SYSTEMATYKA SPOSOBÓW URABIANIA SKAŁ.
Warunki geologiczno-górnicze: sposób zalegania (podz, odkrywkowe), rodzaj złoża( żyła, pokład, soczewka, gniazdo), rodzaj kopaliny i jej właściwości fizyczne, mechaniczne, sąsiedztwo otaczających skał (ciśnienie górotworu), zagrożenia (wodne, pyłowe, gazowe, pożarowe).
Warunki techniczne: założona wydajność, rodzaj maszyn i urządzeń z uwagi na warunki górniczo-geologiczne i stan techniki, ochrona środowiska.
Warunki ekonomiczne: rentowność przedsiębiorstwa.
Rodzaj eksploatowanych w Polsce surowców mineralnych: miedź, cynk, ołów, węgiel kam i brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny, sól kamienna, siarka rodzima, mat. budowlane i ozdobne.
Sposoby urabiania skał o znaczeniu gospodarczym: miedź, cynk, ołów, brunatny, sól kamienna, siarka rodzima.
KLASYFIKACJA SKAŁ pod względem urabialności: właściwości fizyczne min zależą od struktury, rodzaju wiązań i składu chemicznego. Uwzględnienie kilku parametrów dla określenia własności skał pod kątem urabialności różnymi metodami (met. mechaniczne)
1. Barwa minerału: achromatyczna, idiochromatyczna, alochromatyczna, pseudochromatyczna.
2. Połysk minerału: metaliczny, półmetaliczny, diametaliczny, szklisty.
3. Twardość minerału- jest to opór jaki stawia minerał sile mechanicznej starającej się naruszyć jego powierzchnię (zarysować)
4. Łupliwość- jest to podatność na pękanie wzdłuż określonych płaszczyzn krystalograficznych lub zmiany objętości powstałe wskutek różnic temperatur: doskonała, dokładna, niewyraźna, wyraźna, bardzo niewyraźna.
5. Gęstość rzeczywista i pozorna- stosunek masy do objętości (bez porów, z porami)
6. Ciepło właściwe- ilość ciepłą potrzebna do ogrzania 1 kg. substancji o 10
7. Mrozoodporność
8. Przewodność cieplna- przemieszczanie energii cieplnej w minerale ogrzanym nierównomiernie: diatermiczne, adiatermiczne.
9. Porowatość- stos objętości wszystkich wolnych przestrzeni w skale do jej objętości
10. Przepuszczalność- zdolność skał porowatych do przepuszczania cieczy lub gazów przy różnicy ciśnienia
11. Wytrzymałość na ściskanie, rozmywanie, ścinanie, zginanie.
12. Ścieralność
13. Rozmywalność- rozpad pod wpływem wody: rozpad koloidalny, rozpuszczanie, rozpad gruby
14. Zwięzłość- opór jaki stawia skała sile starającej się ją zniszczyć przez zmiażdżenie
15. Urabialność- jest to podatność skały na oddziele odruchów skalnych od calizny. Miarą urabialności jest odporność skały na oddzielenie odruchów skalnych od calizny. Jest też ilość pracy potrzebnej do rozdrobnienia pewnej objętości skały, a praca zależy od rodzaju zastosowanego narzędzia. Urabialność zależy od właściwości fizycznych założonych, głównie od ciśnienia górotworu i zawilgocenia. Najczęściej stosowanym wskaźnikiem urabialności jest: współczynnik zwięzłości f i energetyczny wskaźnik urabialności.
Klasyfikacja sposobów urabiania:
- mechaniczne: statyczne (nożami f=6, krążkami f=4-18, hydrauliczne), dynamiczne (udarowe małośrednicowe, wybuchowe, imp. hydraulicznym)
- termiczne: statyczne (ogniowe-palniki, plazmowe-plazmotron), dynamiczne (detonacja)
- elektryczne statyczne (temperatura)
- elektryczne kombinowane (pole elektromagnetyczne)
- metody kombinowane (mechaniczno termiczne, mech-elektryczne)
Maszyny do wybierania: do urabiania, ładowania, obudowy.
Podział na maszyny: górnictwa odkrywkowego, górn. podziemnego. Podział maszyn przodkowych ze wzg. na: 1)miejsce pracy (-ścianowe, -chodnikowe, -szybowe); 2)Rodzaj realizowanej operacji (-urabiające, -ładujące, -budujące, -transportujące, -pomocnicze); 3)Rodzaj podwozia (-stacjonarne, -samojezdne); 4)Rodzaj napędu (-elektryczne, -pneumatyczne, -hydrauliczne, -spalinowe); 5)Ilość manipulatorów wykonawczych (-pojedyncze, -wielokrotne).
Rodzaje operacji górniczych. 1)Oper. urabiania-operacja górnicza polegająca na oddzieleniu cząstek skały od calizny. W wyniku realizacji-produkt nazywamy urobkiem. 2)Oper. ładowania-realizacja czynności: - zaczerpywania urobku; -podniesienia urobku na wys. środków transp.; -przemieszczenie urobku w poziomie w kierunku środków transp.; -wysypania urobku do środków transport. 3)Oper. odstawy-przemieszczenie urobku z przodka górnicz. do miejsca w którym znajdują się główne środki transp. poziomego, transport dzielimy na: -odstawę; -poziomy; -pionowy. 4)Oper. obudowy-zabezpieczenie nowo wybranej przestrzeni w taki sposób aby w niej mogli się poruszać bezpiecznie ludzie i maszyny. 5)Oper. pomocnicza-wspomaganie procesu wydobywczego.
Urabialność-opór jaki stawia skała przy oddzielaniu poszczególnych części od całości znanymi metodami górniczymi. Isntnieja 3 metody urabiania mechanicznego za pomocą maszyn skrawalniczych:
a)skośne ,b) w płaszcz. prostopadłej do spągu c)w płaszcz. Równoległej do spągu
WIERTARKI:
Wiercenie: obrotowe, udarowe, obrotowo-udarowe.
Mechaniczna prędkość wiercenia- prędkość z jaką wykonuje się otwór
Sposób wiercenia:
- udarowe: docisk statyczny, udar (siła dynamiczna) i co jakiś czas następuje obrót .Pneumatyczne (silnik tłokowy; zaworowe, suwakowe), hydrauliczne (s tłokowy; przymusowe, tłokiem, zmianami ciśnienia), elektryczne (s selenoidowy), elektryczno-pneumatyczne, spalinowe; przeznaczone do wiercenia otworów w skałach trudno urabialnych RYS!!!!!!!!
obrotowe:aby obracać wiertłem i naciskiem skrawac poszczegolne wióry.Za pomocą narzędzi skrawających lub na podst.gryzów ale na dyzych głębokościach. Pneumatyczne, hydrauliczne, elektryczne; przeznaczone do wiercenia otworów w skałach łatwo urabialnych (węgiel) V= r*ω
RYS!!!!!!!!!
- obrotowo-udarowe; nastepuje obrót a co jakis czas udar, w skałach średnio urabialnych (rudy).RYS!!!!!!!!!
Skład maszyny: napęd (silnik, reduktor, pompy, przekładnia), elementy robocze (manipulatory).
