraulicznych typu WPH o udźwigu 250 kn, 300 kn, 500 kn, 600 kn, 800 kn, 1000 kn (10 T) ma szerokie zastosowanie w górnictwie i przemyśle, przyspieszając i upraszczając transport ciężkich elementów maszyn i urządzeń obudowy. 4. Podsumowanie 1. Mechanizacja procesów roboczych w kopalniach węgla kamiennego w chwili obecnej nie tylko dotyczy urabiania węgla i jego odstawy, ale również wszystkich innych procesów związanych z drążeniem chodników, wykonywaniem obudowy, transportem maszyn i urządzeń. 2. Mechanizacja hydraulicznego podawania spoiw budowlanych do worków budowanych między obudową a siatką zgrzewaną za pomocą agregatu pompowego PT-35h pozwala poprawić parametry współpracy obudowy z górotworem i nie zmniejsza postępu prowadzonych robót. 3. Modułowe zestawy nośne typu MZN-240 kompatybilne ze wszystkimi urządzeniami ciągnącymi i hamującymi stosowanymi w kopalni, wykorzystywane przy transporcie wyposażenia ściany, pozwalają transportować całe zestawy obudów mechanizowanych i zestawy rynien przenośników zgrzebłowych, doprowadzając w efekcie do skrócenia czasu potrzebnego na przezbrojenie ścian. 4. Samojezdne wciągniki hydrauliczne, pracujące jako pojedyncze lub łączone w zestawy podwójne (jedna para) lub poczwórne (dwie pary), z których każda pracuje na niezależnej standardowej szynie jezdnej kolejki podwieszanej, mogą być wykorzystywane w komorach montażowych lub demontażowych. Labour saving devices used in systems designed for setting of supports in workings and for reequipment of faces The Company offers a wide range of products. However, the paper presents only devices applicable when setting the standing support combined with roof bolting, when preparing and supplying the hydraulic binding agents with the aid of the PT pumping station. A system designed to mechanize lifting and transportation of heavy elements of mining machinery, especially of powered roof supports, has been also described. Its task is to shorten the transportation of these elements during the reequipment of faces characterized by high concentration of extraction. Solutions finding practical applications are also presented in the paper. Przekazano: 1 kwietnia 2007 r. 504