NTIT_Zymelka

187

GRZEGORZ ŻYMEŁ� *

Sposób uzyskania dozowanego zraszania na przenośnikach taśmowych

Słowa kluczowe

tama wentylacyjna – bateria zraszająca – zraszanie – zawór

Streszczenie

W artykule przedstawiono metodę opracowaną przez autora publikacji dotyczącą prowadzenia zraszania transportowane-

go węgla w celu redukcji poziomu pyłu węglowego w powietrzu kopalnianym. W szczególności zaprezentowano opracowane

rozwiązanie od strony technicznej, kładąc nacisk na możliwości wykorzystania opracowanej metody w praktyce.

Dozowane zraszanie na przenośniku taśmowym zostało osiągnięte w następujący sposób: przygotowano dodatkowy uchwyt

górny z rolek, w którym środkową rolkę ø530×108 mm zastąpiono czterema łożyskami z tego typu rolki. W osi taśmy zabudo-

wany został „pistolet” (zawór) do zasilania stojaka SHC. Do pistoletu doprowadzono wężem ø10 wodę z hydrantu, którą drugi

wąż doprowadza do baterii zraszającej. Niezależnie od tego, czy taśma jest w ruchu czy też nie, pistolet jest w stanie zamkniętym,

woda nie dopływa do baterii. W momencie, kiedy taśmą jest transportowany urobek, obciążona jego ciężarem taśma powoduje

obniżenie się odcinka uchwytu z czterema łożyskami, zaś zabudowany pomiędzy nimi element dociskający naciska na „pistolet”

i otwiera przepływ wody.

Ten prosty sposób włączania i wyłączania baterii zraszających w miejscach, w których brak stałej obsługi, zapewnia skute-

czne (sekwencyjne) zraszanie urobku, eliminuje niepotrzebne działanie baterii w momencie, kiedy taśma jest pusta.

1. Charakterystyka odstawy w kopalni KWK Rydułtowy-Anna

Podczas procesu technologicznego transportu urobku w podziemiach kopalń węgla kamiennego przy równo-

cześnie intensywnym przewietrzaniu, koniecznym do zwalczania zagrożenia metanowego i utrzymaniu odpowied-

nich warunków klimatycznych, Kompania Węglowa S.A. oddział KWK „Rydułtowy-Anna” zmuszony jest do rozwią-

zywania problemu, jakim jest efektywne i bezpieczne prowadzenie eksploatacji górniczej. Odstawa urobku w KWK

„Rydułtowy-Anna” Ruch I „Rydułtowy” realizowana jest za pomocą 18 przenośników taśmowych transportujących

urobek do zbiornika węgla usytuowanego w przekopie odstawy urobku nad poziomem 800. Pierwszy przenośnik

taśmowy typu T-3 Nowomag 1400 jest najważniejszy w tym ciągu, gdyż przez niego transportowane jest całe wydobycie

* Kompania Węglowa S.A., Oddział KWK „Rydułtowy-Anna”, Rydułtowy

e-mail: g.zymelka@kwsa.pl

188

Żymełka G.: Sposób uzyskania dozowanego zraszania na przenośnikach taśmowych

z Ruchu I do zbiornika. Przenośnik ten wyposażony jest w taśmę typu GTP – 1600/1400-2-I-4 z �rmy „F� Stomil

Wolbrom”. Pozostałe dane charakteryzujące urządzenie przedstawiają się następująco:

– zainstalowana moc przenośnika – 450kW,

– prędkość obrotowa przenoszona jest za pomocą dwóch przekładni kątowo-planetarnych typu KPL-15,

– prędkość robocza przenośnika wynosi 2,43m/s.