Wiercenie udarowe (uderzenie + obrót), koronka; Fo-osiowa siła docisku (działa cały czas); F=Fo±FD; FD-siła dynamiczna (zmienna w czasie); + obrót dłuta wokół własnej osi; M-moment przerywany. Stosuje się dla skał twardych o dużej zwięzłości, podstaw. działanie → odbijające, najmniej tępią się narzędzia, małe postępy wier. Wiertakrka udarowa sklada się:korpus, cylinder w którym znajduje się tłok (bjiak).żerdź wiertnicza ,uchwyt(smarownica ,zawór odcinający)rura służaca do przedmuchu, płuczenie (płuczka),odssysanie
Wiercenie obrotowe –raczek, stosowane dla skał o małej zwięzłości i niedużej ścierności (węgiel, łupek), największa wydajność wiercenia np. 2m/min, zużycie większe. M-ciągły moment obrotowy
Wiercenie obrotowo-udarowe- koronka do skał średnio-zwięzłych (rudy cynku, ołowiu, miedzi) l m/min
Smarowanie- smarownice zabudowane do młotka, wlewany olej do młotka co jakiś czas, smarowanie iniektorem na przewodzie.
Sposoby usuwania zwiercin: 1)pod własnym ciężarem; 2)przedmuch powietrza: a)zwykły b)wzmocniony; 3)płuczka wodna; 4)odsysanie zwiercin; 5)kombinowany płuczka wodno-powietrzna
Podział wiertarek ze wzgl. na ciężar: ręczna –lekkie do 20 kg; -średnie 30-35 kg; -ciężkie>35kg
Wiertarki lekkie mają uchwyt: - obrotowa: 2 uchwyty; -udarowa: 1 uchwyt
Podpory, pomosty – Stosuje się aby uzysakac większą siełe docisku. Może być stosowana w pionie lub poziomie. Urządzenia podtrzymujące wiertarki i dociskające je do calizny, najczęściej pneumatyczne, stosowane przy wiertarkach udarowym i udar-obr. Manipulator- urządzenie pozwalające operować wiertarką, składa się z prowadnika po którym przemieszcza się wiertarka, ma on 7 ruchów. Zalety mocowania wiertarek: zwiększenie efektywności procesu wiercenia, większa prędkość wiercenia, brak przenoszenia wibracji na obsługę .Stosuje się 2 rodzaje przekładnii:a)wiertarki elektryczne-przekładnia o uzębieniu wew.(zaleta jest koszt wyk i prostota: wada jest ze osie obrotu przesuwaja się ,jednak sa łożyskowane)
Budowa wiertarki obrotowej elektrycznej:
- silnik napędowy: silnik powietrzny obracaja się z prędk. 2000 obr/min a wiertło z prędk. 500/600 obr/min. Taką redukcję otrzymujemy przez zastosowanie przekładni, lub silnik asynchroniczny – uzwojenia silnika są zdalnie sterowane, uzwoj. zostaje podłączone pośrednio włączając przewodnikiem o stałym napięciu (obwód zdalnego sterowania) i samoczynnie następuje włączenie silnika ale poza przodkiem. Daje nam to brak iskrzenia,
- wrzeciono
- przekładnia, to np. dwa koła zębate o różnej średnicy. Koło mniejsze obraca się szybciej i powoduje ruch koła większego które zaczyna obracać się z mniejszą prędk. (niski koszt, proste-niezawodne, nieosiowe)
Lub obiegowe (poosiowe, drogie, duże przełożenie)
Wiertła:
a)wiertło dzielone: składa się z żerdzi wiertn. i końcówki czyli koronki, raczek (w wierc. obrotowym); b)wiertło monolityczne –wykonane z całości. Przy wierceniu udarowym żerdź wiertnicza może być główką sześciokątną. Wiercenie z nawojem śrubowym przy wierceniu obrotowym
Wozy wiertnicze – na podw. samojezdnych dla zapewnienia siły docisku dla wiertarek i przejęcie ciężaru od nich. Dzielą się na :a)grupa samojezdnych wozów wiertcących b) grupa samojezdnych wozów kotwiących(SWK)c)manipilatory.
Budowa SWW :podwozie- może być: gasiennicowe, oponowe .Musi zapewniac aby maszyna dojechala wszedzie i powinna poruszac się w dowolne kierunki,musi mieć mozliwosc manewru.wada podwozii gasiennicowych jest to ze nie pozwalaja uzyskac predk. manewrowych. Nadwozie-wszystko co jest zwiazane z procesem wiercenia i napedu na podwozie-a)naped na en. elektryczna b)napęd mieszany (najczesciej stosowany)np. pneumatyczno -hydrauliczny.
Bęben,stosowane sa jeden lub dwa manipulatory bo nie może być przestojów w pracy,jak jeden pracuje to drugi jest przygotowywany.
Mogą być(SWW i SWK): -jednoramionowe; -dwuramionowe; -trójramionowe. Na każdym ramieniu umocowana jest wiertarka, ramię ma wiele punktów swobody i zapewnia dowolne ustawienie wzgl. przodka, można wiercić pod dowolnym kątem.
Wozy są wielonapędowe, wąskoprzodkowe. Napęd elektryczny lub mieszany (napęd spalinowy, manewry- spaliny, wiercenie- elektryka lub pniu). Wóz ma spowodować zwiększenie wydajności pracy.
Budowa SWK: naped elektrohydrauliczny, usuwanie zwiercin odbywa się przez odsysanie,w przypadku wyrobisk korytarzowych nie zachodzi potrzeba urabiania MW a)podwozie gąsiennicowe,b)napęd hydauliczny,c)wysięgnik
Rama prowadnicza związana przegubowo z wysięgnikiem – siłownik z przegubem podwójnym, wykonuje ruch wzgl. wysięgnika (obraca się w płaszczyźnie poziomej i pionowej, wydłuża się). Wiertarka ma silnik, jeśli w kadłubie wykonana nakrętka – wiertarka nakręca się na śrubę znajdującą się w ramie prow. (można też siłownikiem, kołem zębatym). Siłownik: cylinder wewn. tłok zakończony tłoczyskiem.
Ładowanie:
usuwanie zwiercin, łączy transport z urabianiem, zapewnia ciągłość technologiczną.
Cele ład wąskoprzodkowych: skrócenie do min. czasu ładowania, maxymalizacja procesu łądowania.
Kryteria doboru ładowarki- wydajność, szybkość drążenia, gabaryty,rodzaj energii jaki mamy w wyrobisku, nachylenie wyrobiska, zagrożenia zwiazane z samotoczeniem się maszyn, rodzaj napędu, zasady bezpieczeństwa, nacisk na spąg ,przekrój wyrobiska.
Nachylenie wyrobisk: ładowarki zgarniakowe +/-25 ładowarki na gąsiennicach +/-15, na kołach +/-4
Podział ze wzg. na miejsce przeznaczenia: -wąsko przodkowe (chodnikowa) –szerokie przodkowe (ścianowa) –szybowe przodkowe (niestosowane w formie samodz. jednostek). Ze wzg. na sposób zaczerpywania urobku: -nagarniające, (łapowe, żerdziowe, zgrzebłowe, zgarniakowa); -zaczerpujące (-łyżkowe: zasięrzutne, bocznie wysypujące; -łopatowe). Ze wzg. na sposób wysypywania urobku: -zasobnikowe, -podawarkowe, -bezpodawarkowe. Ze wzgl na rodzaj energi: napęd elektryczny, pneumatyczny, elektro-hudrauliczny.
