1480510103

CuBR^^:

Zagadnienie konkursowe nr 1/6

I.    Temat zagadnienia

Zaprojektowanie i wykonanie maszyny do utrzymywania nawierzchni wyrobisk górniczych w kopalniach KGHM Polska Miedź S.A.

II.    Opis zagadnienia badawczego

Maszyna powinna posiadać własny napęd jazdy oraz napęd organu roboczego. Powinna mieć zdolność do poruszania się w podziemnych wyrobiskach kopalń KGHM Polska Miedź S.A. o przekroju odwróconego trapezu o szerokości pod stropem do około 7m i na poziomie spągu około 5 m oraz na skrzyżowaniach tych wyrobisk. Minimalna szerokość wyrobiska niskiego przy spągu może wynosić 4,5m. Nachylenie wzdłużne wyrobisk: do 15 stopni, poprzeczne do 8 stopni. Wysokość maszyny nie powinna przekraczać 1,8 m. Maszyna przeznaczona będzie do przybierania, równania nawierzchni dróg - spągu wyrobisk górniczych. Powinna posiadać zdolność do urabiania skał spągowych o wytrzymałości na ściskanie do 120 MPa. Układ kinematyczny sterowania organem roboczym powinien pozwalać na wykonanie kanałów ściekowych po obu stronach wyrobiska. Maszyna powinna posiadać system zwalczania zapylenia oraz możliwość zgarniania nadmiaru powstałego urobku.

III.    Uzasadnienie potrzeby podjęcia badań

Dla funkcjonowania podziemnych zakładów górniczych KGHM Polska Miedź S.A. niezbędne jest bieżące utrzymywanie dziesiątek kilometrów podziemnych dróg w wyrobiskach górniczych. Odpowiednio utrzymane nawierzchnie umożliwiają szybszy przewóz ludzi, transport materiałów oraz jazdę maszyn górniczych, co przekłada się na lepsze wykorzystanie czasu pracy.

Oprócz równej nawierzchni istotne jest również zapewnienie odpowiedniej wysokości wyrobisk, ze względu na ruch maszyn górniczych. Nawierzchnie tych wyrobisk wykonane są na podłożu skały rodzimej, zazwyczaj piaskowca, podsypanego luźnym, rozdrobnionym materiałem skalnym dolomityczno-piaskowcowym dostępnym pod ziemią. Zbliżone są one do dróg gruntowych, jakie występują na powierzchni ziemi. Maszyny górnicze na podwoziach oponowych o masach od kilkunastu do 50 ton poruszające się na tego typu nawierzchniach niszczą je co powoduje konieczność wykonywania prac związanych z utrzymywaniem dróg w odpowiednim stanie. W niektórych odcinkach wyrobisk, z uwagi na ich zaciskanie, w wyniku oddziaływania ciśnienia górotworu, konieczne jest przybieranie (urobienie) skał spągowych, przeważnie piaskowcowych dla wyrównania powierzchni tych dróg. Zawodniona nawierzchnia jest bardziej podatna na rozjeżdżanie ciężkimi maszynami górniczymi. Dlatego w wyrobiskach zawodnionych konieczne jest również wykonywanie kanałów ściekowych dla ujęcia i odprowadzania wody. W latach ubiegłych podejmowano próby wykonania utwardzonych (beton) nawierzchni tych dróg, jednak znaczne obciążenia oraz deformacje górnicze powodowały ich niszczenie w krótkim czasie. Przebudowa i naprawa takich dróg była skomplikowana, długotrwała i kosztowana co wykluczyło ten sposób ich wykonania i utrzymywania. W wyrobiskach prowadzone są również instalacje dostarczające media potrzebne do funkcjonowania kopalni, co jest dodatkowym czynnikiem utrudniającym ich utrzymanie.

IV.    Opis oczekiwanych efektów końcowych

Przy realizacji zadania należy uwzględnić następujące czynniki:

- maszyna powinna posiadać własny napęd jazdy oraz roboczy,

16