Kopalnia stosuje na przenośnikach taśmowych połączenia klejone na zimno metodą „TIP-TOP-STAHLGRUBER”

oraz połączenia mechaniczne typu Flexco-Rivet, a także Mato, jednak połączenia klejone charakteryzują się większą

wytrzymałością niż połączenia mechaniczne i pozytywnie wpływają na zabudowane zgarniacze typu „Hosch” o odpo-

wiednim kącie natarcia. Oddział odstawy głównej stosuje różnego rodzaju taśmy. Przenośnik taśmowy T-14 Nowomag

1200 został wyposażony w taśmę GTP-1600/1200-2-I-4. Zakup został podyktowany względami eksploatacyjnymi

wymuszającymi konieczność zakupu taśmy w celu uzupełnienia pętlicowego zasobnika taśmy. Ostatecznie została za-

kupiona taśma o tej samej grubości i wytrzymałości 1600 kN/m z �rmy „ZGG Bytom” oraz ta sama ilość przekładek.

Wartym podkreślenia jest fakt, iż przy łączeniu mechanicznym i klejonym taśmy te inaczej pracują (w połączeniach

mechanicznych – wyrywane są pojedyncze elementy – blachy, natomiast w połączeniach klejonych pojawiają się ro-

zwarstwiane przekładki, jak i powstają pęcherze powietrza). W efekcie intensywnego procesu transportowego połączenia

te skracają swoją wartość eksploatacyjną. Przyczyną powstających problemów z eksploatacją przenośników okazały

się być zainstalowane bębny napędowe, bęben zwrotny i wysypowy, których średnica winna przekraczać 1000 mm.

Tymczasem zainstalowane w kopalni miały średnicę – 630 mm. Zakup odpowiedniej taśmy wiąże się z poważnym wy-

datkiem. W efekcie prowadzonych napraw i remontów rozwiązano problem przez wydłużenie połączenia klejonego

(wydłużono zamek i wycięto jedną przekładkę na -1).

Odstawę w kopalni podzielić można na dwa rejony wydobywcze: Rejon I – 6 przenośników taśmowych, tworząc

ciąg technologiczny o łącznej długości 3388 m, na który składają się następujące typy przenośników (rys. 1):

– T-5 Mifama 1200, T-6, T-7 Gwarek 1200,

– T-8 Mifama 1200,

– T-9, T-10 Gwarek 1000.

Rejon II – 11 przenośników taśmowych tworzących ciąg technologiczny o łącznej długości 4629 m, w szczegól-

ności (rys. 1):

– T-4 Nowomag 1400,

– T-11 Mifama 1200,

– T-12 Gwarek 1200, T-13 Nowomag 1200,

– T-14 Nowomag 1200,

– T-14a Gwarek 1200,

– T-15 Nowomag 1200,

– T-16 Gwarek 1200,

– T-17 Gwarek 1200, T-18 Gwarek 1200,

– T-19 Gwarek 1200 i jeden przenośnik zgrzebłowy typu R-3 „Rydułtowy” 2001.

Ostatni z przenośników zabudowany został z uwagi na wykonywany transport kolejką spągową typu KSZS

900 pochylnią odstawczą 1000 C. Nad przenośnikiem R-3 Rydułtowy 2001 zostały zabudowane szyny ww. kolejki

spągowej. Przenośnik, o którym mowa, wyposażono w łańcuch ø30×108 i moc 90 kW, gdzie prędkość łańcucha wy-

nosi 1,5 m/s. Wspomniane wcześniej przenośniki transportują urobek z oddziałów przygotowawczych i wydobyw-

czych do zbiornika urobku. Pod zbiornikiem natomiast istnieje możliwość transportu urobku na stację załadowczą

SZ-5 usytuowaną w przekopie wschodnim I (poziom 800) do wozów urobkowych za pomocą przenośnika

zgrzebłowego oraz przenośnika taśmowego lub bezpośrednio do zbiornika odmiarowego skipu. Całkowita długość

odstawy głównej Ruchu I wynosi 9430 m. Model odstawy jest konsekwencją szeroko rozumianej sztuki górniczej

oraz prowadzenia eksploatacji podpoziomowej do głębokości 1200 m. Szyb wydobywczy Leon II znajduje się na

poziomie 800 m.

190

Żymełka G.: Sposób uzyskania dozowanego zraszania na przenośnikach taśmowych

2. Ograniczenia i trudności odstawy węgla w kopalni KWK „Rydułtowy-Anna”

Utrzymanie odstawy głównej w ciągłym ruchu utrudnione jest z uwagi na uwarunkowania górniczo-geologiczne.