Ładow. łyżkowa bocznie sypiąca,; (wysoko sypiąca –wóz do 2m; nisko sypiąca–wóz do 0,5m( śr. transpor.)). Najazd czerpaka za pomocą gąsienic lub siłownika. Podwozie gąsienicowe. Nadwozie- agregat hydrauliczny, agregat napędowy; układ czerpaka: czerpak to połówka wydrążonego walca pozbawiona dna, możemy obrócić do góry i siłownikiem obracamy na bok aby wysypać urobek na przenośnik Ładowarka bocznie wysypująca
a)-czerpak (siłownik wysypywania, sił. nabierania, sił. podnoszenia, wspornik, śruby mocujące, czerpak, łącznik, zamek hydra.,
b)-ramię
c)-wspornik
d)-agregat hydr.
e)-podwozie (koło zębate, rolka nośna, koło napędowe, prowadnik, napinacze łańcucha, przekładnia, silnik napędowy)
f)-lina podnoszenia kabla
Dane pojamność czerpaka 1.2 m3, moc 55 kw, predkość jazdy 1.1m/s, max. nachylenie wyrb. +-100, masa 7860 kg, długość 4600 mm, wysokość 1,7m
Ładowarka łapowa- podwozie gąsienicowe (dźwignia zmiany biegów, silnik elektryczny, pompa hydrauliczna, sprzęgło płytkowe, gwiazda łańcuchowa, gąsienica, sprzęgło płytowe), głowica ładująca (stół załadowczy z łapami nagarniającymi), podawarka zgrzebłowa.
Ładowarki do pobierki spągu (Niwka):
- wysięgnik z czerpakiem (porusz się góra-dół, obraca się, wychyla)
- agregat hydrauliczny
-podwozie gąsienicowe
ładowarka do pobierki spągu
a)-czerpak (młotki udarowe{grot, cylinder, bijak, rozrząd}, wygarniak, cylinder wygarniaka, cylinder obrotu czerpaka
b)-wysięgnik
c)-obrotnica
d)-agregat hydr.
e)-podwozie wysiegnika (rama, rolka nośna, gwiazda łańcuhowa, koło)
Dane: moc 22kw, predkość jazdy 0,25 m/s, pojamność czerpaka 0,18 m3, nachylenie max -+12, wysokość max 2350, masa 5400kg
Wymiary
Długość- 6.2m
Wysokość- 2.35m
Masa – 5,4 t
Predkość jazdy – 0.25m
Ładowarka zgarniakowa
a)-krążek podtrzymujący
b)-kotew liniowa
c)-zgarniak (lina ciągnąca, lina powrotna i sam zgarniak)
d)- pomost załadowczy
e)- krążek zwrotny
f)- zastawki
g)- pomost (przenośnik)
h)- kołowrót (silni, przekładnia, sprzęgło, krążki, hamulec
i)-bębny liniowe (wał napędowy, obudowa, koło satelitarne, przekładnia)
ładowarka zasięrzutna
a)-podwozie (dwie pary kół, napęd {siln. pneumatyczny, przekładnica, sprzęgło płowe, łożyska kulkowe}, kadłub, pomost, krążek prowadząc.
b)-nadwozie (łańcuch, krążek prowadzący, odbojnica, przekładnica, napęd pneumatyczny
koła łańcuchowe, mechanizm centrujący {łącznik, bęben centr. korba napędu bębna}
c)-napęd
d)-czerpak
e)-kołyska
| wg miejsca pracy | wg sposobu nabierania urobku | wg narzędzia nabieraj. urobek | sposobu podnosz. i wysypyw. urobku |
|---|---|---|---|
| wąskoprzodkowe | nagarniające | łapowe, zgrzebłowe, gracowe, skrzydełkowe, żerdziowe, zgarniakowe | podawarkowe |
| zaczerpujące | łyżkowe | zasięrzutne, bocznie wysypujące | |
| szerokoprzodkowe | nie stosowane jako autonomiczne maszyny | ||
| ścianowe | nagarniające | pługowe, wibracyjne, żerdziowe, palczaste, zgrzebłowe | podawarkowe |
| szybowe | nagarniające | zgarniakowe | podawarkowe |
| zaczerpujące | łyżkowe, chwytakowe, kubełkowe | obrotowe, zasięrzutne, linowe, łańcuchowe |
Ze względu na napęd: *pneumatyczne *hydrauliczne *elektryczne *spalinowe
Ze względu na podwozie: *oponowe *szynowe *gąsienicowe
Ładowarki zasięrzutne, dosyć szeroko rozpowszechnione w polskim górnictwie węglowym, mają konstrukcję znaną już stosunkowo dawno, a wywodzą się z ładowarek łyżkowych, które po licznych zmianach i rekonstrukcjach, przystosowujących je do warunków dołowych, przyjęły ostatecznie obecną formę. Ładowarki zasięrzutne są stosowane do ładowania skał twardych (kamienia) w szerokim zakresie robót chodnikowych, przewidujących odstawę torową. Można również stosować te ładowarki do ładowania, przez specjalne przesypy, na przenośniki. Ładowarki zasięrzutne są budowane w wielu odmianach: na podwoziu kołowym na torach, na podwoziu kołowym oponowym i na podwoziu gąsienicowym. W polskim, górnictwie największą popularność zyskały ładowarki zasięrzutne na podwoziu kołowym na torach.
Zaletami ładowarek zasięrzutnych są:
prosta i zwarta konstrukcja, która niewątpliwie wpływa na ich stosunkowo niską cenę,
łatwa obsługa i konserwacja, dająca niskie koszty eksploatacji,
duża pewność ruchowa.
Wadami ładowarek zasięrzutnych są:
wysoki przerzut czerpaka, warunkujący wysokość wyrobiska,
znaczne kruszenie węgla, ograniczające zastosowanie ich do ładowania skał twardych (kamienia),
mały front ładowania (dotyczy tylko ładowarek torowych),
w przypadku ładowarek pneumatycznych duże zużycie powietrza
Sposób działania ładowarki zasięrzutnej naśladuje, w pewnym stopniu, sposób ręcznego ładowania do wozu. Odpowiednikiem łopaty jest tu czerpak, a odpowiednikiem mięśni ładowacza jest mechanizm napędzający czerpak, przy czym sam proces ładowania przebiega podobnie i składa się z trzech faz, t j.:
wbijania czerpaka w urobek,
podnoszenia urobku i przerzutu,
wyładowania.
Czerpak nabiera urobek czołowo, a następnie ruchem ciągłym - z odpowiednią prędkością - przenosi go nad ładowarką i wyrzuca do stojącego poza ładowarką wozu. Od wspomnianego sposobu pracy, tj. od nabrania urobku z przodu i rzucenia go do tyłu za ładowarkę, omawiane ładowarki przyjęły nazwę zasięrzutnych
Budowa. Większość ładowarek zasięrzutnych zbudowana jest na tej samej zasadzie i różni się jedynie pewnymi rozwiązaniami konstrukcyjnymi, wielkością lub rodzajem napędu. Typowa ładowarka zasięrzutna składa się z trzech głównych zespołów: podwozia, nadwozia, kołyski z czerpakiem. Podwozie. Podwozie ładowarki jest jej zespołem nośnym, którego zadaniem jest umożliwienie ładowarce poruszania się w wyrobisku. Nadwozie. Na podwoziu ładowarki osadzone jest nadwozie, w którym porusza się kołyska z czerpakiem służącym do ładowania urobku. Nadwozie wraz z czerpakiem może odchylać się względem podwozia w każdą stronę o kąt 30°, co umożliwia ładowanie urobku znajdującego się po bokach toru. Kołyska z czerpakiem. Zasadniczym elementem roboczym ładowarki jest czerpak przymocowany do dwóch staliwnych elementów, zwanych bujakami. Bujaki połączone między sobą dodatkową poprzeczką tworzą razem tzw. kołyskę, która wprawiona w ruch mechanizmem podnoszenia, umieszczonym w nadwoziu, przetacza się po bieżniach nadwozia, wykonując czynność nabierania i ładowania urobku.
Ładowarki zgarniakowe należą do najstarszych urządzeń stosowanych dc ładowania i transportu urobku w górnictwie, zwłaszcza w górnictwie rud i soli. Ładowarka zgarniakowa jest urządzeniem bardzo prostym, pozwalającym w różnych warunkach górniczych, w zależności od jej typu, na ładowanie urobku na przenośnik lub do wozów. Cechami, które zadecydowały o znacznej popularności tego typu ładowarek, są:
prostota konstrukcji,
uniwersalność zastosowania (stosowane były nawet przy nachyleniach około 40°),
niezawodność działania,
bardzo niskie koszty zakupu i eksploatacji.
Ładowarka zgarniakowa składa się z następujących głównych zespołów:
kołowrotu dwubębnowego,
pomostu załadowczego z zastawkami,
zgarniaka,
osprzętu pomocniczego, jak krążki, kotwie i zaciski linowe.
Kołowrót. Zespołem napędowym ładowarki zgarniakowej jest kołowrót dwubębnowy, nawijający i rozwijający liny przymocowane do zgarniaka. przeznaczony do:
*ciągnienia zgarniaka napełnionego urobkiem do punktu wyładowczego *wycofywania zgarniaka próżnego do czoła przodku *podciągania w miarę postępu robót całej zgarniarki do przodu. Pomostem załadowczym zgarniarki jest stalowa konstrukcja spawana z blach i profili walcowanych, na którą nagarniany jest zgarniakiem urobek i przesypywany przez otwór w pomoście na dalsze środki odstawy lub jest na nie podawany za pomocą podawarki. W przedniej części do pomostu załadowczego przymocowane są wychylne zastawki, które można ustawiać odpowiednio do szerokości chodnika. Na pomoście mocowany jest kołowrót, obok którego znajduje się miejsce dla obsługi. Zgarniak służy do nabierania i transportowania urobku z czoła przodku do otworu przesypowego w pomoście. W skład osprzętu ładowarki zgarniakowej, jako części niezbędne do pracy ładowarki, wchodzą: krążki i zaciski linowe, kotwie linowe oraz rozpory uniwersalne.
Ładowarki bocznie wysypujące należą do typu ładowarek czerpakowych z bocznym systemem rozładowania. Ładowarki te, budowane na podwoziu gąsienicowym, odznaczają się dużą uniwersalnością i są przystosowane do ładowania zarówno węgla, kamienia, jak i innych surowców. Podwozie gąsienicowe i odpowiednie położenie środka ciężkości pozwala na pracę w wyrobiskach o nachyleniu do ±15°, a zwarta budowa, stosunkowo małe wymiary i niezależne napędy gąsienic zapewniają tym ładowarkom dużą zwrotność i łatwość manewrowania.
Podstawowymi zespołami ładowarki bocznie wysypujące są:
podwozie gąsienicowe,
agregat napędowy,
zespół czerpaka.
Podwozie gąsienicowe ładowarki to zespół nośny maszyny, na którego ramie mocowane są pozostałe dwa zespoły: agregat napędowy i zespół czerpaka. Zadaniem podwozia gąsienicowego jest umożliwienie ładowarce przemieszczania się w wyrobisku, dobrego manewrowania oraz wywierania odpowiedniego nacisku na czerpak podczas wbijania go w zwał urobku. Agregat napędowy jest to zespół, w którym doprowadzona do ładowarki energia napędowa (pneumatyczna lub elektryczna) zostaje przetworzona na energię zawartą w cieczy hydraulicznej, napędzającej następnie poszczególne mechanizmy maszyny. W skład agregatu napędowego. wchodzi silnik elektryczny, lub pneumatyczny, przekładnia, zbiornik, pompy hydrauliczne, zawory i inne elementy hydrauliki. Zespół czerpaka to właściwy organ roboczy ładowarki, wykonujący wszystkie konieczne ruchy potrzebne przy ładowaniu, a więc nabieranie urobku, podnoszenie i wysypywanie na bok. Odpowiednie ruchy czerpaka wykonywane są za pomocą cylindrów hydraulicznych.
Charakterystyczną wielkością ładowarek czerpakowych jest pojemność czerpaka. Ładowarki bocznie wysypujące, pracujące w naszych kopalniach, mają następujące pojemności czerpaków: 0,3; 0,4; 0,6; 1,0 i 1,2 m3.
Ładowarki łapowe należą do bardzo wydajnych i pewnych ruchowo maszyn, charakteryzujących się ciągłym sposobem ładowania, wykonywanym przez dwie łapy nagarniające urobek na centralnie umieszczoną podawarkę. Ładowarki te przeznaczone są do ładowania zarówno węgla, jak i wszelkiego rodzaju minerałów w wyrobiskach nachylonych do ±15. Ładowarki łapowe mają dużą wydajność i zwrotność, umożliwiającą obsługiwanie kilku przodków w czasie jednej zmiany, zwłaszcza w systemach komorowo-filarowych.
Zalety:
mała wysokość
duża wydajność
gąsienicowe podwozie
możliwość transportowania do różnych środków transportu (przenośniki, wozy)
łatwość dostosowania głowicy do nierówności spągu
małe kruszenie urobku
znaczna długość utrudniająca transportowanie maszyny na zakrętach
znaczna szerokość wymagająca specjalnej obudowy przodku
znaczy ciężar
wysoki koszt nabycia
Głównymi zespołami są:
podwozie gąsienicowe
głowica ładująca
podawarka zgrzebłowa.
Podwozie gąsienicowe ładowarki łapowe; to typowy zespół nośny maszyny gąsienicowej, mający zapewnić jej możliwość poruszania się, wykonywania zwrotów oraz wywierania odpowiednich sił potrzebnych w czasie ładowania. Głowica ładująca jest właściwym zespołem roboczym ładowarki łapowej, wykonanym w postaci pochyłej płyty, po której poruszające się łapy nagarniają urobek do środkowej części, na znajdującą się tam podawarkę. Podawarka zgrzebłowa ładowarki łapowej jest pewną odmianą jednołańcuchowego przenośnika zgrzebłowego, mającego za zadanie transport załadowanego łapami urobku do tyłu ładowarki na dalsze środki odstawy. Przegubowe mocowanie wysięgnika podawarki oraz cylindry hydrauliczne zapewniają możliwość ładowania na przenośniki, do wozów i na inne środki odstawy.
Roboczym zespołem ładowarki łapowej jest tzw. głowica ładująca mocowana przegubowo do ramy głównej zespołu nośnego — podwozia gąsienicowego. Dzięki cylindrom hydraulicznym głowica ma możliwość wychylania się o pewien kąt do góry i na dół, co pozwala na uzyskanie dużego prześwitu w czasie transportu oraz na dobre dostosowanie głowicy do warunków przodkowych w czasie ładowania. Głowica ładująca, w widoku bocznym mająca kształt klina, ma na swojej górnej płycie umieszczone dwie łapy nagarniające urobek do środka na podawarkę zgrzebłową. W głowicy ładującej, wykonanej jako konstrukcja spawana z blach i kształtowników, znajdują się następujące elementy i zespoły:
przekładnie napędu łap wraz z łapami nagarniającymi,
silnik lub silniki napędu łap w zależności od układu napędowego,
gwiazda napędowa łańcucha podawarki zgrzebłowej
Zasada działania. Łapy nagarniające urobek mocowane są obrotowo na czopach korbowych obracających się w przeciwnych kierunkach. W tylnej części każda z łap prowadzona jest na kamieniu ślizgowym mocowanym w głowicy. Wskutek obracania się tarcz wraz z łapami i prowadzenia ich na kamieniach ślizgowych, łapy wykonują ruch zagarniający i ruch powrotny.