Na przenośniku taśmowym (T-18 Gwarek 1200) zabudowano system telewizji przemysłowej z kamerą usytuowaną

na przesypie. Działania te poprawiają bezpieczeństwo poprzez ograniczenie w tym wyrobisku ilości zatrudnionej

załogi, natomiast wydłużają czas usuwania zaistniałej awarii (np. zator na przesypie).

Problem odpowiedniego przewietrzania wyrobisk rozwiązywany poprzez stawianie przegród wentylacyjnych

posiada długą historię. W rejonach lokalizacji przenośnika taśmowego T-10 Gwarek 1000 w pokładzie 703/1

pojawiła się konieczność posadowienia tamy wentylacyjnej w celu odpowiedniego przewietrzania ściany. Zbudowa-

na tama wentylacyjna (rys. 1), usytuowana jest w miejscu, gdzie na skutek znacznej ilości transportowanego urobku

i znacznych prędkości powietrza okresowo dochodzi do przekroczenia najwyższych dopuszczalnych stężeń pyłu

w powietrzu. Generalnie, wielkość zapylenia pyłami szkodliwymi stwierdzona pomiarami nie przekracza kategorii

„a” zagrożenia działaniem pyłów szkodliwych dla zdrowia. Sporadycznie występują przypadki zaklasy�kowania

zagrożenia do kategorii „b”, przy zawartości wolnej krystalicznej krzemionki w przedziale od 2÷10%. Prędkość

powietrza „przeciąganego” przez szczeliny w tamie i wokół taśmy z urobkiem jest tak duża, że powoduje znaczne

zapylenie. Załoga tych stanowisk wyposażona jest w �ltrujące środki ochrony indywidualnej układu oddechowego

oraz stosuje ochronę oczu podczas czyszczenia tego stanowiska pracy. Dla zredukowania tego zagrożenia kopalnia

„Rydułtowy Anna” zastosowała w rejonie tam wentylacyjnych układ z taśmą bierną.

3. Zaproponowane rozwiązanie sytuacji problemowej

Zasadniczą treścią artykułu stała się propozycja autorskiego sposobu ograniczenia zapylenia powietrza kopalnia-

nego poprzez zastosowanie instalacji zraszających urobek przy pomocy wody podawanej z baterii zraszających.

Zgodnie z DTR przenośników baterie montowane są w miejscach przesypów i w tunelach wentylacyjnych. Pro�lak-

tyka stosowana w kopalniach zmierzająca do ograniczenia zapylenia zwykle polega za wykonywaniu specjalnych

tuneli pyłochłonnych oraz innych urządzeń stosowanych w tym zakresie. Faktem staje się jednak, że nie we wszyst-

kich warunkach można łatwo zabudować wspomniane instalacje, a ponadto nie zawsze skutecznie ograniczają one

zapylenie. Stosowanie zraszania w tych miejscach, w których nie ma stałej obsługi powoduje, że baterie zraszające są

Rysunek 2. Schemat dozowanego zraszania na przenośniku taśmowym – część 1

Figure 2. �e scheme of scraper proportion spraying – part 1

191

Krakowska Konferencja Młodych Uczonych 2008

czynne niezależnie od tego, czy taśma jest w ruchu i czy transportowany jest nią urobek. Powoduje to powstawanie

lokalnych rozlewisk wody, co z kolei utrudnia transport przez tamy. Aby zapobiec pracy baterii zraszających w okre-

sach postoju przenośnika lub wtedy, gdy taśma jest nieobciążona (pusta), zaproponowano rozwiązanie gwarantujące

włączenie baterii zraszających tylko wtedy, gdy taśmą jest transportowany urobek. Dozowane zraszanie zostało

osiągnięte poprzez wykonanie dodatkowego uchwytu konstrukcji górnej z krążnikami, w którym środkowy krążnik

(ø108×530 mm) zastąpiono czterema łożyskami (rys. 2, rys. 3). W osi taśmy zabudowany został „pistolet SHR”