Zadaniem podawarki jest odstawa załadowanego łapami urobku z głowicy ładującej do tylnej części ładowarki i przekazanie go na dalsze środki odstawy. W ładowarkach łapowych stosowane są na ogół podawarki zgrzebłowe jednołańcuchowe.
Napęd podawarki. W zależności od typu maszyny łańcuch zgrzebłowy podawarki może być napędzany dwoma sposobami:
gwiazda łańcuchowa znajduje się w głowicy ładującej i napędzana jest od mechanizmu napędu łap
gwiazda łańcuchowa znajduje się na wysypie podawarki i ma niezależny napęd z osobnym silnikiem i przekładnią.
Podawarka ładowarki łapowej składa się z: *części umieszczonej w głowicy ładującej *części środkowej *wysięgnika.
Ładowarki bocznie wysypujące
ładowarki nisko wysypujące
ładowarki wysoko wysypujące.
Ładowarki nisko wysypujące to ładowarki czerpakowe z bocznymi systemem wyładowania, przeznaczone do współpracy z wszelkiego rodzaju przenośnikami przodkowymi, w tym również z niskimi przenośnikami zasobnikowymi. Są to przeważnie ładowarki z czerpakami o pojemności od 0,3 do l m3, przeznaczone do mechanizacji chodników o małych przekrojach. Wysokość wysypu tych ładowarek wynosi około 0,6 m
Ładowarki wysoko wysypujące to ładowarki czerpakowe z bocznym systemem wyładowania, dostosowane do ładowania bezpośrednio do wozów kopalnianych. Mogą one również współpracować z wszelkiego rodzaju przenośnikami i innymi typami odstawy, jak np. odstawcze wozy oponowe. Pojemność czerpaków tych ładowarek wynosi od 0,6 do 1,2 m3, a zakres wysokości wysypywania od 0,4 do 2,0 m. Ładowarki te przeznaczone są do mechanizacji ładowania w chodnikach o dużych przekrojach, gdyż przy bezpośrednim ładowaniu dużego wozu górna krawędź przechylonego czerpaka sięga około 4 m.
Ładowarki łyżkowe bocznie wysypujące wyładowują urobek przez przychylenie łyżki na bok. Łyżka ma kształt połowy cylindra bez bocznych ścian i osadzona jest na ramieniu podnoszonym hydraulicznie. Prócz ruchu w płaszczyźnie pionowej, łyżka może być przechylana na bok do 60° za pomocą specjalnego cylindra hydraulicznego. Łyżka może się wychylać na prawą bądź lewą stronę, a czas przestawienia cylindra z jednej strony na drugą wynosi ok. 5 minut.
Zalety
możliwość ładowania urobku w nachylonych wyrobiskach
małe wymiary i ciężar
duża wydajność
prosta konstrukcja
Wady
kruszenie urobku, co ma duże znaczenie przy ładowaniu węgla
ograniczone zastosowanie-tylko do urobku o max wymiarach do ok. 30 cm
konieczność stosowania toru szynowego w przodku przy ładowarkach na podwoziu szynowym
Samojezdne wozy transportowe SWT: zwrotne, mobilne.
Ładowarki: zasięrzutne, zgarniakowe, boczno-sypiące
Nachylenie: +- 40 wszystkie, >4 bez szynowych, >25 zagarniakowe
WYROBISKA KORYTARZOWE
Wyrobiska korytarzowe dzielą się na: poziome, słabo nachylone, nachylone, stromo nachylone.
Kryteria: rodzaj skał, wymiar poprzeczny wyrobiska, długość wyrobiska, nachylenie wyrobiska, naciski na spąg, rodzaj energii.
Kombajny urabiające punktowo- dowolny kształt wyrobiska, urabianie selektywne, wady- mała wydajność, możliwość urabiania skał w fcji masy i mocy kombajnu o wytrzymałości do 60-140 MPa. Organy urabiające poprzeczne (oś obrotu prostopadła do ramienia) wzdłużne, liniowe. Zbrojone w noże promieniowe lub styczne. Konieczność zraszania organu urabiającego. Postęp do 12m/dobę.
Kombajny urabiające liniowo- zalety: urabianie wyrobisk prostokątnych, obudowa kotwiowa (najtańsza), urabianie całą długością. Wady- słaba praca z górotworem, duże koszty utrzymania wyrobiska, brak zmian szerokości (zależne od długości organu), skały łatwo i średnio urabialne.
Kombajny pełnoprzekrojowe: urabianie na opisie koła, małe reakcje górotworu, duża prędkość drążenia >60m/dobę, do skał b. trudno urabialnych. Konieczność usypania spągu, najmniejszy wskaźnik wyk. powierzchni, tylko jedna średnica odp. wielkości organu. Urabiają narzędzia dyskowe na głowicy, urabianie przez styczny nacisk i obrót, siłą docisku to kilkadziesiąt ton, olbrzymi moment, małe obroty.
WYROBISKA ŚCIANOWE
Trasą dla kombajnu jest przenośnik zgrzebłowy. Funkcje poszczególnych urządzeń ścianowych: przenośnik, obudowa, kombajn (dos. do ociosu)
Kombajny ścianowe – maszyny zespołowe mechanizujące urabianie i ładowanie. Eksploatacja od lub do granic.
Trasa kombajnu: jazda do końca ściany i dosówanie obudowy, przestawianie z obudową, zmiana ramion kombajnu i zawrębianie w nowe pole, zmiana położenia ramion i jazda do końcówy, przestawianie przenośnika i końcówy
Zmechanizowany kompleks ścianowy- to optymalny zestaw maszyn i urządzeń górniczych przeznaczonych do mechanizacji i wybierania węgla systemem ścianowym w określonych warunkach górniczo-geol.
Pokłady: strome, silnie nachylone(60), silnie nachylone (35), słabo nachylone (12), poziome(0). Dopuszczalne nachylenia do 120. Kombajn musi współpracować z przenośnikiem i obudową – te same wydajności.
przenośnik, obudowa zmechanizowana. Klasyf. kombajnów ścianowych: -urabiająco-ładujące. Ze wzg. na sposób oddziaływ. na caliznę: -wiercące; --wycinające; -frezujące; -strugające; -odbijające; -kombinowane. Frezujące kombajny mogą być: -bębnowe; -łańcuchowe; -łapowe. Podział frezujących kombajnów bębnowych ze wzg. na wykonywane operacje: -urabianie + ładowanie; ze wzg. na ilość organów urabiaj.: -jednobębnowe; -dwubębnowe; ze wzg. na rodzaj organu urabiania: -tarczowy; -walcowy; -kieszeniowy; -ślimakowy; -segmentowy; ze wzg. na kierunek obrotu organu: -przedsiębierny; -nasiębierny; ze wzg. na sposób zamocow. organu urabiającego: -bezramionowe; -jednoramionowe; -dwuramionowe; ze wzg. na rodzaj głowic: -szeroka; -zawężona; ze wzg. na sposób realizacji ruchu posuwanego: -cięgnowe; -bezcięgnowe.
Łańcuch rozpięty na całej długości ściany przymocowany na stałe do napędu przenośnika →przemieszczanie kombajnu. Zastosowanie kombajnów frezujących bębnowych – do skał o małej zwięzłości, zbliżonej do węgla. Zwięzłość – opór jaki stawia skała przy oddzielaniu jej części od calizny do f=2,5 dla węgla f=1,5-2; mogą pracować dla ścian: poziomych, słabo i silnie nachylonych.
Każdy kombajn składa się z: -jednego lub dwu organów urabiających; -jednej lub kilku głowic; -jednego lub kilku skrzyń aparat. elektr., silników elektrycz.; -jednego lub dwóch ciągników; -sań z płozami na których spoczywa; -jednej lub dwu ładowarek; -aparatura sygnalizacyjna, zdalne sterowanie; radiowy układ sterowania. Organy urabiające kombajnów: -walcowe; -tarczowe; -(krzyżowe, -ślimakowe)}samoładujące; -jedno, dwu, trój-zwojowe. Org. urabiaj. z ślimakowym ułożeniem noży do stalowego walca przyspawane kłódki – w których są noże.
Technologia pracy kombajnem dwubębnowym, dwukierunkowa bezwnękowa. Zawrębianie się kombajnu (bezwnękowa – kombajn sam wykonuje wnękę)
Podział kombajnów chodnikowych:
Dla węgla i miękkich skał:
frezujące (urabiające cały przekrój stopniowo)
łańcuchowe
tarczowe
głowicowe
zwiercające (urabiające cały przekrój równocześnie)
wiercące
dla skal zwięzłych – zwiercające – wiercące
Ze względu na sposób i kształt wykonywanego wyrobiska:
urabiające pełnym przekrojem – organy urabiające pracują na ogół na zasadzie zwiercania calizny i wykonują wyrobiska o przekroju okrągłym lub owalnym. Dwa ramionowe organy wiercące wykonują zasadniczy przekrój chodnika a łańcuchy skrawające wyrównują strop i spąg.
ZALETY: można urabiać bardzo twarde skały; za jednym przejściem urabiamy całą powierzchnię; wyrobisko kołowe łatwe do utrzymania
WADY: wyrobisko zależne od średnicy organu
urabiające przekrój wyrobiska pasami – wyposażone są w małe organy urabiające, które mają stosunkowo dużą swobodę ruchu. W czasie urabiania kombajn stoi w przodku, a organ prowadzony po powierzchni przodku urabia go pasami szerokości głowicy. Stosowane do urabiania chodników węglowych
ZALETY: umożliwia wykonanie wyrobiska prostokątnego o najbardziej efektywnym wykorzystaniu; możliwość zastosowania kotwi jako obudowy; skraca czas drążenia
WADY: wyrobiska prostokątne trudne do utrzymania-najmniej stabilne; ograniczona możliwość zastosowania w twardych skalach
urabiające punktowo
ZALETY: możliwość wykonania dowolnego kształtu przodka; wybieranie w sposób selektywny
WADY: nie jest opłacalny przy drążeniu w bardzo twardych skałach
W górnictwie polskim uznanie i zastosowanie znalazły kombajny frezujące ze stożkowym organem urabiającym. Zadecydowała o tym ich uniwersalność pod względem możliwości drążenia wyrobiska o dowolnym kształcie w przekroju pionowym. Kombajny chodnikowe składają się z kadłuba maszyny, osadzonego na dwu niezależnie napędzanych gąsienicach. Środkiem kadłuba przebiega podawarka zgrzebłowa zaczynająca się na głowicy ładującej. Głowica ładująca o szerokości 1,2 do 2,4 m wyposażona jest w łapy nagarniające urobek na podawarka zgrzebłową. Poszczególne mechanizmy kombajnu napędzane są silnikami elektrycznymi. W czasie pracy kombajnu obraca się głowica z prędkością około 60 obrotów/min. Głowica zaopatrzona w noże urabiające wcina się w caliznę. Pierwsze wcięcie wykonuje się przy spągu na głębokość do 500 mm, a następnie urabia się caliznę warstwami poziomymi. Urobek opada na głowicę i zgarniany jest łapami na podawarkę zgrzebłową. Podawarka kombajnu podaje urobek na ciągnioną przez kombajn podawarkę taśmową, a ta na inny środek odstawy. Kombajny chodnikowe mogą pracować w wyrobiskach o nachyleniu spągu ±18°. W chodnikach węglowych przeciętne postępy drążenia wynoszą kilkanaście metrów w ciągu zmiany.
Kombajny ścianowe urabiają caliznę w kierunku równoległym do czoła przodku, zaczynając pracę z uprzednio wykonanej niszy, w której umieszcza się albo całą maszynę albo tylko jej głowicę urabiającą i ładowarkę.
Kombajny ścianowe można podzielić wg sposobu urabiania calizny:
wiercące – urabiające skałę zwiercaniem za pomocą ostrzy
wycinające – urabiające skałę przez wycinanie jej za pomocą różnego rodzaju wrębników
frezujące – urabiające skałę za pomocą frezów
strugające – urabiające skałę za pomocą ostrzy klinowych, ścinających cienki skraw podczas przesuwania wzdłuż czoła przodku
odbijające – urabiające skałę przez odbijanie wąskich pasów calizny za pomocą drgających ostrzy
kombinowane – urabiające skałę równocześnie kilkoma sposobami (np. wycinająco-frezujące)
|
|
|
|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wykonywanej pracy: *urabiająco-ładujące
ilości organów: *jednoorganowe *dwuorganowe
zastosowanego organu: *tarczowy *walcowy *kieszeniowy *ślimakowy *segmentowy
kierunku obrotu organu: *podsiębierny *nadsiębierny
zamocowania organu urabiającego: *bezramionowe *jedno-dwu-ramionowe
rodzaju głowicy: *szeroka *zwężona
sposobu realizacji ruchu posuwanego: *cięgnowe *bezcięgnowe
Kombajny bębnowe są maszynami płytkozabiorowymi. szybkobieżnymi, gdyż urabiają najczęściej zabiór o głębokości 0,6 lub 0,8 m z prędkością robocze posuwu, nieprzekraczające zazwyczaj 5 m/min. Praca maszyn szybkobieżnych, płytkozabiorowych jest bardzo korzystna pod względem organizacji ruchowej, ponieważ:
zapewnia elastyczne możliwość doboru organizacji pracy do warunków górniczo-technicznych w przodku nie powodując dużej dezorganizacji wydobycia w przypadku przeszkód,
stwarza możliwość przesuwania przenośnika w ślad za przesuwającym się kombajnem i współpracujące z nim obudowa zmechanizowane,
stwarza możliwość ładowania urobku bez stosowania specjalnych ładowarek, dwukierunkowego urabiania i ładowania, wyeliminowania konieczności wykonywania wnęk,
postęp przodka odbywa się małymi krokami., co sprzyja dobremu utrzymaniu stropu i ułatwia jego obudowanie
Równocześnie maszyny szybkobieżne płytkozabiorowe pozwalają na zmniejszenie energochłonności procesu urabiania, gdyż:
zmniejszony zabiór kombajnów bębnowych i odpowiednia konstrukcja organów pozwalają na urabianie w strefie odprężonej calizny
zmniejszony zabiór pozwala na łatwiejsze odprowadzenie urobku, co stwarza możliwość zwiększenia prędkości posuwu maszyn.