(zawór) do zasilania stojaka SHC. Do „pistoletu SHR” doprowadzono wężem ø10 wodę z hydrantu, którą drugi

wąż doprowadza do baterii zraszającej. W stanie normalnym, niezależnie od tego, czy taśma jest w ruchu czy też

nie, „pistolet SHR” jest w stanie zamkniętym, woda nie dopływa do baterii. W momencie, kiedy taśmą jest trans-

portowany urobek, obciążona jego ciężarem taśma powoduje obniżenie się odcinka uchwytu z czterema łożyskami,

zaś zabudowany pomiędzy nimi element dociskający powoduje nacisk na „pistolet” i otwiera przepływ wody. Ten

prosty sposób włączania i wyłączania baterii zraszających w miejscach, w których brakuje stałej obsługi, zapewnia

skuteczne (sekwencyjne) zraszanie urobku, ogranicza lotność drobin pyłu i eliminuje niepotrzebne działanie baterii

w momencie, kiedy nastąpiła przerwa technologiczna w transporcie urobku.

Podsumowanie

Przeprowadzone eksperymenty pozwoliły wyciągnąć następujące wnioski:

1. Na jednym przenośniku taśmowym powinno stosować się jeden rodzaj taśmy, co w znaczny sposób ułatwi

pracę pracownikom dozoru technicznego;

2. Zabudowa wykonanego urządzenia nie posiadała stosownego dopuszczenia (certy�katów zgodności). Osta-

tecznie jednak w porozumieniu z konstruktorem przenośnika taśmowego typu Gwarek 1000 otrzymano

zgodę na zabudowę dodatkowego uchwytu konstrukcji górnej przenośnika i założenie łożysk z krążnika

(ø108×380), a następnie podłączenia zraszania;

3. Zabudowanie zraszania sekwencyjnego zdało egzamin, chociaż błędem było umieszczenie łożysk na osi

krążnika bez jego płaszcza. Obecnie urządzenie jest modernizowane tak, aby można było wykonać krążnik,

który po ciężarem pełnej taśmy uruchamiał będzie zraszanie;

Rysunek 3. Schemat dozowanego zraszania na przenośniku taśmowym – część 2

Figure 3. �e scheme of scraper proportion spraying – part 2

192

Żymełka G.: Sposób uzyskania dozowanego zraszania na przenośnikach taśmowych

4. Doświadczenia zebrane przez pracowników kopalni „Rydułtowy-Anna” Ruch I z eksploatacji dozowanego

zraszania zabudowanego w tamie wentylacyjnej mogą być szczególnie cenne dla konstruktorów �rm oferują-

cych swoje przenośniki taśmowe w kopalniach podziemnych węgla kamiennego.

Literatura

[1] Antoniak J.:

Przenośniki taśmowe. Wprowadzenie do teorii i obliczenia, Politechnika Śląska, Gliwice 2004.

[2] Korman J.:

Górnictwo, Wydawnictwo Śląsk, 1975.

[3] Fronczek R.:

Aerologia Górnicza, Politechnika Śląska, Gliwice 2005.

[4] Fronczek R.:

Zwalczanie zagrożenia metanowego w kopalniach węgla kamiennego, Politechnika Śląska, Gliwice 2005.

[5] Żymełka G.:

Informacje o przenośnikach zabudowanych na odstawie głównej oddział G� KWK „Rydułtowy-Anna”

Ruch I, Materiały niepublikowane.

Method of to Get the Scraper Proportion Spraying

Keywords

bra�ice – dew ba�ery – spraying – valve

Abstract

Paper shows method elaborated by Authors concerning spraying carried coal aiming to reduce the coal’s powder in ventila-

tion. In details the technical aspects of an experiment were presented especially stressing its practical implementation.

Proportion spraying became achieving by preparation upper grip from rollers. Central roller ø530×108 mm is replacing by

four bearings. In the axis of the scraper is building valve to supply column of SHC. To valve is delivering water from hydrant. In

normal state independently of scarpers’s movements, valve is closed. When mining is transport by the scarper, a load cause fall

of grip section with four bearings and valve is opening of water �ow. �at easily method switch on and switch oﬀ of valve don’t

need a maintain. �at is eﬃciently method of mining spraying and the scarper spraying only work when is mining.

GRZEGORZ ŻYMEŁ