Kombajny frezujące bębnowe zbudowane są z trzech podstawowych zespołów.
jednej lub kilku głowic z organami urabiającymi,
jednego lub kilku silników,
jednego lub dwu ciągników
oraz zespołów pomocniczych, takich jak:
ładowarka
sanie, na których kombajn spoczywa i za pomocą których przesuwa się po przenośniku lub spągu,
wózek lub sanie do układania przewodu elektrycznego,
zespół osłon,
układak przewodu oponowego,
urządzenia do zmniejszania zapylenia,
urządzenia sterowania, sygnalizacji i zabezpieczające
Zespoły podstawowe, a więc głowice, silniki i ciągniki, wykonane jako skrzynie połączone ze sobą śrubami w celu prostego i szybkiego rozłożenia kombajnu na poszczególne zespoły podczas transportu. Podstawowe części składowe znajduję się w każdym kombajnie, jednakże ilość elementów wchodzących w podstawowy układ i wzajemne usytuowanie elementów jest uzależnione od warunków naturalnych, w jakich kombajn ma pracować.
Kombajny ze względu na konstrukcję można podzielić na:
1) jednobębnowe: *bezramionowe *ramionowe
2) dwubębnowe: *bezramionowe *dwuramionowe *jednoramionowe
Produkowane w Polsce kombajny charakteryzuję się wysokim stopniem typizacji i unifikacji, czyli wymienności podstawowych zespołów. Unifikacji podlegają takie zespoły, jak: silniki elektryczne, ramiona organów urabiających, organy urabiające, sanie, jak również skrzynie aparatury elektrycznej i inne.
Stosowane obecnie powszechnie kombajny frezujące zaopatrzone są w organy bębnowe. Wykonują ono ruch obrotowy przy ruchu postępowym poprzecznym całego kombajnu do osi organu, przy czym narzędzia skrawające pracują po łuku. Sam organ bębnowy nie etanowi jednego rozwiązania, gdyż pod tę nazwę kryją się różnie konstrukcje umożliwiające efektywniejsze urabianie calizny w zależności od warunków panujących w wyrobisku ścianowym. Odmienność konstrukcji organów spowodowana jest dążeniem do lepszego doboru układu noży oraz sposobu ładowania.
Podział organów bębnowych: *organy tarczowe *organy walcowe *organy kieszeniowe *organy ślimakowe *organy segmentowe
Najbardziej udaną konstrukcję bębnowego organu kombajnu frezującego jest organ ślimakowy, gdyż zastosowanie tego organu umożliwia dwukierunkowe pracę kombajnu przy stałym kierunku obrotów oraz daje możliwość eliminacji ładowarki dzięki intensywnemu przesuwaniu urobku w stronę przenośnika przez sam organ. Obecnie ten rodzaj organu jest powszechnie stosowany, gdyż zapewnia dobre ładowanie i nie powoduje wtórnego miażdżenia urobku. Każdy z pozostałych organów musi posiadać ładowarkę, która utrudnia lub uniemożliwia dwukierunkowe prace. W pracy innych organów występuje miażdżenie i rozdrabnianie urobku, gdyż pojemność organu jest niewystarczająca w stosunku do wydajności urabiania.
Głowica urabiająca składa się z:
jednego lub kilku reduktorów
organu urabiającego
dodatkowych urządzeń jak np. do zraszania
Ciągnikiem nazywamy jeden z podstawowych zespołów kombajnu, w którym znajduje się napęd przesuwu kombajnu wzdłuż ściany. W staliwnym kadłubie ciągnika umieszczone są podzespoły mechaniczne, podzespoły hydrauliczne, a w starszych typach kombajnów skrzynia aparatury elektrycznej. Przekładnie mechaniczne i hydrostatyczne maję na celu zmniejszenie wysokiej prędkości obrotowej uzyskiwanej z silnika elektrycznego na niskie obroty elementu napędowego oraz regulację tej prędkości w szerokim zakresie. Regulacja prędkości obrotowej jest wykonywana przez układy hydrauliczne. Zmniejszenie prędkości obrotowej uzyskuje się również częściowo na drodze mechanicznej stosując jednocześnie przekładnie hydrostatyczne i zębate. Ciągniki kombajnów frezujących najczęściej połączone są bezpośrednio z pozostałymi głównymi zespołami kombajnu, a więc z silnikiem i głowicami.
mechanizmy posuwu z zastosowaniem zamkniętej pętli łańcucha,
z zastosowaniem łańcucha rozciągniętego wzdłuż rynny przenośnika,
mechanizmy posuwu z zastosowaniem zębatki,
mechanizmy posuwu z zastosowaniem hydraulicznych mechanizmów kroczących.
mechanizmy cierne.
W systemie angielskim Rackatrak napęd na zamkniętą pętlę łańcucha rolkowego przenoszony jest z ciągnika za pomoce koła łańcuchowego osadzonego w miejsce koła napędowego w standardowym łańcuchowym mechanizmie posuwu. Odcinek pętli łańcucha znajdujący się pomiędzy rolkę nakierowującą i rolką napinającą współpracuje z systemem trasy. W segmentowej trasie umieszczonej pomiędzy przenośnikiem ścianowym a zastawkami przenośnika i połączonej.z rynną przenośnika zamocowane sę sworznie. Sworznie te są ruchome i przy najeździe napędu kombajnu zostaję wysunięte przez dwustronny przesuwający się razem z kombajnem klin, powodując ich zazębienie z łańcuchom napędowym.
Systemy z zastosowaniem łańcucha rozciągniętego wzdłuż rynny przenośnika, wykorzystują naturalną elastyczność łańcucha ogniwowego. Zabiezpiecza to elementy kombajnu przed przeciążeniami i zwiększa żywotność kombajnu.
W systemach zębatkowych posuw kombajnu uzyskuje się w wyniku współpracy pionowego lub poziomego koła zębatego osadzonego na ciągniku z trasę ukształtowana w formie zębatki. Stosowany w Polsce system Poltrack jest również systemem zębatkowym. W typowym ciągniku kombajnowym koło napędowe łańcuchowe zastąpiono kołem dostosowanym do współpracy z zębatką drabinkową. Zębatka drabinkowa o sworzniach pionowych składa się z 1,5 m segmentów, które mocowane są do wzmocnionych zastawek przenośnika za pomocą łączników. Końce łączników z segmentami zębatki z jednej strony i zastawkami przenośnika z drugiej strony połączone są przegubami kulistymi z nakładką sprężystą. Przegubowe połączenie segmentów zębatki do zastawek przenośnika pozwala na wychylenie tych segmentów zarówno w płaszczyźnie pionowej, jak i poziomej. Segmenty zębatki połączone są ze sobą dwusworzniowymi ogniwami z pozostawieniem przegubowości. Ciągnik kombajnu wyposażono dodatkowo w prowadnik naprowadzający segmenty drabinkowe zębatki na wymaganą wysokość i właściwą odległość w stosunku do koła napędowego ciągnika, co zapewnia stałe warunki zazębiania koła napędowego z zębatkę. Możliwość wychylenia zębatki w obu płaszczyznach oraz stałość warunków zazębiania koła z zębatkę pozwalają na łatwe pokonywanie pofałdowań spągu oraz wygięć przenośnika wzdłuż czoła ociosu.
STRUGI
Strugi: sposób oddziaływania na caliznę: -aktywne; -statyczne. Nie stosować do skał o dużej zwięzłości dla podz. niskich, średnich. (duża zwięz. =20)→kombajnami do 2,5; strugi 1,6. Są to maszyny płytkozabiorowych (do 15 cm), szybkobieżnych (prędk. zbliżona do prędk. przenośnika lub pow. 2m/s). Czynności: urabianie i ładowanie
Ładowanie kadłubem –łańcuch bez końca, nie ma napędu przy głowicy, tylko na końcu ściany. Skład: strugi, głowice ciągnące, napędy łańcucha, przenośnik. Strugi ścianowe: skład: głowica strugowa, przesuwniki hydr., ukł. napędowy, kadłub; regulacja nakładek – regulow. wysokości głowicy strugowej. Noże strugowe – tzw. noże pośrednie oraz noże przystropowe (symetryczne), przyspągowe (pracuje w spągu i w caliźnie), są ruchome. Obciążenie głowicy strugowej w proc. urabiania (prowadzenie głowicy po przenośniku): -ślizgowe, -zmodyfikowane, -pontalowe, -ślizgowo-pontalowe, -zgodne. Objętość urobku: Qtr=F(Vtr±Vs); + gdy prędk. zgodna; - gdy pręd. Vs w przeciwną stronę.
Obudowy do wyrobisk ekspl.
Funkcje obudowy: zapewnienie stateczności wyrobiska w ustalonym czasie, co pozwala na zachowanie wymaganych wymiarów jego przekroju, oraz umożliwia zab. ludzi, sprzętu i maszyn przed zawałem stropu oraz odpadającymi odłamkami skalnymi.
Rodzaj obudowy i parametry: rodzaj skał otaczających wyrobisko, zaburzenia tektoniczne, stan hydrogeologiczny w strefie i w otoczeniu wyrobiska, głębokość lokalizacji wyrobiska i związany z tym rozkład i wartośc ciśnienia górotworu, parametry geometryczne przekroju poprzecznego i długość wyrobiska.
Fazy pracy (obciążenia obudowy) Obudowa powinna mieć odpowiednią podporność (jest to wartość docisku występującego pomiędzy jej elementami przejmującymi obciążenie od górotworu- stropnica- a górotworem). Ponieważ zjawisko odprężania górotworu pod działaniem ciśnienia geostatycznego są zjawiskami geologicznymi, to wartość odporności zmienia się w funkcji czasu.
Wyróżnia się 3 fazy pracy obudowy: wstępna (wartość siły docisku między powierzchnią obudowy a górotworem jaka wytworzy się podczas stawiania obudowy), roboczą (wartość siły oporu obudowy w chwili, gdy górotwór zaczyna się deformować a obudowa przejmuje na siebie częściowy nacisk skały i zaczyna się deformować), szczytową (występuje w chwili gdy naciski górotworu przejmowane przez obudowę są równe granicznej wytrzymałości obudowy i jej elementów)
OBUDOWY KOTWIOWE:
1. wykorzystywana jest do opóźniania zjawisk odkształcania się warstw słabszych od mocniejszych lub spięcie (usztywnienie) ze sobą kilku warstw natychmiast po odsłonięciu powierzchni. Przez kotew rozumie się cięgno, którego jeden koniec (głowica) jest zamontowany w otworze górotworu, a drugi służy do podtrzymywania zewnętrznej warstwy skalnej. Obudowę kotwiową dzieli się z uwagi na konstrukcję na klinowe, szczękowe, stalowe wklejane, linowe, rurowe cierne.
2. Technologia stawiania obudowy kotwiowej: określenie schematu rozmieszczenia kotwi, wiercenie otworów i montaż kotwi, montaż opinki (płyt, siatki, belek)
OBUDOWY ZMECHANIZOWANE:
Zadaniem obudowy zmechanizowanej jest zapewnienie bezpiecznego nie zakłóconego przez górotwór wybierania węgla z wyrobisk eksploatacyjnych. Dla wykonania tego zadania obudowa musi spełniać takie podstawowe funkcje jak: kierowanie stropem, osłonięcie wyrobiska przed odpadaniem ze stropu skał, osłanianie wyrobiska przed przedostawaniem się skał z rumowiska zawałowego do przestrzeni roboczej, osłonięcie wyrobiska przed odpadającymi z czoła ściany kęsami węgla w pokładach grubości powyżej 2,5 m lub staczającymi się po przenośniku kęsami urobku w pokładach nachylonych powyżej 250.
Obudowa zmechanizowana wpływa na zachowanie się stropu (kierowanie) przez działanie na niego z odpowiednią siłą (odpornością), przesuwanie samej siebie w nowe położenie, przesuwanie przenośnika z maszyną urabiającą.
Odporność wstępna Pw- podporność jaką ma zestaw obudowy zmechanizowanej w momencie rozparcia i zależy od ciśnienia zasilania aktualnie występującego w magistrali zasilającej ścianę
Podporność robocza PN- jest max odpornością jaką może osiągnąć zestaw obudowy zmechanizowanej przy obciążeniu statycznym. Zależy od ciśnienia otwarcia zaworów bezpieczeństwa w układzie odpornościowym podpór hydraulicznych zestawu obudowy.
Odporność robocza Pr- jest odpornością jaką w danej chwili osiąga zestaw obudowy zmechanizowanej pod wpływem nacisku górotworu, a jej wartość mieści się między odpornością wstępną a nominalną.
Przy doborze obudów zmechanizowanych dla ściany należy brać pod uwagę: czynniki zapewniające bezpieczne utrzymanie wyrobiska, względy ekonomiczne. Zagadnienie to należy traktować łącznie. Do czynników mających duże znaczenie ekonomiczne można zaliczyć długość ściany i jej wybieg. Preferuje się ściany długości >150m i o wybiegu >1000m.
Komplet obudowy zmechanizowanej:
-zestaw podstawowy- podpory
- zestaw stabilizacyjny
-zestaw wnękowy
- zestaw przychodnikowy
- układ zasilania hydraulicznego (agregat zasilający, przewody magistralne; centralna stacja zasilania, rurociąg magistralny)
- układ zasilania elektrycznego- zasilacz, przewody elektryczne
- centralny mikroprocesorowy układ sterowania
- wyposażenie dodatkowe (instalacja oświetleniowa, instalacja łącznościowa, tama podścianowa, zasoby do pracy w nadścianach)
Obudowa osłonowa: stropnica, spągownica, osłona boczna, układ cięgien (leminiskata), siłownik korekcyjny osłony, osłona.
W skład obudowy Glinik wchodzą: dwie podpory hydrauliczne dwuteleskopowe, stropnica, osłona, dwie spągownice, siłowniki korygujące w stropnicy i osłonie, osłony boczne wysuwane na stropnicy i osłonie, podpora stropnicy, układ przesuwny, układ cięgien(lemniniskata), blok rozdzielaczy hydraulicznych.
Cykl pracy obudowy: 1)zestaw obudowy przesunięty w nowe położenie rozpiera się z podpornością wstępną w wyrobisku (podp. wstępna wynika z pow. roboczej stojaków i ciśnienia zasilania pz). Rozpieranie stropu może być ręczne, zdalne, automatyczne za pomocą rozdzielacza, po rozparciu stojaki są odcięte od magistrali zasilającej, zaś z magistralą spływową połączone za pomocą zaworu przelewowego. 2)zwiększa się nacisk górotworu, wzrasta ciśnienie czynnika hydraul. stojaka przy czym zestaw obudowy przeciwdziała zaciskaniu się wyrobiska pracując jak podpora sztywna aż do momentu gdy ciśnienie w stojakach nie przekroczy ciśn. roboczego. Ciśnieniu temu odpowiada podporn. robocza stojaka. 3)W miarę dolnego nacisku górotworu następuje powolny zsuw stojaków, który trwa do chwili wyrabowania (zluzowania zestawu) za pomocą rozdzielacza czyli do momentu w którym stojak zostaje połączony zestawem rabującym z magistralą roboczą.
Schemat: filtry wysokociśnieniowe z baypassami, obudowy, zespoły pompowe, zbiornik, hydroakumulator. Blok zaworowy- zespół el hydrauliki siłowej: zawór zwrotny sterujący, zawór bezpieczeństwa.